全 文 ：刺五加叶中黄酮类提取物的抗氧化性及抑菌作用研究
收稿日期：2011-08-28
基金项目：高等学校博士学科重点专项科研基金新教师基金
作者简介：张英华（1974-），女，副教授，博士，研究方向为食品科学。 E-mail: yhzhang2000@126. com
张英华，关 雪
（东北农业大学食品学院，哈尔滨 150030）
摘 要：试验研究了刺五加中黄酮类化合物的抗氧化性及抑菌性，并对所提取的粗黄酮类物质进行定量和定
性分析。试验采用紫外分光光度法检测提取物中总黄酮类物质的含量，得率为0.34%。刺五加黄酮提取物表现出
较强的清除羟自由基、超氧阴离子和DPPH自由基能力，其抗氧化能力低于芦丁标准品而强于维生素C。采用分
光光度法和平板培养法对刺五加黄酮粗品的抑菌性进行研究，结果表明刺五加提取物对大肠杆菌、金黄色葡萄球
菌、沙门氏菌和荧光假单胞菌都有一定的抑菌效果，并随着刺五加黄酮浓度的增加，其抑菌作用也增强。
关键词：刺五加；黄酮类化合物；抗氧化性；抑菌性
中图分类号：O656.2 文献标志码：A 文章编号：1005-9369（2012）02-0085-06
Antioxidation and antibacterial property of flavonoids compounds ex⁃
tracted from acanthopanax leaves/ZHANG Yinghua, GUAN Xue(Food College, North-
east Agricultural University, Harbin 150030, China)
Abstract: The antioxidation and antibacterial properties of flavonoids extracted from acanthopana x leaves
were studied and the quantitative and qualitative analyses were carried out in this experiment. Using ultraviolet
spectrophotometry method, the content of the obtained total flavonoids was determined to be 0.34%. Flavonoids
extracted from acanthopanax leaves possessed strong capability of eliminating O2-,·OH and DPPH, its clearance
capability was better than that of vitamin c but inferior to rutin. Using spectrophotometry and plating method, the
antibacterial property were studied. The results showed that the flavonoids had a certain of bacteriostatic effect to
Escherichia coli, staphylococcus aureus, salmonella and fluorescence pseudomonas, with the increasing of
acanthopanax senticocous flavonoids concentration, and the effect of bacteriostatic was also increased.
Key words: acanthopanax; flavonoids; antioxidation; antibacterial
我国刺五加资源丰富且其无毒副作用，是一
种理想的天然抗氧化或防腐剂的提取源，并可以
作为一种营养保健成分或天然的抗氧化剂添加于
其他食品中。同时，植物提取物的直接开发利
用，对于植物资源的综合开发利用也具有十分重
要的意义。
刺五加为五加科植物刺五加（Acanthopanax
senticosus Harms）的干燥根及根茎，其茎叶也可作
药用，具有益气健脾、补肾安神功能。它是一种
我国民间常用的传统中药，具有活血，抗恶性疟
疾、抗病毒、抗肿瘤和止痛杀菌等药效[1]，用于脾
肾阳虚，体虚乏力，食欲不振，腰膝酸痛，失眠多
梦。现代医学研究表明，刺五加具有多种药理作用
和临床应用[2-3]。
关于刺五加的化学成分，因其具有广泛的生理
活性而受到国内外学者的关注,其成分含多种苷
类，包括酚性苷和脂苷等；但目前对刺五加中黄酮
类化合物的研究却很少。黄酮类化合物是一类重要
的天然化合物，是植物产生的一类次生代谢产物，
因其独特的化学结构而具有许多重要的生理、生化
第43卷 第3期 东 北 农 业 大 学 学 报 43(3): 85~90
2012年3月 Journal of Northeast Agricultural University Mar. 2012
作用，对人体健康也起着重要的作用。早在 20世
纪 30年代，就有学者发现黄酮类化合物具有维生
素C样的活性。20世纪 80年代以来，对黄酮类化
合物的研究逐渐转向其清除自由基、抗衰老及对老
年性疾病的防治功效上[4]。现代医学研究表明黄酮
类物质具有降血糖、降血脂、抗心律失常等 40多
种生理活性。此外，黄酮类物质作为抗氧化剂还广
泛应用于食品中。近年来许多试验表明，由于合成
抗氧化剂对人体的危害，如丁基羟基茴香醚可一起
动物肝脏增大等作用，现已限制或停止使用。因
此，从药食两用植物中筛选出高效低毒且经济的天
然抗氧化剂成为人们关注的焦点[5]。
本试验对刺五加中黄酮类化合物进行了定性和
定量的测定，通过DPPH、清除羟自由基等方法测
定了其抗氧化活性，并采用抑菌圈等实验对黄酮类
物质的抑菌性进行研究。为进一步研究刺五加黄酮
类化合物以及其开发利用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
刺五加叶粗黄酮提取物，提取方法参照文献[6]。
菌种：大肠杆菌，金黄色葡萄球菌、沙门氏菌
及荧光假单胞菌。
1.2 试剂
芦丁标准品、DPPH（Sigma）、番红、EDTA、
邻苯三酚、铁氰化钾、硫酸亚铁、BHT、VC、无
水乙醇、亚硝酸钠、硝酸铝、氢氧化钠等均为分析
纯、牛肉膏、蛋白胨等。
1.3 主要仪器
紫外分光光度计、无菌操作台、恒温培养箱、
灭菌锅、旋转蒸发仪、真空泵、水浴锅、移液器、
电子天平等。
1.4 方法
1.4.1 总黄酮含量的测定
1.4.1.1 标准曲线的绘制
准确吸取 0.1 mol·L-1的芦丁标准溶液于 10 mL
容量瓶中，加 30%乙醇至 5.0 mL，加 5%亚硝酸钠
0.4 mL，摇匀，放置 5 min，再加 10%硝酸铝溶液
0.4 mL，摇匀，放置 5 min，加 4%氢氧化钠溶液
4.0 mL，摇匀，最后加 30%乙醇定容至刻度，摇
匀，放置 10 min。在波长 510 nm处测定其吸光
度。以浓度C为横坐标，吸光度A为纵坐标绘制标
准曲线[6]。
1.4.1.2 样品溶液的制备及含量测定
准确称取用石油醚脱脂的刺五加粉末 2 g，用
70%乙醇按 1􀏑20料液比浸泡回流提取 1 h，提取 3
次，合并滤液，浓缩后所得滤液置于100 mL容量瓶
并定容至刻度，摇匀。按1.4.1.1方法测定吸光度。
1.4.2 刺五加叶总黄酮抗氧化性测定
1.4.2.1 还原能力测定[7]
取2.5 mL不同浓度的黄酮溶液，加入0.2 mol·L-1
pH 6.6 磷酸盐缓冲液 2.5 mL 及 l%铁氰化钾 2.5
mL，50 ℃水浴20 min，加入10%三氯乙酸溶液2.5
mL于3 000 r·min-1离心10 min，取上清液5 mL，加
蒸馏水 4 mL，及 0.1% FeCl3 0.5 mL，混匀后于 700
nm处测定吸光值。
1.4.2.2 清除超氧阴离子自由基实验[8]
在 10 mL试管中加入 4.5 mL pH 8.2磷酸缓冲
液，25 ℃水浴 20 min，分别加入 1 mL不同浓度的
试样溶液和25 ℃预热的0.4 mL 25 mol·L-1的邻苯三
酚溶液并振荡 3 min后立即加入 100 μL 3%抗坏血
酸，振荡均匀。在320 nm处测定吸光度。
清除率（%）= A0 -(A1 -A2)A0 ×100%
式中，A0-不加样品时吸光度；A1-加入样品的
吸光度；A2-不加邻苯三酚样品的吸光度。
1.4.2.3 清除羟基自由基实验方法[9]
在10 mL试管中加入磷酸缓冲液1.0 mL，番红
0.2 mL，EDTANa2-Fe2+1.0 mL，再加入不同浓度的
样品溶液 7.0 mL，最后加入H2O2 溶液 0.8 mL，混
匀后于 40 ℃水浴 30 min，在 520 nm处测吸光度Ａ
值。试验结果以清除率E表示：
E（%）= A样品 -A空白A对照 -A空白 ×100%
式中，A对照—以等体积的重蒸水代替样品溶
液和H2O2溶液的吸光度。A空白—以等体积的重蒸
水代替样品溶液的吸光度。
1.4.2.4 抑制DPPH自由基试验[10]
在10 mL试管中分别加入取各浓度测定液2 mL
及 2×10-4 mol·L-1 DPPH 2 mL，摇匀，30 min后在
517nm 测定其吸光度 Ai，同时测定 2 mL2 × 10-4
mol·L-1 DPPH溶液与 2 mL无水乙醇混合液的吸光
度Ac，以及2 mL测定液与2 mL无水乙醇混合液的
吸光度Aj，根据下式计算测定液对DPPH的抑制率。
·86· 东 北 农 业 大 学 学 报 第43卷
抑制率（%）= 1-(Ai-Aj)Ac ×100%
1.4.3 刺五加叶总黄酮提取物抑菌性测定
1.4.3.1 不同浓度黄酮提取物抑菌效果的比较[11]
配制浓度为1，2，4，6，8 g·L-1的刺五加黄酮
提取物。用已灭菌的移液管分别移取以上五种浓
度的刺五加黄酮溶液 4 mL至已灭菌的液体培养基
中，用 4 mL无菌水做对照。在各培养基中接种 1
mL供试菌悬液，摇床培养24 h，测定在OD600菌悬
液的吸光度。
1.4.3.2 抑菌圈试验[12-15]
在上述五种不同浓度的刺五加黄酮溶液中分别
放入直径为 6 mm的灭菌滤纸片，浸泡 12 h，干燥
后，用紫外线照射灭菌 10~15 min。用无菌镊子将
浸透5种浓度的刺五加黄酮溶液的滤纸片放在含菌
平板上，培养皿放到供试菌最适生长温度下培养
48 h。用游标卡尺测定抑菌圈直径的大小，并以此
判断不同浓度的刺五加黄酮溶液对供试菌的抑制效
果。结果以mm表示，生理盐水做空白对照。为保
证所测数据的精确性，每种菌作3个重复。
1.4.4 数据处理
采用 SPSS统计软件进行数据统计分析，采用
单因子方差分析进行差异显著性检验。与对照组
比较，当P<0.01表示具有极显著性差异，P<0.05
表示具有显著性差异，当P>0.05时差异无显著性。
2 结果与分析
2.1 标准曲线的测定和回归方程的建立
按1.4.1.1所示方法进行测定，由图1可得回归
方程C=0.0091x-0.0073，相关系数为R2=0.9992
2.2 刺五加叶中总黄酮含量
按 1.4.1.2所示的方法进行测定，做 3次平行，
得刺五加中总黄酮化合物的含量为0.34%。
2.3 刺五加叶总黄酮抗氧化能力的测定结果
2.3.1 还原能力测定
按 1.4.2.1所示方法进行测定，以样品吸光值
与浓度数据作图，如图2可知，刺五加黄酮样品具
有较好的还原能力，是良好的电子供应者，其供
应的电子可以使Fe3+还原成Fe2+，且随着刺五加黄
酮浓度的增加其抗氧化能力也增加。
2.3.2 清除O2-试验结果
按 1.4.2.2所示方法进行测定，以清除率与浓
度数据作图，如图 3。以 0.2 mg·mL-1 BHT、VC和
芦丁标准品做对照，见表1。
图 1 芦丁溶液的标准曲线
Fig. 1 Standard curve of rutin
◆
◆
◆
◆
◆
◆y=0.0091x-0.0073
R2=0.9992
0.500.450.400.350.300.250.200.150.100.0500 10 20 30 40 50 60
浓度（mg·mL-1）Concentration
OD
值
OD
valu
e
图 2 不同浓度的刺五加黄酮溶液还原能力的比较
Fig. 2 Comparison of the reductive ability of different
concentrations of acanthopanax flavonoids
◆
◆
◆
◆
◆
◆
00 0.1
浓度（mg·mL-1）Concentration
OD
值
OD
valu
e
0.80.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
表 1 0.2 mg·mL-1样品、VC、BHT及芦丁标品清除O2-.能力的比较
Table 1 Comparison of clear O2-. ability of 0.2 mg·mL-1 samples, VC, BHT and rutin
种类Species
浓度（mol·L-1）Concentration
清除率（%）Clearance rate
样品Sample
0.2
23.4
芦丁标品Rutin
0.2
36.5
丁基羟基甲苯BHT
0.2
42.7
维生素CVC
0.2
78.9
张英华等：刺五加叶中黄酮类提取物的抗氧化性及抑菌作用研究第3期 ·87·
由表1和图3可知，不同浓度的刺五加叶黄酮
类化合物及VC、BHT及芦丁标准品都有较好的清
除O2-能力，并随着刺五加黄酮类化合物含量的增
加对 O2-的清除率不断上升。当 VC的浓度为 0.2
mol·L-1时清除O2-能力达到 78.9%，芦丁和BHT清
除O2-能力相近，分别为36.5%和42.7%，而相同浓
度的刺五加黄酮的抗氧化性就不及前两者，只有
23.4 %。但总的来说，刺五加黄酮有较好的清除
O2-能力。
2.3.3 清除·OH试验结果
按 1.4.2.3所示方法进行测定，以清除率与浓
度数据作图，如图 4。以 0.2 mg·mL-1 BHT、VC和
芦丁标品做对照，结果见表2。
表 2 0.2 mg·mL-1的样品、VC、BHT及芦丁标品清除·OH能力的比较
Table 2 Comparison of clear·OH ability of 0.2 mg·mL-1 samples, VC, BHT and rutin
图 4 不同浓度的刺五加黄酮溶液清除·OH能力的比较
Fig. 4 The comparison of clear·OH ability of different
concentrations of acanthopanax flavonoids
◆
0
清
除
率（
%）
Clea
ranc
era
te
30
0.1
浓度（mg·mL-1）Concentration
0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
◆ ◆
◆
◆29282726252423222120
图 3 不同浓度的刺五加黄酮溶液清除O2-﹒能力的比较
Fig. 3 Comparison of clear O2-﹒ ability of different
concentrations of acanthopanax flavonoids
◆
0
清
除
率（
%）
Clea
ranc
era
te
100
浓度（mg·mL-1）Concentration
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
◆
◆
◆9080706050403020100
◆
◆ ◆
种类Species
浓度（mol·L-1）Concentration
清除率（%）Clearance rate
维生素CVC
0.2
33.6
样品Sample
0.2
73.9
丁基羟基甲苯BHT
0.2
82.6
芦丁标品Rutin
0.2
91.3
由表2和图4可知，不同浓度的刺五加黄酮类
化合物对OH-有较强的清除能力，刺五加黄酮类
化合物浓度在0.2 mg·mL-1时清除率为73.9%，并随
着刺五加黄酮浓度的增加，OH-清除能力越来越
强，浓度为0.2 mg·mL-1L的芦丁标品清除·OH的能
力最强，达到91.3%。相同浓度0.2 mg·mL-1刺五加
黄酮清除·OH的能力较VC要好得多。
2.3.4 清除DPPH自由基试验结果
按 1.4.2.4所示方法进行测定，以清除率与浓
度数据作图，结果见图5。
以 0.2 mg·mL-1 BHT、VC和芦丁标品做对照，
结果见表3。
表 3 0.2 mg·mL-1的样品、VC、BHT及芦丁标品清除DPPH能力的比较
Table 3 Comparison of clear DPPH ability of 0.2 mg·mL-1 samples, VC, BHT and rutin
种类Species
浓度（mol·L-1）Concentration
清除率（%）Clearance rate
维生素CVC
0.2
16.9
样品Sample
0.2
26.5
丁基羟基甲苯BHT
0.2
68.2
芦丁标品Rutin
0.2
81.9
·88· 东 北 农 业 大 学 学 报 第43卷
由表3和图5可知，在0.05~0.8 mg·mL-1的浓度
范围内，样品对DPPH自由基的清除能力随着浓度
的升高显著增强。而作为对照的VC、BHT及芦丁
标品，在所选的浓度下，BHT的清除能力明显强
于样品和 VC，0.2 mg·mL-1的 BHT的清除率达到
68.2%，在同一浓度下，芦丁标品的清除DPPH的
能力最强，达到 81.9%，VC的清除能力最弱为
16.9%。
2.4 刺五加叶总黄酮提取物抑菌作用试验结果
2.4.1 液体培养法测定刺五加叶中总黄酮对各菌种
的抑菌效果
由图6可知，刺五加黄酮对大肠杆菌、金黄色葡
萄球菌、沙门氏菌及荧光假单胞菌具有较强的抑制
性，且随着刺五加叶总黄酮浓度的不断增加，其抑
菌性能也逐渐增强。刺五加叶总黄酮提取物浓度为8
g·L-1时，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌
及荧光假单胞菌的抑菌率分别为 83.1%、82.2%、
69.0%和57.1%，由此可初步确定刺五加叶总黄酮提
取物对各种菌的抑制效果由强到弱的顺序为：大肠
杆菌＞金黄色葡萄球菌＞沙门氏菌＞荧光假单胞
菌，平板试验结果与吸光度变化实验结果相似。
2.4.2 抑菌圈试验结果
表4结果表明，刺五加叶黄酮提取物对供试菌
有较显著的抑制作用，并且随着刺五加黄酮提取物
浓度的增加，其抑菌效果明显增高，尤其对大肠杆
菌和金黄色葡萄球菌的抑制效果更佳，抑菌圈直径
分别为 19.3，18.7 mm，对荧光假单胞菌的抑制效
果稍弱。并且在P<0.05范围内各浓度黄酮提取物
间对供试菌的抑制率差异显著。
◆
◆
◆
◆
◆
◆
00 0.1
浓度（mg·mL-1）Concentration
清
除
率（
%）
Clea
ranc
era
te
10
0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
20
30
40
50
60
70
图 5 不同浓度的刺五加黄酮溶液清除DPPH能力的比较
Fig. 5 Comparison of clear DPPH ability of different
concentrations of acanthopanax flavonoids
图 6 加入不同浓度刺五加黄酮各菌悬液抑菌率的比较
Fig. 6 Comparison of bacteriostatios ratio of different
concentrations of acanthopanax flavonoids
表 4 不同浓度刺五加叶黄酮提取物对供试菌的抑菌效果
Table 4 Bacteriostatic effect of different concentration acanthopanax flavonoids to the test bacteria
◆
◆
◆
◆
00
浓度（mg·mL-1）Concentration
抑
菌
率（
%）
Bac
terio
stat
icra
te
2 4 6 8 10
▲
●
■
■
■
■
◆■
▲
▲
▲
▲
▲◆■
●
●
●
●●
0.10.2
0.30.4
0.50.6
0.70.8
0.9
◆
■
▲
●
大肠杆菌 Escherichia coli
金黄色葡萄球菌 Staphylococcus aureus
沙门氏菌 Salmonella
荧光假单胞菌 Fluorescence pseudomonas
供试菌种Strains
大肠杆菌
Escherichia coli
金黄色葡萄球菌
Staphylococcus
沙门氏菌
Salmonella
荧光假单胞菌
Fluorescence
pseudomonas
刺五加叶黄酮溶液浓度（g·L-1）Concentrations of acanthopanax flavonoids
1
9.76±0.416a
9.23±0.305a
8.16±0.513a
7.43±0.472a
2
11.36±0.251b
10.76±0.249b
9.93±0.450b
9.23±0.404b
4
13.9±0.200c
14.96±0.152c
11.64±0.611c
10.90±0.360c
6
17.83±0.321d
17.33±0.404d
14.43±0.351d
12.83±0.568d
8
19.13±0.305e
18.76±0.351e
16.40±0.458e
14.57±0.321e
无菌水
对照Contrast
-
-
-
-
注：表内数字为抑菌圈直径（单位：mm），为3次重复试验的平均值，“-”表无抑菌圈。Note: Digital shown in the table is antibacterial circle diameter (mm), It is the average of three times repeated test,“-”means no antibacterial circle.
张英华等：刺五加叶中黄酮类提取物的抗氧化性及抑菌作用研究第3期 ·89·
3 讨论与结论
a.本试验采用乙醇回流法提取刺五加叶中的黄
酮类化合物，采用分光光度法以芦丁为标样测定
其中总黄酮提取物的含量为0.34%。由于试验中仅
以芦丁为标样进行测定，其他吸收峰由于缺乏标
样仍不能准确定性与定量。若能分离得到更多刺
五加黄酮类化合物组成物质的标样，将有助于建
立精度高的刺五加叶总黄酮含量的分析方法。
b. 刺五加叶总黄酮提取物具有较明显的抗氧
化作用，并随提取物添加量的增加而增强。通过
抗氧化试验，得到以下结论：① 从清除羟自由基
的试验可以看出，刺五加黄酮提取物在低浓度时
清除能力较弱，当添加浓度达 0.2 mg·mL-1时清除
率达到73.9%；②通过清除超氧阴离子的比较实验
表明，0.2 mg·mL-1的黄酮提取物和BHT清除O2-的
清除率分别为 23.4%和 42.7%，说明该黄酮提取物
具有较强的清除超氧阴离子能力；③从清除DPPH
实验可知，刺五加黄酮提取物的清除能力要比VC
好，当浓度为0.8 mg·mL-1时，清除率为57.8%，芦
丁标准品的清除DPPH的能力最强，达到81.9%。
c.刺五加叶总黄酮提取物对各菌种均有较好的
抑制作用，并随着提取物浓度增大其抑制效果越
明显。提取物浓度为8 g·L-1时，对大肠杆菌、金黄
色葡萄球菌、沙门氏菌及荧光假单胞菌的抑菌率
分别为83.1%、82.2%、69.0%和57.1%。
通过研究可知，刺五加黄酮类成分对细菌有
较强的，较广谱的抑菌活性，不过其表现出的治
疗活性成分并未研究清楚，因此在以后的研究中
要继续对刺五加总黄酮的生物活性、药理作用进
行深入的研究，为刺五加这一野生草药在功能食
品、医药工业的发展提供理论依据。
总之，刺五加黄酮类化合物应用及其广泛，
除了具有良好的抗氧化能力以外，还具有多种生
物活性，如某些黄酮类化合物对心血管疾病有防
治和治疗的作用及抗过敏作用等。黄酮类化合物
的生物活性和低毒作用使其在临床上有巨大的潜
力，但由于其含量低，分离难等自身的一些原
因，给黄酮类化合物的研究带来一定的困难。因
此，黄酮类化合物的许多功能还有待进一步开发
和研究。
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·90· 东 北 农 业 大 学 学 报 第43卷