免费文献传递   相关文献

泉州湾湿地南方碱蓬种子水提物总黄酮含量及其抗氧化能力评价



全 文 :第9卷第4期 湿 地 科 学 Vol.9 No.4
2 0 1 1年12月 WETLAND SCIENCE Dec. 2011
泉州湾湿地南方碱蓬种子水提物总黄酮含量
及其抗氧化能力评价
黄晓昆,黄晓冬*,李裕红
(泉州师范学院湿地研究所,福建泉州 362000)
摘要:以聚酰胺吸附—硝酸铝显色法测定泉州湾湿地南方碱蓬(Suaeda australis)种子水提物的总黄酮含量,并
测定评价其在羟基自由基体系、二苯代苦肼自由基(DPPH·)体系、超氧阴离子自由基体系中的抗氧化活性。结
果表明,南方碱蓬种子水提物得率为18.49%;水提物的总黄酮含量为2.74%,显著大于 95%乙醇提取物(1.94%)、
丙酮提取物(0.62%)、乙酸乙酯提取物(0.51%)、甲醇提取物(0.37%)和石油醚提取物(0.10%)的总黄酮含量。在不
同的自由基体系中,南方碱蓬种子水提物对超氧阴离子自由基的清除作用相对很弱,在水提物的浓度为 153
mg/mL时,清除率仅为30%;但其对羟基自由基的清除能力较强,在施测浓度为20 mg/mL时,水提物对羟基自
由基的清除率达79.50%,弱于95%乙醇提物(90.98%),强于乙酸乙酯提物(70.35%)、丙酮提物(68.40%)、甲醇提
物(65.50%)和石油醚提物(63.18%),其半效应浓度为0.53 mg/mL;水提物对二苯代苦肼自由基的清除呈现明显
的量效关系,当水提物浓度为200 mg/mL时,对二苯代苦肼自由基的清除率可达92.44%,其半效应浓度为57.56
mg/mL。可见,南方碱蓬种子水提物具有较高的总黄酮含量和一定的抗氧化能力,具有作为植物源抗氧化剂开
发的潜在价值。
关 键 词:泉州湾湿地;南方碱蓬种子;水提物;总黄酮;自由基;抗氧化活性
中图分类号:Q946;R284.2 文献标识码:A 文章编号:1672-5948(2011)04-340-05
南方碱蓬(Suaeda australis)系藜科碱蓬属多年
生草本植物[1],叶可食用或饲用,是中高盐性盐生植
物的一种,主要分布在中国南部滨海的滩涂沙地、
红树林林缘、盐田堤埂等处,在泉州湾湿地分布较
广泛,资源较丰富[2]。近年来研究发现,南方碱蓬的
根、茎、叶等不同部位均具有一定含量的黄酮类,其
中叶总黄酮含量高达6.35%[3,4],并对二苯代苦肼自
由基(DPPH·)、羟基自由基(·OH)、超氧阴离子自由
基(O2-·)及脂质体过氧化等有一定的清除或抑制作
用[5]。本研究主要对南方碱蓬种子水提物的总黄酮
含量及自由基清除活性进行研究,为南方碱蓬作为
植物源抗氧化剂开发提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料、仪器与试剂
材料:于 2009年 12月,在泉州湾红树林湿地
采摘南方碱蓬果实,去果皮取种子,阴干,磨成粉
末,过80目筛备用。
主要仪器:N-1000S-WA旋转蒸发仪(上海爱朗
仪器有限公司),BS-124-S电子天平,UV752紫外可
见分光光度计(上海精密科学仪器有限公司)等。
主要试剂:1,1-二苯基苦基苯肼(DPPH)(sigma
公司),结晶紫(上海精析化工科技有限公司)、抗坏
血酸(上海国药集团化学试剂有限公司)、2,6-二叔
丁基对甲酚(BHT)、没食子酸丙酯(PG)等国产分
析纯。
1.2 方 法
1.2.1 提取物制备与总黄酮含量测定
依次按极性升高的顺序以石油醚、乙酸乙酯、
丙酮、95%乙醇、甲醇和蒸馏水为提取剂梯度索氏
抽提南方碱蓬种子粉末至抽提筒无色为止,收集
各抽提液并真空旋转蒸发浓缩至干,得各组分提
收稿日期:2011-04-08;修订日期:2011-09-26
基金项目:福建高校服务海西建设重点项目(A101)、泉州市科技计划项目(2009Z56)和泉州师范学院学科带头人培养基金项目资助。
作者简介:黄晓昆(1973-),女,福建省南安人,硕士,副教授,主要从事资源植物化学方向的研究。E-mail: huangxk204@126.com
*通讯作者:黄晓冬,副教授。E-mail: hxd602@163.com
DOI:10.13248/j.cnki.wetlandsci.2011.04.013
取物,计算提取物得率。采用聚酰胺吸附—硝酸
铝显色法[6]测定南方碱蓬种子水提物的总黄酮含
量,以芦丁标准品制作标准曲线,得到的线性回归
方程为 y=0.842 9x-0.000 4,线性范围为 0~0.5
mg,相关系数R2=0.998 7。
1.2.2 南方碱蓬种子水提物清除自由基活性的测
定方法
1.2.2.1 清除羟基自由基能力的测定方法
参照方光荣等的方法[7],并加以改进,来测定
南方碱蓬种子水提物清除羟基自由基的活性。
具体步骤为:在一系列具塞比色管中分别加入
1.4 mL的 0.2 mmol/L结晶紫溶液、1.0 mL的 0.5
mol/L FeS04溶液、0.4 mL的 1% H2O2溶液和 1.0
mL的 pH为 5.5的Tris-HCl溶液,用重蒸水稀释到
10 mL并摇匀,放置 5 min后,在波长 588 nm处测
定吸光度A0。同时测定不加H2O2时 588 nm处的
吸光度A, 则羟自由基的产生量可以用ΔA=A-
A0来表示。在体系中加入一定量的样液后,测定
体系吸光度As,以 2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)、
没食子酸丙酯(PG)为标准对照,每个处理的平行
样都为 2个,按下式计算清除率(D):D(%)=(As-
A0)/(A-A0)×100%。
1.2.2.2 清除二苯代苦肼自由基能力的测定方法
参照陈炳华等的方法[8],略加改进,具体步骤
为:反应体积为 4 mL,分别取 0.2 mL各浓度测试
样液与 3.8 mL浓度为 120 μmoL/L的二苯代苦肼
自由基50%乙醇液混合,摇匀室温静置20 min后,
于波长为 525 nm处测定吸光度AS;以 0.2 mL的
50%乙醇代替样液测空白对照A0;考虑样液本身
的颜色,以 50%乙醇液代替二苯代苦肼自由基
50%乙醇液测得样液本底值AB;以抗坏血酸为标
准对照;以 50%乙醇液为参比。每个处理平行样
都为 2个。按下式计算自由基清除率(D):D(%)=
[1-(AS-AB)/A0]×100%。
1.2.2.3 清除超氧阴离子自由基能力的测定方法
参照Marklund S等的方法 [9],具体测定步骤
为:每支试管加入 3 mL的 pH为 8.2的Tris-HCl缓
冲液和 0.1 mL重蒸水或 0.1 mL样液,(25±0.5)℃
水浴平衡 20 min后,加入 0.3 mL邻苯三酚(以 10
mmol/L的HCl配制),迅速摇匀,立即置于光径 1
cm比色杯中,在波长420 nm处,每0.5 min测定一
次吸光值A,时间为4.0 min,计算邻苯三酚的自氧
化速率A0,改变邻苯三酚浓度,控制空白自氧化速
率A0在0.060~0.070/min,测定加入样液的邻苯三
酚自氧化速率A1,每个处理平行样都为2个,按下
式计算清除率(D):D(%)=(A0-A1)/A0×100%。
1.2.3 数据处理
采用 Excel 2003软件和 SPSS Statistics V17.0
等软件进行数据的统计分析。
2 结果与分析
2.1 南方碱蓬种子水提物得率与总黄酮含量
比较南方碱蓬种子水提物与石油醚、乙酸乙
酯、丙酮、95%乙醇、甲醇提物的得率与总黄酮含量
可知,南方碱蓬种子水提物得率最大,为 18.49%
(表1);95%乙醇提物得率次之,为16.38%;石油醚
提物得率为4.61%;丙酮提物得率为0.86%。由此
可见,南方碱蓬种子的化学成分较易被极性较大
的提取剂溶出。各提物中,水提物的总黄酮含量
最大,为2.74%,其他依次为95%乙醇提物(1.94%)、
丙酮提物(0.62%)、乙酸乙酯提物(0.51%)、甲醇提
物(0.37%)和石油醚提物(0.10%)。各提物的总黄
酮含量间差别显著(p<0.05),其中水提物的总黄酮
含量与其他提物差异达到极显著水平(p<0.01)。
显然,水作为溶媒可较好地提取出南方碱蓬种子
中包括黄酮类化合物在内的多种化学成分。
表1 采用不同提取剂得到的南方碱蓬种子提物得率及其总黄酮含量的比较
Table 1 The comparison of obtaining ratios of extracts and their contents of total flavonoids with
the different extractants from Suaeda australis seeds
项 目
得 率(%)
总黄酮含量(%)
石油醚提物
4.61
0.10±0.00A
甲醇提物
5.91
0.37±0.01B
乙酸乙酯提物
5.80
0.51±0.00C,a
丙酮提物
0.86
0.62±0.03C,b
95%乙醇提物
16.38
1.94±0.04D
南方碱蓬种子水提物
18.49
2.74±0.07E
注:采用Duncan’s multiple range test分析方法,同行数据上角标有不同小写字母表示数据之间差异显著(n=2,p<
0.05),标有不同大写字母则表示数据之间差异极显著(n=2,p<0.01)。
4期 黄晓昆等:泉州湾湿地南方碱蓬种子水提物总黄酮含量及其抗氧化能力评价 341
2.2 南方碱蓬种子水提物清除自由基的能力
2.2.1 清除羟基自由基的能力
羟基自由基是生物体内危害最大、活性最强
的氧自由基,它可以通过电子转移、加成以及脱氢
等方式与生物体内的多种分子作用,造成生物体
糖类、氨基酸、蛋白质、核酸和脂类等物质的氧化
性损伤,使细胞坏死或突变,羟基自由基还与衰
老、肿瘤、辐射损伤和细胞吞噬等有关。因此,羟
自由基清除率是反映测试样抗氧化作用的重要指
标[7]。采用H2O2/Fe2+体系,通过Fenton反应产生羟
基自由基,羟基自由基容易进攻高电子云密度点,
会与结晶紫中具有高电子云密度的—C=C—基团
发生亲电加成反应,而使结晶紫褪色。通过测定
结晶紫吸光度值的变化,可以间接测定出羟基自
由基的生成量[7]。当加入抗氧化剂抑制羟基自由
基生成或清除羟基自由基后,使结晶紫褪色减弱,
在波长 588 nm的最大吸收峰消失的程度减弱,因
而,可以用最大吸收波长处吸光度值变化程度表
征某物质清除羟基自由基能力的强弱,并以清除
率表示。本实验选择羟基自由基体系对上述 6种
南方碱蓬种子提物进行抗氧化活性比较与筛选,
结果如图1所示。
图1 采用不同提取剂得到的南方碱蓬种子提物
对羟基自由基的清除率
Fig.1 The scavenging rates of extracts with the
different extractants from Suaeda australis seeds on
hydroxyl free radical
由图1可知,在施测浓度为20 mg/mL时,95%
乙醇提物清除羟基自由基的能力最强,为90.98%;
水提物次之,为79.50%;其他依次为乙酸乙酯提物
(70.35%)、丙酮提物(68.40%)、甲醇提物(65.50%)和
石油醚提物(63.18%),各提物对羟基自由基的清除
率间的差异达显著水平(p<0.05)。考虑到提物的
得率和总黄酮含量以及成本、后续处理等因素,本
实验选择南方碱蓬种子水提物作为理想抗氧化剂
源进行进一步研究。
不同浓度的南方碱蓬种子水提物对羟基自由
基的清除能力,随水提物质量浓度的增加有所增
强(图2),水提物在浓度较低时就表现出对羟基自
由基较强的清除效能。将清除50%自由基所需南
方碱蓬种子水提物的质量浓度定义为水提物清除
自由基的半效应浓度,并以此评价水提物的抗氧
化水平 [10]。在南方碱蓬种子水提物浓度 1.25~
20.00 mg/mL范围内,羟基自由基的清除率与水提
物质量浓度满足对数回归方程 y= 0.074 4lnx+
0.547 7,相关系数R2=0.946 7,通过了 α=0.02的显
著性检验,其半效应浓度为 0.53 mg/mL,与 2,6-二
叔丁基对甲酚、没食子酸丙酯、南方碱蓬叶醇提物
的半效应浓度 0.59 mg/mL、0.87 mg/mL和 0.05
mg/mL[5]相比,南方碱蓬种子水提物清除羟基自由
基能力强于2,6-二叔丁基对甲酚和没食子酸丙酯,
但弱于南方碱蓬叶醇提物。
图2 不同浓度南方碱蓬种子水提物
对羟基自由基的清除率
Fig.2 The scavenging rates of the different contents
of aqueous extracts from Suaeda australis
seeds on hydroxyl free radical
2.2.2 清除二苯代苦肼自由基的能力
二苯代苦肼自由基是一种非常稳定的以氮为
中心的有机自由基,当有抗氧化剂存在时,其被吸
收而消失或减弱,且吸光度变小的程度与自由基
被清除的程度成定量关系,因而可以通过检测其
吸光度值来评价物质的抗氧化性,常用清除率表
示,清除率越大,表明该物质清除自由基的能力越
强 [8]。目前,二苯代苦肼自由基法因具有操作简
便、快捷、重复性好等特点成为自由基清除能力检
测的常用方法之一,已被广泛应用于各种天然提
取物抗氧化活性的评价。
湿 地 科 学 9卷342
由图3可知,南方碱蓬种子水提取物对二苯代
苦肼自由基的清除率随样品质量浓度的增加而增
大,在200 mg/mL浓度时,其对二苯代苦肼自由基
的清除率可达 92.44%,在测试浓度 12.5~100.0
mg/mL范围内,二苯代苦肼自由基清除率与水提
取物质量浓度满足线性回归方程 y= 0.005 9x+
0.160 4,相关系数R2=0.983 1,通过了 α =0.01的显
著性检验,以此测算得出南方碱蓬种子水提取物
的半效应浓度为57.56 mg/mL,大于已知抗氧化剂
抗坏血酸的半效应浓度(0.15 mg/mL[8])。可见,南
方碱蓬种子水提取物具有一定的清除二苯代苦肼
自由基的能力,但弱于抗坏血酸。
图3 不同浓度南方碱蓬种子水提取物
对二苯代苦肼自由基的清除率
Fig.3 The scavenging rates of the different contents of
aqueous extracts from Suaeda australis seeds
on 1, 1 diphenyl-2-picrylhydrzyl free radical
2.2.3 清除超氧阴离子自由基的能力
生物体内氧化还原反应中,大致有 2%~5%
的氧会产生超氧阴离子自由基。超氧阴离子自由
基是活性氧的一种,是机体内寿命最长的自由基,
通常作为自由基链式反应的引发剂,产生活性更
强的羟基自由基,进一步给机体造成危害。本实
验通过邻苯三酚在碱性条件下迅速自氧化释放出
超氧阴离子自由基,超氧阴离子自由基又加速邻
苯三酚自氧化速率,生成一系列有色的中间产物,
当有抑制剂存在时,可清除超氧阴离子自由基,抑
制中间产物的形成。本实验测得,南方碱蓬种子
水提物清除超氧阴离子自由基的能力较弱,在
153 mg/mL浓度时,清除率仅为 30%,随着水提物
浓度的增加,清除率有所降低,说明高浓度的水提
物可能有促进或加速邻苯三酚自氧化的作用,其
机理有待进一步探讨。
3 结 论
南方碱蓬种子水提物得率为 18.49%,总黄酮
含量为 2.74%。对于羟基自由基、二苯代苦肼自
由基和超氧阴离子自由基,南方碱蓬种子水提物
表现出不同的清除能力。其中,南方碱蓬种子水
提物清除羟基自由基的效果明显,清除 50%羟基
自由基的半效应浓度为 0.53 mg/mL;清除二苯代
苦肼自由基的能力较弱,其半效应浓度为 57.56
mg/mL;清除超氧阴离子自由基的能力最弱,当水
提取物浓度为 153 mg/mL时,清除率仅为 30%。
造成这种差异的原因可能是南方碱蓬种子水提物
中抗氧化活性成分对不同自由基的敏感性及作用
机理差异所致。总体上,南方碱蓬种子具有作为
植物源抗氧化剂开发的潜在价值,其水提物表现
出一定的抗氧化能力,且主要是以清除羟基自由
基来达到其抗氧化作用。
参考文献
[1]福建植物志编写组.福建植物志(第一卷)[M].福州:福建科学技
术出版社, 1990: 546.
[2]叶功富,谭芳林,罗美娟,等.泉州湾河口湿地退化现状及人为
影响因素[J].湿地科学, 2010, 8(4): 386~388.
[3]黄晓冬,朱加元,黄晓昆,等.南方碱蓬叶总黄酮提取工艺研究
[J].海峡药学, 2007, 19(3): 30~33.
[4]黄晓昆,朱加元,黄晓冬,等.南方碱蓬根茎叶总黄酮提取与含
量测定[J].亚热带植物科学, 2006, 35(4): 35~38.
[5]黄晓昆 , 黄晓冬 , 卞美君 , 等 . 南方碱蓬叶黄酮类化合物的
含量测定及其体外抗氧化活性 [J]. 安徽农业科学 , 2010, 38
(3): 1 432~1 434.
[6]元晓梅,蒋明蔚,胡正芝.聚酰胺吸附—硝酸铝显色法测定山楂及
山楂制品中的总黄酮含量[J].食品与发酵工业, 1996, 4: 27~32.
[7]方光荣,刘 洁,刘丽虹,等.分光光度法测定中药对羟自由基的
清除率[J].湖北大学学报, 2004, 26(2): 151~154.
[8]陈炳华,谢玉玲,刘剑秋.不同体积分数洗脱剂对海边月见草茎
提取物抗氧化活性的影响[J].福建师范大学学报(自然科学版),
2007, 23(6): 86~89.
[9]Marklund S, Marklund G. Involvement of the superoxide anion-
radical in the autoxidation of pyorgallol and a convenient assay
for superoxide dismutase[J]. Eur. J. Biochem., 1974, 47: 469-474.
[10]彭长连,陈少薇,林植芳,等.用清除有机自由基DPPH法评价
植物抗氧化能力[J]. 生物化学与生物物理进展, 2000, 27(6):
658~661.
4期 黄晓昆等:泉州湾湿地南方碱蓬种子水提物总黄酮含量及其抗氧化能力评价 343
Total Flavonoid Content of Aqueous Extracts from Suaeda australis Seeds in
Quanzhou Bay Wetlands and Assessment of Its Antioxidant Activity
HUANG Xiao-Kun, HUANG Xiao-Dong, LI Yu-Hong
(Institute of Wetland, Quanzhou Normal College, Quanzhou 362000, Fujian, P.R.China)
Abstract: Aim to exploit Suaeda australis seeds in Quanzhou Bay wetlands as antioxidants from plant sources,
the content of total flavonoid of aqueous extract from Suaeda australis seeds was determined by the polycapro-
lactan purifying-aluminium nitrate color reaction method and the antioxidant activities of aqueous extract
were studied by the assays system of 1, 1-diphenyl-2-picrylhydrazyl free radical, hydroxyl free radical, super
oxide anion free radical. The results showed that the obtaining ratio of aqueous extracts from Suaeda australis
seeds was 18.49% and the content of total flavones in aqueous extracts was 2.74%, which was significantly
higher than the total flavonoid content of 95% ethanol extract (1.94%), acetone extract (0.62%), ethyl acetate
extract (0.51%), methanol extract (0.37%) and petroleum ether extract (0.10%) respectively. In the different
free radical systems, aqueous extract had weaker action in the super oxide anion free radical system, the scav-
enging rate was only 30% when the concentration of aqueous extract was 153 mg/mL, but it showed stronger
scavenging activity against hydroxyl free radical, when the concentration of aqueous extract was 20mg/mL,
its scavenging rate against hydroxyl free radical reached 79.50%, which was lower than that of 95% ethanol
extract (90.98%) but higher than that of ethyl acetate extract (70.35%), acetone extract (68.40%), methanol ex-
tract (65.50%) and petroleum ether extract (63.18%) respectively, its semi-inhibitory concentration against hy-
droxyl free radical was about 0.53 mg/mL. The results also showed that there was obvious quantity-efficiency
relation between the concentration of aqueous extract and its scavenging rate against 1, 1-diphenyl-2-picrylhy-
drazyl free radical, the scavenging rate of 200 mg/mL aqueous extract reached 92.44%, the semi-inhibitory
concentration against 1, 1-diphenyl-2-picrylhydrazyl free radical was 57.56 mg/mL. Therefore, aqueous ex-
tracts from Suaeda australis seeds had higher total flavonoid content and some antioxidant activity. It could be
a potential kind of antioxidants from plant sources.
Keywords: Quanzhou Bay wetlands; Suaeda australis seed; aqueous extract; total flavonoid; free radical; anti-
oxidant activity
湿 地 科 学 9卷344