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番木瓜叶总黄酮的生物活性研究



全 文 :现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2012, Vol.28, No.5
508

番木瓜叶总黄酮的生物活性研究

肖健,谭恩灵
(广州市增城质量技术监督检测所,广东广州 511300)
摘要:采用分光光度法、牛津杯法和改良的微量二倍稀释法对番木瓜叶总黄酮的抗氧化能力、抑菌能力、炎症抑制能力进行研
究。结果表明:番木瓜叶总黄酮有很强的抗氧化、抑菌和消炎能力,其中番木瓜叶总黄酮的还原能力强于同浓度的 VC和 BHT;番木
瓜叶总黄酮对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌的 MIC 分别为 8、4、4 mg/mL,MBC 分别为 8、4、4 mg/mL;番木瓜叶总
黄酮对脂多糖(LPS)诱导的巨噬细胞炎症反应的 IC50值为 1.93 mg/mL。
关键词:番木瓜叶,黄酮,抗氧化,抑菌,消炎
文章篇号:1673-9078(2012)5-508-512
Bioactivity of Total Flavonoids from Carica Papaya L. Leaves
XIAO JIAN, TAN En-ling
(Guangzhou Zencheng Quality Technology Supervision & Testing Institute, Guangzhou 511300, China)
Abstract: Using spectrophotometry, Oxford cup and two-fold dilution methods were adopted to study the antioxidant capacity,
antimicrobial capability and anti-inflammatory capability of total flavonoids from Carica Papaya L. Leaves. The results showed that total
flavonoids from Carica Papaya L. Leaves had great capability on antioxidant, antimicrobial and anti-inflammatory. It had stronger reducing
capability than VC and BHT at the same concentration. And the MIC of the extracts on E. coli, S. aureus and Bacillus subtilis were 8, 4 and 4
mg/mL, respectively.And the MBC on E. coli, S. aureus and Bacillus subtilis was 8, 4 and 4 mg/mL, respectively. The IC50 of anti-inflammatory
capability was 1.93mg/mL.
Key words: papaya leaves; total flavonoid; antioxidant; antimicrobial; anti-inflammatory

番木瓜(Pawpaw, Carica Papaya L.)属番木瓜科
番木瓜属植物,亦被称作万寿果、乳果或乳瓜,原产
于南美热带地区,流传到西印度群岛,得到广泛栽种,
17 世纪时传入我国,目前,我国番木瓜栽培面积为
9700 多 hm2,产量 52 万 t,主要分布在广东、广西、
福建、海南、云南和台湾等省区,其中以广东和台湾
栽培最多。番木瓜素有“岭南果王”的美称,根据中
药理论,番木瓜味甘、性平、无毒,归入肝、脾经,
有舒筋活络、和胃祛湿之功效。现代临床医学研究表
明,番木瓜有护肝、降酶、抗炎抑菌、降血酯的作用,
还具有强心、利尿、抗衰老等功效[1]。有学者对番木
瓜叶的活性进行了研究:Bamidele 等[2]研究了番木瓜
叶乙醇提取物对卡拉胶诱导的大鼠爪子水肿、棉球肉
芽肿和甲醛诱导的关节炎模型的作用,结果表明,口
服 25~200 mg/kg 提取物,大鼠的各种炎症症状明显减
轻,番木瓜叶乙醇提取物有消炎作用;Antonella 等[3]
利用 GC-MS 法检测了番木瓜叶中的酚类物质,结果
测得咖啡酸为 0.25 mg/g(干叶)、p-香豆酸为 0.33 mg/g
(干叶)、儿茶酸为 0.11 mg/g(干叶)、5,7-二甲基香
收稿日期:2012-02-04
作者介绍:肖健(1984-),男,硕士研究生,从事食品检验工作
豆素是 0.14 mg/g(干叶)。
鉴于番木瓜叶具有广阔的经济、药用前景,本文
将对番木瓜叶总黄酮的抗氧化能力、抑菌能力和消炎
能力进行研究,旨在为番木瓜叶的药用活性提供一定
的依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
番木瓜(品种为“穗王”)叶购自广东省广州市番
禺区肥华木瓜园。
大肠杆菌(Escherichia coli) ATCC25922、金黄色葡
萄球菌(Staphylococcus aureus) ATCC6538、枯草芽孢杆
菌(Bacillus stbtilis) ATCC9372:由广东省微生物研究
所提供。
巨噬细胞:由中山大学实验动物中心细胞库提
供。
DMEM 高糖培养基干粉美国 GBICO 公司,胎牛
血清杭州四季青生物工程材料有限公司,青-链双抗杭
州吉诺生物医药技术有限公司,甲醇、乙醇天津大茂
化学试剂厂,酵母膏美国 OXOID 公司,琼脂粉、脂
多糖(LPS)美国 Sigma 公司,蛋白胨美国 OXOID
DOI:10.13982/j.mfst.1673-9078.2012.05.013
现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2012, Vol.28, No.5
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公司。
Griess 试剂:分为 A、B 液,4 ℃保存可使用 2 h,
使用时 A、B 液 1:1 混合,3 h 内使用。A 液:称取 500
mg盐酸乙二胺,用双蒸水定容到500 mL,配置成0.1%
的盐酸乙二胺溶液;B 液:称取 5 g 磺胺,用 5%磷酸
溶液定容到 500 mL,配置成 1%的磺胺溶液。
1.2 仪器与设备
紫外可见光分光光度计(U-3010)HITACHI;旋
转蒸发仪(N-1001)EYELA;电子分析天平(EL204-IL)
METTLER;高速冷冻离心机(5810R)EPPENDORF;
中药粉碎机(114 摇摆式)浙江省瑞安市环球药械厂;
电热恒温水浴锅(HH-S11-4)上海悅丰仪器仪表有限
公司;DHP 恒温培养箱(重庆四达实验设备有限公司);
CO2 培养箱 SHEL LAB。
1.3 实验方法
1.3.1 番木瓜叶总黄酮提取物的制备[4]
称取一定质量的番木瓜叶粉,按照料也比 1:20 加
入 50%的乙醇溶液,在 70 ℃的水浴中浸提 2 h,重复
3 次,合并提取液,浓缩得到浸膏,低温保存备用。
1.3.2 番木瓜叶总黄酮的抗氧化能力
1.3.2.1 还原能力的测定[5](分光光度法)
分别吸取 0.5 mL 不同浓度的样品溶液和 2.5 mL
的磷酸缓冲溶液(0.2 M,pH 6.6),加入 2.5 mL 的 10
mg/mL 铁氰化钾试剂中,混合,混合物置于 50 ℃的
水浴中加热 20 min。然后加入 2.5 mL 的 10%的三氯
乙酸,摇匀,以 3500~4000 r/min 离心 10 min,然后取
2.5 mL 的上清液与 2.5 mL 的去离子水、0.5 mL 的 1.0
mg/mL 的三氯化铁溶液进行混合,静置 30 min,于
700 nm 处测量反应物的吸光值(A 样品),实验重复 3
次。取蒸馏水代替铁氰化钾试剂作样品对照(A 对照),
吸光度越大表明样本还原能力越强。结果按下式计算:
对照样品吸光度 A-A=
1.3.2.2 DPPH 自由基清除能力的测定[6,7,8]
吸取 0.5 mL 不同浓度的样品溶液,加入 3 mL 的
DPPH 甲醇溶液(浓度为 0.02 g/L),将其迅速摇匀,
并在室温下暗处放置 30 min,在 515 nm 下测定其吸
光值。用其吸光值来计算清除 DPPH 自由基的活性
(SR%):
0 30
0
A A
SR/% 100%
A
t t
t
= =
=
−= ×
1.3.3 番木瓜叶总黄酮的抑菌活性
1.3.3.1 抑菌圈的测定[9,10]
用接种环挑取少量菌体于装有10 mL无菌水的试
管中,用力振荡,然后用浊度仪测菌液的麦氏度,以
无菌水作空白对照。使菌液的麦氏度为 0.5(扣除空白
后),通常认为,菌液浓度配成 0.5 麦氏度时,相当于
1.0×108 cfu/mL。然后取 1 mL 菌悬液按照 1:100 稀释
至合适的浓度,使其含菌量为 1.0×106 cfu/mL。
用移液枪吸取一定浓度的菌悬液 0.1 mL 至已经
凝结的培养基上,用无菌涂布棒把菌液均匀地涂在培
养基表面。并用镊子将无菌的牛津杯轻轻地放入培养
皿中,在水平放置的平皿中均匀地放置 3 只牛津杯。
吸取 0.1 mL 抑菌液(包括各个浓度的番木瓜叶总黄酮
提取液和浓度为 0.3 mg/mL 的氯霉素)于牛津杯中,
以无水甲醇作为对照。平板上的 3 个牛津杯注入相同
的抑菌液。于 37 ℃恒温环境下培养细菌 24 h。定时
取出,观察测量抑菌圈的大小,用十字交叉法测量抑
菌圈直径。
1.3.3.2 最小抑菌浓度(MIC)的测定[10,11,12]
使用改良的微孔板二倍稀释法。将稀释到 0.5 麦
式度的菌原液用无菌水按 1:10000 进行稀释,得到含
菌量 1.0×104 cfu/mL 稀释菌液。在 96 孔板孔中加入按
照二倍稀释法稀释成不同浓度(8 mg/mL、4 mg/mL、2
mg/mL、1 mg/mL、0.5 mg/mL、0.25 mg/mL、0.125
mg/mL、0.0625 mg/mL、0.03125 mg/mL)的番木瓜叶
总黄酮提取物溶液 100 μL,然后用移液枪吸取稀释菌
液 100 μL 于 96 孔板中另设不加菌液仅加不同浓度的
番木瓜叶总黄酮提取物溶液的孔作为阴性对照。摇匀
后置于 37 ℃的恒温培养箱中培养 24 h 后取出,与阴
性孔进行对比,以无浑浊孔的药物浓度作为最小抑菌
浓度。
1.3.3.3 最小杀菌浓度(MBC)的测定[10,11,12]
吸取 MIC 孔及邻近低浓度的 3 个孔中的培养基
100 μL 接种于营养琼脂平板上,每孔接种 2 个平板,
倒置于 37 ℃恒温培养箱中培养 24 h 后取出,以平板
上菌落生长数≤10 个的药物浓度作为最小杀菌浓度。
1.3.4 番木瓜叶总黄酮的对巨噬细胞炎症的抑制能力
[13]
巨噬细胞用 DMEM 完全培养基培养至 1×106
CFU 后,转入 96 孔板中每孔 100 μL,培育 24 h 后,
加入 50 μL 按照二倍稀释法稀释的样品溶液,培育 1
h,然后加入 50 μL LPS(最终浓度 1 μg/mL=原 4
μg/mL),培育 24 h,然后吸取 100 μL 细胞上清于 96
孔板中,加入 Griess 试剂,摇匀 10 min 后在 550 nm
下测定,根据吸光度计算对巨噬细胞炎症的抑制率
(SR%)。
OD -OD
SR/%
OD
= 阳性 样品
阳性

2 结果与分析
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2.1 番木瓜叶总黄酮的抗氧化能力测定结果
2.1.1 还原能力的测定结果

图1 番木瓜叶总黄酮的还原能力
Fig.1 Reducing capability of total flavonoids from Carica
Papaya L. leaves
由图 1 可知,番木瓜叶总黄酮的还原能力随着浓
度的增大而增加,在同 Vc、BHT 和儿茶酚的还原能
力对照中,番木瓜叶总黄酮的还原能力低于儿茶酚,
但是高于同浓度的 Vc 和 BHT。说明在同浓度条件下,
它们还原能力的大小顺序为:儿茶酚>番木瓜叶黄
酮>Vc>BHT。
2.1.2 DPPH 自由基清除能力测定结果

图2 VC对 DPPH自由基的清除能力
Fig.2 DPPH· scavenging rate of Vc

图3 儿茶酚对DPPH自由基的清除能力
Fig.3 DPPH· scavenging rate of catechol
由图 2~5 可以看出,番木瓜叶总黄酮、Vc、儿茶
酚和 BHT 对 DPPH 自由基的清除能力随着浓度的增
大而增大,且它们的浓度和清除率之间呈现线性关系,
因此对它们进行线性回归,得到表 1 中的方程和相关
系数。

图4 BHT对 DPPH自由基的清除能力
Fig.4 DPPH· scavenging rate of BHT

图5 番木瓜叶总黄酮对DPPH自由基的清除能力
Fig.5 DPPH· scavenging rate of total flavonoids from Carica
Papaya L. leaves
表1 番木瓜叶总黄酮DPPH自由基清除能力
Table 1 DPPH· scavenging capability of total flavonoids from
Carica Papaya L. leaves
样品 回归方程 R2 IC50/(mg/mL)
番木瓜叶总黄酮 y=1.3577x+19.167 0.997 21.72
儿茶酚 y=9.8006x+2.6855 0.999 4.83
Vc y=2.3703x+2.6012 0.999 22.19
BHT y=0.559x+17.978 0.999 57.28
2.2 番木瓜叶总黄酮的抑菌能力测定结果
2.2.1 抑菌圈的测定结果
IC50 越小说明物质的清除能力越强,反之亦然。
从表 1 可以看出,全部样品都展现了对 DPPH 自由基
较强的清除能力,从结果可以看出,番木瓜叶总黄酮
对 DPPH 自由基的清除能力与 Vc 相当,且明显强于
BHT,但不及儿茶酚。各样品 DPPH 自由基清除能力
的递减顺序:儿茶酚>番木瓜叶总黄酮>Vc>HT。
从表 2 可以看出,随着番木瓜叶总黄酮浓度的增
加,三种细菌的抑菌圈直径也逐渐增加,其中大肠杆
菌对番木瓜叶总黄酮的耐受性强于金黄色葡萄球菌和
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枯草芽孢杆菌,与对照物氯霉素进行比较,在浓度为
50 mg/mL 时,提取物对大肠杆菌的抑菌圈直径为 15.3
mm,小于 0.3 mg/mL 氯霉素的抑菌圈;在浓度为 40
mg/mL时,提取物对金黄色葡萄球菌的抑制能力与0.3
mg/mL 的氯霉素相当;在浓度为 40 mg/mL 时,提取
物对枯草芽孢杆菌的抑制能力与 0.3 mg/mL 的氯霉素
相当。
表2 番木瓜叶总黄酮对三种细菌的抑菌环直径
Table 2 Diameter of inhibition zone of total flavonoids from Carica Papaya L. leaves
项目 甲醇对照
不同氯霉素浓度的抑菌环直径/mm
0.3 mg/mL 20 mg/mL 30 mg/mL 40 mg/mL 50 mg/mL
大肠杆菌 0 18.2±0.31 - 6±0.17 9.3±0.13 15.3±0.11
金黄色葡萄球菌 0 20.5±0.15 8.8±0.23 14.2±0.15 19.7±0.16 -
枯草芽孢杆菌 0 14.5±0.17 6.5±0.13 10.7±0.22 13±0.21 -
2.2.2 最小抑菌能力(MIB)和最小杀菌能力(MBC)
测定结果
表3 番木瓜叶总黄酮对三种细菌的最小抑菌浓度(MIC)
Table 3 MIC of total flavonoids from Carica Papaya L. leaves
项目 最小抑菌浓度 MIC/(mg/mL)
大肠杆菌 8
金黄色葡萄球菌 4
枯草芽孢杆菌 4
表4 番木瓜叶总黄酮对三种细菌的最小杀菌浓度(MBC)
Table 4 MBC of total flavonoids from Carica Papaya L. leaves
项目 最小杀菌浓度 MBC/(mg/mL)
大肠杆菌 8
金黄色葡萄球菌 4
枯草芽孢杆菌 4
结果见表 3~4,由结果可以看出,番木瓜叶总黄
酮提取物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆
菌的 MIC 分别为 8、4、4 mg/mL,MBC 分别为 8、4、
4 mg/mL,说明番木瓜叶总黄酮提取物对金黄色葡萄
球菌和枯草芽孢杆菌的抑菌效果要优于大肠杆菌。
2.3 番木瓜叶总黄酮的消炎活性测定结果

图6 番木瓜叶总黄酮的消炎活性
Fig.6 Anti-inflammatory capability of total flavonoids from
Carica Papaya L. leaves
结果如图 6 所示,由图 6 可以看出番木瓜叶总黄
酮对巨噬细胞炎症的抑制能力随着浓度的增大而增
大,在浓度为 4 mg/mL 时,番木瓜叶总黄酮对巨噬细
胞炎症的抑制率达到 98.76%,且当番木瓜叶总黄酮的
浓度在 0.0625~8 mg/mL 之间时,其对巨噬细胞炎症的
抑制率与其浓度呈现线性关系,因此可以计算其 IC50
值来评价番木瓜叶总黄酮的消炎能力,结果见表 5。
表5 番木瓜叶黄酮消炎活性的IC50值
Table 5 IC50 of anti-inflammatory capability of total flavonoids
from Carica Papaya L. leaves
回归方程 R2 IC50/(mg/mL)
y=24.35x+2.888 0.997 1.93
由表 5 可以看出,番木瓜叶总黄酮对炎症的半数
抑制率 IC50值为 1.93 mg/mL。
3 结论
3.1 番木瓜叶总黄酮在同等浓度下的抗氧化活性明
显高于常用的抗氧化剂 VC和 BHT,但是不及儿茶酚。
究其原因,主要是由于本次实验的样品为粗提取物,
尚未进行提纯,经过测定,提取物中总黄酮的含量约
为 25%,因此,下一步实验应对番木瓜叶总黄酮提取
物进行纯化和分离,进一步确定其中的抗氧化有效成
分。
3.2 番木瓜叶总黄酮对革兰氏阴性杆菌大肠杆菌的
抑制能力明显弱于对革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌和
枯草芽孢杆菌的抑菌能力,说明番木瓜叶的抑菌活性
只要体现在对革兰氏阳性细菌的作用上。目前文献上
在研究天然产物的MIC 和MBC时所采用的方法多为
试管稀释培养法,本文采用改良的微孔二倍稀释法对
产物的抑菌活性进行研究,与前法相比,本文的方法
具有样品使用量小、操作简单快速和数据平行性好等
优点。
3.3 番木瓜叶总黄酮对 LPS 诱导的巨噬细胞的炎症
反应的半数抑制浓度为 1.93 mg/mL。目前文献上查阅
到的研究天然产物消炎能力的方法多为小鼠耳肿胀
法,这种方法实验周期长,平行数据间差异较大,数
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据不稳定,本文采用的 LPS 诱导巨噬细胞炎症反应的
实验方法相对于小鼠耳肿胀法具有实验周期短(3 d)、
样品使用量小、实验操作简单和数据平行性好等优点。
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免疫组的脾指数、胸腺指数、巨噬细胞吞噬能力、
NK 细胞的杀伤活性等都明显优于模型组,有的甚至
优于空白组,说明这种免疫佐剂对小鼠的免疫功能确
实有增强的作用,并且从生长曲线不难得出,此物质
对小鼠基本没毒性,不影响小鼠的正常生长。
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