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露兜果实的抗氧化及抗菌活性研究



全 文 :露兜(Pandanus tectorius Soland)为露兜树科露
兜树属直立多分枝灌木, 因其聚合果外形似菠萝,
因此又名野菠萝, 假菠萝等。 在岭南地区, 其作为
一种民间草药已有悠久的历史, 早在 《陆川本草》
就有记载其具有平肝清热消渴, 行气止痛, 发汗解
表的功效, 用于治疗扁桃体炎、 发烧、 糖尿病、 痢
疾等病症[1-2]。 但有关露兜果实的现代药理学及药
效物质基础的研究报道有限。 目前, 已经从露兜植
物中分离得到一系列的化合物, 包括三萜、 甾醇、
脂肪酸等[3-5]。 为了进一步探索露兜的药理活性,
本实验选择露兜果实为研究对象, 对其多酚含量进
行了测定, 并从清除DPPH自由基能力、 ABTS自由
露兜果实的抗氧化及抗菌活性研究①
李奕星② 马蔚红 袁德保 郑晓燕 陈 娇
李芬芳 郑丽丽 谭 琳③ 臧小平③
(中国热带农业科学院海口实验站/海南省香蕉遗传改良重点实验室 海南海口 570102)
摘 要 采用分光光度法, 考察露兜果实浸膏的多酚含量及其对 1,1-二苯基 -2-三硝基苯肼(DPPH)自由基、
2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵(ABTS)自由基和羟自由基的清除活性, 并采用生物自显影技术, 考
察露兜果实浸膏对马铃薯炭疽病菌、 草莓炭疽病菌及黄柏炭疽病菌的抑制作用。 结果表明: 露兜果实浸膏中多
酚含量为 152.6μg/mg, 对 DPPH自由基、 ABTS自由基和羟自由基均具有一定的清除活性, 且呈现量效关系; 此
外, 还发现其对马铃薯炭疽病菌和草莓炭疽病菌的生长均有一定的抑制作用。
关键词 露兜果实 ; 抗氧化 ; 生物自显影 ; 抗菌
分类号 R284.2
Antioxidant Activities and Antibacterial Activities of the Extract from
Pandanus tectorius Soland Fruits
LI Yixing MA Weihong YUAN Debao ZHENG Xiaoyan CHEN Jiao
LI Fenfang ZHENG Lili TAN Lin ZANG Xiaoping
(Haikou Experimental Station / Hainan Key Laboratory of Banana Genetic Improvement, Chinese
Academy of Tropical Agricultural Sciences, Haikou, Hainan 570102)
Abstract In this study, the antioxidant activities of the extract from Pandanus tectorius Soland fruits,
including the total phenolic content, scavenging activities on DPPH radical, ABTS radical and hydroxyl
radical, were determined. Besides, direct bioautography assay was used to analyze the antibactial activity on
Colletotrichum acutatum Simmonds, Colletotrichum fragariae Brooks and Colletotrichum gloeosporioides. The
results showed that the extract contains polyphenolic content of 1 52.6 g/mg and have free radical scavenging
activities in a dose-dependent manner. Furthermore, antibacterial activities showed that the extract had
inhibitory effect on Colletotrichum acutatum Simmonds and Colletotrichum fragariae Brooks.
Keywords Pandanus tectoriusSoland fruits ; antioxidant activities ; direct bioautography assay ; antibacterial
activities
① 基金项目: 国家自然科学青年基金(No.3130183823)。
收稿日期: 2013-09-26; 责任编辑/林海妹; 编辑部 E-mail: rdnk@163.com。
② 李奕星(1985~), 女, 硕士, 研究实习员, 研究方向为天然药物化学; E-mail: yixing0221@163.com。
③ 通讯作者: 谭 琳(1974~), 女, 博士, 副研究员, 研究方向为生物化学; E-mail: tanlin7402@126.com。
臧小平(1969~), 男, 硕士, 副研究员, 研究方向为节水与施肥; E-mail: xpzang@163.com。
Vol.33, No.12
2013年12月 热 带 农 业 科 学
CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE
第33卷第12期
Dec. 2013
57- -
2013年12月 第33卷第12期热带农业科学
基能力、 羟自由基能力 3个方面考察其抗氧化能
力, 并采用生物自显影技术, 评价其对3株真菌(马
铃薯炭疽病菌、 草莓炭疽病菌、 黄柏炭疽病菌)的抑制能力,
以期为露兜果实的开发提供理论依据。
1 材料与方法
1.1材料
1.1.1植物材料与菌株
(1)露兜果实, 采自海南省海口市东山镇, 由
中国热带农业科学院郑学勤研究员鉴定。 (2)实验
菌株 : 马铃薯炭疽病菌(Colletotrichum acutatum
Simmonds), 草莓炭疽病菌(Colletotrichum fragariae
Brooks), 黄柏炭疽病菌(Colletotrichum gloeospori-
oides), 均由美国农业部小水果研究站提供。
1.1.2试剂及仪器
2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵
盐(ABTS)、 1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)均购自
梯希爱(上海)化成工业发展有限公司; Folin-酚购
自美国sigma公司; 没食子酸购自阿拉丁试剂(上海)
有限公司; 水杨酸、 抗坏血酸、 水杨酸、 铁氰化钾
、 三氯乙酸、 过硫酸钾等均为分析纯, 购自广州化
学试剂厂。
RF-UV1240紫外-可见分光光度计购自日本岛
津公司; TGL-20bR高速冷冻离心机购自上海安亭
科学仪器厂; AXLD-1830超纯水系统购自美国阿修
罗科技有限公司。
1.2方法
1.2.1提取方法
将露兜果实(1.15kg)阴干后加工成粉末, 用体
积分数为95%的乙醇超声浸提3次, 抽滤, 减压浓
缩至干。
1.2.2多酚含量的测定
(1)标准曲线的建立: 参照Hanmmerschmidt等[6]
报道的 Folin-Denis改良法进行。 (2)露兜果实浸
膏中多酚含量的测定: 精确称取露兜果实浸膏, 用
无水乙醇稀释成1mg/mL的母液, 按照多酚标准曲
线的测定方法, 重复3次, 结果取平均值, 并根据
标准曲线计算多酚的含量。
1.2.3清除 DPPH自由基能力测定
参照张淑娟等[7]报道的方法进行, 精确称取露兜
果实浸膏, 用无水乙醇充分溶解, 制成 2mg/mL的
母液, 依次稀释成2.0、 1.5、 1.0、 .5、 0.2、 0.1、
0.05mg/mL, 分别取不同浓度的露兜果实多酚样品
0.2mL, 加入 4mL浓度为 0.1mmol/mL的 DPPH溶
液, 摇匀置暗处反应 30min后, 于波长 517nm处
测其吸光度(Ai), 同时, 以VC(维生素C)作为阳性对
照, 重复3次, 结果取平均值。 按式(1)计算DPPH
自由基清除率。
DPPH自由基清除率/%=[1-(Ai-Aj)/Ao]
×10!!!!!!!!!!!!!!!!! (1)
式中: Ai 为各体积分数的样品+DPPH溶液的
吸光度, Aj 为各体积分数的样品+无水乙醇的吸
光度, Ao为无水乙醇+DPPH溶液的吸光度。
1.2.4清除 ABTS自由基能力测定
参考 Villano等[8]的方法, 略加改进。 精确称
取露兜果实浸膏, 用水充分溶解, 制成2mg/mL的
母液, 依次稀释为2.0、 1.5、 1.0、 .5、 0.2、 0.1、
0.05mg/mL, 吸取不同浓度的露兜果实多酚样品
0.2mL, 分别加入 1.9mLABTS自由基工作液, 准
确反应 6min后于 734nm波长处测定吸光度(Ai),
同时, 以 VC作为阳性对照, 重复 3次, 结果取平
均值。 按式(2)计算ABTS自由基清除率。
ABTS自由基清除率 /%=[1-(Ai-Aj)/Ao]×
10!!!!!!!!!!!!!!!!!! (2)
式中: Ai 为各体积分数的样品+ABTS溶液的
吸光度, Aj 为各体积分数的样品+超纯水的吸光
度, Ao为超纯水+ABTS溶液的吸光度。
1.2.5清除羟自由基能力测定
采用水杨酸法[9], 并稍加改进。 精确称取露兜果
实浸膏, 用水充分溶解, 制成2mg/mL的母液, 依次
稀释为2.0、1.5、1.0、0.5、0.2、0.1、0.05mg/mL的
露兜果实多酚样品。 在反应体系中先加入5mmol/L
的水杨酸-乙醇 2mL、 10mmol/L的 FeSO41mL, 混
匀, 分别加入1mL不同浓度的露兜果实多酚样品,
并用去离子水将反应体系补足 7mL, 最后加 2mL
H2O2启动反应, 37℃保温30min, 于510nm波长处
测定吸光值同时, 以VC作为阳性对照, 重复3次,
结果取平均值。 按式(3)计算羟自由基清除率。
羟自由基清除率/%=[1-(Ai-Aj)/Ao]×
10!!!!!!!!!!!!!!!!!! (3)
58- -
李奕星 等 露兜果实的抗氧化及抗菌活性研究
式中: Ai 为各体积分数露兜果实多酚样品的
吸光度, Aj 为不加 H2O2时加入露兜果实多酚样品
的本底吸光度, Ao为空白对照的吸光度。
1.2.6生物自显影法评价清除植物病原真菌能力
实验共选用3株植物病原真菌, 通过采用生物
自显影法观察薄层板上抑菌圈的大小来评价露兜果实
的抑真菌能力, 菌株的培养及生物自显影法参照Ta-
banca等[10-12]报道的方法。 (1)分别取浓度为20mg/mL
的露兜果实多酚 4和8μL, 在薄层板上矩阵点样,
挥干, 紫外杀菌 30min; (2)用喷样器将制备好的
菌株悬浮液(3.0×105)/mL和 0.1%吐温-80均匀喷
洒到硅胶板上, 再向薄层板均匀喷洒菌株悬浮液 3
倍量的荧光显示剂; (3)将处理过的薄层板放置于
30cm×13cm×7.5cm的湿室[相对湿度为100%, 温
度为(24±1)℃], 每天光照[(60±5)μmol/m2 s2光
强度]12h, 避光12h, 培养4d后观察实验结果。
实验设置空白对照(CH3OH)、 阳性对照(克菌丹), 每个
处理均设3个重复, 结果取平均值。
2 结果与分析
2.1没食子酸的标准曲线
当没食子酸质量浓度为 0、 20、 40、 60、 80、
100μg/mL时, 吸光度分别为0.052、0.094、 0.122、
0.156、 0.199、 0.234。 根据测得的吸光度值, 绘
制出没食子酸的标准曲线见图1。
2.2露兜果实浸膏的多酚含量
用Folin-Denis改良法测定露兜果实中多酚含
量为152.6μg/mg。
2.3露兜果实浸膏对 DPPH自由基的清除作用
由图2可见, 随着终体积的浓度从0.05mg/mL
增加到0.2mg/mL, VC对DPPH的清除率迅速增加,
明显高于露兜果实浸膏(P<0.05)。 在实验选取的浓
度范围内 , 随着浓度的增加 , 露兜果实浸膏对
DPPH自由基的清除效果也呈上升趋势, 并呈现明
显的剂量效应关系, 在终浓度为1.5mg/mL时, 其
对 DPPH自由基清除率基本为 100%, 而 VC的清除
率为96.1%。
2.4露兜果实浸膏对 ABTS自由基的清除作用
由图 3可知, 当所选取的质量浓度为 0.05~
2.0mg/mL时, 随着露兜果实浸膏浓度的增大, 其
对 ABTS的清除效果显著上升, 且呈较好的量效关
系, 其 IC50为 1.01mg/mL。 与阳性对照 VC相比,
低浓度露兜果实浸膏对 ABTS的清除活性显著低于
VC(P<0.05), 但随着浓度的增大, 其清除能力逐渐
增大, 与VC清除能力的差异减小。
2.5露兜果实浸膏对羟自由基的清除作用
由图4可看出, 露兜果实浸膏对羟自由基有清
图1 没食子酸的标准曲线
0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
0



(
A
)
0 20 40 60 80 100 120
没食子酸质量浓度/(μg·mL-1)
y=0.0018x+0.0529
R2=0.9971
00.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0
露兜果实浸膏质量浓度/(mg·mL-1)
100
80
60
40
20
0
D
P
P
H






/
%
VC
露兜果实浸膏
图2 露兜果实浸膏对DPPH的清除作用
图3 露兜果实浸膏对ABTS的清除作用
00.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0
露兜果实浸膏质量浓度/(mg·mL-1)
VC
露兜果实浸膏
100
80
60
40
20
0
A
B
T
S






/
%
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2013年12月 第33卷第12期热带农业科学
除作用, 随着露兜果实浸膏浓度的增加, 对羟自由
基的清除能力也增强, 说明当多酚物质的浓度增加
时, 其清除率也增大 。 当质量浓度为 2.0mg/mL
时 , 其对羟自由基的清除率达到 100%, 高于 VC
(96.4%)。
2.6露兜果实浸膏的抑菌作用
以生物自显影技术测定露兜果实浸膏的抗马铃
薯炭疽病菌(Colletotrichum acutatum Simmonds),
草莓炭疽病菌(Colletotrichum fragariae Brooks), 黄
柏炭疽病菌(Colletotrichum gloeosporioides)活性 ,
结果发现, 其对马铃薯炭疽病菌和草莓炭疽病菌有
一定的抑菌活性, 而对黄柏炭疽病菌无抑制活性,
见表1。
3 讨论与结论
实验以露兜果实浸膏为研究对象, 发现其多酚
含量为152.6μg/mg, 较李慎新等[13]报道的 5种中
药(黄柏12.3mg/g, 连翘13.9mg/g, 蒲公英 10.4mg/g, 黄芩
10.6mg/g, 紫花地丁8.6mg/g)多酚含量高。 露兜果实浸
膏的抗氧化活性主要通过其清除DPPH自由基能力、
清除ABTS自由基能力、 清除羟自由基能力来体现。
随着浸膏浓度的增加, 对这3种自由基的清除能力
也随之增强, 并最终能达到与阳性对照 VC相同的
效果, 说明当多酚物质的浓度增加时, 其抗氧化活
性也随之增大。 此外, 实验还选择了马铃薯炭疽病
菌、 草莓炭疽病菌以及黄柏炭疽病菌 3株农业病原
真菌, 通过生物自显影技术考察了露兜果实浸膏的
抗菌能力, 发现其对马铃薯炭疽病菌和草莓炭疽病
菌的生长均有一定的抑制作用, 而对黄柏炭疽病菌
无抑制活性。
综上可知, 露兜果实浸膏有一定的抗氧化和抗
菌活性, 但在低浓度时与公认的抗氧化剂 VC还存
在一定差距, 这可能与提取物中的有效成分含量有
关, 还需要进一步研究其化学成分及生物活性。 本
研究结果为了解露兜的化学成分和生物活性及露兜
的开发利用提供了科学依据。
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(下转第65页)
00.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0
露兜果实浸膏质量浓度/(mg·mL-1)
VC
露兜果实浸膏
100
80
60
40
20
0







/
%
图4 露兜果实浸膏对羟自由基的清除作用
表1 露兜果实浸膏的抗菌活性(抑菌圈大小) 单位: mm
点样量
马铃薯炭
疽病菌
草莓炭疽
病菌
黄柏炭疽
病菌
阳性对照
(克菌丹)
空白
对照
4μL 4 6 ― 14 ―
8μL 6 8 ― 19 ―
60- -
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