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长白山地区长药八宝抗氧化活性的研究



全 文 :食 品 科 技
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY食品开发
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2017年 第42卷 第01期
收稿日期:2016-07-09 *通讯作者
基金项目:国家自然基金项目(21365023)。
作者简介:刘晓艳(1981—),女,硕士研究生,主要从事天然产物分离提取分析的研究工作。
刘晓艳1,尹秀梅2,王思宏3,4*,金慧娟1*
(1.延边大学理学院,延吉 133002;2.延边大学药学院,延吉 133002;
3.延边大学测试中心,延吉 133002;4.延边大学长白山生物资源与功能分子教育部
重点实验室,延吉 133002)
摘要:对长白山地区的长药八宝根茎的抗氧化性能进行了研究。利用95%的乙醇溶液浸泡和回
流原料得到乙醇提取物(浸泡提取物)和乙醇回流提取物(回流提取物),然后依次用不同溶剂石
油醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇、水萃取得到不同提取物,通过测试清除1,1-二苯基-2-三硝基
苯肼(DPPH)自由基的能力,来研究其抗氧化性。结果表明:氯仿、乙酸乙酯提取物清除率都
能达到50%以上,乙酸乙酯回流提取物在0.1 mg/mL浓度下,清除率能达到96%,其抗氧化能力
与Vc的抗氧化能力相当。长药八宝乙酸乙酯提取物良好的抗氧化性能,将为其应用于食品、
化妆品及医疗保健品等行业,提供研究基础。
关键词:长药八宝;抗氧化活性;1,1-二苯基-2-三硝基苯肼;Vc;提取物
中图分类号:R 282.7 文献标志码:A 文章编号:1005-9989(2017)01-0096-04
Antioxidant activity of Hylotelephium spectabile on Changbai mountain
region
LIU Xiao-yan1, YIN Xiu-mei2, WANG Si-hong3,4*, JIN Hui-juan1*
(1.College of Science, Yanbian University, Yanji 133002; 2.College of Pharmacy, Yanbian
University, Yanji 133002; 3.Analysis and Inspection Center, Yanbian University, Yanji
133002; 4.Key Laboratory of Natural Resource of the Changbai Mountain and Functional
Molecules, Ministry of Education, Yanbian University, Yanji 133002)
Abstract: The antioxidant activity of Hylotelephium spectabile’s rhizome on Changbai Mountain region
was investigated. Crude medicine was soaked and refluxed by using 95% ethanol solution to obtain
ethanol extract (soak extract) and ethanol reflux extract (reflux extract), respectively, then the extracts was
washed successively with different solvents, such as, petroleum ether, chloroform, ethyl acetate, n-butanol
and water. The radial oxidation resistance was evaluated by scavenging 1,1-diphenyl-2-trinitrobenzene
hydrazine (DPPH). The results showed that the radial scavenging rate of chloroform and ethyl acetate
extracts could reach more than 50%. When the concentration of ethyl acetate reflux extract was 0.1 mg/
mL, the radial scavenging rate could reach 96%, thus antioxidant capacity was as much as the antioxidant
长白山地区长药八宝抗氧化活性的
研究
DOI:10.13684/j.cnki.spkj.2017.01.022
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2017年 第42卷 第01期
机体正常的新陈代谢会不断产生活性分子如
活性氧(reactive oxygen species,ROS)、活性氮自
由基(reactive nitrogen species,RNS),这些自由
基能被内源性的抗氧化物质,如超氧化歧化酶、
过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶等消除,使得
体内自由基的产生与消除达到一种动态平衡,以
维持机体正常的生理功能。但是当机体在遭受到
有害刺激时,体内的活性自由基产生过多,超出
氧化物的清除范围,机体的氧化系统和抗氧化系
统失去平衡,从而导致组织损伤机体病变。自由
基介导的氧化应激与众多疾病的发生、发展有重
大关系,如衰老、肿瘤的发生、糖尿病、老年痴
呆、帕金森综合病、动脉僵硬化等[1-2],这使得寻
找良好抗氧化剂尤为重要。由于化学合成的抗氧
化剂大都具有潜在的不安全性[1],合成的抗氧化
剂及其衍生物可能致癌[3]等,导致其数量和种类
受到限制[4]。天然物抗氧化剂具有安全性高、良
好的生理活性等优点被人们普遍接受。
长药八宝(Hylotelephium spectabile)属景天科
(Crassulaceae),八宝属[5-6](Hylotelephium)植物[5],
多年草本植物具有明显的耐寒性[7]、抗旱、耐贫
瘠等优点,作为北方冬季观赏植物以及公路绿化
植物;其嫩叶可做成沙拉食用,具有调节胃酸和
止血功效,是塞尔维亚普遍流行的民间药物[8]。
国内对长药八宝的研究仅限于作为观赏植物,主
要研究其花粉特征[9]及繁育方式、组织培养,而
少见其抗氧化性能的研究[1-2]。因此,本文以长白
山地区长药八宝的根茎为研究对象,通过测试其
提取组分清除DPPH自由基的能力,来研究长药八
宝的抗氧化性能,希望能为长药八宝的进一步开
发与利用提供研究基础。
1 材料与仪器
1.1 实验材料
长药八宝根茎:长白山地区;石油醚、氯
仿、乙酸乙酯、正丁醇、乙醇:AR级,科密欧化
学试剂公司;DPPH:Alfa Aesar公司;抗坏血酸
(Vc):上海惠兴生化试剂有限公司。
1.2 实验仪器
FW177中草药粉碎机:天津市泰斯特仪器有
限公司;旋转蒸发器:上海申生科技有限公司;
SHB-IIIA循环水式多用真空泵:上海豫康科教仪
器设备有限公司;FA604A分析精密电子天平:
上海达平仪器有限公司;酒精计:武强仪表厂;
超声波清洗仪器:昆山市超声仪器有限公司;
Agilent HP UV 8453紫外分析仪;KMD型控温电
热套:山东鄄城华鲁电热仪器有限公司。
2 实验方法
2.1 长药八宝提取物的技术方案
2.1.1 95%乙醇溶液浸泡提取 将900 g长药八宝
根茎粉末,加入1000 mL 95%的乙醇溶液,室温
下浸泡5 d,过滤,滤渣重复上述步骤5次,收集
所有滤液旋蒸,得100 g浸泡提物;用蒸馏水溶解
浸泡提取浓缩物,然后依次分别用2~3倍的石油
醚、氯仿、乙酸乙酯和正丁醇进行萃取、浓缩得
不同层。
2.1.2 95%的乙醇溶液回流提取 将长药八宝根茎
滤渣平均放入三口圆底烧瓶中,分别加入500 mL
95%的乙醇溶液,100 ℃加热至回流,维持3 h,
冷却、过滤、浓缩,重复上述步骤3次,得30 g回
流提取浓缩物。用蒸馏水溶解回流提取浓缩物,
然后依次用2~3倍的石油醚、氯仿、乙酸乙酯、正
丁醇进行萃取、浓缩得不同回流提取层。
2.2 不同提取层抗氧化性的测试
2.2.1 溶液的制备 长药八宝母液的制备:将石
油醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇的提取组分,
分别配制成浓度为1 mg/mL(1×10-3 g/mL)的乙
醇溶液,作为为母液保存;称取200 mg DPPH,
用乙醇溶解,定容于250 mL容量瓶中,配制成
0.8 mg/mL母液保存;Vc母液的制备:将Vc配制
成浓度为1 mg/mL(1×10-3 g/mL)的乙醇溶液,
作为母液保存 [10]。将长药八宝,Vc母液分别稀
释成:5×10-5、1×10-4、1.5×10-4、2×10-4、
2.5×10-4 g/mL浓度的溶液。
2.2.2 测试长药八宝不同层清除DPPH自由基的
capacity of Vc. The better oxidation resistance of Hylotelephium spectabile in the ethyl acetate extract
would provide fundamental research for food, cosmetics, health products and other industries.
Key words: Hylotelephium spectabile; antioxidant activity; DPPH; Vc; extract
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能力 分别取出2 mL长药八宝浓度梯度母液,于
4 mL离心管中,并加入2 mL 0.8 mg/mL的DPPH
溶液,充分混合,暗处静置30 min,在波长为517
nm处,测吸光度值Ai,以乙醇作为空白,每一吸
光度各测5次。
长药八宝对DPPH自由基的清除率(P%)按如
下公式计算:
P(%)=1-(Ai-Aj)/A0×100
式中:Aj为未加DPPH溶液的长药八宝提取
   层溶液吸光值;
   Ai为加完长药八宝提取层后的DPPH溶
   液吸光值;
   A0为未加长药八宝提取层的DPPH溶
   液吸光值[11]。
2.2.3 测试Vc对DPPH自由基的能力 测试步骤同
2.2.2。
3 结果与讨论
3.1 乙醇浸泡提取物的抗氧化性
将1 mg/mL的乙醇浸泡提取组分、Vc母液
分别依次稀释成5×10-5、1×10-4、1.5×10-4、
2×10-4、2.5×10-4、3.0×10-4 g/mL浓度的溶液,
按照2.2.2方法,计算自由基清除率,结果见图1。
图1 不同浸泡提取物对清除DPPH自由基清除率的影响
由图1可知,通过95%乙醇溶液浸泡提取长药
八宝所得各层都具有一定的清除DPPH自由基的能
力。在不同浓度下,石油醚层、氯仿层、乙酸乙
酯层、水层、正丁醇层、粗提物这6种组分随着浓
度的增大,其DPPH自由基的能力都相应增大;在
相同提取物的浓度下,清除DPPH自由基的能力:
乙酸乙酯层>氯仿层>石油醚层>粗提物>正丁醇层
>水层。从总体趋势来看,油醚层、氯仿层、乙
酸乙酯层组分这3层清除DPPH自由基的能力相近
且突出,随着组分浓度的增大,自由基的清除能
力增长趋势一致,它们的IC50分别为0.21、0.19、
0.14 mg/mL;相比较之下,粗提物、正丁醇层、
水层这3层清除自由基能力低,即使这3层浓度在
0.30 mg/mL时,自由基清除率也未能达到50%,
但是随着层浓度的增大,自由基的清除能力增长
趋势却是一致的。
3.2 乙醇回流提取物的抗氧化性
将1 mg/mL的乙醇回流提取组分、Vc母液
分别依次稀释成5×10-5、1×10-4、1.5×10-4、
2×10-4、2.5×10-4 g/mL浓度的溶液,按照2.2.2方
法,计算自由基清除率,结果见图2。
由图2可知,95%乙醇溶液回流提取的长药八
宝所得各层也都具有一定的清除DPPH自由基的
能力。在相同浓度下,乙酸乙酯层清除自由基的
能力最强,在其浓度为0.1 mg/mL时,自由基清除
率为96%,与Vc的抗氧化性相当;氯仿层清除自
由基的能力位居第二,其IC50是0.13 mg/mL,水层
清除自由基的能力最弱,石油醚层清除自由基的
能力高于正丁醇层的清除能力,其IC50为0.25 mg/
mL;对同一组分而言,随着浓度的增加,其清除
自由基的能力是逐渐增强的。
乙酸乙酯层在浓度为0.05 mg/mL,自由基清
除率能达到60%,0.12 mg/mL时,自由基清除率
超过90%,由此可见,长药八宝乙酸乙酯层含有
抗氧化性极好的化学成分,需进一步分离提纯。
3.3 2种提取方案中不同层抗氧化性的对比
由图3可知,石油醚层在0.05 mg/mL时,2种
提取方案清除DPPH自由基能力相当,随着浓度的
增大浸泡提取的清除自由基能力略高于回流提取
的;由图3、图4可知,相同浓度下,氯仿层、乙
酸乙酯层和正丁醇层清除DPPH自由基能力回流
提取的远远高于浸泡提取的;由图5可知,水层在
(0.05~0.15)mg/mL浓度范围时2种方案提取水层组
分清除DPPH自由基能力基本一致。通过比较2种
提取方案中各组分清除自由基能力的大小,回流
图2 不同回流提取物对清除DPPH自由基清除率的影响
     
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图3 2种提取方式中石油醚、氯仿层对清除DPPH自由基
清除率的影响
图4 2种提取方式中乙酸乙酯、正丁醇层对清除DPPH
自由基清除率的影响
图5 2种提取方式中水层对清除DPPH自由基清除率的影响
同一提取方案乙酸乙酯层>氯仿层>石油醚层>正
丁醇层>水层;不同提取方案回流提取物>浸泡
提取物,其中氯仿层、乙酸乙酯层清除率都超过
50%,抗氧化性最占优势,其中回流提取乙酸乙
酯层浓度≥0.1 mg/mL时,表现出与Vc相当的抗
氧化性。由此可见,长药八宝氯仿、乙酸乙酯层
具极强的抗氧化性,可以作为良好抗氧化剂的来
源之一,具有一定的研究价值,促进其开发和利
用。本文对长白山天然资源开发提供了思路,还
能为食品、化妆品及医疗保健等行业发展提供研
究基础。
参考文献:
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提取组分的抗氧化性明显高于浸泡提取组分的,
即回流提取物中含有更多抗氧化性物质[12]。
4 结论
本文利用了清除DPPH自由基法,对长白山
地区长药八宝的抗氧化性进行研究,其提取物都
表现出一定的抗氧化性,抗氧化性大小表现为:
食 品 科 技
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2017年 第42卷 第01期
收稿日期:2016-05-23 *通讯作者
基金项目:河北省保定市科技局项目(15Z9001);河北省科技计划项目(16227109Z)。
作者简介:孟明佳(1990—),女,硕士研究生,研究方向为食品分析。
孟明佳1,凌 敏2,张金闯1,吕 姗1,焦方舟1,董浩爽1,敖常伟1*
(1.河北农业大学食品科技学院,保定 071000;2.河北农业大学植物保护学院,保定
071000;3.中国农业科学院农产品加工研究所,北京 100193)
摘要:研究酿酒后剩余柿渣中不溶性单宁的最佳提取条件及不同条件水解物的抗氧化活性,
并对提取物中主要酚类物质进行定性及定量分析,明确抗氧化活性物质。采用单因素和正交
实验,以加热温度、加热时间和pH值为实验因素对柿渣不溶性单宁进行水解处理,测定总单
宁提取率并确定最佳提取条件;采用HPLC法对柿渣水解物中主要酚类物质进行组分分析;
利用DPPH和ABTS+自由基清除实验以及β-胡萝卜素氧化实验测定柿渣提取物的抗氧化活性。
结果表明:柿渣中单宁的最佳提取条件为:加热温度120 ℃,加热时间30 min,pH1,在此条
件下,单宁提取率为221.57 mg/g DW。同水解条件所得的单宁经HPLC分析表明,其主要成分
为没食子酸,部分条件水解物也能检测到儿茶素、没食子儿茶素;总单宁含量高的水解物对
ABTS+和DPPH自由基清除能力较高,β-胡萝卜素抗氧化活性也相对较强。结论:不同提取条
件对柿渣中单宁的提取差异显著,各因素影响顺序为:加热温度>溶液pH值>加热时间,柿
子渣中单宁成分以没食子酸为主,且具有较强的抗氧化活性。
关键词:柿渣;不溶性单宁;水解提取;酚酸;抗氧化
中图分类号:TS 261.9 文献标志码:A 文章编号:1005-9989(2017)01-0100-07
Alalysis and antioxidant activity of insoluble tannin in persimmon
pomace
MENG Ming-jia1, LING Min2, ZHANG Jin-chuang1, LYU Shan1,
JIAO Fang-zhou1, DONG Hao-shuang1, AO Chang-wei1*
柿渣中不溶性单宁分析及其抗氧化
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