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新疆一枝蒿多糖的体外抗氧化性研究



全 文 :食 品 科 技
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY提取物与应用
· 202 ·
2011年 第36卷 第12期
构的初步鉴定[J].传染病药学,2002,12(3):1-4
[4] 季宇彬,高世勇,张秀娟.羊栖菜多糖体外抗肿瘤作用及
其诱导肿瘤细胞凋亡的研究[J].中草药,2003,34(7):638-
640
收稿日期:2011-04-14 *通讯作者
基金项目:新疆维吾尔自治区科技支疆项目(200991119)。
作者简介:徐鑫(1986—),女,硕士研究生,主要研究方向为环境微生物学。
徐 鑫,晁群芳*,方美珠,王旭辉
(新疆大学生命科学与技术学院,乌鲁木齐 830046)
摘要:研究新疆一枝蒿多糖的体外抗氧化作用。采用分光光度法测定新疆一枝蒿多糖的还原
力、羟自由基(·OH)、超氧负离子(O2-·)和1,1-二苯基-2苦苯肼自由基(DPPH·)的清除率。结
果表明:在新疆一枝蒿多糖浓度为0.75 mg/mL时总还原能力与Vc相当;而在β-胡萝卜素/亚油
酸体系中新疆一枝蒿多糖的还原力强于Vc。新疆一枝蒿多糖清除羟基自由基、超氧负离子和
DPPH·的EC50分别为7.73、1.57、0.09 mg/mL。表明新疆一枝蒿多糖能够清除自由基,具有一定
的抗氧化及防衰老作用。
关键词:新疆一枝蒿;多糖;羟基自由基;超氧负离子;抗氧化
中图分类号:Q 946 文献标志码: A 文章编号:1005-9989(2011)12-0202-05
Antioxidant activity in vitro of polysaccharides from
Artemisia rupestris L.
XU Xin, CHAO Qun-fang*, FANG Mei-zhu , WANG Xu-hui
(College of Life Science and Technology, Xinjiang University, Urumqi 830046)
Abstract: The antioxidant activity in vitro of Artemisia rupestris L. polysaccharides was studied. The
reduction, the effi ciency of scavenging the hydroxyl radical, superoxide anion radical, DPPH free radical
of Artemisia rupestris L. polysaccharides was examined by spectrophotometry. The results showed that
when the concentration of polysacchande is 0.75 mg/mL, the reductive capability of Artemisia rupestris
L polysaccharides and Vc have equivalent effects, the reductive capability of Artemisia rupestris L.
polysaccharide in β-carotene/linoleic acid system is stronger than Vc, EC50 of polysaccarides to ·OH, O2

and DPPH· were 7.73 mg/mL, 1.57 mg/mL and 0.09 mg/mL respectively. Therefore, Artemisia rupestris L.
polysaccharides had a good role in anti-oxidation and anti-aging and had a great potential for development
of anti-oxidation and anti-aging food.
Key words: Artemisia rupestris L.; polysaccharides; hydroxyl radical; superoxide radical; antioxidant activity
新疆一枝蒿多糖的体外抗氧化性
研究
DOI:10.13684/j.cnki.spkj.2011.12.015
食 品 科 技
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY 提取物与应用
· 203 ·
2011年 第36卷 第12期
新疆一枝蒿(Artemisia rupestris L.)系菊科植
物,是维吾尔医常用药材,维吾尔语称“一孜乎
艾曼尼”。具有解毒、抗过敏、抗菌、抗病毒及
保肝等功效,临床上常用于感冒、荨麻疹、咽
炎、扁桃体炎、肝炎等疾病的治疗[1]。文献报道
新疆一枝蒿全草中含有黄酮类[2-3]、倍半萜酮酸
类、多糖、氨基酸[4]、挥发油等多种成分,国内
学者从中分离得到一枝蒿酸,一枝蒿酮酸等萜类
化合物。
近 年 来 , 陆 续 发 现 多 糖 具 有 多 种 药 理 活
性,它不仅可以作为广谱免疫促进剂调节机体免
疫功能,还可以在抗肿瘤、抗病毒、抗氧化、降
血糖、抗辐射等方面发挥广泛的药理作用。目前
国外有关于植物多糖结构及生物活性方面的报
道[5-7],但未见有新疆一枝蒿多糖的提取、生物
活性、组成和结构方面的研究报道。本实验首次
以新疆一枝蒿为原料,对新疆一枝蒿多糖的体外
抗氧化活性进行研究,以期为新疆一枝蒿多糖的
研究开发提供依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
新疆一枝蒿采自新疆天山支脉天格尔山北
路,自然干燥,粉碎后备用;葡萄糖、无水乙醇、
氯仿、正丁醇、95 %乙醇、石油醚等:分析纯。
1.2 仪器与设备
RE-5299旋转蒸发器:巩义市予华仪器有
限责任公司;紫外分光光度计:上海棱光技术
有限公司;恒温透视水槽MP-5H:上海一恒科
技有限公司;冷冻干燥机:北京博医康实验仪
器有限公司;SK-1快速混匀器:中国盐城市华
康科学仪器厂。
1.3 方法
1.3.1 新疆一枝蒿多糖的提取与精制 称取粉碎的
新疆一枝蒿全草置索氏提取器中,经石油醚回流
提取,弃提取液,药渣挥发干石油醚,再用80%
乙醇提取,以除尽单糖及醇溶性杂质,药渣挥发
干溶剂后,加蒸馏水于80 ℃提取2次,合并提取
液。减压浓缩至50 mL,用氯仿和正丁醇(5:1)多次
萃取,离心15 min(5000 r/min)除去蛋白质,上清液
加入3倍的95 %的乙醇进行沉淀,冰箱静置24 h。
离心,残渣分别用无水乙醇、丙酮、乙醚多次洗
涤,冷冻干燥得精制ARP。
1.3.2 体外抗氧化实验
1.3.2.1 对羟自由基清除率的测定 羟自由基清除
作用试验参照文献[8]的方法,按照表1进行加样,
于536 nm波长处测定吸光度,每个处理试样均做3
个平行试验,取平均值。多糖对羟自由基的清除
作用按下列公式计算:
表1 邻二氮菲-Fe2+-H202体系加样表
试剂 空白管/mL 对照管/mL 加样管/mL
多糖样品液 - 2.5 2.5
pH 7.4 0.75 mol/L
磷酸缓冲液 4.0 4.0 4.0
0.005 mol/L邻二氮菲 1.5 1.5 1.5
0.0075 mol/L
硫酸亚铁溶液 1.0 1.0 1.0
蒸馏水 2.5 1.0 -
1.0% H2O2 1.0 - 1.0
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1.3.2.2 总还原力的测定 多糖还原能力测定参照文
献[9-10]的方法并略有改动,按照表2进行加样,
以蒸馏水为空白对照,于700 nm波长处测定吸光
度,每个处理试样均做3个平行试验,取平均值。
表2 还原力法加样表
试剂 空白管/mL 加样管/mL
多糖样品液 - 1.0
pH6.6 0.2 mol/L的磷酸盐缓
冲溶液 2.5 2.5
1%铁氰化钾溶液 2.5 2.5
蒸馏水 1.0 -
50 ℃反应10 min
10.0%三氯乙酸溶液 2.5 2.5
0.1%三氯化铁溶液 0.5 0.5
1.3.2.3 对超氧阴离子清除率的测定 邻苯三酚自
氧化法测定按参照文献[11]的方法并略有改动,按
照表3进行加样,在325 nm波长下,每隔0.5 min记
录一次值,连续记录3 min。样品在同样条件下测
定吸光值,每个处理试样均做3个平行试验,取平
均值。多糖对超氧阴离子的清除作用按下列公式
计算:
表3 邻苯三酚自氧化法加样表
试剂 空白管/mL 自氧管/mL 样品管/mL
多糖样品液 - - 1.0
pH8.2 0.0001 mol/L
Tris-HC1
(含0.002 mol/L EDTA)
4.5 4.5 4.5
0.01 mol/L HCl 0.3 - -
去离子水 4.2 4.2 3.2
0.005 mol/L邻苯三酚 - 0.3 0.3
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FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY提取物与应用
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2011年 第36卷 第12期
1.3.2.4 对DPPH·自由基清除率的测定 参照文
献方法[12-14],称取一定量的DPPH,然后用乙醇
配成0.02 mg/mL的溶液,取2 mL DPPH溶液,分别
加入2 mL不同浓度的样品溶液,摇匀,放入暗室
中反应30 min后取出,在517 nm波长下测吸光值,
每个处理试样均做3个平行试验,取平均值。多糖
对DPPH·自由基的清除作用按下列公式计算:
A=0.0028+0.013C,相关系数R2=0.97,表明葡萄糖
在所取的浓度范围内其浓度和吸光度呈良好线性
关系。
2.2 新疆一枝蒿多糖的体外抗氧化活性测定结果
2.2.1 对羟自由基清除率的测定结果 Fe2+/H2O2
体系通过Fenton反应产生·OH,邻二氮菲-Fe2+
被·OH氧化成邻二氮菲-Fe3+后,Fe2+与邻二氮菲
形成的红色配合物颜色变浅,在510 nm处的吸光
度值减小,当体系中加入·OH清除剂后,此氧化
过程受抑制,用在510 nm处的吸光度值的变化高
低来表明抗氧化能力高低。新疆一枝蒿多糖对羟
自由基的清除能力如图2所示。
图1 葡萄糖标准曲线
注:图中不同字母表示处理间差异显著(P<0.01)。
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式中:AS为样品管的吸光度;
A0为空白对照管的吸光度;
Ar为样品参比管的吸光度。
1.3.2.5 β-胡萝卜素/亚油酸体系活性测定[15-17]
精确称取0.5 mgβ-胡萝卜素溶于1 mL三氯甲
烷中,加入20 mg亚油酸,200 mg吐温80混合于圆
底烧瓶中,40 ℃条件下旋转蒸干三氯甲烷,残渣
加入100 mL蒸馏水震荡混匀得到乳化液,取5 mL
乳化液加入到含有0.4 mL多糖的试管中混匀后,
迅速在470 nm处测定 “0”时刻的吸光度值,然后
将所有试管逐一置于50 ℃恒温水浴中,反应1 h后
测定吸光度值,对照样品组用0.4 mL蒸馏水代替
多糖溶液。用不同浓度的Vc溶液作对比实验,每
个处理试样均做3个平行试验,取平均值。计算公
式如下:
式中: DRC(对照组)=[ln(a/b)/60];
DRS(样品组)=[ln(a/b)/60];
a为0时刻的吸光度;
b为60 min时刻的吸光度。
2 结果与分析
2.1 葡萄糖标准曲线的绘制
根据所示步骤得葡萄糖标准曲线方程为:
图2 新疆一枝蒿多糖对羟基自由基的清除率
由 图 2 可 知 , 当 新 疆 一 枝 蒿 多 糖 浓 度 在
1.0~5.0 mg/mL的范围时,随着多糖浓度的增大清
除作用显著增强,且在多糖浓度为5.0 mg/mL时
其清除率可达33%,多糖和Vc溶液的EC50分别为
7.73 mg/mL和3.9 mg/mL,表明ARP对羟自由基的
清除率弱于Vc。
2.2.2 总还原力的测定结果 抗氧化剂是通过自身
的还原作用给出电子而清除自由基的,还原能力
越强,抗氧化性越强,因此可通过测定还原能力
来说明抗氧化活性的大小。本实验利用待测物被
铁氰化钾氧化来表征还原能力,最终测定的吸光
度越大,则还原能力越强。新疆一枝蒿多糖的总
还原能力如图3所示。
图3 新疆一枝蒿多糖的还原能力
由 图 3 可 知 , 当 新 疆 一 枝 蒿 多 糖 浓 度 在
0.15~0.75 mg/mL的范围时,随着多糖浓度的增加
还原能力显著增加,且在多糖浓度为0.75 mg/mL
时,吸光度可达到1.098,表明ARP的还原能力与
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FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY 提取物与应用
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Vc相当。
2.2.3 对超氧阴离子清除率的测定结果 超氧阴离
子自由基不仅自身具有毒性,而且可以经过一系
列反应生成其他氧自由基,进一步对生物体产生
损伤作用,促使肌体衰老,从而引起许多疾病,
及时清除肌体内的聚集的超氧阴离子的意义重
大。新疆一枝蒿多糖对超氧阴离子自由基的清除
作用如图4所示。
能力显著增加,且在多糖浓度为0.1 mg/mL时其清
除率可达52%。多糖和Vc溶液的EC50分别为0.09
mg/mL和0.02 mg/mL,表明Vc对DPPH自由基的清
除率强于ARP。
2.2.5 在β-胡萝卜素-亚油酸体系中抑制率的测
定结果 β-胡萝卜素漂白试验法主要用于评价抗
氧化物质在乳化脂质体系中的抗氧化能力。图6为
采用β-胡萝卜素漂白试验法测定新疆一枝蒿多糖
的抗氧化性。
注:图中不同字母表示处理间差异显著(P<0.01)。
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图4 新疆一枝蒿多糖对超氧阴离子自由基的清除率
由图4可知,当新疆一枝蒿多糖浓度在0.2~1.0
mg/mL的范围时,随着多糖浓度的增加清除能力
显著增加,且在多糖浓度为1 mg/mL时其清除率可
达33%。多糖和Vc溶液的EC50分别为1.57 mg/mL和
0.58 mg/mL,表明Vc对超氧阴离子自由基的清除
作用强于ARP。
2.2.4 对DPPH·自由基清除率的测定结果
1,1-二苯-2-苦胼基(DPPH·)是一种稳定的有
机自由基,其乙醇溶液呈紫色,当DPPH·溶液中
加入自由基清除剂时,孤对电子被配对,颜色由
紫色向黄色变化,吸光度变小,而吸光度变小的
程度与自由基被清除的程度呈定量关系,通过检
测生物试剂对DPPH·自由基的清除能力可以表示
其抗氧化性的强弱[18]。近年来国内外很多学者应
用此方法对多种植物的抗氧化能力进行测定。新
疆一枝蒿多糖对DPPH·的清除作用如图5所示。
图5 新疆一枝蒿多糖的抗氧化活性
(β-胡萝卜素/亚油酸漂白体系)
由 图 5 可 知 , 当 新 疆 一 枝 蒿 多 糖 浓 度 在
0.02~0.1 mL的范围时,随着多糖浓度的增加清除












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图6 新疆一枝蒿多糖对DPPH·自由基的清除率
由图6可知,当新疆一枝蒿多糖浓度在0.2~1.0
mg/mL的范围时,随着多糖浓度的增加抑制率显著
增加,且ARP浓度为2 mg/mL时抑制率可达95%。
多糖和Vc溶液的EC50分别为0.5 mg/mL和0.6 mg/
mL,表明ARP在β-胡萝卜素-亚油酸体系中的还
原力强于Vc。
3 结论
本研究结果表明新疆一枝蒿多糖对羟自由
基、超氧负离子和DPPH·都具有一定的清除能
力,其清除羟自由基、超氧负离子和DPPH的EC50
分别为7.73、1.57、0.09 mg/mL。当新疆一枝蒿多
糖浓度为0.75 mg/mL时总还原能力与Vc相当;而
在β-胡萝卜素-亚油酸体系中新疆一枝蒿多糖的
还原力强于Vc。因此,新疆一枝蒿多糖具有体外
抗氧化作用,可作为清除人体系统内自由基的抗
氧化剂。
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