全 文 ：林业科学研究!"#$%!"&""#$")* V#$
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!!文章编号!$##$($)&""#$%##"(#")*(#%
=? 个楸树无性系叶片多酚含量与抗氧化活性
徐洪宇$# 王军辉"# 黄晓华$# 雷!鸣V# 董娟娥V!# 尉!芹$
"$.西北农林科技大学林学院!陕西 杨凌!*$"$##+ ".中国林业科学研究院林业研究所!国家林业局林木培育重点实验室!
北京!$###)$+V.西北农林科技大学生命科学学院!陕西 杨凌!*$"$###
收稿日期$ "#$(#V($*
基金项目$ 国家林业公益性行业科研专项""#$"#:#V#+农业科技成果转化资金项目""#$VTM"V"#:$$#
作者简介$ 徐洪宇"$)&%*#!女!博士研究生.主要从事植物资源化学研究./(01,2$X,17F<V#V)$)9$":.;70
!
通讯作者$博士!博导!主要从事植物次生代谢与调控%天然产物提取分离与开发利用研究.
关键词!楸树+无性系+总酚+抗氧化活性
中图分类号!>*%).V 文献标识码!?
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2@1N@AR1AD4@4,64@AD! -727R@H KF5(K
自由基具有强氧化性!机体衰老及多种疾病如
肿瘤%炎症%神经退行性疾病%动脉粥样硬化等的诱
发促进机制都与自由基有关,$- ) 自由基的减少!不
仅要靠自身的清除系统!还需要外部抗氧化剂的协
助) 近年来!关于合成抗氧化剂的副作用受到人们
更多的关注!因此!寻找安全%高效的植物源类抗氧
化剂!已成为食品领域研究的热点) 楸树"I(&(:P(
S901$4G.?.e@F.#为紫葳科"M,6575,1;@1@#梓属植
物!落叶乔木!2本草纲目3记载楸树树皮%叶具有药
用功效) 梓树与楸树均为梓属植物!国内外研究报
道!梓树具有抗肿瘤%抑菌%抗氧化%抗炎等作用) 实
验前期对楸树叶成分的预试验发现!含有与梓树叶
中相似的化学成分) 目前!对楸树的研究主要集中
在栽培%育种等方面!关于其抗氧化活性方面还鲜见
报道)
本研究分别以河南%甘肃两产地各 : 个楸树无
性系为对象!采用铁氰化钾法测定不同无性系叶片
粗提物的还原力%并对 "!"(二苯基($(苦基肼"PU(
林!业!科!学!研!究 第 "& 卷
Uj#自由基清除率和羟自由基的清除能力及总酚含
量进行测定!筛选出抗氧化活性最强的无性系!进一
步对其叶片乙醇粗提物不同极性组分群"石油醚相%
乙酸乙酯相%正丁醇相及水相#的抗氧化活性进行测
定!确定抗氧化活性高的组分群!为下一步繁育具强
抗氧化活性的楸树植物资源和开发高效植物源类抗
氧化剂奠定基础)
$!材料与仪器
=.=>材料
"#$" 年 $# 月中旬!分别在甘肃省天水市小陇
山林业科学研究所实验基地"$#%a%Vb/!VaV"bc!
海拔 $ ) 0#和河南省洛阳林业科学研究所实验基
地"$$"aV#b/!Va$bc!海拔 $&# 0#采集 : 个无性
系"表 $#的叶片) 采集同一块试验地生长状况一
致%无病虫害的植株!采集树龄为 & 1) 每个无性系
采集 V 棵植株!每植株分别从东南西北 个方向采
集树冠中部的成熟叶片各 %## 6!等量混合) 叶片采
集后在 )#d下杀青处理 "# 0,5!在 :#d干燥箱中烘
干!粉碎!过 "# 目筛备用)
表 =>楸树不同无性系的产地及代码
无性系品种 产地 缩写 无性系品种 产地 缩写
楸树无性系 "(% 河南省 G?"(% 楸树无性系 $ 甘肃省 G?$
楸树无性系 $( 河南省 G?$( 楸树无性系 " 甘肃省 G?"
楸树无性系 "(& 河南省 G?"(& 楸树无性系 V 甘肃省 G?V
楸树无性系 )($ 河南省 G?)($ 楸树无性系 甘肃省 G?
楸树无性系 $($ 河南省 G?$($ 楸树无性系 % 甘肃省 G?%
楸树无性系 ##&($ 河南省 G?##&($ 楸树无性系 : 甘肃省 G?:
=.?>主要试剂及仪器
"!"(二苯基($(苦基肼 "PUUj#%E72,5(G,7;12D@<
试剂购自美国 >,601公司+"(P(脱氧核糖购自上海
阿拉丁试剂有限公司+没食子酸标准品"中国药品生
物制品检定所 批号 $$#&V$("##)##+"!:(二叔丁基(
(甲基苯酚"MjL#购自国药集团化学试剂有限公
司+无水乙醇%石油醚%乙酸乙酯%正丁醇%铁氰化钾%
三氯乙酸%氯化铁%过氧化氢%硫代巴比妥酸%磷酸二
氢钠%磷酸氢二钠均为分析纯)
紫外W可见分光光度计" n^($&##!上海美谱达
仪器有限公司#+分析天平"?T"#!e/LLJ/+Lk(
J/Pk#+旋转蒸发器"+/%"??!上海亚荣生化仪器
厂#+离心机"LTJ($: 高速台式冷冻离心机#)
"!研究方法
?.=>粗提物及萃取物的制备
称取叶粉约 % 6!加入 %# 0J&#=的乙醇W水溶
液"N_N#"料液比 $$#!R_N#!在 &#d下回流提取 V
次!每次 $ 4!合并提取滤液!%d旋转薄膜蒸发浓缩
至干!用蒸馏水定容至 %# 0J!存储于 d冰箱!用于
测定总酚含量及抗氧化活性)
取筛选出的抗氧化活性高的植物叶粉 $## 6!按
上述方法提取%浓缩!得粗提物浸膏!用 %## 0J蒸馏
水配制成混悬液!依次用石油醚%乙酸乙酯%正丁醇
分别萃取 % & 次!将各萃取"余#相分别浓缩%干
燥!得石油醚萃取相%乙酸乙酯萃取相%正丁醇萃取
相和水"萃余#相!分别将各相配置成 $.# 06/0JW$
质量浓度的水溶液!进行总酚含量和抗氧化活性
检测)
?.?>还原力的测定
采用kF1,3<,"-的方法) 精确吸取 #.% 0J粗提
物"$.:* 06/0JW$ #或各相 "萃取相和萃余相#
"#h"# 06/0J
W$
#!加 #.% 0J磷酸盐缓冲液"#."
072/J
W$
!Qj:.:#和 #.% 0J$=铁氰化钾溶液!
%#d水浴 "# 0,5) 迅速冷却!加入 #.% 0J$#=三氯
乙酸 "LG?#!混合均匀!$" ### B/0,5W$离心 $#
0,5!取上清液 $.# 0J加 $.# 0J蒸馏水和 #." 0J
#.$=氯化铁溶液反应 $# 0,5!*## 50下测定吸光
值) 样品还原力表示为 #.$ 06/0JW$抗坏血酸的
还原力的百分比)
?KA>%DDa自由基清除率的测定
采用 MB15HR,2,10A等,V-的方法!略作修改) 取
浓度分别为 $."%%$.:*%".##%V.V%%.#$%:.:* 06/
0J
W$的粗提物各 $ 0J或各相"#.%# 06/0JW$#!加
入 V 0J#." 0072/JW$的 PUUj自由基乙醇溶液!
混匀后加入 h# 0J乙醇溶液!于室温下避光静置反
应 V# 0,5后!在 %$* 50下测定吸光值!空白以蒸馏
水代替提取液作为对照) 楸树无性系叶粗提物在
$h"% :h:* 06/0J
W$浓度下清除PUUj自由基的
清除率达 %#=时所需的样品浓度即 CG
%#
!以 CG
%#
的
倒数值大小代表其清除能力的强弱) 按以下公式计
算样品对PUUj自由基的清除率)
清除率 ;
-
)
?-
%
-
)
]$## =
式中$-
I
为空白样品的吸光值!-
U
为不同浓度
样品的吸光值)
?.B>羟自由基清除率的测定
按照+@5等,-的方法!取浓度分别为 #h#%#.
$V%#.$*%#."#.#.%#%$.## 06/0J
W$的粗提物各
#h" 0J或各相"#.#% 06/0JW$#!加入 #.$ 0JE@(
&)"
第 " 期 徐洪宇等$$" 个楸树无性系叶片多酚含量与抗氧化活性
>k
.*j
"
k"$# 0072/J
W$
#!#.$ 0J/PL?"$# 0072
/J
W$
#!#h% 0J$# 0072/J
W$
"(P(脱氧核糖溶液!
#.) 0J磷酸盐缓冲溶液"#.$ 072/JW$!Qj*.#和
#." 0Jj
"
k
"
"$# 0072/J
W$
#!V* d反应 :# 0,5)
加入 $.# 0J".&= LG?终止反应!再加入 $.# 0J
$.#=硫代巴比妥酸!沸水浴加热 $% 0,5) 冷却后于
%V" 50下测吸光值) 按下列公式计算样品对羟自
由基的清除率!结果以自由基清除率"=#表示)
清除率 ;
-
)
?-
%
-
)
]$## =
式中$-
I
为空白样品的吸光值!-
U
为不同浓度
样品的吸光值)
?.@>总酚含量测定
参考L
"
J粗提物或各相!加入 #.% 0J#.$ 072/JW$
福林酚"E72,5(G,7;12D@<#试剂混匀!静置 % 0,5后加
入 *.%="e_n#碳酸钠溶液 #.% 0J!室温下避光反
应 " 4!*"% 50下测吸光值) 以没食子酸"#.$ %.#
06/0J
W$
#作为标品!绘制标准曲线"7Y$$E#)*YW
%E#) V!
"
Y#.))& :#) 根据标准曲线计算总酚含
量!以每克样品干质量中含有的没食子酸毫克数计!
单位为06/6W$)
图 $!不同产地楸树无性系叶粗提物总酚含量及抗氧化活性"不同小写字母"1 4#表示差异显著"Pr#.#%##
?.O>数据分析
试验数据使用 >U>>$&.# 软件进行 ?cnk?统
计分析!采用 >cI法进行显著性检验"Pr#.#%#!其
中酚类物质含量与抗氧化活性的关系运用 U@1BA75
相关性分析) 每个样品重复 V 次!结果以平均值 v
标准差"X[vA#表示)
V!结果与分析
A.=>各无性系叶粗提物总酚含量及抗氧化活性
图 $?显示$$" 个楸树无性系叶粗提物均具有
一定的还原力!但不同无性系间因产地及无性系的
不同!其还原力差异显著"Pr#.#%#) 采自甘肃省
))"
林!业!科!学!研!究 第 "& 卷
的 : 个楸树无性系叶粗提物的还原力均显著比河南
省产地的高!" 个产地的 $" 个楸树无性系中!生长
在甘肃省的G?:"$.:$=#为还原力最高的无性系!
比河南省产地中还原力最强的 G?$("$V.V"=#和
G?##&($"$Vh$"=#大 V 倍+其次为 G?% 和 G?" 无
性系)
PUUj自由基是一种稳定的自由基!当反应体
系中存在抗氧化物质时!它可以和 PUUj自由基的
单电子配对而使其吸光值变化!从而评价试验样品
的抗氧化能力,:- ) 图 $M显示$不同楸树无性系叶
粗提物清除 PUUj自由基的能力差异显著 "Pr
#h#%#) 甘肃省产地的 : 个楸树无性系中除 G?V
外!其余 % 个楸树无性系叶粗提物清除 PUUj自由
基的能力均强于河南省产地!且甘肃省产地的不同
楸树无性系对 PUUj自由基的清除能力的差异较
大!而河南省产地的 : 个楸树无性系清除 PUUj自
由基的能力相近+在 $" 个楸树无性系中!甘肃省产
地的G?: 叶粗提物清除 PUUj自由基的能力最强!
其次为G?"!G?V 最低)
$" 个楸树无性系叶粗提物对羟自由基的清除
能力!以CG
%#
的倒数值大小代表对羟自由基的清除
能力的强弱) 图 $G显示$各楸树无性系叶粗提物对
羟自由基的清除能力差异显著"Pr#.#%#!其中!甘
肃省的 : 个楸树无性系中!除 G?$%G?V 外!其余
个楸树无性系叶粗提物清除羟自由基的能力均强于
河南省+在 " 个产地的 $" 个楸树无性系中!清除羟
自由基能力最强的无性系是甘肃省的G?:)
" 个产地 $" 个楸树无性系叶粗提物中均含有
一定量的酚类物质!且含量差异显著"Pr#.#%#"图
$P#) 甘肃省产地的 : 个楸树无性系叶粗提物中总
酚含量均差异显著"Pr#.#%#且比河南省产地的高!
其中!G?: 叶粗提物的总酚含量最高"V$.*V 06/
6
W$
#!其次为G?""").&V 06/6W$#!G?"(&"&.%* 06
/6
W$
#的含量最低)
A.?>各无性系叶粗提物总酚含量与抗氧化活性的
相关性分析
!!以 $" 个楸树无性系的总酚含量为自变量!分
别以还原力%清除 PUUj自由基的能力"CG
%#
值的
倒数#%清除羟自由基的能力"CG
%#
值的倒数#为因
变量!分析总酚含量与抗氧化活性的相关关系) 结
果表明$总酚含量与还原力%PUUj自由基清除率
及羟自由基清除率均极显著正相关"Pr#.#$#!相
关系数分别为 #h&V$%#.*$)%#.&:)!说明酚类物质
是楸树叶具有抗氧化活性的物质基础之一) 这与
水果,* W)- %蘑菇,$#-的多酚和抗氧化活性显著相关
的结果一致)
AKA>楸树无性系7!O 不同极性组分群的总酚含量
及抗氧化活性
!!上述结果表明!G?: 叶片的乙醇粗提物具有较
强的抗氧化活性) 将 G?: 的粗提物依次用石油醚%
乙酸乙酯%正丁醇等溶剂萃取后得到不同极性的组
分群!考察不同极性组分群的总酚含量和抗氧化能
力) G?: 不同萃取相和萃余相的总酚含量及抗氧化
活性的差异显著"Pr#.#%#"表 "#!酚类成分从非极
性的石油醚萃取相到强极性的萃余相都有分布) 可
见G?: 叶片提取物中酚类成分结构复杂!极性差异
较大!其中!乙酸乙酯萃取相酚类成分含量""V&."#
06/6
W$
#极显著高于正丁醇萃取相"#.V# 06/
6
W$
#和石油醚萃取相"$*.V* 06/6W$#!萃余相的酚
类成分含量").)# 06/6W$#!显著低于其它相) 乙
酸乙酯萃取相对 PUUj自由基的清除率强于 MjL!
而在还原力和羟自由基清除率略低于 MjL!即乙酸
乙酯萃取相具有较强的抗氧化活性) V 种抗氧化测
定方法中均以乙酸乙酯萃取相s正丁醇萃取相s石
油醚萃取相s萃余相!这一顺序与其酚类成分含量
顺序一致!与相关性分析得到酚类成分与抗氧化活
性呈正相关的结果一致!说明 G?: 的抗氧化能力与
其中含有中等极性的酚类成分含量呈量效关系)
表 ?>楸树无性系7!O 不同极性组分群的总酚含量及抗氧化活性
组分 总酚含量_"06/6W$# 还原力_= PUUj自由基清除率_= 羟自由基清除率_=
石油醚相! $*.V* v#.%$V ; "#.*# v#.*V& H "%.:% v#.$) H V*.$& v#.$V$ H
乙酸乙酯相 "V&."# v#.:## 1 $$$.V" v#.)V K &#.*# v#.":" 1 &#.V v#.#)& K
正丁醇相! #.V# v$."&$ K V).$& v#.*V& ; V&.*V v#.$"* ; .$" v#.$V: ;
萃余相!! ).)# v#.$## H $V.#& v#.&): @ $:.# v#.V:* @ "V.) v#.#V$ @
MjL!!! W $*V.") v#.& 1 **.V" v#.$& K &V.*% v#.$V 1
!!注$MjL表示 "!:(二叔丁基((甲基茶酚+同列字母不同表示差异显著"Pr#.#%#)
##V
第 " 期 徐洪宇等$$" 个楸树无性系叶片多酚含量与抗氧化活性
!结论与讨论
不同的抗氧化测定方法因其检测的原理不同!
故其测定的结果可能不同!所以单一一种测定方法
不能准确的评价抗氧化活性,$$- ) 本文采用还原力%
PUUj自由基清除率和羟自由基清除率 V 种测定方
法!对各楸树无性系的抗氧化活性进行测定) 结果
发现!因楸树无性系及产地不同!其抗氧化活性不
同) 酚类成分具有较好的抗氧化活性!本研究中酚
类成分与还原力%PUUj自由基清除率及羟自由基
清除率呈极显著正相关!即酚类成分是其具有抗氧
化能力的物质基础之一) 不同产地楸树无性系的抗
氧化活性及总酚含量存在较大的差异!主要是因各
楸树无性系生长环境及无性系的不同!其含有的次
生代谢产物的合成%积累量不同) 本试验中!甘肃省
产地的 : 个楸树无性系抗氧化活性和总酚含量整体
强于河南省!这与甘肃省的 : 个楸树无性系的抗氧
化活性成分含量高于生长在河南省的 : 个楸树无性
系有关!也与两产地的地理%气候等差异有关) 例
如$在高海拔地区!植物会合成能在紫外区有较强吸
收的酚类物质!以减少紫外线辐射对自身的伤害!使
其叶表面中酚类物质含量随着紫外辐射的增强而增
加,$"- +所以处于高海拔地区的甘肃省!其紫外辐射
强于河南省!也是导致抗氧化活性和总酚含量整体
强于河南省的一个原因) 因品种及产地引起的品
质%抗氧化能力等的差异与榛果,$V- %苹果,$ W$%- %石
榴,$:-等的研究结果类似)
产地为甘肃省的楸树无性系 G?: 是 $" 个试验
材料中抗氧化活性最强及总酚含量最高的无性系!
同时G?: 的不同萃取相和萃余相中!乙酸乙酯萃取
相的总酚含量及抗氧化活性最强!乙酸乙酯萃取相
中除含有具有抗氧化活性的中等极性的酚类成分
外!还含有不具有抗氧化能力的其它成分!但其清除
PUUj自由基能力强于 MjL!而在还原力和羟自由
基清除率测定中略低于MjL!可见!G?: 的乙酸乙酯
萃取相具有开发潜力)
G?: 无性系因其具有种质资源的优势和较强的
抗氧化活性!可以作为下一步开发植物源类抗氧化
剂的重要资源) 笔者将进一步对 G?: 叶片乙酸乙
酯萃取相中活性成分进行分离%纯化!明确其具体结
构!为更好利用植物资源开发新型天然抗氧化剂提
供理论依据)
参考文献!
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分析,i-.食品科学! "#$V! V"V# $ %# W%.
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