全 文 :中国农学通报 2009,25(03):45-48
Chinese Agricultural Science Bulletin
基金项目:黄山学院自然科学项目“箬叶提取物的制备及抗氧化活性研究”(2007xdkj037)。
第一作者简介:黄龙翔,男,1988年出生,本科,专业:生物技术。通信地址:245041 安徽省黄山市 黄山学院南区生命及环境科学学院,
E-mail:huanglx530@163.com。
通讯作者:胡长玉,男,1965年出生,从事植物资源及生理研究,已发表学术论文13篇。通信地址:245041安徽省黄山市黄山学院南区生命及环境科
学学院,Tel:0559-2546631,E-mail:hcy@hsu.edu.cn。
收稿日期:2008-10-10,修回日期:2008-12-06。
箬叶提取物的制备及抗氧化活性研究
黄龙翔,戴果先,胡长玉
(黄山学院生命与环境学院,安徽屯溪 245041)
摘 要:采用热水煮提、配比不同浓度的乙醇从箬叶中提取水溶性、醇溶性提取物,正交实验表明:水提箬
叶工艺条件为箬叶、水配比15 g:200 ml,110℃,时间120 min,测得的吸光度值高;醇提的工艺条件为时
间90 min、温度60℃、乙醇质量分数90%时测得的吸光度值高。对超氧阴离子自由基清除能力,箬叶水
提取物在浓度0.04~5.12 mg/ml之间呈增长趋势,水提取物浓度为5.12 mg/ml时,达到33.33%,乙醇提取
物在浓度0.04~5.12 mg/ml之间对超氧阴离子的清除能力呈负增长趋势;对羟基自由基清除能力,水提
取物在浓度0.04~5.12 mg/ml之间呈增长趋势,当浓度为5.12 mg/ml时,达到13.88%;乙醇提取物在浓度
0.04~5.12 mg/ml之间呈负增长趋势,当提取物浓度超过 0.64 mg/ml时,呈负增长趋势显著增加,
达-93.75%。箬叶水提取物具有较强的抗氧化能力,有广泛的应用价值。
关键词:箬叶;正交实验;提取物;抗氧化活性
中图分类号:TQ917 文献标识码:A
Study on Preparation and Antioxidant Activity of Extract from
Indocalamus tessellatus Leaves
Huang Longxiang, Dai Guoxian, Hu Changyu
(College of Life and Environmental Sciences, Huangshan University, Tunxi Anhui 245041)
Abstract: By using the method of boiling-water extraction、ethanol extraction and orthogonal, the
water-soluble and extracts ethanol-soluble extracts were obtained from Indocalamus leaves, and the results
showed that when the water-soluble extraction condition was at the ratio of material 15 g to liquid 200 ml,
extracting temperature 110 ℃ and extracting time 120min, the absorbance tested was highest. The
ethanol-soluble extraction condition was extracting time 90min, extracting temperature 110 ℃ , and quality
score 90% , and the absorbance tested was highest. In the experiment of scavenging activity to O2-, the
concentration of water-soluble extracts between 0.04-5.12mg/ml showed growing tendencies, when the
concentration was 5.12 mg/ml, the scavenging rate was 33.33%. The ethanol-soluble extracts showed negative
growing tendency between 0.04-5.12 mg/ml. In the experiment of scavenging activity to·OH, the concentration
of water-soluble extracts between 0.04-5.12 mg/ml showed growing tendency, when the concentration was 5.12
mg/ml, the scavenging rate was 13.88% . The ethanol-soluble extracts showed negative growing tendency
between 0.04-5.12 mg/ml. When the concentration exceed 0.64 mg/ml, negative growing tendency was
significant, even reached -93.75%. In conclusion, the water-soluble extracts of Indocalamus tessellatus leaves
had relatively strong antioxidant activity, so its application value is wide.
Key words: Indocalamus tessellatus leaves, orthogonal design, extracts, antioxidant activity
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箬叶为禾本科(Graminales)竹亚科(Bambusoideae)
箬竹属(Indocalamus)植物叶的总称,该属植物约为 20
种以上,均产自中国,主要分布于长江以南各省区[1]。
俗称竹箬、箬皮,即箬竹 [Indocalamus tessellatus
(Munro) Keng f]的叶子,秆高约 1 m,径 5 mm,地下茎
为复轴型。节间长5~20 cm,每节分枝1~3枝。箨环下
常有一圈木栓质环壮物隆起。箨鞘长度短于节间,长
4.5~18 cm,背部被白色细毛和贴生棕色小刺毛;箨舌
平截形,长0.5~1 mm;箨耳显著,呈半月,脱落性,边缘
具长4~12 mm流苏状刚毛;箨叶长三角形,先端渐尖,基
部圆形。小枝具叶1~3片,叶片长批针形,长10~30 cm,
宽1.5~6.5 cm,次脉6~12对,小横脉明显,叶耳显著,呈
半月形,顶端有流苏状繸毛。圆锥花序细长,长8~14 cm,
其主轴、分枝及小穗轴均密被白色细毛;小穗轴淡紫色
或暗紫色,有5~9小花,长2~4 cm。花果期1~8月。产
霍山、金寨、潜山、黄山、歙县(清凉峰)、休宁、祁门、青
阳(九华山)等地。生于海拔1000 m以下山坡、沟谷林
下阴坡和半阴坡。山区群众用叶垫茶篓、包粽子、制斗
笠[2]。
国内对箬叶的研究主要集中在箬叶单糖组成、
多糖类及其衍生物以及箬竹叶中挥发油的提取及成
分分析 [3-5],而对箬叶抗氧化活性方面的研究却很少
见报道。
笔者运用正交实验制备箬叶的水提物和乙醇提
物,分别进行清除超氧阴离子自由基能力和清除羟自
由基能力的比较。为箬叶抗氧化性方面的开发,提供
依据。
1 材料与方法
1.1 材料、试剂与仪器
1.1.1 材料 箬叶2008年3月购于安徽省屯溪黎阳农户
家中,为自然晾晒后储藏。
1.1.2 试剂与仪器 无水乙醇,氯化硝基四氮唑蓝
(NBT),吩嗪硫酸甲酯(PMS),D-脱氧核糖,硫代巴
比妥酸(TBA)及还原型辅酶Ⅰ(NADH·2Na)均为上
海源聚生物科技有限公司试剂,硫酸亚铁、维生素C、
双氧水、三氯乙酸均为分析纯,上海化学试剂有限公
司产品。
HH-S数显恒温水浴锅,江苏省金坛市医疗仪
器厂;722可见分光光度计,上海精密科学仪器有限
公司;800型电动离心机,江苏省金坛市医疗仪器
厂;PL203型电子精密天平,梅特勒-托利多仪器
(上海)有限公司;BCD-171D型容声电冰箱;SHZ-
Ⅲ D 型循环水真空泵,上海亚荣生化仪器厂;
DHG-9070A型电热恒温鼓风干燥箱,上海精宏实验
设备有限公司。
1.2 方法
1.2.1 箬叶水提物制备工艺的正交实验设计 选取浸提
时间,浸提温度,物料比 3项为考察因素,进行正交实
验设计 [6],因素水平见表 1;水浴提取,测定其吸光度
值,结果见表2。
箬叶提取物得率/%=提取物干重(g)/箬叶干重
(g)×100%
1.2.2 箬叶乙醇提物制备工艺的正交实验设计[7] 用无
水乙醇,分别配制30%、60%、90%的乙醇溶液,影响乙
醇提物提取得率[8]的主要因素有:温度,时间,乙醇浓
度等。选取水提物实验所得最优物料比 15:200,以浸
提时间,浸提温度,乙醇浓度 3项为考察因素,进行L9
(33)正交实验设计,因素水平见表3;乙醇提取,趁热过
滤,测定其吸光度,结果见表4。
表1 箬叶水提取物制备的因素水平
因素
1
2
3
乙醇浓度A/%
30
60
90
浸提温度B/℃
40
50
60
浸提时间C/min
30
60
90
表3箬叶乙醇提取物制备的因素水平
实验号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
k1
k2
k3
R
A物料比
/(g·ml-1)
1
1
1
2
2
2
3
3
3
0.692
0.765
0.779
0.087
B提取温
度/℃
1
2
3
1
2
3
1
2
3
0.717
0.755
0.763
0.046
C提取时间
/min
1
2
3
2
3
1
3
1
2
0.713
0.766
0.756
0.053
吸光度
0.627
0.733
0.715
0.752
0.781
0.761
0.771
0.752
0.814
表2 箬叶水提物制备工艺的正交实验方案及结果
因素
1
2
3
物料比A
[箬叶重量(g):水体积(ml)]
5:200
10:200
15:200
浸提温度
B/℃
90
100
110
浸提时间
C/min
60
120
180
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黄龙翔等:箬叶提取物的制备及抗氧化活性研究
1.2.3 清除超氧阴离子自由基能力测定 NBT还原法[9]:
将箬叶提取物分别配成为浓度为0(对照),0.04,0.08,
0.16,0.32,0.64,1.28,2.56和 5.12 mg/ml的水溶液,取
0.1 ml分别加入1 ml含557 μmol/L NADH的16 mmol/
L Tris-HCl(pH 8.0),1 ml含45 μmol/L PMS的16 μmol/
L Tris-HCl(pH 8.0),以及 1 ml含 108 μmol/L NBT的
16 mmol/L Tris-HCl(pH 8.0)。25 ℃温浴 5 min,取出
在548 nm下测吸光值(n=3)。根据下式计算超氧阴离
子自由基清除率:清除率=(1-样品管A546/对照管A546)×
100%。
超氧阴离子自由基不仅具有重要的生物功能,也
与多种疾病有密切联系,它是基态氧接受一个电子后
形成的第一个氧自由基,可以经过一系列反应生成其
它的氧自由基[10]。
O2-的形成是氧毒性的主要因素之一,笔者采用
NBT法测定O2-的清除能力。NBT与O2-的作用会有明
显的颜色变化,若加入的物质可清除O2-,降低NBT的
还原程度,颜色变化程度将减弱[11]。
1.2.4 清除羟自由基能力测定 D2-脱氧核糖法[9]:将箬
叶提取物分别配成为浓度为0(对照),0.04,0.08,0.16,
0.32,0.64,1.28,2.56和5.12 mg/ml的水溶液,取0.1 ml
分别加入0.6 ml反应缓冲液(含2.67 mmol/L脱氧核糖
和 0.13 mmol/L EDTA的 0.2 mol/L pH 7.4的磷酸盐缓
冲液),0.4 mmol/L的硫酸亚铁0.2 ml,2.0 mmol/L抗坏
血酸 0.05 ml,以及 20 mmol/L的H2O2 0.05 ml,37℃下
温浴 15 min,取出后加入 1%硫代巴比妥酸 1 ml和 2%
三氯乙酸 1 ml,沸水浴 15 min,取出立即放在冰上冷
却,532 nm测吸光值(n=3)。清除率=(1-样品管A546/对
照管A546)×100%。
羟自由基是化学性质非常活泼的一种活性氧分
子,几乎能和所有的生物大分子发生各种不同类型的
反应,并有非常高的速度常数,是进攻性最强的化学物
质之一,实验采用反应体系产生的羟自由基OH,通过
考察羟基自由基OH对脱氧核糖分子氧化破坏情况来
确定提取物是否对羟自由基OH有清除能力[11]。
2 结果与分析
2.1 箬叶提物制备工艺的正交实验结果与分析
2.1.1 箬叶水提物制备工艺的正交实验结果与分析 由
表 3可以看出,影响箬叶水提物得率的所选因素的主
次顺序为A>C>B;水提箬叶提取物的最佳工艺条件为
A3B3C2,即物料比为15:200,提取温度为110℃,提取
时间为 120 min,此条件下箬叶提取物的吸光度为
0.814,最高。
2.1.2 箬叶乙醇提物制备工艺的正交实验结果与分析 由
表4可以看出,影响箬叶乙醇提物得率的所选因素的主次
顺序为A>B>C;水提箬叶提取物的最佳工艺条件为
A3B3C2,即乙醇浓度为90%,提取温度为60℃,提取时间
为60 min,此条件下箬叶提取物的吸光度为2.118,最高。
2.2 抗氧化性的测定
2.2.1 超氧阴离子自由基(O2-)清除能力的测定 图1给
出了两种箬叶提取物对超氧阴离子的清除结果,由图
可看出,乙醇提取物对超氧阴离子的清除能力呈负增
长趋势,乙醇提取物在浓度为0.64 mg/ml以下时,负增
长趋势不很明显,清除率基本上处于-6%~6%,乙醇提
取物浓度超过0.64 mg/ml时,负增长趋势显著增加,清
除率甚至达到-144%,故乙醇提取物没有对超氧阴离
子的清除能力,甚至增强超氧阴离子的活性;而箬叶水
提取物,在浓度 0.04~5.12 mg/ml之间成增长趋势,箬
叶水提取物浓度为 5.12 mg/ml时,达到 33.33%。总的
来说,水提取物对O2-的清除能力更为明显。
表4 箬叶乙醇提物制备工艺的正交实验方案及结果
实验号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
k 1
k 2
k 3
R
A乙醇浓
度/%
1
1
1
2
2
2
3
3
3
1.749
1.817
2.045
0.296
B提取温
度/℃
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1.866
1.820
1.926
0.106
C提取时间/
min
1
2
3
2
3
1
3
1
2
1.861
1.882
1.869
0.021
吸光度
1.742
1.723
1.783
1.804
1.772
1.876
2.053
1.964
2.118
-160
-140
-120
-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
0.040.080.160.320.641.282.565.12
提取物浓度/(mg/ml)
清
除
率
/
%
箬叶水提物 箬叶乙醇提取物
图1 两种箬叶提取物对超氧阴离子自由基清除能力的比较
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中国农学通报 http://www.casb.org.cn
2.2.2 对羟基自由基的清除能力的测定 图2给出了两
种提取物清除羟基自由基的结果。从图可以看出,乙
醇提取物对羟自由基的清除能力呈负增长趋势,乙醇
提取物在浓度为 0.64 mg/ml以下时,呈负增长趋势不
很明显,清除率基本上处于-8.125%~8.125%,当乙醇
提取物浓度超过 0.64 mg/ml时,呈负增长趋势显著增
加,清除率甚至达到-93.75%。而水提取物,在浓度
0.04~5.12 mg/ml之间呈增长趋势,箬叶水提取物浓度
小于 0.32 mg/ml时,清除率为负数。水提取物浓度为
5.12 mg/ml时,达到13.88%。总的来说,水提取物对羟
自由基清除能力更为明显。
3 讨论
箬叶的水提取物和乙醇提取物均有一定的抗氧化
能力,无论是对超氧阴离子的清除能力,还是对羟自由
基清除能力,箬叶的水提取物总是表现的更为明显,而
且图1和图2的对应曲线增长趋势几乎完全相同。这
是因为同一种物质的不同提取方法,所得到的对超氧
阴离子的清除能力和羟自由基清除能力呈平行关系。
通常在乙醇提取实验中,当含醇量为50%~60%时
可除去淀粉等杂质;含醇量达 60%时,无机盐开始沉
淀;含醇量达75%以上时,可除去蛋白质等杂质,当含
醇量达80%时,几乎可除去全部淀粉、多糖、蛋白质、无
机盐类杂质,但是鞣质、水溶性色素、树脂等不易除去
[12]。在水提取实验中,有效成分包括黄酮、糖类、氨基
酸、肽和蒽醌类化合物等[13]。乙醇提取物物成分为鞣
质、水溶性色素、树脂等等,热水提取物成分则为黄酮、
糖类、氨基酸、肽和蒽醌类化合物等。这也就说明了起
着强抗氧化能力[14]的是黄酮、糖类、氨基酸、肽和蒽醌
类化合物等。
4 结论
对箬叶进行抗氧化的分析,进行箬叶的水提取物
和乙醇提取物抗氧化的比较,水提取物抗氧化能力更
为明显。这也论证了日常生活中水煮箬叶来更好地发
挥其抗氧化活性。因此,对于箬叶能较强清除超氧阴
离子自由基和羟自由基的这个特性应从药用的研发上
加以利用。
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-100
-80
-60
-40
-20
0
20
0.040.080.160.320.641.282.565.12
提取物浓度/(mg/ml)
清
除
率
/
%
箬叶水提物 箬叶乙醇提取物
图2 两种箬叶提取物对羟自由基清除能力的比较
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