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人参花多糖抗氧化活性研究



全 文 :画 S技l科技文苑
人参花多糖抗氧化活性研究
H□ 万茜淋 焦丽丽 马 林 刘淑莹 长春中医药大学吉林省人参科学研究院
刘淑莹 中 国科学院长春应用化学研究所
摘 要 : 采用热 水浸提法从人参 花 中提取 的人参花粗 多 糖 , 经过分 离 纯化获
^1^得人参花精制 多 糖 。 通过对二笨代苦味酰基 自 由 基清除率 、 清除羟 自 由基活性 、 金
属 离 子螯合能 力 以 及铁 离 子还原 能 力 測 定一系 列体外抗氧化 实验 , 评价人参花 多
糖 的体外抗氧化能 力 。 试验结 果表明 : 人参花 多 糖清除对二 苯代苦味酰基 自 由 基
能 力和羟基 自 由基能 力随着 多 糖浓度 的增加而提高 , 人参花 多 糖浓度在 0 . 5mg/mL
时 , 对二 苯代苦味跣 基 自 由 基清除率 高达 68 . 36% , 浓度在 1 5mg/mL 时 , 对羟基
自 由 基的清除率达到 55 . 59% 。 同 时 , 当人参花 多 糖浓度 为 7 . 5mg/mL 时 , 金属 离
子螯合能 力 高达 6 8 . 32% , 还原 能 力測 定 1mg 人参花 多 糖 的抗氧化能 力 与 5 . 5mmol
的硫酸亚铁溶液相 当 。 由此得 出 结论 , 人参花 多 糖具有较强 的体外抗氧化 能 力 。
关键词 : 人参花 ; 多 糖 ; 抗氧化活性
人参 ( Pana xG insen gC.A . Meye r )1 材料与方法1 .3 .2 二苯代苦味酰基 - 自 由基的
是五加科人参属植物 , 是一种 药用价1 . 1 材料与试剂 清除作用测定
值极高并且应 用甚广的传统名贵 中草人参花采集于 中 国吉林省 白 山市在二苯代苦味酰基 - 自 由基 中 加
药 , 具有补气镇静等功效。 多糖是人 抚松县人参种植基地 ( 经长春 中医 药 入无水乙醇 , 配置成 〇 , 1mmo l/L 的 二
参 中 的主要有效成分之一 , 水溶性多 大学王淑敏教授鉴定 为五加科棺物 苯代苦味酰基 _ 自 由 基溶液 , 避光保
糖在人参 中 占 1 0% ? 1 5%。 多糖广泛 人参 Pan axG inseng^干燥花蕾 ) , 实 存备 用 。
存在于 自然界 , 近年来 , 植物 多糖引 验室 自 制人参花多糖干燥品。1 . 5mL 二苯代苦味酰基 - 自 由基
起人们的关注 , 多糖在抗氧化 、 抗肿瘤 、95% 乙醇 、 无水乙醇 、 NaC l 、 KC 1 、溶准 +4 . 5mLGFP 溶液 , 混合物避光
抗病毒 、 降血糖和提 局免疫力方面都Na 2H P04 、 KH2P〇 4、 H2〇2 和 FeS04 购 于北 反应 m in 后 , 利用紫外分光光度计
具有一定的生物活性。 人参多糖逐渐 京化工厂 . 三氯乙酸购于天津市光复 在 5 1 7nm 波长处检测吸光值。 反应物
被学者们研究 , 药理学研究发现人参 精细化工研究所 ; 硫代巴 比妥酸购于 的吸光值越低 , 表示样品对二苯代苦
多糖具有抗肿瘤 、 降血糖等作用 。国药集 团化学试剂 有限公司 ; 去氧核 味醜基 _ 自 由基清除的能力越好。
人参花是人参的花序 , 采集于每 糖 、 乙腈 、 二苯代苦味酰基购于 S igma用蒸溜水作为 空 白 对 照 , Vc作为
年 6 月 。 经研究发现 , 人参花 中具有 公司 ; EDTA-Na2、 Vc 购 于北京鼎 国 昌 阳性对照 , 清除二苯代苦味酰基 - 自
和人参根中 相似的成分 , 同样含有 多 盛生物技术有限责任公司 ; 菲洛曝 、 由基的能力计算公式为 :
糖成分 , 但是 多糖 成分 比例稍有 不 三 三 uy嗪 ( TPTZ ) 购于东 京化成一苯代苦味酰基 - 清除率
同 。 目前 , 对于人参花 多糖 ( G in seng工业株式会社。= ( 1 - 样品吸光度 /对照品吸光度 )
F lowerPolysaccharide ,GFP) 的 研究1 2仪器与设备 x1 00%( 1 )
较少 , 对人参花多糖的羟 自 由基等抗+ 1 . 3.3 羟基 自 由基的清除作用测定
氧化作 用的研究在国内外 尚未见报道。 反应缓 冲 液 : 0 .2M 磷酸 缓冲 液
本课题组采 用热水浸提法 , 获得人参 寺 声 、+ 十士:丄 、a 田付 哭 ( pH=7 .4 ) , 2. 67mM 去氧核糖 , 0. 1 3花粗多糖 , 进-步分离纯化处理 , 获 啲 瞧。
得人参花精制 多糖 。 对样品进行体外右 RB 八=!F^反应溶液 : 0. 1m LGFP样 品溶液
抗氧化能 力检测 , 测定 GFP 对二苯代r::古 5二 ; 、 +0- 6m L反应缓冲液 + 0.2mL〇.4 咖硫
苦味酰基 自 由基清除率 、 清除羟 自 由 八胃
问,L' :酸亚铁盐 +0 .05mL12m MVc作为 阳性
基活性 、 金属离子螯合能 力 以及铁离
彳 3
—=A° °对照 +0 .05m L20mMHA , 混合制成。
子还原能力 , 评价人参花 多糖的体外i n it"
^混合物 : 反应溶液 37 弋水 浴 1 5
抗氧化活性。 本研究对揭示人参花的 1 -3 . 1 m in+ 1m L1 % 硫代 巴 比 妥 酸 + 1mL
药用价值和抗氧化机理尤为重要 , 为
、 f花粉碎— 95% 乙^回 -j:离 2. 0% 的三氯醋酸 , 将此混合物沸水浴
人参花的功能成分研究以及进一步开 心— ?沉淀

干燥—水提—醇沉—沉淀复 1 5m in , 冰水冷却 , 用紫外分光光度
发利用提供理论依据 。 计在 532n m 波长下检测吸光值。 反应
1 46 食品安全导刊 2〇1阵6月
DOI 牶牨牥牣牨牰牥牬牫牤j牣cnki牣cf s牣牪牥牨牰牣牨牳牣牨牥牬
科技文苑 I
物 的吸光值越低 , 表示样品对羟基 自 子团 , 它们是机体正常代谢的 产物 ,的诱发与抑制 、 肌肉收缩 、 神经传导 、
由基的清除能 力越好。在体 内 有很强 的氧化反应能力 , 易 对 细胞吸附 、 基 因表达有着密切的关 系 。
用 蒸馏水作为空 白 对照 , 清除羟 蛋 白 质 、 脂质和核酸等产生伤害 , 从 自 由 基 中 以氧 自 由基堆积体的危害最
基 自 由基的能 力计算公式为 :而造成机体损伤。 因此 , 对 G FP 的 二 大 , 例如超氧 自 由基和羟基自 由基 。
羟基的百分抑制率 苯代苦味酰基 - 自 由基和羟基 自 由 基羟基 自 由基是_种氧化性很强 的

( 1
-样品吸光度 /对照品吸光度 ) 清除作用进行 了考察 , 并测定其金属自 由基 , 可以引 发不饱和脂肪酸发生
x l OO %( 2 )离子螯合能力和还原能力 。脂质过氧化反应 , 使糖类 、 蛋 白 质 、
1 . 3. 4 金属离子螯合能力 的测定2 . 1GFP 对=苯代苦味酰基 - 自由基的 核酸及脂类等发生氧化损伤 。 研究表
1m LGFP 溶液 +3_ 7m L 甲醇 +0 . 1清除彳乍用明 , 肿瘤 、 心血管 、 衰老等许多疾病
m L2mMFeCV4H2〇+0 _2mL5m M 菲 味ft某 - 自 由 甚 曰 很转 与 自 由 基相 关 。 因 此 , 羟基 自 由 基常洛嗪 , 摇句混合液 , 静置 1 0m in , 用 ,上之 作为检测物质抗氧化能力 的重要指标。
紫外分光光度计在 562nm 波长下检测n^目前 , 常见的检测方法有分光光度法 、
吸光值。 反应物 的吸光值越低 , 表示 競法 、 化学发光 法等 。 本研究賴
样品螯合亚铁离子的能力越强 。

紫 外分光光度法 , 对 G FP 样品 的经基
用 蒸馏水作为 空 白 对照 , 金属离
—某二某 〇*麻其 '本 中 自 由基清除作用进行评价 。
子螯合能力计算公式为 :^ _ 2 可 知 , 羟基 自 由 基清除率
金属离子螯合能力 田 少 与溶液浓度 呈 剂量依赖性 。 从 gf p 与

( 1 — 样品吸光度 /对照品吸光度 ) =vc 对g基自 由基清除率 的对比可知 ,
x腦( 3 G FP 浓度范 围在 ⑶  ̄9 . 〇- L 时 ,
1 .3 . 5 铁离子还原能力 的测定够性 、束 二=於■ 对轻基 自 由基的清除效果比 Vc 更好。采 用 FRAP 法测定人参花多糖样品 _  '浓度高于 2. 5_L 时 , 对轻基
的还原能力 。 首先 , 绘制 Fe S04 标准 曲 ^自 由麵清除率达到■ 以上 。 其 中 ,
线 : 配制 8_〇 1 /LFe SM示准溶液 , 当 浓度为 1 5_ L 时 , 缝 自 由基的由 图 1 可 知 , 从 Vr 与 GFP 对_苯依次配成 7 .2 、 6 .4 、 5 .6 、 4 . 8 、 4 _0 、 3 .2 、 ^ 清除率高达 5 5 . 59% , 自 由基清除作用
0, ,cn o丨 丑货 冰 片人 代苦味酿基 - 自 由基清除率的对比情d t ? 。 口B
)兄看来 , 二 苯代苦味酰基 - 自 由翻

平 tr试验 ’1i jfr' 清除率与溶液浓度呈 剂量依赖性 , 而 ? 一准 曲线 0—+且 当 GFP 浓度范 围在 0. 1 ̄1 .0mg/mL? ——一_^二二一 ?0 .3mLGF P 溶液 +2 .7mLFRA P 工^甘,
〇 -, 〇〇\ 4^ ^ 、日A t时 , 对一本代古味酰基 _ 自 由基清除35 y '作液 ( 提刖预热 3 7弋 ) , 摇匀混合液 , t HM_n^ ,
_ ?m 此 从 八 、 丨, 立 、丄 +率最 咼达到 60% 以上。 如图 1 所不 , S 30 .?一 -V静置 1 0m i n , 用 紫外 分光光度计 在 业 m 、+ 总 土n 「 /■d―普化*I - .- vc
、山 丨 , 上人 … ”一 此 ■ 丄a” 丨, 当 G FP 浓度为 0 . 5mg/mL 时 , —苯代苦f …/— gf p
59 3nm 波长下检测吸光值 。 根据吸光 吐紙甘 甘 、主 丨 丨 曰 田- ?
cn味酰基 — 自 由基清除率达到最好效果 , /值 , 在标准曲线中获得相应 FeS0 4 的浓4m 0 .70o〇 . % 5〇/ 〇〇度 , 定义为FRA P值 , 该值越大说明还 r-,
?202 4 (I 81 0) 21 41 0原能力越强。 7 <> *

Con centfa ti c?nmg /m l
用蒸馏水 中加入 F RA P 工作液作为^ ?图 2GF P 对羟基 自 由基清除率
无还原能 力的空白 对照 。广一2 . 3GFP 的金属离子螯合能力
1 .4

, . - I 螯合作 用是具有两个或两个 以上
采 用 统计学软件 SPSS1 3 .0 对实f M :! /: ::^配位原子的多齿配体与 同一个金属离
验数据进行处理 , 计算平行样品 的吸’X7\ 子形成螯合环的化学反应 。 虽然生物
光 度平 均值 , 得 到 回 归方程 。 使 用:
丨 体生长发育过程 中 需要金属元素 , 但
Or ig in7 5软件绘图 , 得到最终的数据 : ° 2"' *是过多金属离子的存在会有一定危险 ,
图表 。图 1GFP对二苯代苦味酰基清除率 金属离子是导致脂质过氧化作用 的重
2 结果与讨论2 . 2GFP 对羟基自由基的清除作用要 因 素之_ , 二价铁离子 ( Fe 2 <) 是脂
自 由 基 ’ 也称为 游离基 ’ 是娜'活性氧参与 了许多 重 要的生命a 质过氧化过程 中 重要的助氧化 别 ’ 促些游离存在 的 , 含有 1 个或 1 个 以上 碎 进脂质过氧化过程的 发生 。 因此 , 考
不配对 电子的分子、 离子 、 原子親 程 ’ 与 细胞增殖 、 分化' 壯、 _ 察 了GF P 对 二价铁离子 的金属离子螯
Jun .20 1 6CH INAFOODSAFETY ] 47
_科技文苑
合能力 。是通过 自 身 的还原作 用 , 给出 电子而 的形态功能产生影 响 , 从而 引 起机体
由图 3可知 , G F P 的金属离子螯合 清除 自 由基的 , 某种物质的还原能力 疾病 , 甚至死亡 。 肝肾炎症及损伤 、 冠
能 力 与 GF P 浓度呈正相关 , 螯合能 力 越强 , 其抗氧化性越强 。 因 此 , 本研 心病 、 高血脂症等都与 自 由基失 衡有
随着 GFP 溶液浓度的增加而增强。 在 究采用 F RAP 法检测 G FP 样品 的还原能 关 。 因 此 , 寻找 自 由基清除 剂和抗氧
GFP 浓度为 2 .5m g/m L 时 , 螯合能力达 力 , 以 此证明 GF P 的抗氧化活性 。 实 化剂对于疾病的预防和治疗意义重大 。
到 50% 以 上 , 为 54 . 55% 。 当 GFP 浓度 验检测 到样品 的吸光值越大 , FRAP 的近年来 , 植物 多 糖在研究 中 表现
为 7 . 5mg/mL 时 , 金属离子螯合能 力高?就越大 , 说明样品的抗氧化活性越高。 出 了 较强 的抗氧化活性 , 这很可能作
达 68 . 32% 。 因此 , 本实验结果证实 ,配 制 一定 浓度 的 硫 酸 亚铁 溶液 为 植物 多糖抗衰老 、 抗肿瘤 、 降血脂
GF P 具有很好的金属离子螯合能力 。 ( Fe S 04 ) 标 准溶 液 , 每 个 浓 度进行 以及抗 炎症等功 效研究的 重 要 突破
3 次平行试验 , 相 同浓度取平均值绘 点 。 ^ 是 目 前研究 中公认的抗氧化活
图 , 获得 Fe S0 4 标准 曲 线 , 如 图 4 所 性较强 的物质 , 因此 , Vc 常作为 抗氧
_示。 得 出 方 程 y=0 .085 2x_0 .0 1 6 4 ,化研究 中 的对照品 , 但是其易在空气
■
z— 1 1 ''R2=0 .9 995。 实验 结 果 显 示 , 1mg 人 中氧化 。
^ 参花多糖的抗氧化能力与 5 .5mm o l 的根据上述实验结果 , 人参花 多糖
1?一… ^ Fe S04 溶液相 当 。 由此可见 , GFP 具有 的抗氧化活性作 用 明显 , 在二苯代苦
|
J 0
;l / 极强的还原能力 ( 抗氧化活性 ) 。味酰基 - 自 由基清除作用研究中 , 人

…〇 . 7 1参花多糖与 Vc 的抗氧化活性相差无几 ;
- 0 6- y=〇 .〇85Z x - 0 . 0 1 64在对羟基 自 由基 的清除作用研究 中 ,
s0 5 "R" 0 9 99 5 人参花多糖的清除能 力甚至高于 Vc 的C cmc eo ir at ieomg /mi5 C i 4. -
s ' /活性 ; 人参花 多糖还具有较好的金属
<0. 3 -
图 3GF P 的金属离子螯合 能力a2 _, 离子螯合能 力和较高的还原能力 。 因
2 .4GF P 的铁离子还原能力测定 a i^ 此 , 需要深入研究人参花 多糖的抗氧
FRAP 法是基于氧化还原反应的 比〇丨 , ̄ ̄ 化活性作用机理 , 为人参花 多糖功能
色法 。 在低 pH 值溶液中 , 抗氧化剂还 a2468的深入研究以及人参花 多糖的产品开
原 F e3+-TPTZ 复合物 , 形成蓝色 Fe2+-Con centrat ion o f FeSO,mmo l/L发奠定理论基础。
TPTZ 溶液 , 用紫外分光光度计检测 ,图 4FeS0 4 标准 曲线 基 金项 目 : 国 家 自 然科学基金面
在 593n m 处有最大吸光度 , 增加的吸3 结论上 项 目 ( 编 号 : 0 2 0 9 0 1 0 6 ) ; 吉 林
光度与总的抗氧化剂能力成正 比 。在机体 内 环境平衡的状态 下 , 自 省科技发展计 划 项 目 ( 编 号 : 2 0 1 3 0
FRA P 法最初 用 于 测 量血浆 的 活 由基在抗菌 、 消炎和 抑制 肿瘤等方面2 0 6 0 5 9 YY ) .
性 , 后来逐渐 用于测定生物体液、食品 、 具有重要作用 和意义 。 一旦平衡被打作者简介 : 万茜淋 ( 1 9 8 7- ) , 女 ,
植物提取物等的抗氧化活性。 该方法 破 , 如机体受 到疾病或某些外源性药 吉林吉林人 , 硕 士 , 助理 实验师 。 研
操作简单快速 , 重复性好 , 准确度高 ,物和 毒物的侵害 , 自 由基便会产生强 究方 向 : 生物化学 、 分子生物学 。
易于标准化。 利 用 紫 外分光光度计或 大 的伤害作用 , 造成生物膜的脂质过通讯联系人 : 刘淑 莹 ( 1 9 4 3- ) ,
酶标仪 , 仅在半小时内 即可完成样品 氧化损伤 , 引 起酶 、 氨基酸 、 蛋 白 质 吉林长春人 , 博士 , 研究 员 。 研究方向 :
的还原能力 测定。 抗氧化剂 ( 还原剂 ) 的氧化破坏 , 对 内 脏器官 、 免疫系 统 中 药化学分析 。
1 4 8 食品安全导刊 20 1 6年6月