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荔枝草总黄酮的体外抗氧化研究



全 文 :第40卷 第5期 陕西师范大学学报(自然科学版) Vol.40 No.5
 2012年9月 Journal of Shaanxi Normal University(Natural Science Edition) Sep.,2012 
文章编号:1672-4291(2012)05-0060-04
收稿日期:2010-12-23
基金项目:国家自然科学基金资助项目(20575039).
第一作者:师梅梅,女,博士研究生,主要研究方向为天然产物的分离鉴定及功能评价.E-mail:shimeimei1982@163.com.
* 通信作者:杨建雄,男,教授.E-mail:jxyang@snnu.edu.cn.
荔枝草总黄酮的体外抗氧化研究
师梅梅, 杨建雄*, 任 维
(陕西师范大学 生命科学学院,陕西 西安710062)
摘 要:采用化学体系模拟法体外测定荔枝草总黄酮(TFS)对1,1-二苯基-2-苦苯肼自由基
(DPPH·)和超氧阴离子自由基(O-·2 )的清除能力,总还原力及其对Fe2+诱导的脂质过氧化反应
和β-胡萝卜素/亚油酸自氧化体系的抑制作用.结果显示:TFS对DPPH·和O
-·
2 均有较强的清除
能力,IC50值分别为0.079mg/mL和0.26mg/mL,有显著的还原力和总抗氧化力,对脂质过氧
化有明显的抑制作用.说明荔枝草黄酮可作为天然抗氧化剂开发利用.
关键词:荔枝草;黄酮;抗氧化;自由基清除
中图分类号:R151.2 文献标志码:A
In vitro antioxidant activity of the total flavonoid fromSalvia plebeia
SHI Mei-mei,YANG Jian-xiong*,REN Wei
(Colege of Life Science,Shaanxi Normal University,Xi′an 710062,Shaanxi,China)
Abstract:The antioxidant activities of total flavonoid fromSalvia plebeia (TFS)was evaluated
by various in vitro assay systems,such as theβ-carotene-linoleic acid model system,reducing
power and lipid peroxidation assay,1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH·)/superoxide(O-·2 )
radical scavenging.TFS showed a significant radical scavenging activity,and the IC50values for
DPPH and superoxide scavenging assay were found to be 0.079and 0.26mg/ml,respectively.
The reducing power and total antioxidant activity were notable and increasing steadily in a
concentration dependent manner.In addition,TFS had effective inhibition of lipid peroxidation.
The results indicated that TFS have a potential source of antioxidants of natural origin.
Key words:Salvia plebeia;total flavonoid;antioxidant;free radical-scavenging
  传统的合成抗氧化剂如BHA、BHT、TBHQ经
济高效,但被证明有累积性致癌作用[1],天然抗氧化
剂成为它们的代用品是必然趋势.我国植物资源丰
富,有很大的优势.荔枝草为唇形科鼠尾草属植物雪
见草(Salvia plebeia R.Br.)的全草,为二年生直立
草本植物.性平,味辛,无毒,在我国和印度分布非常
广泛,国内既有野生分布,又有人工栽培,资源充足,
价格低廉,具有潜在的开发应用价值.国内外研究表
明,荔枝草具有止咳平喘、祛痰及抗组胺、抑菌及抗
氧化作用[2-4].早在上世纪70年代中期,一系列植物
化学方面的研究表明其化学成分主要是黄酮类、二
萜类和木酚素类化合物[5-6];后来有文献相继报道了
醌类和丹宁酸也存在于荔枝草中,并进一步证实了
黄酮类化合物的存在[7].黄酮类化合物具有清除自
由基、抗氧化、抗突变、抗肿瘤、抗菌、抗病毒和调节
免疫等功能,其中最重要的是它的抗氧化活性[8],因
此开发利用荔枝草中的黄酮类化合物具有重要的现
实意义.本文研究荔枝草总黄酮(TFS)的提取、有效
成分含量测定及体外抗氧化活性,为探索荔枝草药
理作用的机制提供参考.
DOI:10.15983/j.cnki.jsnu.2012.05.014
  第5期 师梅梅 等:荔枝草总黄酮的体外抗氧化研究 61 
1 材料和方法
1.1 试剂
荔枝草全草购买于安徽省中药材市场,经鉴定
为Salvia plebeia R.Br.,保存在4℃冰箱内备用;
1,1-二苯基-2-苦苯肼自由基(DPPH·)、二丁基羟
基甲苯(BHT)、抗坏血酸(Vc)、β-胡萝卜素、亚油
酸、芦丁、Tween-20、铁氰化钾([K3Fe(CN)6])和
三氯乙酸(TCA )购自美国Sigma公司;氮蓝四唑
(NBT)、吩嗪硫酸甲脂(PMS)、脱氧核糖、还原型辅
酶I(NADH)购自德国 Applichem公司;其他试剂
均为国产分析纯.
1.2 荔枝草总黄酮的提取分离
准确称取已干燥的荔枝草全草50g,加70%的
乙醇500mL,80°C回流提取1h,重复3次,合并所
得滤液,60°C旋转蒸发,然后依次用等体积的石油
醚和乙酸乙酯萃取4次,弃醚相和水相,乙酸乙酯相
减压浓缩后烘干至恒重,得到荔枝草总黄酮测试样
品.以芦丁为标准品,采用 NaNO2-Al(NO3)3-
NaOH 显色体系吸光光度法测定总黄酮的含量[9].
1.3 DPPH·自由基的清除能力
采用DPPH 氧化法[10],反应体积为4.0mL,
1.0mL不同浓度的 TFS溶液,加入0.004%的
DPPH甲醇溶液3.0mL,室温静置30min,甲醇调
零,阴性对照不加样,用Vc和BHT作为阳性对照,
测定A517nm,清除率 =(1-A样/A阴性对照)×100%.
1.4 对O-·2 生成的影响
O-·2 由 NADH-PMS-NBT 系统(20 mmol/L,
pH7.4的磷酸缓冲液,内含 NADH 468μmol/L,
NBT 78μmol/L,PMS 60μmol/L)产生
[11],空白管
不加PMS,对照管不加TFS,阳性对照为Vc.TFS
的终浓度为0.10,0.20,0.30,0.40,0.50,0.60mg/
mL,总体积为3.4mL,测定A560nm,清除率=(1-
A样/A阴性对照)×100%.
1.5 还原能力的测定
TFS的还原力测定依照文献[12]进行,以
BHT为阳性对照,空白不加FeCl3,测定A700nm.
1.6 脂质过氧化分析
根据文献[13],以含脂质丰富的蛋黄作为反应
基质,用Fe2+引发脂质过氧化,空白不加TBA,对
照不加样,以Vc作为阳性对照.
1.7 总抗氧化能力的测定
对β-胡萝卜素/亚油酸自氧化体系的抑制作用
参照文献[14]的方法进行测定.在50°C水浴中,每
隔25min测定A470nm(分别在不同浓度待测液构成
的体系中,以蒸馏水代替β-胡萝卜素作为空白调
零),共测量150min.
1.8 数据统计分析
所有的实验均重复3次,采用origin软件计算
平均值和标准差,实验数据以IC50表示(半抑制
量,表示清除50%自由基或抑制50%的氧化作用
所需要的样品浓度).
2 结果与讨论
2.1 总黄酮的含量
荔枝草总黄酮测试样品的得率为9.35%,黄酮
含量为92.09%.
2.2 对DPPH·的清除能力
DPPH·在517nm处有强吸收峰,通常被用来
检测抗氧化剂的抗氧化活性,当有自由基清除剂存
在时,DPPH·会和清除剂提供的质子结合形成
DPPH-H,从而使溶液颜色由紫色变为黄色,A517nm
变小,其变化程度与自由基清除程度呈线性关系,即
自由基清除剂的清除自由基能力越强,A517nm越小.
由表1可以看出,在所检测浓度范围内,TFS
对DPPH·有很强的清除能力,且呈良好的量效关
系,在0.15mg/mL清除率可达到91.14%,与阳性
对照的清除率相当,其IC50为0.079mg/mL,说明
TFS的确是一种良好的天然抗氧化剂.
表1 TFS对DPPH·的清除能力(珔x±s,n=3)
Tab.1 Activity of DPPH free radical scavenged by TFS
Vc,BHT/(mg·mL-1) Vc清除率/% BHT清除率/% TFS/(mg·mL-1) TFS清除率/%
0.01  41.38±3.21  16.15±1.45  0.03  13.86±1.39
0.02  78.68±2.08  30.51±3.69  0.06  39.59±1.65
0.03  93.83±4.02  37.99±2.66  0.09  63.38±0.45
0.04  94.86±4.14  46.25±3.28  0.12  82.83±1.48
0.05  95.82±3.15  62.88±4.53  0.15  91.14±0.37
62  陕西师范大学学报(自然科学版) 第40卷
2.3 对O-·2 的清除能力
超氧阴离子是一种由氧激发的自由基,生理情
况下,氧通常通过细胞色素氧化酶系统接受4个电
子还原成水,同时也有1%~2%的氧接受1个或2
个电子分别生成活性氧O-·2 和 H2O2,但由于细胞内
超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶等抗氧化酶
类可以及时清除,因而对机体无有害影响.病理条件
下,由于氧自由基的生成过多或机体抗氧化酶类活
性下降,致使体内氧自由基大量积储进而对细胞造
成损伤.超氧阴离子与多种疾病有着密切的联系,而
且它还是所有氧自由基中的第1个自由基,可经过
一系列反应生成其他氧自由基,因此有着特别重要
的意义.
实验测定了TFS在体外对O-·2 的清除作用,结
果如表2所示.TFS对超氧阴离子具有较强的清除
作用,在0.1mg/mL至0.6mg/mL浓度范围内,清
除率为13.80%至77.16%,IC50为0.26mg/mL,
说明TFS在食品或医药领域有较好的应用前景.
表2 TFS对O-·2 的清除能力(珔x±s,n=3)
Tab.2 Activity of superoxide anion
scavenged by TFS(珔x±s,n=3)
Vc/
(mg·mL-1)
Vc
清除率/%
TFS/
(mg·mL-1)
TFS
清除率/%
0.01  11.37±1.09  0.1  13.80±1.87
0.02  21.09±1.89  0.2  33.83±1.13
0.03  35.71±2.37  0.3  63.00±2.49
0.04  54.62±3.51  0.4  71.85±1.08
0.05  73.09±2.16  0.5  76.81±1.45
0.06  94.78±1.41  0.6  77.16±1.15
2.4 还原能力的测定
物质的还原能力是其潜在抗氧化性能的重要体
现.抗氧化剂的抗氧化机理主要包括抑制链反应的
引发,键合有催化作用的金属离子,分解过氧化物,
抑制质子转移,还原能力以及自由基清除能力.
TFS的还原能力如表3所示,随着浓度的增
大,其还原能力逐渐增强,在0.1mg/mL至0.6
mg/mL的浓度范围内,A700nm从0.18增至1.07,说
明TFS具有潜在的抗氧化能力.
2.5 抑制脂质过氧化的能力
采用Fe2+引发的卵磷脂分散系,卵磷脂过氧化
物分解产生的二级产物丙二醛(MDA),在酸性条件
下与硫代巴比妥酸(TBA)缩合成的红色物质
TBARS,通过检测 A532nm 来衡量脂质过氧化的
程度.
表3 TFS的还原能力(珔x±s,n=3)
Tab.3 Reducing power of TFS(珔x±s,n=3)
BHT,TFS/
(mg·mL-1)
BHT(A700nm) TFS(A700nm)
0.1  0.44±0.01  0.18±0.02
0.2  0.75±0.02  0.33±0.01
0.3  1.07±0.03  0.52±0.01
0.4  1.36±0.02  0.68±0.01
0.5  1.55±0.01  0.88±0.01
0.6  1.60±0.05  1.07±0.03
TFS抑制脂质过氧化的效果见表4,在0~1.0
mg/mL范围内,TFS对脂质过氧化的抑制作用随
着浓度的升高而增强,但其抑制能力较阳性对照Vc
弱(P<0.05),因此用TFS替代Vc时需加大用量.
表4 TFS的抑制脂质过氧化能力(珔x±s,n=3)
Tab.4 Effect of TFS on lipid peroxidation(珔x±s,n=3)
Vc,TFS/
(mg·mL-1)
Vc抑制率/% TFS抑制率/%
0.2  30.49±3.795  27.39±2.695
0.4  64.39±6.115  35.58±0.83
0.6  72.69±0.23  45.91±3.32
0.8  74.82±1.235  48.13±1.96
1.0  77.86±2.36  66.36±9.33
2.6 总抗氧化能力的测定
β-胡萝卜素是一种多烯色素,易被氧化褪去黄
色.在反应体系中,亚油酸氧化产生的过氧化物能使
β-胡萝卜素褪色,当反应体系中有抗氧化剂时,褪色
速度减缓,且褪色程度与抗氧化活性呈负相关,当没
有加入抗化剂时,β-胡萝卜素的颜色会迅速褪去,这
是因为β-胡萝卜素和亚油酸被双重氧化产生自由基
的结果,亚油酸自由基会攻击不饱和β-胡萝卜素分
子,结果使得β-胡萝卜素分子失去双键而被氧化,体
系失去生色基团,橙色消失.抗氧化剂的加入会中和
亚油酸自由基以及其他自由基,从而阻止其对β-胡
萝卜素子的漂白作用.
结果如图1所示,TFS对β-胡萝卜素/亚油酸
自氧化体系有明显的抑制作用,其褪色速度明显慢
于阴性对照组,并且呈现剂量-效应关系;也就是说,
  第5期 师梅梅 等:荔枝草总黄酮的体外抗氧化研究 63 
随着浓度的增大,其总抗氧化力也在相应增强.虽弱
于阳性对照BHT,但TFS作为天然产物的提取物,
在安全性方面有着明显的优势.
图1 TFS的总抗氧化能力 (珔x±s,n=3)
Fig.1 Total antioxidant activity of TFS(珔x±s,n=3)
3 结论
采用乙醇加热回流提取法得到了荔枝草总黄酮
提取物,黄酮含量可达92.09%,说明其主要的活性
成分就是黄酮类化合物.通过生物体外纯化学反应
体系实验表明,TFS对DPPH·和 O-·2 的清除率可
达到91.14%和77.16%,具有显著的还原能力,并
且可以有效抑制Fe2+诱导的脂质过氧化反应和β-
胡萝卜素/亚油酸的自氧化,说明TFS有较强的清
除自由基和抗氧化活性,这一结论可为探索荔枝草
药理作用的机制和将其作为抗氧化药物或食品抗氧
化剂开发提供参考.
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〔责任编辑 王 勇〕