全 文 :2014 年 4 月
第 28 卷第 2 期总 96 期
北京联合大学学报
Journal of Beijing Union University
Apr. 2014
Vol. 28 No. 2 Sum No. 96
[收稿日期] 2013 - 07 - 08
[基金项目] 中国博士后科学基金项目(2011M500898) ,黄山学院自然科学基金项目(2012xkjq002) ,国家级大学生创
新计划项目(201210375041)。
[作者简介] 陶思兴(1991—),男,安徽安庆人,黄山学院学士,研究方向为天然产物活性研究。
[通讯作者] 毕淑峰(1975—) ,男,安徽黄山人,黄山学院副教授,研究方向为天然产物化学。
野生天竺桂叶挥发油的抗氧化活性研究
陶思兴,王佳玉,罗水平,吴其超,金会会,毕淑峰
(黄山学院 生命与环境科学学院,安徽 黄山 245021)
[摘 要] 采用水蒸气蒸馏法提取野生天竺桂叶挥发油,并以总还原力、ABTS 自由基和亚硝酸
钠的清除作用为指标评价野生天竺桂叶挥发油的抗氧化活性。研究结果表明: 20%野生天竺桂
叶挥发油具有较强的抗氧化活性,样品量与各项指标均呈量效关系;挥发油的总还原力、ABTS 自
由基和亚硝酸钠清除作用的 IC50分别为 79. 99、6. 21 和 132. 07 μL,对 ABTS自由基和亚硝酸钠的
清除作用优于 1 mg /mL的维生素 C和 BHT。
[关键词] 天竺桂叶;挥发油;抗氧化活性
[中图分类号] Q 503 [文献标志码] A [文章编号] 1005-0310(2014)02-0022-04
Study on Antioxidant Activity of Volatile Oil from Leaves of
Wild Cinnamomum Japonicum Sibe
TAO Si-xing,WANG Jia-yu,LUO Shui-ping,WU Qi-chao,JIN Hui-hui,BI Shu-feng
(College of Life and Environment Science,Huangshan University,Huangshan Anhui 245041,China)
Abstract:The volatile oil from leaves of C. japonicum was extracted by steam distillation and its antioxidant
activity was evaluated by total reducing power,scavenging capacity against ABTS free radical,and sodium nitrite.
The results showed that 20% volatile oil exhibited significant antioxidant activity in a concentration-dependent
fashion. The IC50 values of total reducing power,scavenging capacity against ABTS free radical,and sodium
nitrite were determined to be 79. 99、6. 21 and 132. 07 μL,respectively. The scavenging capacity against ABTS
free radical and sodium nitrite of volatile oil were higher than that of 1 mg /mL VC and BHT.
Key words:Leaves of C. japonicum;Volatile oil;Antioxidant activity
0 引言
天竺桂(Cinnamomum japonicum Sibe)为樟科
樟属常绿乔木,又名竺香、山肉桂、土肉桂、山桂皮
和野桂等,主要产于江浙、台湾、安徽以及南部沿海
地区,朝鲜和日本也有[1]。天竺桂树姿态优美,散
发怡人香气,为优良的观赏树、保健树以及营造混
交林和隔离防护林的树种,在我国南方广泛种植。
天竺桂具有药用价值,其性味甘、辛,以树皮和
叶入药,主治胃痛、腹痛和风湿关节痛,外用可治跌
打损伤[2]。挥发油是植物重要的活性成分,天竺桂
叶富含挥发油,其含量高于樟树叶[3]。不同月份的
天竺桂叶挥发油含量存在差异,其中 12 月的挥发
油含量最高[4]。天竺桂叶挥发油的化学成分以冰
片、匙叶桉油烯醇、丁香烯、2-莰醇、桉叶油醇等萜
类化合物为主,但不同产地的天竺桂叶挥发油的化
学成分存在一定差异[4-6]。天竺桂叶挥发油对大肠
杆菌、枯草杆菌、金黄色葡萄球菌、普通变形杆菌、
DOI:10.16255/j.cnki.ldxbz.2014.02.004
第 28 卷第 2 期 陶思兴等:野生天竺桂叶挥发油的抗氧化活性研究
八叠球菌、甘蓝黑腐菌、白菜软腐菌有较强的抑制
作用,但对黑曲霉无抑菌作用[3-5]。天竺桂叶挥发
油对白纹伊蚊、致倦库蚊幼虫和蛹均有显著的毒杀
效果,对蚊幼虫的毒杀效果明显优于茴香精油,对
蚊蛹的毒性显著高于广藿香精油[6]。急性毒性实
验表明天竺桂叶挥发油具较好的抗炎活性,在临床
上可用于治疗风湿痹症所致的发热、关节红肿
等[7]。小剂量天竺桂挥发油具有明显的镇痛和抗
癫痫作用,但随剂量增加,抗癫痫作用减弱[8]。在
0. 25% ~1. 00%的浓度范围内,天竺桂挥发油能减
少小鼠肝匀浆和心脏匀浆 MDA的含量,对 H2O2 诱
导的小鼠红细胞溶血和由 Fe2 + -Vc 诱导的肝线粒
体肿胀度均具有显著的抑制作用,且对 DPPH 自由
基和羟自由基具有较强的清除能力[9]。天竺桂挥
发油具有一定的保鲜作用,在抗菌、防止肉的蛋白
质分解方面,其效果优于山梨酸钾和茶多酚;在感
官评定方面,与山梨酸钾、茶多酚效果相近[10]。毒
理学实验表明天竺桂叶挥发油体外用药安全,体内
用药有低毒性,宜低剂量使用[11]。
很多植物挥发油都具有抗氧化活性,本文以总
还原力、ABTS自由基和亚硝酸钠的清除作用为指
标评价野生天竺桂叶挥发油的抗氧化活性,为天竺
桂的开发利用、药理研究提供科学依据。
1 材料与方法
1. 1 材料、仪器与试剂
实验材料采集于黄山市祁门县牯牛降山区,由
黄山学院生命与环境科学学院张慧冲副教授鉴定
为天竺桂(Cinnamomum japonicum Sibe)的叶。样
品真空干燥后粉碎、过筛、装瓶,备用。
UV754N紫外可见分光光度计(上海精密科学
仪器有限公司),挥发油提取器,PL203 电子天平
(梅特勒—托利多仪器(上海)有限公司)。
2,2-联氮基-双-(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二
氨盐(ABTS,Regal Biotechnology Company) ,2,6-二
叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)、亚硝酸钠、过硫酸钾、无
水硫酸钠、铁氰化钾等均为国产分析纯。
1. 2 方法
1. 2. 1 天竺桂叶挥发油的提取
精确称取粉碎后的样品 30 g置于圆底烧瓶中,
加水 350 mL,使用挥发油提取器按水蒸气蒸馏法提
取 6 h,收集无水乙醚层,室温挥发无水乙醚溶剂,
用无水硫酸钠干燥,得到具有浓郁香味的淡黄色透
明油状物,用丙酮将其稀释成体积分数 20%,备用。
1. 2. 2 天竺桂叶挥发油总还原力的测定[12]
取不同体积(20 ~ 100 μL)的 20%挥发油置于
试管中,样品体积少于 100 μL的试管,用丙酮补至
100 μL,以形成不同浓度梯度样品;加 1 mL pH6. 6
磷酸缓冲液(0. 2 mol /L)及 1 mL 1% 铁氰化钾,
50℃水浴 20 min,加 1 mL 10%三氯乙酸,4 000 r /
min离心 10 min,取上清液 2. 5 mL,加 2. 5 mL蒸馏
水和 0. 5 mL 0. 1%三氯化铁,10 min 后于 700 nm
处测吸光度,吸光度值越大,还原力越强。
1. 2. 3 天竺桂叶挥发油对 ABTS 自由基清除能力
的测定[13]
将等量的 7 mmol /L ABTS溶液与 2. 45 mmol /L
过硫酸钾混合,置暗处 12 ~ 16 h。用甲醇将 ABTS
自由基溶液稀释至其在 734 nm处的吸光度为 0. 70
± 0. 02。将不同体积的样品液加入到 2 mL 的
ABTS自由基溶液中,6 min 后在 734 nm 波长处测
定吸光度(Ai);测定 2 mL ABTS自由基溶液与样品
体积相同的甲醇混合后的吸光度(A0);测定 2 mL
甲醇溶液与不同体积样品液的吸光度(Aj),清除率
(%)=[(A0 - Ai + Aj)/ A0]× 100%。
1. 2. 4 天竺桂叶挥发油对亚硝酸钠清除能力的测
定[14]
将 5. 0 mL 0. 5 mol /L 的柠檬酸钠—盐酸缓冲
液(pH 3. 0)置于 10 mL 容量瓶中,加入 1 mL 0. 1
g /L的 NaNO2 溶液和 20 ~ 100 μL 的挥发油样品,
用蒸馏水定容至刻度,37℃下反应 1 h。取 1 mL反
应液,加入 2 mL 4 g /L对氨基苯磺酸溶液和 1 mL 2
g /L的 N-1-萘乙二胺盐酸盐,摇匀,放置 15 min,在
540 nm 处测定吸光度值 AX;同时做对照实验测其
吸光度 A0,清除率(%)=[(A0 - Ax)/A0]× 100%。
2 结果与分析
2. 1 天竺桂叶挥发油的总还原力
提供电子使自由基被还原是抗氧化剂抗氧化
的机制之一[15],总还原力越大,给出电子清除自由
基的能力越强,抗氧化活性也越强。由图 1 可知,
20%天竺桂叶挥发油具有一定的总还原力,但低于
2 mg /mL 的维生素 C。当样品体积为 20 ~ 60 μL
时,随着体积的增加,挥发油与维生素 C 的总还原
力差别逐渐增大;当样品体积大于 60 μL 时,随着
体积的增加两者总还原力的差别逐渐减少。挥发
油的总还原力(Y)与样品体积(X)存在量效依赖关
系,两者的回归方程为:Y = 0. 008 6X - 0. 179 9(R
= 0. 963 9),20%天竺桂叶挥发油和 2 mg /mL维生
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北京联合大学学报 2014 年 4 月
素 C 的 IC50(总还原力为 0. 5 时的样品体积)分别
为 79. 99 和 49. 54 μL。
图 1 天竺桂叶挥发油的总还原力
Fig. 1 Total reducing power of volatile oil
from leaves of C. japonicum
2. 2 天竺桂叶挥发油对 ABTS自由基的清除作用
ABTS自由基清除法是一种广泛应用于测定生
物样品总抗氧化能力的方法,具有操作简单、快速
等优点。由图 2 可知,20% 天竺桂叶挥发油对
ABTS自由基具有极好的清除作用,当样品体积为
100 μL时,清除率达 99. 14%。当样品体积为 20 ~
40 μL时,挥发油对 ABTS自由基的清除能力优于 1
mg /mL的维生素 C,且随着样品体积的增加,清除
率的增幅较大;当样品体积大于 40 μL 时,两者对
ABTS自由基的清除作用相近,且随着样品体积的
增加,清除率的增幅减小,这说明天竺桂叶挥发油
对 ABTS自由基的清除作用不仅存在量效关系,而
且具有浓度饱和型特征。挥发油体积(X)与清除
率(Y)间的回归方程为:Y = 0. 576 4X + 46. 419 0(R
= 0. 921 9),天竺桂叶挥发油和维生素 C 的 IC50
(清除率为 50% 时的样品体积)分别为 6. 21 和
21. 46 μL。
图 2 天竺桂叶挥发油对 ABTS
自由基的清除作用
Fig. 2 Scavenging capacity against ABTS·of
volatile oil from leaves of C. japonicum
2. 3 天竺桂叶挥发油对亚硝酸钠的清除作用
亚硝酸钠作为一种防腐剂和腌制剂,广泛存在
于多种食品中,但体内积累过量的亚硝酸盐,可使
正常血红蛋白转变为高铁血红蛋白,失去携氧能
力,出现亚硝酸盐中毒症状[16]。在胃部酸性条件
下,亚硝酸盐与胺类同时存在时,会形成强致癌性
的亚硝胺。由图 3 可知,20%天竺桂叶挥发油对亚
硝酸钠具有较好的清除作用,清除效果明显优于 1
mg /mL BHT。挥发油体积与清除率呈量效关系,但
随样品体积的增加,清除率增幅减小。天竺桂叶挥
发油体积(X)与清除率(Y)的回归方程为:Y =
0. 114 7X + 34. 852 0(R = 0. 990 3),20%天竺桂叶
挥发油和 1 mg /mL BHT 的 IC50分别为 132. 07 和
195. 61 μL,BHT的体积是挥发油体积的 1. 48 倍。
图 3 天竺桂叶挥发油对亚硝酸钠的清除作用
Fig. 3 Scavenging capacity against sodium
nitrite of volatile oil from leaves of C. japonicum
3 结束语
以水蒸气蒸馏法提取野生天竺桂叶的挥发油,
并以总还原力、ABTS 自由基和亚硝酸钠的清除作
用综合评价天竺桂叶挥发油的抗氧化活性,其 IC50
分别为 79. 99、6. 21 和 132. 07 μL,20%天竺桂叶挥
发油表现出较强的抗氧化活性,对 ABTS 自由基和
亚硝酸钠的清除作用分别优于 1 mg /mL 的维
生素 C和 BHT。天竺桂叶挥发油的体积与总还原
力、ABTS 自由基和亚硝酸钠清除作用均存在量效
关系。随着样品体积增加和浓度增大,天竺桂叶挥
发油的抗氧化活性会更好。因此,天竺桂叶挥发油
作为天然抗氧化剂具有良好的应用前景,可应用于
医药、食品等行业。需进一步对天竺桂叶挥发油的
其他抗氧化活性和抗氧化活性机理进行研究。
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