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楮头红皂苷的抗氧化活性



全 文 :李宇翔,申爱丽,李清禄.楮头红皂苷的抗氧化活性[J].亚热带农业研究,2016,12(2):93 - 96.
LI Yuxiang,SHEN Aili,LI Qinglu. Study on anti-oxidant activity of saponins from Sarcopyramis nepalensis Wall[J]. Subtropical Agriculture Re-
search,2016,12(2) :93 - 96.
收稿日期:2015 - 07 - 25
基金项目:福建省自然科学基金(2013J01360)。
作者简介:李宇翔(1987—),男,硕士。研究方向:药物分析及药理。通讯作者李清禄(1957—),男,教授。研究方向:药物化学。Email:
lql3388@ 126. com。
楮头红皂苷的抗氧化活性
李宇翔1,申爱丽2,李清禄2
(1.福建省疾病控制中心,福建 福州 350002;2.福建农林大学动物药物工程实验室,福建 福州 350002)
摘要:通过测定楮头红皂苷的总还原力、对超氧阴离子(O-·2 )的清除率以及对脂质体过氧化的抑制率来探讨其抗氧化能
力。结果表明,楮头红皂苷具有较强的还原能力,显著降低 O-·2 自由基的活性和抑制脂质体过氧化,其抗氧化活性与浓度
之间均有良好的量效关系,具有较强的体外抗氧化活性。
关键词:楮头红;皂苷;抗氧化
中图分类号:R284. 2 文献标识码:A 文章编号:1673-0925(2016)02-0093-04
DOI:10. 13321 / j. cnki. subtrop. agric. res. 2016. 02. 004
Study on anti-oxidant activity of saponins from Sarcopyramis nepalensis Wall
LI Yuxiang1,SHEN Aili2,LI Qinglu2
(1. Fujian Center of Disease Control and Prevention,Fuzhou,Fujian 350002,China;2. Engineering Laboratory of Animal
Pharmaceuticals,Fujian Agriculture and Forestry University,Fuzhou,Fujian 350002,China)
Abstract:To study the antioxidant of saponins of Sarcopyramis nepalensis Wall in vitro,the total antioxidant capacity of saponins
from S. nepalensis Wall was determined by optimized ferricyanide /prussian blue method. The superoxide anion radical scavenging of
saponins was observed in the ways of pyrogallol oxidation systems,lipid peroxidation by means of 2-thiobarbituric acid (TBA). The
saponins from S. nepalensis Wall had an effective antioxidant capacity as well as the power of reducing the activity of free radicals O -·2
and the capable of inhibiting lipid peroxidation,and had a good dose-effect relationship between the antioxidant activity and its con-
centration. It has been concluded that saponins from S. nepalensis Wall showed a certain extent of antioxidant effect in vitro.
Key words:Sarcopyramis nepalensis Wall;saponins;anti-oxidant
活性氧自由基(reactive oxide species,ROS)是生物氧化代谢产物,也是有氧生命和新陈代谢的重要组成部
分。正常的生理状态下,体内 ROS生成系统和内源性清除 ROS的抗氧化系统处于动态平衡。由于某些因素如
吸烟、辐射、环境污染等诱导,使体内 ROS生成过多或清除 ROS能力下降,体内氧化增强系统与抗氧化系统之间
的平衡向氧化增强方向倾斜,导致体内氧化应激,造成 ROS过度累积而引起蛋白质、DNA等生物大分子损伤,从
而产生各种疾病,如中风、肺气肿、炎症、老年性痴呆、帕金森氏病、白内障、糖尿病、动脉粥样硬化等[1 -2]。ROS
主要包括超氧阴离子(O-·2 )、羟自由基(·OH)、过氧化氢(H2O2)、脂质过氧化物。
抗氧化剂是指能够延缓衰老,使自由基失去活性的化合物。清除自由基和防止脂质过氧化是抗氧化
活性的两种特性。目前用于医疗和食品领域的多是合成抗氧化剂,如 2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(2,6-Di-
tert-butyl-4-methylphenol,BHT)和丁基羟基茴香醚(butyl hydroxyanisole,BHA),但两者对生物体均有一定
亚热带农业研究
Subtropical Agriculture Research
第 12 卷 第 2 期
2016 年 5 月
的毒副作用。因此,从天然产物如中草药中寻找天然、高效、低毒的抗氧化剂已成为研究热点。近年研究
发现,中药材中的皂苷成分(如栀子总皂苷[3]、红景天苷[4]、灵芝三萜皂苷[5]和重楼皂苷[6]等)具有抗氧化
活性,可清除自由基,增强超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶 (glutathione
peroxidase,GSH-Px)的活性,降低丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量从而抑制机体内脂质过氧化[7]。
楮头红是一种天然药用植物,主要分布于我国的福建、台湾、四川、江西、湖北等地,具有清热解毒、保
肝护肝、抗肝炎病毒等功效,在福建被广泛用于治疗肺热咳嗽、急慢性肝炎及各种炎症[8 - 10]。本课题组研
究发现,楮头红含皂苷类物质。本试验采用体外测定楮头红皂苷的还原力、清除 O-·2 自由基及抑制脂质过
氧化的能力,为其临床应用研究提供依据。
1 材料与方法
1. 1 材料及试剂
楮头红皂苷,褐色粉末,经泡沫试验、乙酸酐—硫酸溶液反应和三氯乙酸反应定性检验确认为皂苷类
物质,由福建农林大学福建省动物药物工程实验室提供。
磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、铁氰化钾、三氯乙酸、FeCl3、BHT、铁氰化钾、三羟甲基氨基甲烷[tris
(hydroxymethyl)methyl aminomethane,THAM]、邻苯三酚、乙二胺四乙酸、HCl、卵磷脂、硫代巴比妥酸(2-
Thiobarbituric acid,TBA)、Vc,均为 AR级及以上,购于国药集团化学试剂有限公司。
1. 2 方法
1. 2. 1 皂苷水溶液的制备 精确称取 25 mg楮头红皂苷粉末,用蒸馏水溶解,定容于 50 mL容量瓶中,配
置成 0. 5 mg·mL -1皂苷储备液。准确移取 0. 4、0. 8、1. 2、1. 6、2. 0 mL储备液于 10 mL容量瓶中,定容,配
制成浓度为 0. 02、0. 04、0. 06、0. 08、0. 1 mg·mL -1的皂苷工作液,备用。
1. 2. 2 BHT溶液的制备 准确称取 50 mg BHT,用无水乙醇溶解,定容于 50 mL容量瓶中,配制成 1 mg·
mL -1的 BHT储备液。准确吸取 0. 2、0. 4、0. 6、0. 8、1. 0 mL储备液于 10 mL 容量瓶中定容,配置成浓度为
0. 02、0. 04、0. 06、0. 08、0. 1 mg·mL -1的 BHT工作液,备用。
1. 2. 3 抗氧化能力的测定 采用普鲁士兰法测定楮头红皂苷的总还原力[11],以 BHT为对照(CK)。取 2
mL不同浓度(0. 00、0. 02、0. 04、0. 06、0. 08、0. 10 mg·mL -1)的楮头红皂苷和 BHT 溶液(二者浓度相同)
于具塞试管中,分别加入 2. 0 mL 0. 2 mol·L -1磷酸缓冲溶液(pH 6. 6 )及 1%(质量比)铁氰化钾溶液,50
℃水浴 20 min后冰浴迅速冷却,加入 2. 0 mL 10%(质量比)三氯乙酸溶液,摇匀,离心(3 000 r·min -1,10
min)。取上清液2. 0 mL,加 2. 0 mL 双蒸水和 0. 5 mL 0. 1% (质量比)FeCl3,摇匀,反应 10 min 后,测定
D710 nm。
1. 2. 4 体外 O-·2 清除率的测定 采用邻苯三酚自氧化法测定楮头红皂苷对 O
-·
2 的清除率
[12]。在空白管
和测定管中依次加入 3. 0 mL 0. 05 mmol·L -1 Tris-HCl缓冲液(pH =8. 2)、45 μL 45 mmol·L -1邻苯三酚
(37 ℃预热)、蒸馏水和样液各 1. 0 mL,迅速摇匀,反应时间 5 min,测定每分钟的 D325 nm。分别测定加入样
品前后邻苯三酚每分钟光密度的增加率,计算邻苯三酚自氧化时反应速率及加入样品后的自氧化速率。
楮头红皂苷对 O-·2 的清除率的计算公式如下。
O-·2 清除率 /% =(△D0 /△t -△D1 /△t)/(△D0 /△t)× 100
式中,△D0 /△t为邻苯三酚自氧化反应速率;△D1 /△t为加入样品液后邻苯三酚自氧化速率。
1. 2. 5 脂质体抗氧化活性的测定 采用 TBA检测楮头红皂苷对脂质体过氧化的抑制率[1,13]。分别吸取
1. 0 mL卵黄悬液[600 mg卵磷脂溶于 60 mL 10 mmol·L -1磷酸缓冲液(pH 7. 4)中]、1. 0 mL 不同浓度
(0. 00、0. 02、0. 04、0. 06、0. 08、0. 10 mg·mL -1)的楮头红皂苷和 BHT溶液(CK)、1. 0 mL 0. 4 μmol·L -1
FeCl3 溶液、1. 0 mL 0. 4 μmol·L
-1 Vc溶液于具塞空白和样品试管中,摇匀,避光,于 37 ℃水浴 60 min。
各加入三氯乙酸—TBA—HCl混合液(15 g三氯乙酸、0. 37 g TBA、2. 1 mL HCl依次加入 100 mL水中)2. 0
·49· 亚 热 带 农 业 研 究 第 12 卷
mL,100 ℃水浴 15 min,迅速冷却,以 2 000 r·min -1离心 10 min,取上清液,测量 D532 nm。以样品对卵黄脂
蛋白脂质过氧化的抑制率(I)来表示样品的抗氧化活性能力。
I /% =(Dc - Ds)/Dc × 100。
式中,I表示抑制率;Dc 表示对照管的光密度;Ds 表示样品的光密度。
2 结果与分析
图 1 楮头红皂苷和 BHT总抗氧化力
Fig. 1 Total in vitro antioxidant of S. nepalensis saponins and BHT
2. 1 楮头红皂苷体外总抗氧化力
楮头红皂苷和 BHT体外总抗氧化力见图 1。由
图 1 可知,楮头红皂苷和 BHT 的总抗氧化力均随着
浓度的增加而提高,说明浓度和还原力之间呈现显
著的量效关系;当皂苷和 BHT的浓度相同时,楮头红
皂苷的还原力略低于 BHT。
2. 2 楮头红皂苷对 O-·2 自由基的清除率
反应 2、3、4、5 min时,邻苯三酚自氧化速率分别
为 0. 519 1、0. 368 5、0. 272 6、0. 249 1;加入不同浓度
的皂苷后,反应 2、3、4、5 min 时,邻苯三酚的自氧化
速率见表 1。由邻苯三酚自氧化速率和表 1 数据可计算出皂苷对 O-·2 自由基的清除率(表 2)。从表 2 可
以看出,楮头红皂苷具有清除 O-·2 的活性,随着皂苷浓度的增加,其体外清除 O
-·
2 自由基能力也不断增强,
其浓度与 O-·2 清除率间存在显著的量效关系。当皂苷浓度为 0. 5 mg·mL
-1时,对 O-·2 清除率为 59. 33%。
当皂苷浓度相同时,随着反应时间的增加,对 O-·2 清除率也有所提高。
表 1 楮头红皂苷对邻苯三酚自氧化速率的影响
Table 1 Effect of crude S. nepalensis saponins on pyrogallic oxidation
ρ皂苷
mg·mL -1
自氧化速率 /(△D325 nm·min -1)
2 min 3 min 4 min 5 min
0. 1 0. 507 4 0. 344 1 0. 253 0 0. 227 5
0. 2 0. 496 6 0. 336 3 0. 239 4 0. 216 0
0. 3 0. 486 3 0. 332 8 0. 220 6 0. 190 8
0. 4 0. 465 9 0. 305 8 0. 211 3 0. 171 5
0. 5 0. 432 5 0. 299 1 0. 195 1 0. 101 3
表 2 楮头红皂苷对 O-·2 的清除率
Table 2 Scavenging rate of S. nepalensis saponins to O -·2 free radical
ρ皂苷
mg·mL -1
清除率 /%
2 min 3 min 4 min 5 min
0. 1 2. 25 6. 62 7. 19 8. 67
0. 2 4. 33 8. 74 12. 18 13. 29
0. 3 6. 32 9. 69 19. 08 23. 40
0. 4 10. 25 17. 01 22. 49 31. 15
0. 5 16. 68 18. 83 28. 43 59. 33
图 2 楮头红皂苷和 BHT对脂质体过氧化的抑制率
Fig. 2 Antioxidant activity of S. nepalensis saponins and BHT
in a lecithin liposome system
2. 3 楮头红皂苷在卵磷脂脂质体中的抗氧化活性
由图 2 可知,在本试验的浓度范围内,皂苷对脂
质体氧化的抑制能力随着浓度的增加而提高,且浓
度与抑制率之间呈现量效关系。低浓度时(< 0. 2
mg·mL -1)皂苷对脂质体过氧化的抑制能力显著低
于 BHT;浓度在 0. 2 ~ 0. 4 mg·mL -1之间时,皂苷与
BHT对脂质体过氧化的抑制能力相差不大;当浓度
达到 0. 4 mg·mL -1后,皂苷的抑制能力高于 BHT。
3 讨论
邻苯三酚自氧化法操作简单、稳定性好、周期
短、重现性好且灵敏度高,被广泛用于测定对 O-·2 的清除能力。邻苯三酚在碱性环境下容易发生自氧化,
生成 O-·2 和一种在 325 nm处有特征吸收峰的中间产物。当加入 O
-·
2 清除剂时,抑制 O
-·
2 的生成,邻苯三酚
·59·第 2 期 李宇翔等:楮头红皂苷的抗氧化活性
自氧化速率减慢,中间物的生成减少,在 325 nm处的吸收也随着减弱[14]。因此,可以通过测定 D325 nm来判
定清除剂的清除能力。
TBA反应机制是不饱和脂肪酸氧化分解后生成 MDA及其类似物,在受热和酸性环境下,能够与 TBA
试剂发生化学反应,生成一种在 532 nm 处有最大吸收值的粉红色的化合物,即硫代巴比妥酸反应物质
(TBA reactive substance,TBARS)[15]。在 Vc的作用下,FeCl3 促进卵磷脂脂质体的脂类氧化。当加入抗氧
化剂后,能抑制脂质体中 TBARS的形成,随着抗氧化剂浓度增加,抑制作用也增强,在 532 nm处的吸收也
减弱。
本试验采用 3 种体外抗氧化试验模型来评价楮头红皂苷的抗氧化性。结果表明,楮头红皂苷有较强
的还原能力,能够抑制脂质体过氧化,有清除 O-·2 自由基的活性。而且在各个体系中,楮头红皂苷的抗氧
化活性与其浓度之间均有良好的量效关系。因此,楮头红皂苷是一种良好的天然抗氧化剂。
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(责任编辑:张云燕)
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