全 文 :第 17 卷 第 4 期 天 津 农 学 院 学 报 Vol.17,No.4
2010 年 12 月 Journal of Tianjin Agricultural University December,2010
收稿日期:2010-06-28
基金项目:天津市农业科技成果转化与推广项目“利用耐盐经济植物改良盐碱地技术示范”(0702150)及“耐盐植物生物改良滨海
盐渍地技术示范”(0802210);天津农学院科技发展基金项目“红花生物活性物质提取及功能分析”(2008D006)
作者简介:冯涛(1978-),男,山东鄄城人,讲师,博士,研究方向为耐盐经济植物及果树资源利用。E-mail:tkfg@163.com。
通讯作者:阎国荣(1957-),男,甘肃敦煌人,教授,博士,主要从事植物生理生态方面的研究。联系电话:(022)23781302,
E-mail:yanguorong@eyou.com。
文章编号:1008-5394(2010)04-0013-04
胡卢巴抗氧化成分提取方法研究
冯涛,马文娜,阎国荣,彭立新
(天津农学院 园艺系,天津 300384)
摘 要:本研究探讨提取胡卢巴抗氧化成分的方法,旨在为胡卢巴的保健效用及其开发利用提供基
本资料。采用乙酸乙酯、丙酮、水、乙醇、乙醚等溶剂,结合超声波处理从胡卢巴中提取抗氧化成
分,对各种提取物设置不同的浓度梯度,分别测定清除超氧阴离子自由基的能力、对羟自由基的清
除作用、抗膜质过氧化能力、DPPH 自由基清除能力,以及测定总黄铜和总酚的含量。结果表明:
5 种溶剂提取的成分中,乙酸乙酯提取物的超氧阴离子自由基的清除率最高;乙醚提取物的羟自由
基清除率最高;丙酮提取物的抗膜质过氧化能力最强;水提取物的 DPPH 自由基清除率最高;乙酸
乙酯提取物的总黄酮测定结果最高;乙醚提取物的总酚浓度最高。
关键词:胡卢巴;自由基;抗氧化;DPPH;总黄酮;总酚
中图分类号:S567.2 文献标识码:A
Isolation of Antioxidant Components from Trigonella foenumgraecum L.
FENG Tao,MA Wen-na,YAN Guo-rong,PENG Li-xin
(Department of Horticulture,Tianjin Agricultural University,Tianjin 300384,China)
Abstract: It is investigated the free radical scavenging capacity of Trigonella foenumgraecum L. and the method for effective
abstraction of antioxidant components from the species. The study is to provide some basic data for health effect and exploitation
of the plants. The five solvents,i.e. ethyl acetate,acetone,water,ethanol,ethyl,and also the ultrasonic treatment were used.
The extracts were diluted as several concentration gradients and used for assignment on superoxide radical scavenging capacity,
hydroxyl radical scavenging,anti-lipid peroxidation,DPPH free radical scavenging ability and determination of total flavonoids
and total phenols. The results indicat that in the five extracts,the highest superoxide radical scavenging capacity was obtained in
the ethyl acetate extract,the highest hydroxyl radical scavenging was obtained in the ethyl extract,the highest anti-lipid
peroxidation was obtained in the acetone extract,the highest DPPH radical scavenging ability was obtained in the water extract,
the highest total flavonoids was obtained in the ethyl acetate extract,and the highest total phenols was obtained in the ethyl.
Key words : Trigonella foenumgraecum L;radical;antioxidant;DPPH;total flavonoids;total phenols
由于自由基带有未成对电子,化学性质活泼,
氧化能力强,它们寻找生物分子的不饱和位点进
行进攻,对蛋白质、碳水化合物、脂类物质和核
酸等大分子会产生一些不应有的修饰和损伤。自
由基与人的炎症、肿瘤、动脉粥样硬化等病理现
象密切相关,也是人体过早衰老的主要原因之一。
胡卢巴(Trigonella foenumgraecum L.)为豆
科一年生草本植物,耐寒,喜冷凉干旱气候,对
土壤、气候的适应性强,在我国“三北”地区和
中南等地均有栽培。胡卢巴干燥成熟的种子作为
常用中药被收入中国药典,其性温味苦,归肾、
肝经,具有温肾壮阳、祛寒除湿等功效。现代医
学研究发现,胡卢巴具有广泛的药理作用,如预
防和治疗脂肪肝[1-2],降血糖,抗溃疡,抗肿瘤,
治疗慢性肾功能衰竭,对急性、慢性化学性肝损
伤进行保护,降血脂,脑缺血保护,补肾壮阳,
改善学习记忆障碍,抗氧化,抗炎,减肥[3]。目
前,对胡卢巴种子多糖的药理作用研究较多。黄
诚等研究显示,胡卢巴种子提取物的高、中剂量
具有降血糖作用,明显降低 2 型糖尿病大鼠的血
天 津 农 学 院 学 报 第 17 卷 ·14·
糖,亦能起到调节脂代谢的作用,使甘油三酯和
胆固醇降低,高密度脂蛋白升高[4]。阮耀等研究
了胡卢巴对糖尿病大鼠肾脏的保护作用,结果表
明,胡卢巴能阻止或延缓糖尿病对肾脏的损害[5]。
胡卢巴抗氧化作用方面的报道很少。吴婷等
研究了胡卢巴多糖不同分子量的酸解和酶解产物
的抗氧化活性,结果表明,酸解和酶解产物均具
有一定的体外清除超氧阴离子和羟自由基的能
力,酸解和酶解产物均能抑制小鼠肝、肾等内脏
器官超氧化物歧化酶活性的下降,减少脏器中膜
脂过氧化产物丙二醛的生成量[6-7]。为了明确胡卢
巴保健作用的机制,急需开展相关研究,以获得
胡卢巴抗氧化及清除自由基能力的基础数据,探
讨如何有效地提取胡卢巴中的抗氧化成分。
1 材料与方法
1.1 材料及试剂
胡卢巴植株(取自天津农学院园艺系试验实
习基地)。NBT(Amerisco)、DPPH(Sigma)Folin
酚试剂(上海荔达生物科技有限公司),其它试剂
均为国产分析纯。
1.2 方法
1.2.1 胡卢巴抗氧化成分提取方法
利用不同的溶剂,即乙酸乙酯、乙醚、乙醇、
水、丙酮,从胡卢巴中提取抗氧化成分。将胡卢
巴于研钵中研磨成细粉末,在 60 ℃下干燥 24 h,
直至质量稳定为止。在 5 个烧杯中分别加入 1 g
样品,再加入各种溶剂 50 mL,溶解,在超声波
清洗机中于 35 ℃、100 Hz 下超声处理 1 h。再加
入各种溶剂 25 mL,继续超声处理 0.5 h,最后在
装有对应溶剂的小烧杯中再加入 25 mL 溶剂,继
续超声处理 10 min。取 5 个 5 mL 离心管,称重,
并将超声好的溶液过滤到这 5 个离心管中,将滤
液放在通风橱中风干,风干后再次称重。用 1 mL
乙醇溶解风干后的物质。每个处理重复 3 次。提
取物设置 4 个浓度梯度:分别向每种提取物中加 5
mL 乙醇溶液溶解,得到浓度 1;从中取 0.5 mL
于离心管中,管中再加入 0.5 mL 乙醇,混匀,得
到浓度 2;从中取 0.5 mL 加入 0.5 mL 乙醇,得到
浓度 3;再从中取 0.2 mL 加入 0.8 mL 乙醇,得到
浓度 4。
1.2.2 胡卢巴提取物清除超氧阴离子自由基效果
的测定
采用光照核黄素法测定胡卢巴提取物对超氧
阴离子自由基的清除作用。以 pH 值为 7.8 的 0.05
mol/L 混合磷酸盐缓冲液为溶剂,配制含 3.3×10-6
mol/L 核黄素、0.0l mol/L 蛋氨酸和 4.6×10-5 mol/L
氯化硝基四氮唑蓝(NBT)的混合溶液。取胡卢
巴提取液 30 μL,再取混合溶液 3 mL,加入试管。
将试管放到 4 000 Lx 光强下照射 30 min。以乙醇
作参比,用 722S 分光光度计在 560 nm 下测定吸
光度。以 VC、VE、Trolox、BHT、TBHQ 为对照,
各设置 4个浓度梯度,即 2.500 0、1.250 0、0.625 0、
0.312 5 mmol/L。按照下式计算清除率:
清除率=(A0-A1)/A0×100%
式中:A0 为空白(不加胡卢巴提取液)的吸
光度,A1 为样品的吸光度。
1.2.3 胡卢巴提取物对羟自由基清除作用的测定
方法
采用水杨酸法测定其清除羟自由基的能力。
在试管中加入胡卢巴提取液 30 μL,9 mmol/L
FeSO4、9 mmol/L 水杨酸-乙醇和 8.8 mmol/L H2O2
溶液各 1 mL,其中 H2O2最后加入并启动整个反
应,在 37 ℃水浴中反应 0.5 h。取出试管并加入
3 mL 蒸馏水稀释,以乙醇作参比,在 510 nm 下
测定吸光度值。考虑到溶液本身吸光度的不同,
以 9 mmol/L FeSO4、9 mmol/L 水杨酸-乙醇各
1 mL,待测溶液 30 μL 和乙醇 1 mL 作为待测溶液
的本底,测定吸光度值。按照下式计算清除率:
清除率=(A0-(AX- 0XA ))/A0×100%
式中:A0 为空白对照液的吸光度,AX为加入
待测溶液后的吸光度,
0X
A 为待测溶液的本底吸
收值。
1.2.4 胡卢巴抗膜质过氧化能力的测定
采用卵黄脂蛋白为底物的LPO模型测定抗膜
质过氧化能力。反应体系包括:PBS 1.4 mL,
1︰25 稀释的卵黄悬液(卵黄用等体积的 pH 7.45、
0.1 mmol/L PBS配成,用磁力搅拌 10 min)0.2 mL、
一定浓度样品溶液 30 μL,25 mol/L FeSO4·7H2O
溶液 0.2 mL。对照管除不加药液外,其它试剂同
前,并提前加入 20%TCA(三氯乙酸)溶液 0.5 mL。
在 5 mL 离心管中加入 PBS 1.4 mL、稀释后的卵
黄悬液 0.2 mL、样品溶液 30 μL、FeSO4 ·7H2O
溶液 0.2 mL,最后加入 TCA,作为药物管。另取
离心管一支,加入 TCA 0.5 mL、稀释后的卵黄悬
液 0.2 mL、PBS 1.4 mL 和 FeSO4 ·7H2O 溶液 0.2
mL 作为对照管。将上述离心管静置 10 min,于 3
500 r/min 离心 10 min。取上清液 2 mL 于试管中,
分别加入 0.8%TBA(硫代巴比妥酸)溶液 1.0 mL,
加塞于 100 ℃水浴 15 min,取出冷却。以空白管
(2.0 mL PBS 溶液)调零,用 722S 分光光度计在
第 4 期 冯涛,等:胡卢巴抗氧化成分提取方法研究 ·15·
532 nm 下测定吸光度。按照下式计算清除率:
抑制率=(A0-A1)/A0×100%
式中:A0 为对照管在 532 nm 下的吸光度值,
A1 为药物管在 532 nm 下的吸光度值。
1.2.5 DPPH 自由基清除力的测定
DPPH·(1,1-二苯基苦基苯肼)是一种人工合
成的稳定的自由基,在乙醇溶液中呈深紫色,当
有自由基清除剂存在时,其单电子被结合而使其
颜色减褪。称取 10 mg DPPH 放于试剂瓶里,加
入 25 mL 乙醇溶液配制成 DPPH 自由基溶液。在
5 mL 离心管中加入 30 μL 样品溶液和 2 mL 乙醇,
最后加入 250 μL的 0.4 g/L DPPH溶液。振荡混匀,
在黑暗条件下放置 20 min。另取 5 mL 离心管加入
2 030 μL 乙醇、250 μL DPPH,振荡混匀,作为空
白。分别以乙醇作参比,用 722S 分光光度计在
532 nm 下测定吸光度。按照下式计算清除率:
清除率=(A0-A1)/A0×100%
式中:A0 为空白的吸光度,A1 为样品的吸光
度。
1.2.6 总黄酮的测定
采用硝酸铝显色法测定总黄酮。取 50 mL 比
色管,向其中加入 50 μL 样品,加入 5% NaNO2
试液 1.0 mL,摇匀,放置 6 min。加入 10% AlCl3
1.0 mL,摇匀,放置 6 min。加入 10% NaOH
10 mL。加入 50%乙醇至 25 mL 刻度线,摇匀,
放置 15 min。以相应试剂作空白,于分光光度计
上,在波长 504 nm 下测定吸光度。按照下式计算
总黄酮浓度:
C=3.046 9A-0.008(r=0.999 7)
式中:A 为吸光度,C 为质量浓度。
1.2.7 总酚测定
多酚与 Folin 酚试剂发生特异性反应,反应产
物对 750 nm 波长有最大吸收,且吸光值与多酚的
量在一定浓度范围内成线性关系。先以没食子酸
建立标准曲线,再测定待测样品的吸光值,据此
可求出待测样品中多酚的含量。在试管中分别加
入样品提取液 50 μL、Folin 酚试剂 1 mL、7.5%的
碳酸钠溶液 0.8 mL 和蒸馏水 1 mL,混合均匀。
在 30 ℃条件下水浴 60 min。在分光光度计上于
765 nm 下测定吸光度值。精确称取没食子酸标准
品 25 mg,用蒸馏水溶解并定容到 50 mL,得 0.50
g/L 的对照品标准溶液。取 0.5 mL 对照品标准溶
液于 10 mL 离心管,加 4.5 mL 蒸馏水,混匀得
0.05 g/L 对照品溶液。取 1 mL 对照品标准溶液于
10 mL 离心管,加蒸馏水 4 mL,混匀得 0.10 g/L
对照品溶液。取 2 mL 对照品标准溶液于 10 mL
离心管,加蒸馏水 2 mL,混匀得 0.25 g/L 对照品
溶液。分别用 0.50、0.25、0.10、0.05 g/L 没食子
酸对照品溶液 50 μL 按上述方法测定吸光度。
2 结果与分析
2.1 胡卢巴提取物清除超氧阴离子自由基效果的
测定结果
分别以乙酸乙酯、乙醚、乙醇、水、丙酮为
溶剂从胡卢巴中提取抗氧化成分,获得的干燥提
取物的质量分别为 0.001 4、0.001 7、0.014 1、
0.108 7 和 0.004 4 g。将提取物分别溶解为 4 个浓
度。胡卢巴提取物清除超氧阴离子自由基效果的
测定结果见表 1。由表 1 可以看出,在 5 种溶剂提
取的成分中,乙酸乙酯提取物的超氧阴离子自由
基清除率最高,为 16.67%,丙酮提取物的超氧阴
离子自由基清除率最低,为 10.82%,乙醚略低于
乙酸乙酯,乙醇和水的超氧阴离子自由基清除率
接近。5 种溶剂提取物的超氧阴离子自由基清除率
均低于 VC、VE,与 Trolox、TBHQ、BHT 对照接
近。
表 1 不同溶剂不同浓度胡卢巴提取物的超氧阴离子自由基清除率 %
溶剂 乙酸乙酯 乙醚 乙醇 水 丙酮 Vc VE Trolox TBHQ BHT
浓度1 16.67 16.55 13.73 14.90 10.82 19.02 18.12 14.67 11.18 12.16
浓度2 10.86 11.10 8.00 10.31 8.08 11.10 11.76 10.71 7.49 10.82
浓度3 8.00 9.37 8.08 8.86 8.59 14.78 8.59 9.96 4.20 12.90
浓度4 10.39 9.80 9.84 9.61 9.84 13.69 11.18 10.71 5.57 13.02
2.2 胡卢巴提取物对羟自由基清除作用的测定结
果
胡卢巴提取物对羟自由基清除作用的测定结
果见表 2。由表 2 可以看出,5 种溶剂提取的成分
中,乙醚提取物的羟自由基清除率最高,为
92.16%,丙酮提取物的羟自由基清除率最低,为
75.49%,乙酸乙酯、乙醇和水的超氧阴离子自由
基清除率接近。5 种溶剂提取物的羟自由基清除率
均高于 BHT 对照,但与 Vc、VE、Trolox、TBHQ
的羟自由基清除率接近。
天 津 农 学 院 学 报 第 17 卷 ·16·
表 2 不同溶剂不同浓度胡卢巴提取物的羟自由基清除率 %
溶剂 乙酸乙酯 乙醚 乙醇 水 丙酮 Vc VE Trolox TBHQ BHT
浓度1 64.38 50.98 90.85 80.72 75.49 83.99 90.20 79.41 79.74 74.84
浓度2 85.29 78.43 74.84 83.33 60.78 89.22 85.95 87.25 80.07 70.92
浓度3 70.92 92.16 72.22 76.80 67.65 78.10 75.16 88.24 79.09 66.34
浓度4 81.70 63.07 85.29 82.68 71.90 78.43 90.20 79.74 82.03 74.51
2.3 胡卢巴抗膜质过氧化能力的测定结果
胡卢巴抗膜质过氧化能力的测定结果见表 3。
由表 3 可以看出,5 种溶剂提取的成分中,丙酮提
取物的抑制率最高,为 90.63%,乙醚提取物的抑
制率最低,为 67.93%。5 种溶剂提取物的抑制率
均低于 VC、VE、Trolox、TBHQ 和 BHT 这 5 个对
照。
表 3 不同溶剂不同浓度胡卢巴提取物抗膜质过氧化能力(抑制率) %
溶剂 乙酸乙酯 乙醚 乙醇 水 丙酮 Vc VE Trolox TBHQ BHT
浓度1 80.95 8.10 33.02 71.75 90.63 78.25 90.00 95.24 96.98 71.75
浓度2 39.68 67.93 68.25 79.37 35.56 35.08 60.00 79.21 66.83 49.52
浓度3 64.60 55.87 56.35 45.71 45.40 44.44 86.98 97.30 65.08 95.08
浓度4 38.57 28.73 38.73 63.97 62.06 89.52 83.97 93.81 93.81 65.71
2.4 DPPH 自由基清除力的测定结果
胡卢巴提取物 DPPH 自由基清除力的测定结
果见表 4。由表 4 可以看出,在 5 种溶剂提取的成
分中,水提取物的 DPPH 自由基清除率最高,为
18.89;其次为丙酮、乙酸乙酯和乙醇,乙醚提取
物的 DPPH 自由基清除率最低,为 12.70。以 Trolox
为参照,TBHQ 比 Trolox 清除 DPPH 自由基的能
力强,而 VC、VE、BHT 比 Trolox 清除 DPPH 自
由基的能力弱。
表 4 不同溶剂不同浓度胡卢巴提取物 DPPH 自由基清除率 %
溶剂 乙酸乙酯 乙醚 乙醇 水 丙酮 Vc VE Trolox TBHQ BHT
浓度1 12.63 12.70 11.92 16.26 12.27 12.27 10.84 23.22 34.93 16.19
浓度2 16.07 7.32 13.68 12.35 17.17 13.01 12.62 17.89 25.47 12.58
浓度3 13.62 2.55 12.23 15.60 15.86 11.10 10.92 10.70 16.08 19.67
浓度4 12.27 10.04 15.61 18.89 17.52 14.93 12.06 1.20 18.67 15.62
2.5 总黄酮测定结果
胡卢巴提取物总黄酮的测定结果见表 5。由表
5 可以看出,在 5 种溶剂提取的成分中,乙酸乙酯
提取物的总黄酮测定结果最高,为 0.009;其次为
乙醚、丙酮和水,乙醇提取物的总黄酮测定结果
最低,为 0.004。
表 5 不同溶剂胡卢巴提取物总黄酮含量 g/L
溶剂 乙酸乙酯 乙醚 乙醇 水 丙酮
含量 0.009 0.008 0.004 0.005 0.007
2.6 总酚测定结果
首先绘制总酚标准曲线(见图 1),并计算回
归方程。回归方程为 y=15.123x-0.068。结果表示
为每克干样质量含有 GAE(Gallic acid equivalent
没食子酸等效物)的毫克数,结果见表 6。结果表
明,5 种溶剂提取的成分中,乙醚提取物的总酚浓
度最高,为 0.865;其次为乙醇、乙酸乙酯和水,
丙酮提取物的总黄酮测定结果最低,为 0.320。
图 1 总酚标准曲线
表 6 不同溶剂胡卢巴提取物总酚含量 g/L
溶剂 乙酸乙酯 乙醚 乙醇 水 丙酮
含量 0.396 0.865 0.487 0.355 0.320
(下转第 29 页)
第 4 期 梁玉霞:单位圆盘上混合模空间到 Bloch 型空间的广义复合算子 ·29·
εϕ
μ
γ <− +++ 1/1/)1(2 )|)(|1(
|)(||)(|
pqz
zgz ………………(13)。
由(12)式得,对上述的 0>ε , ∈∃ρ (0,1)使
得 当 1<< zρ 时 有
1/1/)1(2 )1()()( +++−< pqrzgz γεμ …………(14)。
所以,当 1<< zρ 且 1)( << zr ϕ 时,由
(13)式得 εϕ
μ
γ <− +++ 1/1/)1(2 )|)(|1(
|)(|)(
pqz
zgz ……(15)。
而当 1<< zρ 且 )(zϕ ≤r 时,由(14)式得
1/1/)1(2 )|)(|1(
|)(||)(|
+++− pqz
zgz
γϕ
μ ≤ εμ γ <− +++ 1/1/)1(2 )1(
|)(||)(|
pqr
zgz
………………………………………………(16)。
于是,结合(15)和(16)式得(11)式,
证毕。
参考文献:
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(上接第16页)
3 结论
本研究中,采用乙酸乙酯、乙醚、乙醇、水、
丙酮等 5 种溶剂提取胡卢巴的抗氧化成分,结果
表明,乙醇提取物的超氧阴离子自由基清除率最
高;水提取物的羟自由基清除率最高;丙酮提取
物对脂蛋白 PUFA 过氧化体系膜质过氧化的抑制
率最高;乙醚提取物的 DPPH 自由基清除率最高;
乙酸乙酯提取物的总黄酮测定结果最高;乙酸乙
酯提取物的总酚浓度最高。本研究从胡卢巴茎叶
中提取的黄酮和酚类物质,属于胡卢巴的抗氧化
成分。
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