全 文 ：225※营养卫生 食品科学 2011, Vol. 32, No. 01
苦荞萌发物中生物活性黄酮对人乳腺癌细胞
增殖的抑制作用
周小理 1，王 青 1 ,2，杨延利 3，李宗杰 1，唐 文 1
(1.上海应用技术学院香料香精技术与工程学院，上海 200235；2.上海海洋大学食品学院，上海 201306；
3.上海师范大学生命与环境科学学院，上海 200234)
摘 要：以萌发期(1～6d)的苦荞芽粉为原料，采用铝盐显色可见分光光度法和HPLC法，探明萌发期(1～6d)苦荞
芽粉乙醇提取物中总黄酮、芦丁和槲皮素含量的变化趋势。以人乳腺癌细胞MCF-7为模型，采用噻唑蓝(MTT)比
色法，比较萌发期(1～6d)的苦荞芽粉乙醇提取物对人乳腺癌细胞体外的增殖抑制率。结果表明：苦荞芽粉乙醇提
取物具有抑制MCF-7乳腺癌细胞增殖的作用，尤以萌发第 3天(芦丁与槲皮素含量比为 0.92:1)时抑制效果最好，显
示二者具有良好的协同抑制效果；苦荞芽粉乙醇提取物的抑制效果与槲皮素和芦丁标准品模拟样品抑制效果相似，
表明苦荞芽粉乙醇提取物对MCF-7细胞的生长起抑制作用的主要功效成分为槲皮素和芦丁。
关键词：苦荞；萌发；黄酮；槲皮素；芦丁；M C F - 7 细胞
Inhibitory Effect of Flavonoids from Tartary Buckwheat Sprouts on Proliferation of Human Breast Cancer Cells
ZHOU Xiao-li1，WANG Qing1,2，YANG Yan-li3，LI Zong-jie1，TANG Wen1
(1. School of Perfume and Aroma Technology, Shanghai Institute of Technology, Shanghai 200235, China；
2. College of Food Science and Technology, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China；
3. College of Life and Environmental Sciences, Shanghai Normal University, Shanghai 200234, China)
Abstract：The contents of total flavonoids, quercetin and rutin in the powders of tartary buckwheat sprouts germinated for
1 through 6 days were determined using spectrophotometery and HPLC. The anticancer effect of total flavonoids from tartary
buckwheat sprouts on human breast cancer MCF-7 cells was evaluated by MTT assay. Results indicated that the ethanol
extracts (rich in flavonoids) from all the tartary buckwheat sprouts exhibited an obvious inhibitory effect on the proliferation of
MCF-7 cells, especially for the extract from tartary buckwheat sprouts germinated for 3 days with a rutin/quercetin ratio of
0.92:1. Meanwhile, a synergistic effect of rutin and quercetin on the proliferation of MCF-7 cells was observed. Moreover, a
similar inhibitory effect between ethanol extracts from tartary buckwheat sprouts and the standard samples of quercetin and
rutin on the proliferation of MCF-7 cells was observed. Therefore, these investigations demonstrate that the major components
in tartary buckwheat sprouts contributing to the inhibitory effect on tumor are quercetin and rutin.
Key words：tartary buckwheat；germination；flavonoids；quercetin；rutin；MCF-7 cell
中图分类号：TS210.1 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2011)01-0225-04
收稿日期：2010-12-12
基金项目：国家自然科学基金项目(31071527)；上海市科委重点科技攻关项目(074905114)
作者简介：周小理(1957—)，女，教授，学士，研究方向为食品新资源及其功能性。E-mail：zhouxl@sit.edu.cn
苦荞又名鞑靼荞麦(Fagopyrum tataricum)，是双子叶
蓼科(Polygonaceae)荞麦属(Fagopyrum)植物。苦荞黄酮是
存在于苦荞的花、茎、叶和籽粒中的一种多酚类天然产
物，主要包括芦丁(rutin，Ru)、槲皮素(quercetin，Qu)
等天然化合物[1]。研究表明：黄酮类化合物具有较强的抑
制癌细胞生长的生理活性，特别是槲皮素对肿瘤细胞具有
较强的抑制作用[2-3]。但目前对荞麦提取物抑制肿瘤的荞籽
粒萌发期1～6d后的乙醇提取物对人乳腺癌细胞MCF-7抗
肿瘤活性，筛选出抑制肿瘤作用的研究报道尚不多，苦
荞黄酮的药理作用特别是抗肿瘤作用还处于初步研究阶
段。本课题研究苦荞活性成分及活性最强的萌发条件，
为进一步开发苦荞资源的抗肿瘤功能提供基础数据。
2011, Vol. 32, No. 01 食品科学 ※营养卫生226
1 材料与方法
1.1 材料、试剂与仪器
人乳腺癌细胞MCF-7购于中科院上海细胞所。
萌发期(1～6 d )的苦荞芽粉由本实验室提供；
RPMI1640培养基 美国GiBCo公司； 胎牛血清(FBS)
PAA Laboratories GmbH公司；胰蛋白酶 Amresco公
司；噻唑蓝(MTT)、槲皮素标准品(Quercetin) 美国
Sigma公司；芦丁标准品(rutin) 中国药品和生物制品
鉴定所；五氟尿嘧啶(5-FU)、10% SDS试剂(取 10mL
的 0.05mol/L的HCl溶液与40mL双蒸水混合后，再加入SDS
粉末 5g，振荡混匀[4]) 上海楷洋生物技术有限公司。
紫外 -可见分光光度计 上海菁华科技仪器有限公
司；垂直超净工作台 上海实业有限公司；CO2细胞培
养箱 Thermo公司；倒置光显微镜 上海长方光学仪器
有限公司；GENios Pro酶联免疫检测仪 Tacan公司；
96孔平板 美国Costar公司。
1.2 方法
1.2.1 苦荞的萌发处理
用 2 0 目筛网选种、清洗、浸种、催芽培养，催
芽 1d后开始采收，连续 7d。将采收的荞麦芽去壳，于
－ 76℃冻干 24h去除水分，然后用粉碎机制粉，低温
密封保存备用。
1.2.2 苦荞芽粉黄酮类化合物的提取
取 2g苦荞芽粉，用 70%的乙醇溶液，按 1:50料液
比，于 7 0℃的恒温水浴锅中浸提 6 h，提取后样液于
3000r/min离心 10min，取上清液，并于 4℃保存备用。
按萌发天数(1～6d)命名 K1、K2、K3、K4、K5、K6。
1.2.3 苦荞芽粉总黄酮、槲皮素、芦丁的含量测定
总黄酮含量的测定采用铝盐法，按文献[ 5 ]进行，
测出 3组数据取平均值。槲皮素和芦丁的含量采用HPLC
分析[6 ]，重复进样 3次。将槲皮素和芦丁标品按照所测
定的不同萌发天数(1～6d)芽粉中槲皮素和芦丁含量的比例
混合，命名为 K′1、K′2、K′3、K′4、K′5、K′6。
1.2.4 MCF-7细胞培养[7]
MCF-7细胞置于含 10%胎牛血清、100unit/mL青霉
素、100mg/mL链霉素双抗的RPMI1640培养，置饱和
湿度，37℃，5%C O 2 细胞培养箱中培养。
1.2.5 MTT法检测萌发期(1～6d)的苦荞芽粉醇提物对
MCF-7增殖抑制率比较
在 96孔细胞培养板中接种处于对数生长期的MCF-7
细胞 1× 105细胞 /mL，每孔加细胞悬液和空白对照的
培养液各 100μL，预培养 24h后加入萌发期(1～6d)的苦
荞芽粉乙醇提取物 5μL，对照空白孔加入完全培养液，
阴性对照孔加入与样品同稀释度的乙醇，阳性对照为
100μg/mL的 5-FU，每孔 4个平行孔。48h后，在每
个孔中各加入 10μL配好的 5mg/mL的MTT，继续在饱
和湿度，37℃，5% CO2细胞培养箱中培养 4h。然后，
在每个孔中各加入 100μL的 10% SDS终止反应。在室
温下保持 12h后，用酶联免疫检测仪在 570nm单波长条
件下测 OD 值[8- 9]。按下面公式计算细胞生长抑制率。

OD样品孔－OD样品空白孔
细胞生长抑制率 /%=(1－——————————)×100

OD对照孔－OD对照空白孔
1.2.6 芦丁、槲皮素标准品模拟苦荞芽粉醇提物对
MCF-7增殖抑制率比较及其半数生长抑制率( IC50)的测定
采用芦丁、槲皮素标准品，按照 H PLC 所分析出
的苦荞芽粉(萌发 1～6d)中芦丁和槲皮素的含量比例，将
芦丁和槲皮素标准品配成相应比例的醇提取液，预培养
24h后加样 5μL，另分别加入芦丁、槲皮素醇溶液，使
其终质量浓度为 25、12.5、6.25μg/mL，按照 1.2.5节
方法进行检测。
1.2.7 统计学分析
实验结果均以 x土 s表示，各样品组间差异显著性
采用单因素方差分析(One-Way ANOVA)进行分析处理，
所用统计学软件包为 SPSS16.0，显著水平为 P=0.05。
2 结果与分析
2.1 苦荞芽粉(萌发 1～6d)总黄酮含量及变化分析
采用铝盐法测得6个苦荞总黄酮醇提取物见图1，由
图 1可看出，随着萌发时间的延长，总黄酮含量逐渐增
大，到达第 6天时最高，为(26.6± 1.0)mg/g。
图 1 萌发过程中总黄酮含量变化 (n=3)
Fig.1 Content change of total flavonoids during tartary buckwheat
germination (n=3)
31.5
25.2
18.9
12.6
6.3
0.0
黄
酮
含
量
/(
m
g/
g)
萌发时间 /d
1 2 3 4 5 6
2.2 苦荞芽粉(萌发 1～6d)芦丁、槲皮素含量及变化分析
采用HPLC法分析出每天苦荞芽粉中芦丁和槲皮素
的含量见图 2、3：芦丁的含量随着发芽时间的延长而
增加，前 2d变化较小，3～5d增加较缓，到达第 6天
时，芦丁含量达到最大，为(8.05± 0.25)mg/g。槲皮
素含量变化则没有芦丁变化明显，前 3d略有下降，第
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6天降到最低，为(2.89± 0.34)mg/g。并且各天芦丁和
槲皮素含量的比值分别为：K＇1：0 . 0 9，K＇2：0 .2 0，
K＇3：0.92，K＇4：1.76，K＇5：2.02，K＇6：2.79，其
中 K＇3芦丁和槲皮素含量比值最接近 1:1。
a 为 1、2、5 d 的样本，其中：A .混标；B .苦荞( 1 d )；C .苦
荞( 2 d )；D .苦荞( 5 d )。b 为 3、4、6 d 的样本，其中：A .混
标；B.苦荞(3d)；C.苦荞(4d)；D.苦荞(6d)；1.芦丁；2.槲皮素。
图 2 苦荞萌发后的 HPLC图谱
Fig.2 HPLC profiles of tartary buckwheat sprouts germinated for
different days and mixed quercetin and rutin
400
300
200
100
0
a
m
A
U
时间 /min
0 20 40 60 80 100
1
2
D
C
B
A
0.50
0.45
0.40
0.35
0.30
0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
0.00
b
V
时间 /min
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110120
1 2
D
A
B
C
图 3 萌发过程中苦荞芦丁、槲皮素含量变化
Fig.3 Content change of rutin and quercetin during tartary buckwheat
germination
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
芦丁
含
量
/(
m
g/
g)
萌发时间 /d
1 2 3 4 5 6
槲皮素
2.3 苦荞芽粉(萌发 1～6d)的乙醇黄酮提取物对MCF-7
细胞的增殖抑制率比较
图 4是经萌发(1～6d)的苦荞芽乙醇黄酮提取物对
MCF-7细胞增殖的抑制效果，统计显示K1～K5与对照
差异极显著(P＜ 0.01)，K6与对照差异显著(P＜ 0.05)。
表明K1～K5对MCF-7细胞的抑制效果优于K6。
2.4 芦丁、槲皮素标准品模拟苦荞芽粉醇提物对MCF-7
细胞增殖抑制率比较
由图 5知，K＇1～K＇6与对照差异极显著(P＜ 0.01)，
其中K＇3(芦丁和槲皮素质量比为 0.92:1时)的抑制率为
(64.5± 2.7)%，与其他时间的抑制率差异极显著(P＜
0.01)，表明 K＇3对MCF-7细胞的抑制效果最强。
阴性对照组对肿瘤细胞增殖无抑制作用，未加乙醇空白组为对
照 100 %；* .与空白组 t 检验比较，有显著性差异，P ＜ 0 .0 5；
** .与空白组 t 检验比较，有极显著性差异，P ＜ 0 . 0 1。下同。
图 4 苦荞芽粉 (萌发 1～6d)的黄酮醇提物对 MCF-7细胞的增殖抑制
率比较 (n=3)
Fig.4 Inhibitory effect of ethanol extract from tartary buckwheat
sprouts after the germination for 1～6 days on the proliferation of
MCF-7 cells (n=3)
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
**
抑
制
率
/%
苦荞萌发时间 /d
K1 K2 K3 K4 K5 K6
** **
**
**
*
图 5 芦丁、槲皮素标准品模拟苦荞芽粉醇提物对 MCF-7 增殖抑
制率比较 (n=3)
Fig.5 Inhibitory effect of mimic ethanol extract from tartary buck-
wheat sprouts using standard rutin and quercetin on the proliferation
of MCF-7 cells (n=3)
80
70
60
50
40
30
20
10
0
**
抑
制
率
/%
苦荞萌发时间 /d
K＇1 K＇2 K＇3 K＇4 K＇5 K＇6
** **
**
**
**
2.5 不同质量浓度槲皮素和芦丁混合物对MCF-7细胞
的增殖抑制率比较
** .与 5-FU进行比较有极显著性差异，P＜ 0 .01。下同。
图 6 槲皮素和芦丁分别对 MCF-7细胞的增殖抑制率 (n=3)
Fig.6 Respective inhibitory effect of standard rutin and quercetin on
the proliferation of MCF-7 cells (n=3)
80
70
60
50
40
30
20
10
0
**
抑
制
率
/%
质量浓度 /(μg/mL)
6.25 12.50 25.00 100(5-FU)
**
**
**
**
**槲皮素
芦丁
如图 6，采用MTT法测出K3对MCF-7抑制作用最
强，为研究槲皮素(Qu)、芦丁(Ru)对MCF-7细胞的增
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殖抑制率大小及是否具有协同作用，将Qu和Ru分别作
用于MCF-7，100μg/mL的 5-FU为阳性对照，5-FU的
抑制率为(39.17± 0.96)%，不同剂量的Qu和Ru与阳性
对照差异极显著(P＜ 0.01)，具有明显的剂量依赖性。用
软件计算分析，槲皮素 IC 50 为 8 . 55μg/mL，芦丁 IC50
为 785.26μg/mL，槲皮素抑制MCF-7增殖的效果强于芦
丁及抗肿瘤药物 5-FU。
图 7 同质量芦丁、槲皮素以及其混合物品分别对 MCF-7 细胞的
增殖抑制率 (n=3)
Fig.7 Inhibitory effects of rutin and quercetin of the same weight and
their mixture on the proliferation of MCF-7 cells (n=3)
80
70
60
50
40
30
20
10
0
**
抑
制
率
/%
样品
**
**
Ru Qu K＇3(Ru+Qu) 5-FU
醇 -3-糖苷酶的含量和活性逐渐降低。采用HPLC分析得
出：荞麦芽中黄酮类化合物的主要成分为芦丁和槲皮
素。萌发期(1～6d)其含量变化趋势为：芦丁含量随发
芽天数的增长而增加，当萌发 2d后开始明显增加，到
第 6 天时，芦丁含量达到最大，与文献报道相符合，
说明苦荞籽粒在发芽过程中芦丁降解酶被抑制[12]；槲皮
素含量总体变化趋势没有芦丁变化明显，基本呈现平缓
趋势。值得注意的是，发芽第 3 天时，芦丁和槲皮素
的含量接近 1:1。
槲皮素和芦丁对MCF-7细胞的生长均有抑制作用，其
中槲皮素抑制MCF-7细胞的生长效果明显优于芦丁，而且
槲皮素在低剂量(6.25μg/mL)下仍有较强的抑制效果。
芦丁与槲皮素标准品的混合物(混合比例为0.92:1)对
MCF-7细胞的生长抑制率最高，显示具有协同作用。
苦荞芽粉乙醇提取物的抑制效果规律与槲皮素和芦
丁标准品模拟样品抑制效果规律相似，表明苦荞芽粉乙
醇提取物对MCF-7细胞的生长起抑制作用的主要功效成
分为槲皮素和芦丁，并为今后进一步研究开发苦荞芽粉
功能食品提供了基础依据。
参 考 文 献 ：
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由图 7可知，取同质量Ru、Qu和QR(芦丁与槲皮
素质量比 0.92:1混合物)12.5μg，分别作用MCF-7，统
计学分析显示QR与Ru、Qu差异极显著(P＜ 0.01)，表
明槲皮素和芦丁具有协同作用，抑制作用效果：QR＞
Qu＞Ru；并且在低剂量的情况下，K＇3(Ru+Qu)与阳性
对照(5-FU)存在极显著差异(P＜ 0.01)，证明了K＇3有类
似明确抗肿瘤药物 5-FU的作用，对乳腺癌细胞MCF-7
有一定的抑制效果。
3 讨 论
荞麦经过萌发处理后，营养成分发生了较大的变
化，蛋白质、糖类、脂肪等大分子物质降解成小分子
活性物质，如活性多肽等。同时具有生物活性的天然
次生代谢物质的含量显著增加[ 1 0 ]。采用铝盐法分析得
知，随着荞麦萌发天数的增加，总黄酮含量随之增加，
第 6天时达到最高。Ohara等[11]对苦荞中芦丁含量变化
的机制的研究表明，苦荞籽粒中存在天然高活性的β-糖
苷酶 -芦丁降解酶(rutin-degrading enzymes，RDEs)，该
酶是一种专一性酶，其活性很高，主要作用于芦丁而
对其他黄酮不起作用，芦丁降解酶主要存在于苦荞种子
胚中。苦荞粉与水接触时间强烈影响芦丁的含量，但
不同体积分数的乙醇对芦丁降解酶有抑制作用，芦丁含
量随乙醇体积分数的升高而增加[12]。Suzuki等[13]通过
对苦荞中芦丁含量和黄酮醇-3-糖苷酶(能降解芦丁)活性
变化研究发现，在苦荞种子子叶发育过程中，随着子
叶发育时间的增加，芦丁含量也增加，与此同时黄酮