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Studies on Scavenging Activities to DPPH Free Radical of Extracts from Fresh Leaves of Some Woody Plants of Rosaceae

蔷薇科一些植物鲜叶提取物清除DPPH自由基活性的研究



全 文 :植物学通报 2004, 21 (1): 74~78
Chinese Bulletin of Botany
作者简介:胡丰林,男,3 6 岁,副教授,主要从事林产品加工及天然活性物质的研究和教学工作。
收稿日期:2002-11-26 接受日期:2003-05-11 责任编辑:白羽红
蔷薇科一些植物鲜叶提取物清除 DPPH
自由基活性的研究
1胡丰林 2陆瑞利
1(安徽农业大学森林利用学院 合肥 230036) 2(安徽农业大学基础科学学院 合肥 230036)
摘要 用二苯基苦基苯肼自由基酶标仪法, 对亚热带蔷薇科常见的 50种木本植物鲜叶的自由基清除活
性进行了比较,发现不同属、不同种树木鲜叶的 80%甲醇提取物的自由基清除活性有很大差异, 其
中苹果属 5种植物在相当于鲜叶浓度为 0.5 mg/mL于 37℃下孵育 20 min时, 对 0.5 mmol.L-1 DPPH自由
基平均清除率达 62.4%,而绣线菊属 3种植物的平均自由基清除率仅 11.6%。尖嘴林檎、棣棠、木
瓜、三叶海棠、湖北海棠、木香花、小果蔷薇和黄山花楸等鲜叶有较强的自由基清除活性,它们
在浓度为 0.5 mg/mL时的自由基清除率分别可达 85.0%、75.8%、70.7%、69.6%、64.5%、62.5%、
61.8%和 61.3%,显示其有较大的开发潜力。
关键词 蔷薇科木本植物, 鲜叶提取物, 自由基清除率, 二苯基苦基苯肼自由基
Studies on Scavenging Activities to DPPH Free Radical
of Extracts from Fresh Leaves of Some
Woody Plants of Rosaceae
1HU Feng-Lin 2LU Rui-Li
1( College of Forest Utilization, Anhui Agricaltural University, Hefei 230036 )
2( College of Basic Science, Anhui Agricaltural University, Hefei 230036 )
Abstract A DPPH-Microplate assay were made to determine the free radical scavenging activity of
the 80% methanol extracts from the leaves of some subtropical woody plants of Rosacece. The results
revealed that all the trees tested have different free radical scavenging capacities, and as the raising of
extract concentration and the prolonging of incubation time at 37℃, their free radical scavenging
capacities increased. Among all trees tested, Malus melliana (Hand.-Mazz.) Rehd, Kerria japonica
(L.) DC., Chaenomeles sinensis (Thouin) Koehne , Malus sieboldii (Regel) Rehd., Malus hupehensis
(Pamp.) Rehd., Rosa banksiae Ait., Rosa cymosa Tratt.and Sorbus amabilis Cheng et Yu showed the
stronger free radical scavenging capacity, the extracts at a concentration that equals to 0.5 mg leaves
per milliliter and after incubating for 20 min, their scavenging rates to 0.5 mmol/L DPPH were 85.0%、
75.8%、70.7%、69.6%、64.5%、62.5%、61.8% and 61.3% respectively.
Key words Woody plants of Rosaceae, Extracts of fresh leaves, Free radical scavenging activity,
1, 1-diphenyl-2-picryhydrazyl (DPPH)
752004 胡丰林等:蔷薇科一些植物鲜叶提取物清除DPPH自由基活性的研究
自由基(free radical)指含未配对电子的基团、原子或分子。现代研究表明生命活动的
许多过程都涉及自由基的产生和清除。自由基及自由基清除剂具有广泛的生理活性,因而它
们被广泛地用来进行生物活性物质的筛选(Czapski and Goldstein, 1995; 卢大用,1999;Hu
et al, 2002)。自由基高度的化学活性使其一方面是机体有效的防御系统的一部分,另一方面
又是造成多种疾病的原因。许多疾病的最终的病理损伤都涉及自由基损伤,特别是随着人体
的衰老,人体内源自由基清除剂开始减少,更易诱发各种疾病。自由基清除剂能与自由基反
应使之还原成非自由基化合物,能有效地清除体内过多的自由基,从而起到防病、治病作用
及抗衰老保健作用。因此,近年来有关自由基清除剂的研究受到世界各国的重视(Meydani
et al, 1990;周嘉伟,1997;彭长连等,2000; Noguchi et al, 2001;胡丰林等,2002)。
目前对自由基清除剂的研究方法主要有两类:一是体外模型,包括不饱和脂肪酸氧化模
型、脂质体氧化模型、DPPH模型、LP-TBA模型、线粒体、微粒体和细胞模型等,测定
指标包括·OH、O2
-. 、DPPH·、MDA、荧光产物、DNA损伤产物和各种抗氧酶类活性等,
其中 DPPH模型具有快速、简便、经济等的优点,特别是容易实现高通量筛选,且对自由
基清除剂有广谱性筛选效果,因此该方法成为近年来世界上应用最为广泛的模型; 二是体内模
型,用整体动物来筛选,此方法较为可靠,但难以实现高通量筛选(Catelle et al, 1996;张
均田,1999;彭长连,2000;Yokozawa et al, 2000)。
为开发天然自由基清除剂产品,本研究采用二苯基苦基苯肼自由基酶标仪法筛选模型,对
亚热带林区常见的600余种木本植物进行了研究。本文仅对供试的蔷薇科50种木本植物的研究
结果进行报道。
1 材料和方法
1.1 材料
树木样品采自安徽农业大学校园内和安徽合肥逍遥津公园及安徽舒城县。采样日期为6月
中下旬。样品为成熟的新叶。
化学药品中二苯基苦基苯肼自由基 ( 1,1-diphenyl-2-picryhydrazyl )从 Sigma公司购得,抗
坏血酸等试剂都为国产分析纯试剂。
Ascent 酶标仪购自新西兰 Thermo Bioanalysis Company (Helsink, Finland)。感量为 0.1 mg
的AE200型电子天平购于上海分析仪器厂。
1.2 方法
1.2.1 样品制备 从野外采回新鲜树叶后,立即称取剪碎的鲜叶 0.100 g左右,按 10 mL.mg-1
加入 80 %甲醇振荡浸提 48 h,取上清液稀释到 5 mg/mL、2 mg/mL、1 mg/mL备用。
1.2.2 自由基清除率的测定 加不同浓度的样品溶液100 mL和1 mmol.L-1 DPPH试液100 mL于
96孔酶标板中(样品实际反应浓度为 2.5 mg/mL、1.0 mg/mL和 0.5 mg/mL),设 3个重复。
样品加入后震荡30 s,在37℃和517 nm波长下测定其吸光值(Ap); 37℃保温20 min后再测定一
次;同时测定不加DPPH的样品空白吸收光值(Ac)和加DPPH但不加样品(以 100 mL 80%
甲醇代替样品)的吸光值(A m a x)。最后按下述公试计算:
自由基清除率 = [1-(Ap- Ac)/Amax]× 100%。
以 0.1 mg/mL和 0.05 mg/mL的抗坏血酸为阳性对照(Catelle et al, 1996;彭长连等,2000;
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胡丰林等,2 0 0 0)。
2 结果与分析
按前述自由基清除率测试方法,对不同树种的鲜叶80%甲醇提取物的自由基清除率进行测
定,得结果(表 1,表中的数值为 3 次测定的平均值)。
从表1中可看到:1)自由基清除能力与样品的浓度呈十分明显的正相关,样品浓度越高其
自由基清除率越高;随着保温时间的延长,样品的自由基清除率增加。2)不同属的树种其
平均自由基清除率不同,在浓度为 0.5 mg/mL反应 20 min时,苹果属(Malus)5个种的平
均自由基清除率达 62.4%,而绣线菊属 3个种的平均自由基清除率仅 11.6%。3)不同树种的
自由基清除能力相差很大。如尖嘴林檎叶提取物在浓度为 0.5 mg/mL时,其自由基清除率就
达 85.0%;而在同等条件下寿星桃自由基清除率仅为 5.7%。4)从表中还可看到尖嘴林檎、
棣棠、木瓜、三叶海棠、湖北海棠、木香花、小果蔷薇和黄山花楸等的叶子有较大的开发
潜力,它们在浓度为 0.5 mg/mL时的自由基清除率分别达 85.0%、75.8%、70.7%、69.6%、
64.5%、62.5%、61.8%和 61.3%。
3 讨 论
从上述分析我们可知,在本试验的蔷薇科 50种木本植物中,尖嘴林檎、棣棠、木瓜、
三叶海棠、湖北海棠、木香花、小果蔷薇和黄山花楸等的叶子有很强的清除自由基活性,有
较大的开发潜力;特别是尖嘴林檎、木瓜、湖北海棠等的叶在民间都有用来做茶饮用的习惯
(《安徽经济植物志》编写组,1 9 9 0),说明其毒性小,有应用前景。1)尖嘴林檎:其
叶含有野樱甙(prunasin)、异野樱甙(isosakuranetin)等黄酮类化合物(Bruckingham,-
- 2000; 陈惠芳(主编),2001)。由于羟基黄酮类一般都有较强的清除自由基活性(Catelle et
al, 1996;Hirano et al, 2001),推测尖嘴林檎中具清除自由基活性的物质可能为该黄酮类化合
物。黄酮类具有广泛的生理活性,而尖嘴林檎除叶在民间用来做茶饮用外,其果和根都是中
国传统中药(江苏新医学院,1986),因而值得对其进行系统研究。2)棣棠:叶含土木
香色素(helenien)、环氧叶黄素(eloxanthin)、柳穿鱼甙(pectolinaroside)和维生素
C(100~200 mg/100 g)等物质(江苏新医学院,1986; Bruckingham, 2000),其中柳穿鱼
甙为黄酮类化合物。黄酮类化合物有较强的清除自由基活性(Yokozawa et al, 2000; Hirano et
al, 2001),因此柳穿鱼甙可能是棣棠叶清除自由基的主要活性成分之一。维生素 C也能清除
自由基 (Arrigoni et al, 2002),棣棠中维生素 C含量较高,对其清除自由基活性应有一定的贡
献。3)木瓜:木瓜的果实为著名的祛风湿药,有关其果的成分已有较多的报道(《安徽
经济植物志》编写组,1990;Bruckingham, 2000; 陈惠芳(主编),2001),但对其叶片
的成分仍有待研究。4)木香花、小果蔷薇:尚未见有关其叶化学成分的报道,已知小果
蔷薇的根中含木麻黄宁(casuarinin),其同属其他植物含金樱子素 B、F(laevigatin B、
F)、地榆素(sanguiin H-2)、野蔷薇甙(rosamultin)、坡模醇酸(pomolic acid)、甲
基槲皮素等多种单宁类、黄酮类及三萜类化合物(Bruckingham, 2000; 陈惠芳(主编),
2001)。其中,单宁类和黄酮类大都有较强的清除自由基的活性(Prior et al, 1996; Yokozawa
et al, 1998),因此木香花和小果蔷薇叶的清除自由基成分可能是以单宁和黄酮类化合物如木
772004 胡丰林等:蔷薇科一些植物鲜叶提取物清除DPPH自由基活性的研究
表 1 不同浓度不同时间不同树种鲜叶提取物对DPPH自由基清除率
Table 1 Scavenging capacity to DPPH free radical of leave extracts from different plants at
different concentrations and after different incubation time
树 种
自由基清除率 Scavenging rates (%)
Name of the tested trees
2.5 mg/mL 1.0 mg/mL 0.5 mg/mL
0 min 20 min 0 min 20 min 0 min 20 min
梅 Armeniaca mume Sieb. 40.1 68.0 19.0 29.3 10.7 13.6
垂枝梅 Armeniaca mume var. pendula Sieb. 17.6 28.4 12.4 16.5 6.8 8.2
桃 Amygdalus persica L. 37.4 55.5 22.6 28.4 11.7 14.2
紫叶桃 Amygdalus persica f. atropurpurea Schneid. 15.5 28.5 12.1 18.5 6.9 9.0
寿星桃 Amygdalus persica f. densa Mak. 12.5 19.0 7.4 11.7 4.8 5.7
榆叶梅 Amygdalus triloba (Lindl.) Ricker 76.7 86.0 44.2 68.5 31.6 43.4
杏 Armeniaca vulgaris Lam. 56.3 76.3 34.4 47.1 19.3 27.9
樱桃 Cerasus pseudocerasus (Lindl.) G. Don 63.2 86.6 29.3 46.2 20.5 26.1
微毛樱桃 Cerasus tomentosa (Thunb.) Wall. 67.8 88.4 34.6 60.1 17.2 31.4
山樱花 Cerasus serrulata Franch. 48.7 76.2 33.6 56.4 14.5 22.0
日本晚樱 Cerasus serrulata Franch.var. lannesiana (Carr.)Rehd. 39.0 64.4 27.5 43.6 12.2 21.7
郁李 Cerasus japonica (Thunb.) Lois. 48.6 69.3 14.0 21.6 6.8 11.5
木瓜 Chaenomeles sinensis (Thouin) Koehne 85.3 93.6 59.5 84.4 49.0 70.7
日本木瓜 Chaenomeles japonica Lindel. 69.9 89.1 44.3 69.0 31.2 41.6
贴梗海棠 Chaenomeles speciosa(Sweet.)Nakai 82.3 91.4 47.2 77.3 37.0 48.7
山楂 Crataegus pinnatifida Bunge 34.3 56.2 21.8 36.4 13.6 23.6
野山楂 Crataegus cuneata Sieb. et Zucc. 74.5 86.8 43.6 63.3 34.8 49.2
枇杷 Eriobotrya japonica (Thunb.) Lindl. 27.6 43.5 13.2 23.1 9.6 13.1
白绢梅 Exochorda racemosa(Lindl.)Rehd. 51.6 70.6 27.7 47.0 13.4 17.5
棣棠 Kerria japonica(L.) DC. 78.0 92.8 64.9 87.9 47.0 75.8
垂丝海棠 Malus halliana (Voss)Koehne 69.4 87.5 38.8 63.1 27.6 41.2
湖北海棠 Malus hupehensis (Pamp.) Rehd. 71.5 90.6 63.2 81.5 48.2 64.5
尖嘴林檎 Malus melliana (Hand.-Mazz.) Rehd 86.7 97.1 84.3 92.5 69.4 85.0
细齿稠李 Padus obtusata (Koehne)Yu et Ku 41.3 62.7 20.6 25.1 9.8 13.2
苹果 Malus pumila Mill. 66.2 81.3 49.7 66.5 40.1 51.6
三叶海棠 Malus sieboldii (Regel)Rehd. 86.4 96.3 75.4 90.8 54.4 69.6
中华石楠 Photinia beauverdiana Schneid. 73.5 91.9 44.3 74.3 25.8 49.8
椤木石楠 Photinia davidsoniae Rehd. 46.6 88.6 33.8 56.4 17.5 25.9
绒毛石楠 Photinia schneideriana Rehd. et Wils. 29.4 53.2 19.2 35.6 10.7 15.9
石楠 Photinia serrulata Lindl. 43.2 77.7 22.5 38.9 12.1 18.0
紫叶李 Prunus cerasifera Ehrhart f.atropurpurea (Jacq.) Rehd. 82.0 87.2 45.0 68.1 27.1 42.0
李 Prunus salicina Lindl. 63.9 84.6 34.0 58.5 18.9 29.9
火棘 Pyracantha fortuneana (Maxim.) H.L.Li 45.8 86.4 23.6 46.7 16.3 22.8
棠梨 Pyrus betulaefolia Bge. 72.9 87.6 40.8 69.4 29.4 38.8
豆梨 Pyrus calleryana Decne. 44.6 75.0 27.4 49.1 20.2 29.2
沙梨 Pyrus pyrifolia (Burm. f. ) Nakai 29.8 45.2 25.1 31.4 15.5 18.6
木香花 Rosa banksiae Ait. 84.3 91.7 56.7 79.5 43.9 62.5
月季 Rosa chinensis Jacq. 79.9 90.7 41.7 70.0 35.3 55.7
小果蔷薇 Rosa cymosa Tratt. 84.7 92.2 72.3 88.1 42.8 61.8
粉花野蔷薇 Rosa multiflora var.cathayensis Rehd. et Wils. 84.9 86.4 43.2 65.2 29.8 38.2
玫瑰 Rosa rugosa Thunb. 85.1 89.1 45.4 76.7 30.0 45.6
高丽悬钩子 Rubus coreanus Miq. 53.2 81.7 43.6 61.3 23.9 31.4
蘽蓬 Rubus hirsutus Thunb. 25.1 42.5 17.3 28.2 9.1 14.4
白叶莓 Rubus innomiatus S.Moore 49.9 78.3 38.7 57.1 19.2 28.4
高粱泡 Rubus lambertianus Ser. 56.4 72.1 30.5 52.3 19.2 23.5
茅莓 Rubus parvifolius L. 56.4 76.6 31.7 52.3 27.0 32.9
黄山花楸 Sorbus amabilis Cheng et Yu 87.5 96.0 79.7 90.9 38.6 61.3
光叶粉花绣线菊 Spiraea japonica L.f. var. fortunei Rehd. 33.3 49.9 20.7 31.1 9.8 14.6
李叶绣线菊 Spiraea prunifolia Sieb. et Zucc. 21.2 37.9 13.5 19.6 7.5 11.1
菱叶绣线菊 Spiraea vanhouttei(Briot) Zabel. 19.0 36.9 11.7 17.6 7.0 9.2
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麻黄宁、金樱子素和地榆素等为主,但需进一步证实。5)有关三叶海棠和黄山花楸叶的清
除自由基活性及所含成分尚未见报道,有待研究。
总之,虽然有关上述树木活性成分都有过不同程度的报道,但对其树叶中具清除自由基
活性成分的系统研究尚未见报道。本研究仅对其清除DPPH自由基活性进行了初步比较分析,
有关其化学组成与活性及药用价值的关系需进一步研究。
参 考 文 献
《安徽经济植物志》编写组,1 9 9 0 .安徽经济植物志.合肥:安徽科学技术出版社,3 8 2 ~ 4 4 1
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胡丰林,陆瑞利,Hamburger M,2002.尼日利亚螫毛果中一种具有清除自由基活性的次生代谢产物的制备和
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江苏新医学院编,1 9 8 6 .中药大词典.上海:上海科学技术出版社,1246~2298
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