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牛奶子根多糖的抗氧化性与抑菌作用



全 文 :牛奶子 ( E l a e a g n u s u m b e l l a t a T h u n b . ) , 又名天仙
果 、 半春子 、 羊奶子等 [ 1 ] 。 牛奶子属胡颓子属 , 落叶灌
木 , 是亚热带和温带地区的常见植物 , 牛奶子广泛分
布于长江流域 , 华北 , 华东地区 , 多生长在向阳的林
缘、疏林和灌丛中、荒坡上、沟边及河边砂地 [ 2 - 4 ] 。 具有
药用作用,其根入药,具有补中益气等功效 ,主治风湿
痹痛等 , 还可做烹制菜肴的调味品 、 保健品及作为观
赏品等多种利用价值,是一种价值利用丰富的经济植
物 [ 3 ] 。 据研究,就牛奶子根而言,就具有补中益气,健脾
化湿 , 行气活血 , 止泻 , 用于泄泻 , 淋病 , 热咳 , 跌打损
伤,血崩,麻疹 [ 5 ] 。
目前 , 关于牛奶子的研究 , 主要集中于其生态学
习性,果实性状及营养成分的产地与株间变异研究 [ 6 ] 、
组织培养 [ 7 ] 、 药用成分分离与测定 [ 8 ]和牛奶子叶子 、 枝
条、种子中多糖抗氧化活性的研究 [ 9 ]等等,而对于牛奶
子根多糖研究报道很少。
本试验采用 F e n t o n 反应法 [ 1 1 ]测定牛奶仔根多糖
对·O H 的清除作用 ,利用 D P P H ·乙醇溶液显色 [ 9 ]测定
牛奶仔根多糖对 D P P H 的清除作用 ,采用邻苯三酚自
氧化法 [ 1 2 ]测定牛奶仔根多糖对 O 2
-
·的清除作用 ; 通过
滤纸片扩散法 [ 1 3 ]测定牛奶子根多糖对枯草芽孢杆菌 、
大肠杆菌 、 金黄色葡萄球菌等的抑菌效果研究 , 旨在
为牛奶子植物资源的深入研究提供理论指导。
1 材料与方法
1 . 1 材料与试剂
牛奶子根于 2 0 1 4 年购自福建省建瓯市 。 将购回
的牛奶子根先用流水冲净泥土 , 后用蒸馏水清洗干
净, 6 0 ℃ 烘干至恒重,粉碎,过 4 0 目筛,待用。
细菌:枯草芽孢杆菌、大肠杆菌 、 金黄色葡萄球菌
由武夷学院生态与资源工程学院微生物实验室提供 。
无水乙醇 、 三氯甲烷 、 硫酸亚铁 、 水杨酸 、 3 0 % 双
氧水 、 正丁醇 、 盐酸 、 邻苯三酚 、 三羟甲基氨基甲烷
( T r i s ) 、 1 , 1 - 二苯基苦基苯肼自由基 ( D P P H ) 等均为分
析纯,水为重蒸水。
1 . 2 仪器与设备
低速离心机: 安徽中科佳科学仪器有限公司 ;高
速离心机 : 上海力申科学仪器有限公司 ; 立式自动压
力蒸汽灭菌器 : 致微 (厦门 ) 仪器有限公司 ; 生化培养
牛奶子根多糖的抗氧化性与抑菌作用
吴 美, 张 敏
(福建省生态产业绿色技术重点实验室, 福建省高校绿色化工技术重点实验室,
武夷学院 生态与资源工程学院, 福建 武夷山 354300)
摘 要: 利用水提醇沉法从牛奶仔根中提取多糖 , 再经初步纯化后 , 进行多糖的抗氧化与抑菌作用实验 。 结果表
明 ,牛奶仔根多糖对 DPPH和 O2
-
·有较强的清除作用 ,最高清除率分别为(84.02± 2.84) %和(72.09± 5.24) %; 对·OH 的清
除作用效果一般 ,最高清除率只有(44.2± 2.72) %。 牛奶仔根多糖对枯草芽孢杆菌 、金黄色葡萄球菌 、大肠杆菌均具有一定
的抑制作用 ,对枯草芽孢杆菌 、金黄色葡萄球菌的抑制作用较为明显 。
关键词: 牛奶仔根 ;多糖 ;抗氧化性 ;抑菌作用
中图分类号: Q949.761.2 文献标识码: A 文章编号: 1674- 2109(2015)06- 0035- 04
收稿日期 : 2015-04-17
基金项目 :福建省大学生创新训练项目(201310397026) 。
作者简介 : 吴美(1991-), 女 , 汉族 , 在读本科生 , 主要研究
方向 :生物工程 。
通讯作者 :张敏(1972-) , 男 , 汉族 , 讲师 , 主要研究方向 : 化
工新材料 。
第 3 4 卷 第 6 期 武夷学院学报 Vol.3 4 No.6
2 0 1 5 年 6 月 JOURNAL OF WUYI UNIVERSITY Jun . 2 0 1 5
DOI:10.14155/j.cnki.35-1293/g4.2015.06.008
武夷学院学报 2015 年第 6 期
箱:上海精宏实验设备有限公司 ;旋转蒸发仪 :上海申
上科技有限公司 ; 紫外可见分光光度计 : 上海美谱达
仪器有限公司 ; 循环水真空泵 : 开封市宏兴科教仪器
厂;电热恒温水浴锅:上海精宏设备有限公司; S W - C J -
2F D 型单面净化工作台:苏州净化设备有限公司;电热
恒温鼓风干燥箱:上海精宏实验设备有限公司等。
1 . 3 方法
1 . 3 . 1 牛奶仔根多糖样品的制备
牛奶仔根粉末用 4 0 倍水 9 5 ℃ 水浴浸提 3 0 m i n ,
重复 3 次 , 抽滤将提取液与残渣分离 , 提取液用旋转
蒸发仪浓缩至一定体积 , 加入 1/ 4 体积的 S a v a g e 试
剂,强烈振摇 3 0 m i n 。 静置过夜后分层,离心除去交界
处变性蛋白 , 重复处理 3 次脱蛋白 , 再加入 3 倍体积
的 9 5% 的乙醇 , 4 ℃ 醇沉过夜 , 离心 , 沉淀物 60 ℃ 烘
干至恒重得牛奶仔根粗多糖。
1 . 3 . 2 牛奶仔根多糖的抗氧化能力实验
( 1) 清除·O H 能力的测定 利用 F e n t o n 反应产
生·O H ,·O H 氧化水杨酸产生有色物质,该物质在 510
n m 处有强吸收峰。 体系中加入清除·O H 的物质,则会
减少有色物质生成,降低吸光度 [ 11] 。称取牛奶子根粗多
糖粉末 0 . 1 g , 用蒸馏水配制成 1 m g / m L 母液 , 并进行
梯度稀释 , 配制浓度为 0 . 0 5 m g / m L 、 0 . 1 m g / m L 、 0 . 2
m g / m L 、 0 . 5 m g / m L 、 1 m g / m L 溶液 , 取若干支 25 m L 比
色管,分别加入 9 m m o l / L F e S O 4 0 .25 m L 、 9 . 0 m m o l / L 水
杨酸-乙醇溶液 0 .25 m L ,以上不同质量浓度的牛奶仔根
多糖溶液 5 m L ,最后加入 8 . 8 m m o l / L H 2O 2 0 .25 m L 启动
反应,于室温下反应 1 h [15] 。 试验设一个样品组和两个
对照组 , 对照组 1 中用蒸馏水代替样品 , 对照组 2 用
蒸馏水代替显色剂 [ 10 ] 。 计算多糖对·O H 的清除率。
清除率= [ 1- ( A i- A 2) / A 1] × 10 0 % ]
式中 : A 1 是对照组 1 的吸光度 ; A i 为样品组吸光
度; A 2为对照组 2的吸光度。
( 2) 清除 D P P H 的能力的测定 利用 D P P H ·乙醇
溶液在 517 n m 波长处有特征吸收峰, 加入抗氧化剂
后, 在 517 n m 波长处吸光度的下降表示抗氧化剂对
D P P H 的清除能力 [ 9 ] 。 准确称取 0 . 0 10 0 g D P P H 溶解
在无水乙醇中 , 用 250 m L 棕色容量瓶定容 , 放入冰
箱中备用 。 将牛奶子根多糖样品配制成浓度分别为
0 . 2 m g / m L 、 0 . 4 m g / m L 、 0 . 6 m g / m L 、 0 . 8 m g / m L 、 1. 0 m g / m L
的牛奶子根多糖溶液。 在 2 m L 的 D P P H 醇溶液中加
入 2 m L 样品溶液,混匀避光 3 0 m i n 。 按( 1)节计算方法
计算清除率。
( 3 ) 清除 O 2
-
·能力的测定 采用邻苯三酚自氧化
法 [12] ,在 10 m L 试管中加入 3 m L T r i s - H C l 缓冲液 ( p H =
8 . 2) , 分别加入 1 m L 浓度为 0 . 0 1 m g / m L 、 0 . 0 5 m g / m L 、
0 . 2 m g / m L 、 0 . 25 m g / m L 、 0 .5 m g /m L 的牛奶仔根多糖溶
液, (25± 0 .5) ℃ 水浴平衡 20 m i n 后,加入 0 .3 m L 7 .0 m m o l /L
的邻苯三酚准确反应 4 m i n ,加入 1 m L 10 . 0 m o l / L H C l
终止反应,在 4 20 n m 处测定其吸光度 A [15] 。 按( 1)节计
算方法计算清除率。
1 . 3 . 3 牛奶仔根多糖的抑菌实验
( 1) 供试菌种的活化及菌悬液的制备 预先将枯
草芽孢杆菌 、 大肠杆菌 、 金黄色葡萄球菌菌种分别接
入相应的斜面培养基上进行活化。 然后分别挑取 1环
已经活化好的菌种放入无菌水中 , 振荡摇匀 , 调整菌
浓度约为 10 5~ 10 7 C F U / m L ,备用。
( 2)抑菌活性的测定 采用滤纸片法[13 ] 。 滤纸打成
直径为 6 m m 的小纸片, 121 ℃ 湿热灭菌 20 m i n 。 粗多
糖用蒸馏水配成 0 . 0 5 、 0 . 1、 0 . 2、 0 . 5、 1 m g / m L 等一系列
浓度的溶液,在试验前用微孔过滤器( 0 . 4 5 μ m )除菌。 将
制好的滤纸片无菌状态下于各浓度牛奶仔根多糖溶液
中浸泡 3 0 m i n 备用。 同法用无菌水做阴性对照。
倒入细菌的固体培养基 , 待其完全凝固后 , 再分
别移取各菌悬液 0 . 2 m L ,用涂布棒涂布均匀。 每个平
板放各溶液浸泡过的滤纸片 3 片 (空白用无菌水浸泡
过的滤纸片) ,用无菌镊子取样片贴放于平板表面。 各
样片中心之间间距 3 0 m m 以上 , 与平板的周缘相距
15 m m 以上。 贴好后用无菌镊子轻压样片 , 使其紧贴
于平板面上,盖好平皿,倒置, 3 7 ℃ 恒温培养过夜。
2 结果与分析
2 . 1 抗氧化实验结果
2 . 1 . 1 牛奶仔根多糖对·O H 清除作用的测定 测定
牛奶仔根多糖对·O H 的清除能力 , 以相应浓度的 V c
对照,试验结果如图 1所示。
3 6· ·
图 1 牛奶仔根多糖与 V c 对·O H 的清除作用的比较
由图 1 可知 , 在实验质量浓度为 0 . 0 5 ~ 0 . 1 m g / m L
范围时, 对照品 V c 对·O H 的清除作用呈现明显的量
效关系 , 在 V c 浓度大于 0 . 1 m g / m L 时 , V c 对·O H 的
清除作用大于 9 9 % , 表明 V c 对·O H 具有较强的清除
作用。 而牛奶仔根多糖对·O H 的清除作用一般,在实
验质量浓度为 1 . 0 m g / m L 时 , 对·O H 的清除率为 4 4 .
2 % 。
2 . 1 . 2 牛奶仔根多糖对 D P P H 清除作用的测定 测
定牛奶仔根多糖和 V c 对 D P P H 的清除能力 , 试验结
果如图 2 所示。
图 2 牛奶仔根多糖和 V c 对 D P P H 的清除作用的比较
图 2 表明, V c 溶液在研究浓度范围内对 D P P H 的
清除程度均在 9 5 % 左右,无明显变化。 在 0 . 2 ~ 1 . 0 m g / m L
之间, 随着牛奶仔根多糖浓度的提高对 D P P H 的清
除作用也逐渐加强 , 呈现量效关系 , 多糖浓度达到
0 . 6 m g / m L 以上时 , 清除率已经超过 6 0 % , 当多糖浓
度上升到 1 m g / m L 时,清除率可达 8 4 . 0 2 % 。
2 . 1 . 3 牛奶仔根多糖对 O 2
-
·清除作用的测定 测定牛
奶仔根多糖和 V c 对 O 2
-
·的清除能力, 试验结果如图
3 所示。
图 3 牛奶仔根多糖对与 V c 对 O 2
-
·清除作用的比较
由图 3 可知 , 在浓度小于 0 . 0 5 m g / m L 时 , 牛奶仔
根多糖比对照品 V c 对 O 2
-
·的清除作用具有更明显的
清除作用 , 牛奶仔根多糖在浓度为 0 . 0 1 m g / m L , 清除
率即达到 4 3 . 5 6 % ,在多糖浓度为 0 . 5 m g / m L 时清除率
可达 7 2 . 0 9 % 。
2 . 2 牛奶仔根多糖的抑菌活性
由滤纸片扩散法测定抑菌活性的实验结果如表 1
所示。
表 1 牛奶仔根多糖对各菌种的抑菌圈直径
注 : 表 1 所列抑菌圈直径为三次重复实验数据均值 , — 表
示为无抑菌现象
由表 1 可知,牛奶仔根多糖提取液对枯草芽孢杆
菌 、 金黄色葡萄球菌 、 大肠杆菌均具有一定的抑菌效
果。 当牛奶仔根多糖提取液浓度在 0 . 0 5 ~ 0 . 1 m g / m L 范
围时 , 只对枯草芽孢杆菌具有一定的抑菌效果 , 而对
金黄色葡萄球菌 、 大肠杆菌无明显抑制作用 ; 当多糖
浓度大于 0 . 2 m g / m L 时, 对三种细菌均具有一定的抑
制作用, 抑制效果为: 枯草芽孢杆菌> 金黄色葡萄球
菌> 大肠杆菌。
3 结语
自由基是需氧生物生命活动过程中多种生化反应
的中间代谢产物。 当其产生过量或清楚过慢时,会造成
生物体的各种损伤。 由试验结果可知,牛奶子根多糖清
除效果虽弱于 V c ,但对自由基还是具有明显的清除能
力。 牛奶子根多糖在体外对·O H 、 D P P H 、 O 2
-
·均具有一
定的清除作用。 在牛奶仔根多糖浓度为 1 . 0 m g / m L 时,
对·O H 、 D P P H 的清除率分别为 4 4 . 2 % 、 8 4 . 0 2 % , 浓度
为 0 . 5 m g / m L 时 , 对 O 2
-
·的清除率为 7 2 . 0 9 % , 可见清
除 D P P H 、 O 2
-
·的能力强于清除·O H 的能力。 因此牛奶
子根多糖能够有效清除自由基 , 阻断自由基反应链 ,
供试菌种
牛奶仔根多糖质量浓度 / (m g / m L )
无菌水
1 . 0 0 . 5 0 . 2 0 . 1 0 . 0 5
大肠杆菌
金黄色葡萄球菌
枯草芽孢杆菌
9 . 7 5
1 1 . 4 8
1 1 . 3 8
7 . 8 3
1 1 . 1 0
1 2 . 0 7
7 . 2 2
9 . 6 5
9 . 8 4


9 . 2 1


8 . 0 9



吴 美 ,等 :牛奶子根多糖的抗氧化性与抑菌作用 3 7· ·
武夷学院学报 2015 年第 6 期
Antioxidant and Antimicrobial Activities of
E l a e a g n u s u m b e l l a t a T h u n b . Polysaccharides
WU Mei, ZHANG Min
(Fujian Provincial Key Laboratory of Eco-Industrial Green Technology, Fujian Higher Education Institutions Key
Laboratory of Green Chemistry and Technology, School of Ecology and
Resource Engineering, Wuyi University, Wuyishan, Fujian 354300)
Abstract: Polysaccharide in Elaeagnus umbellata Thunb. was extracted by water extraction and ethanol precipitation in this study. The
polysaccharide was further purified and its antioxidant and antimicrobial activities were investigated. The results showed that the polysac-
charide from Elaeagnus umbellata Thunb. could significantly decrease the DPPH and superoxide anion radical. The decreasing rate of
DPPH and superoxide anion radical could arrived at (84.02± 2.84)% and (72.09± 5.24)% respectively. However, the polysaccharide had
little scavenging effect on·OH and the decreasing rate could arrived at (44.2± 2.72)%. Furthermore, it was found that the polysaccharide
could inhibit the growth of Bacillus subtilis and Staphylococcus aureus and Escherichia coli. And the inhibitory effect on Bacillus subtilis
and Staphylococcus aureus was more significant than that on Escherichia coli.
Key words: Elaeagnus umbellata Thunb; polysaccharide; antioxidant activity; antimicrobial activity
具有一定的抗氧化和防衰老的作用 ,可作为清除人体
系统内自由基的抗氧化物[14]。
多糖对于各类微生物的生长的作用机制目前尚
不明确。 试验表明,牛奶仔根多糖对枯草芽孢杆菌、大
肠杆菌、金黄色葡萄球菌具有较为良好的体外抑菌活
性,并表示出一定的剂量依赖关系 。 牛奶仔根多糖溶
液浓度在 0.05 ~ 0.1 mg/mL时,对枯草芽孢杆菌具有
明显的抑制作用 , 对大肠杆菌 、 金黄色葡萄球菌的抑
菌作用不明显 ; 但当多糖浓度大于 0.2 mg/mL时 ,对
枯草芽孢杆菌等三种细菌均具有一定的抑制作用 ,抑
制效果为:枯草芽孢杆菌 >金黄色葡萄球菌 >大肠杆
菌。
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