全 文 :收稿日期:2013-08-19 接受日期:2013-11-21
基金项目:四川省教育厅重点项目(14ZA0003);四川省科技厅应
用基础计划(2014JY0113)
* 通讯作者 Tel:86-835-2885614;E-mail:crystal_0406@ 126. com
天然产物研究与开发 Nat Prod Res Dev 2015,27:451-454
文章编号:1001-6880(2015)3-0451-04
爬山虎多糖的体外抗氧化活性研究
梁晓霞* ,尹 恒,孔令茜,范巧佳
四川农业大学动物医学院,雅安 625000
摘 要:本文以 Vc作为对照,采用分光光度法对爬山虎多糖提取物体外抗氧还活性进行了研究。结果表明,该
多糖具有一定体外抗氧化能力和抗氧化多样性,其中对·DPPH清除能力较强,IC50为 0. 663 mg /mL;对·OH和
O-·2 的清除能力适中,但均明显低于 Vc;而其总还原能力较弱。爬山虎多糖有望开发成天然抗氧化剂应用于食
品和医药行业。
关键词:爬山虎;多糖;体外抗氧化
中图分类号:R284. 2;R285. 2 文献标识码:A DOI:10. 16333 / j. 1001-6880. 2015. 03. 016
Antioxidant Activity of Polysaccharides isolated from
Parthenocissus tricuspidata (Sieb. et Zucc.)Planch. in vitro
LIANG Xiao-xia* ,YIN Heng,KONG Ling-xi,FAN Qiao-jia
Sichuan Agriculture University,College of Veterinary Medicine,Ya’an 625000,China
Abstract:With Vitamin C as the positive control,the antioxidant activity of polysaccharides from Parthenocissus tricuspi-
data (Sieb. et Zucc.)Planch. in vitro was investigated by using spectrophotometry in this paper. The results indicated
that the polysaccharides from Parthenocissus tricuspidata (Sieb. et Zucc.)Planch. had moderate ability of antioxidant
activity and diversity,showing strong antioxidant activity against ·DPPH with IC50 0. 663 mg /mL,good inhibitory effects
to ·OH,O-·2 ,which were weaker than Vitamin C,and weak reducing capacity. The polysaccharides from Parthenocissus
tricuspidata (Sieb. et Zucc.)Planch. is expected to be explored as a natural antioxidant applied to food and pharmaceu-
tical industries.
Key words:Parthenocissus tricuspidata (Sieb. et Zucc.)Planch.;polysaccharides;antioxidant activity in vitro
爬山虎[Parthenocissus tricuspidata (Sieb. et
Zucc.)Planch.],又名地锦、爬墙虎等,为葡萄科
(Vitaceae)地锦属(Pa trhenocissus Planch.)多年生
木质落叶藤本[1,2],多分布于亚洲和北美洲,我国主
产于西南部至东部[3]。该植物具有良好的生态适
应性,是装饰墙壁、假山的园林植物[4]。其茎、根可
入药,味甘性温,具有祛风通络,活血解毒等功效,可
治产后血淤、腹中有块、赤白带下、风湿关节痛、偏头
痛等症;外用可医治跌打损伤、痈疖肿毒[5]。研究
表明,爬山虎含有红色素、黄酮、多糖、二苯乙烯类、
萜类、甾醇类、脂肪酸等多种类型化学成分[6-8],并具
有广泛药理活性,诸如免疫调节、抗疟原虫、抗凝血
酶活性、抗菌、抗氧化、抗肿瘤等作用[7,8]。近年来,
随着研究的深入,自由基与疾病和衰老的关系日益
明确,抗氧化剂的研究已受到人们的广泛关注[9-11]。
目前常用抗氧化剂有茶多酚、维生素 C、维生素 E、
大豆异黄酮、BHT、BHA 等[12]。随着合成抗氧化剂
毒副作用的凸显,寻找高效低毒的天然抗氧化剂势
在必行。
植物多糖普遍存在于自然界植物中,大量研究
表明多糖除了免疫调节、抗肿瘤活性外,还具有抗氧
化、降血糖、抗凝血等作用,成为医药界研究热
点[13]。多糖是爬山虎中重要营养成分之一,其茎叶
中多糖含量较高[14],虽已有文献报道爬山虎多糖的
抑菌作用[15],但对于其抗氧化活性的研究未见报
道。本文以维生素 C 作为对照,对爬山虎多糖的体
外抗氧化活性进行了研究,为开发新型天然抗氧化剂
和爬山虎的综合开发利用提供理论基础和实验依据。
1 材料与方法
1. 1 主要试剂
石油醚(60 ℃ ~ 90 ℃)、无水乙醇、三氯甲烷、
正丁醇、丙酮、乙醚、活性炭、邻二氮菲、铁氰化钾、硫
酸亚铁、过氧化氢、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、领苯三
酚、三羟基氨基甲烷(Tris)、蒽酮、浓硫酸、抗败血酸
等均为国产分析纯,1,1-二苯基-2-苦苯肼自由基
(DPPH·)购于 Sigma公司
1. 2 主要仪器
WFZ UV-2000 紫外可见光分光光度计(上海尤
尼柯仪器有限公司)、RE 2000B 旋转蒸发仪(上海
亚荣生化仪器厂)、TD-6M离心机(四川蜀科仪器有
限公司)、ESJ200-4 电子天平(沈阳龙腾电子有限公
司)、101A-4 鼓风干燥箱(上海实验仪器厂有限公
司)
1. 3 材料
实验材料于 2013 年 5 月采集于四川农业大学
校园内,经四川农业大学动物医学院药学系范巧佳
教授鉴定为葡萄科地锦属植物爬山虎 Parthenocissus
tricuspidata (Sieb. et Zucc.)Planch,洗净,室温晾
干,保存于四川农业大学动物医学院药学系。
1. 4 爬山虎多糖的制备
称取粉碎过 40 目的爬山虎茎 60 g,用 250 mL
石油醚(沸程 60 ℃ ~90 ℃)回流 3 h 脱脂,抽滤,滤
渣加入 80%的乙醇 100 mL 回流提取 2 次,每次 2
h,抽滤,合并滤液,离心(2400 ~ 3500 rpm,30 min)
除单糖,得沉淀物。于沉淀物中加入 400 mL 蒸馏
水,回流提取 2 次,每次 1 h,离心(2400 ~ 3500 rpm,
30 min),合并上清液,旋转蒸发浓缩至小体积后,加
入 Sevag 试剂[氯仿-正丁醇(5∶ 1)]除蛋白,反复操
作至无蛋白层为止,加入活性炭脱色,抽滤得清液。
向清液中加入无水乙醇至乙醇分数占 80%,沉淀多
糖,静置过夜,抽滤。沉淀分别用 95%乙醇、无水乙
醇、丙酮、乙醚洗涤 3 次,干燥得爬山虎多糖[14,15],
测定采用蒽酮-浓硫酸法[15]测得多糖含量 96. 13%。
1. 5 清除羟基自由基(·OH)能力的测定
将 1. 5 mL 1. 8 mol /L 水杨酸溶液与 2 mL 1. 8
mol /L FeSO4溶液于试管中混匀后,加入 1 mL 不同
浓度爬山虎多糖溶液,然后加入 1 mL 0. 3% H2O2,
摇匀,于 30 ℃保温 30 min,510 nm 处测得样品组吸
光度 Ai;同时将样品组中 H2O2 换成 1 mL 蒸馏水,
测得样品参照组吸光度 Aj;将样品组中样品换成 1
mL蒸馏水,测得空白组吸光度 A[16]0 。以 VC 为对
照,每组做 3 个重复,求其平均值。按下式计算清除
率:
·OH清除率(%)= [A0 -(Ai - Aj)] /A0 × 100%
1. 6 清除超氧阴离子自由基(O-·2 )能力的测定
采用改良邻苯三酚自氧化法[17],取 pH = 8. 12
的 Tris-HCl缓冲溶液 7. 5 mL和 1. 0 mL不同浓度爬
山虎多糖溶液,于 25 ℃水浴中预热 20 min ,再加入
0. 5 mL 25 mmol /L 的邻苯三酚溶液,混匀后,于 25
℃水浴中反应 5 min,加入 1. 0 mL 浓 HCl 终止反
应,于在 325 nm处测定样品组吸光度 Ai;样品参照
组以相同体积的蒸馏水代替邻苯三酚溶液,测得吸
光度 Aj;空白对照组以相同体积的蒸馏水代替样品
溶液测定溶液的吸光度 A0。以 Vc为对照,每组做 3
个重复,求其平均值。按下式计算清除率:
超氧阴离子自由基(O-·2 )清除率 P(%)=[A0
-(Ai - Aj)]/ A0 × 100%
1. 7 DPPH·清除能力的测定
取不同浓度爬山虎多糖溶液 2. 0 mL,加入 2. 0
mL 0. 4 mmol /L 的 DPPH 无水乙醇溶液充分混匀,
室温避光静置 30 min 后,以溶剂为空白对照,517
nm处测吸光度 A1;以同体积蒸馏水代替样品溶液
做阴性对照,测定吸光度 A2;以同体积无水乙醇代
替 DPPH溶液做空白组,测定吸光度 A[18]3 。以 VC
为对照,每组做 3 个重复,求其平均值。按下式计算
清除率:
样品对 DPPH 的清除率(%)=[1-(A1-A3)/
A2] × 100%
1. 8 还原能力的测定
分别取不同浓度的爬山虎多糖溶液 1 mL 加入
到 2. 5 mL,0. 2 mol /L,pH = 6. 6 磷酸盐缓冲液中,
然后加入 2. 5 mL,1%的铁氰化钾溶液,混匀后于 50
℃水浴 20 min,再加入 2. 5 mL,10%的三氯乙酸
(TCA)溶液,3000 rpm 离心 10 min,取上清液 2. 5
mL,加入 2. 5 mL 蒸馏水和 0. 5 mL 0. 1% FeCl3 溶
液,于 700 nm处测定吸光度,吸光度越高,还原能力
越强[19]。以 VC 为对照,每组做 3 个重复,求其平均
值。
2 结果与讨论
2. 1 爬山虎多糖提取物对·OH的清除作用
羟基自由基(·OH)是活性氧中最活泼的氧自
由基,可以导致各种疾病的发生,加速机体的衰
老[20]。清除羟基自由基可能是预防疾病和衰老的
有效手段之一。按 1. 5 的方法,研究了不同浓度的
爬山虎多糖对羟基自由基的清除效果,结果见图 1。
254 天然产物研究与开发 Vol. 27
110
90
70
50
30
10
0
多糖
VC清
除
率
Sc
av
en
gi
ng
%ra
te(
%
)
0 0.5% 1.0% 1.5% 2.0
浓度
Concentration(mg/mL)
图 1 不同浓度爬山虎多糖对·OH的清除作用
Fig. 1 Scavenging effect on ·OH by different concentration
of polysaccharides from Parthenocissus tricuspidata
(Sieb. et Zucc.)Planch.
爬山虎多糖对羟基自由基的清除作用具有明显
的浓度依赖关系,随浓度的升高,其对羟基自由基的
清除率也随着增大,在 1. 6 mg /mL 时,清除能力达
31. 8%。在相同质量浓度下,小于 0. 16 mg /mL 时,
爬山虎多糖清除羟基自由基的能力大于 Vc,但大于
0. 16 mg /mL 后对照品 Vc 清除能力迅速上升,在
0. 42 mg /mL时清除率达 50%,在 0. 8 mg /mL后,Vc
清除能力接近 100%。
2. 2 爬山虎多糖提取物对 O-·2 的清除作用
超氧阴离子自由基(O-·2 )是机体内寿命最长的
自由基,可引发体内脂质的过氧化,加快机体衰老,
并诱发多种疾病。对超氧阴离子自由基的清除,有
效减少氧自由基的生成,减少对机体的危害[21]。爬
山虎多糖对超氧阴离子自由基的清除能力由图 2 可
知,爬山虎多糖对超氧阴离子自由基有一定的清除
作用,清除能力随浓度的升高而增大,当多糖浓度在
1. 6 mg /mL时,清除率达 39. 1%。在相同浓度下,
其清除率低于对照品 Vc,Vc 浓度在 0. 14 mg /mL
时,清除率达 50%。
110
90
70
50
30
10
0
多糖
VC
0 0.5% 1.0% 1.5% 2.0
清
除
率
Sc
av
en
gi
ng
%ra
te(
%
)
浓度
Concentration(mg/mL)
图 2 不同浓度爬山虎多糖对 O-·2 的清除作用
Fig. 2 Scavenging effect on O-·2 by different concentration of
polysaccharides from Parthenocissus tricuspidata
(Sieb. et Zucc.)Planch.
2. 3 爬山虎多糖提取物对 DPPH·的清除作用
·DPPH的有效清除表明样品具有打断脂质过
氧化链式反应和降低羟基自由基、烷氧自由基或过
氧化自由基浓度的作用[21]。爬山虎多糖对·DPPH
自由基的清除能力如图 3 所示,爬山虎多糖对·DP-
PH具有较佳的清除能力,其清除能力随浓度的增加
而明显增强,在其浓度为 0. 663 mg /mL 时,清除能
力达到 50%;浓度为 1 mg /mL 时,清除率达
67. 18%。但低于相同质量的 Vc 溶液,Vc 的 IC50为
0. 013 mg /mL。
多糖
0 0.2% 0.4% 0.6% 0.8% 1.0% 1.2
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清
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率
Sc
av
en
gi
ng
%ra
te(
%
)
浓度
Concentration(mg/mL)
图 3 不同浓度爬山虎多糖对·DPPH的清除作用
Fig. 3 Scavenging effect on·DPPH by different concentra-
tion of polysaccharides from Parthenocissus tricuspi-
data (Sieb. et Zucc.)Planch.
2. 4 爬山虎多糖提取物还原能力的测定
爬山虎多糖具有一定的总还原能力,见图 4。
其总还原能力明显低于 Vc,但随着多糖浓度的增
大,总还原能力增强。当样品浓度达到 1. 5 mg /mL,
还原能力大 0. 127。
多糖
VC
OD
70
0%
nm
0
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0.2% 0.4% 0.6% 0.8% 1.0% 1.2% 1.4% 1.6
浓度
Concentration(mg/mL)
图 4 爬山虎多糖总还原能力的测定
Fig. 4 Reducing capacity of polysaccharides from Partheno-
cissus tricuspidata (Sieb. et Zucc.)Planch.
3 结论
本研究通过四种不同体外抗氧化实验对爬山虎
多糖的体外抗氧化活性进行评价,结果表明,爬山虎
多糖具有一定的体外抗氧还能力和抗氧化的多样
354Vol. 27 梁晓霞等:爬山虎多糖的体外抗氧化活性研究
性。其中,爬山虎多糖对·DPPH 清除能力较强,
IC50为 0. 663 mg /mL;对·OH 和 O
-·
2 的清除能力适
中,但均明显低于 Vc;而其总还原能力较弱,提示爬
山虎多糖分子上具有较少还原性基团。总体而言,
虽然爬山虎多糖的体外抗氧还能力不如 Vc,但作为
具有抗氧化性质的天然成分,有望被开发成天然抗
氧化剂应用于食品和医药行业,为爬山虎进一步开
发和利用提供理论依据。
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454 天然产物研究与开发 Vol. 27