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Study on antioxidant activity from Inonotus obliquus

桦褐孔菌提取物抗氧化活性研究



全 文 :广 西 植 物 Guihaia Jul.2014,34(4):515-519           http://journal.gxzw.gxib.cn 
DOI:10.3969/j.issn.1000G3142.2014.04.017
黄纪国,余雄涛,谢意珍,等.桦褐孔菌提取物抗氧化活性研究[J].广西植物,2014,34(4):515-519
HuangJG,YuXT,XieYZ,etal.StudyonantioxidantactivityfromInonotusobliquus[J].Guihaia,2014,34(4):515-519
桦褐孔菌提取物抗氧化活性研究
黄纪国1,2,余雄涛1,2,谢意珍1,2,潘鸿辉1,2∗,蓝宇虹1,吕 静2
(1.广东省微生物研究所,省部共建华南应用微生物国家重点实验室,广州510070;
2.广东粤微食用菌技术有限公司,广州510663)
摘 要:以乙酸乙酯和甲醇为提取剂,采用索氏提取法,剩余残渣采用热水浸提,最终得到桦褐孔菌不同极性
提取物,对其DPPH自由基、羟基自由基及超氧阴离子自由基清除活性作用进行了研究,确定桦褐孔菌的抗
氧化能力,为深入研究和开发桦褐孔菌功能性食品奠定理论基础.实验结果表明桦褐孔菌具有较好的抗氧化
活性,其中乙酸乙酯提取物的DPPH自由基清除率、羟基自由基清除率和超氧阴离子自由基清除率均高于其
他两组分及BHT,桦褐孔菌提取物有望成为功能性食品组分中合成抗氧化剂的天然替代品.
关键词:桦褐孔菌;抗氧化;DPPH
中图分类号:S646  文献标识码:A  文章编号:1000G3142(2014)04G0515G05
StudyonantioxidantactivityfromInonotusobliquus
HUANGJiGGuo1,2,YUXiongGTao1,2,XIEYiGZhen1,2,
PANHongGHui1,2∗,LANYuGHong1,LÜJing2
(1.GuangdongInstituteofMicrobiology,StateKeyLaboratoryofAppliedMicrobiology,SouthChina
(TheMinistryProvinceJointDevelopment),Guangzhou510070,China;2.Guangdong
YueweiEdibleFungiTechnologyCo.Ltd,Guangzhou510663,China)
Abstract:InonotusobliquusbelongstothefamilyHymenochaetaceaeofBasidiomycetes,ismainlydistributedinRusG
sia,NorthAmerica,Europe,JapanandnortheasternChina.Ithasbeenusedtraditionalyasafolkmedicineandwith
otherherbstoreduceinfammationinthenasopharynxandfacilitatebreathing.Diferentextractswerebasedonethyl
acetate(EA),methanolandwaterasextractionsolventandusingSoxhletextractionmethodtoInonotusobliquus,reG
spectively.ReducingandradicalscavengingabilitiesagainstDPPHradica,hydroxylradical,superoxideradicalandreG
ducingpowerofethylacetate(EA),methanolextractsandwaterextractsweremeasuredbymeansofphotometric
method,thencomparedwithBHT.Theresultsshowedthatethylacetate(EA)extractfromthefruitofInonotus
obliquushadthehighestantioxidantactivity,anditsantioxidantactivitywasbetterthanthatofBHT.ItwascorreG
spondwiththecontentsofvariouskindsoftriterpenes,ligninsandpolyphenolsinthediferentextracts.EAextracts
wouldbegoodnaturalantioxidant,andhavegooddevelopmentvalue.
Keywords:Inonotusobliquus;antioxidant;DPPH
  桦褐孔菌(Inonotusobliquus)属于真菌门、担
子菌亚门、层菌纲、非褐菌目(无褐菌目)、多孔菌科、
褐卧孔菌属(纤孔菌属).主要生长在俄罗斯北部、
中国吉林省长白山及日本北海道等寒冷地区,其广
泛用于防治消化道疾病、肿瘤、糖尿病等(黄年来,
2002;Mizuoetal.,1996;梁青乐等,2005;Wasseret
收稿日期:2013G09G22  修回日期:2013G10G23
基金项目:广东省教育部科技部产学研结合项目(2012B090600050);广东省科技计划项目(2010B080100068).
作者简介:黄纪国(1986G),男,湖南浏阳人,助理研究员,从事食药用真菌研究及开发工作,(EGmail)huangjiguo@126.com.
∗通讯作者:潘鸿辉,博士,副研究员,从事食药用真菌研究及开发工作,(EGmail)phhcys@Yahoo.com.
al.,2002).目前,国内外研究人员对其抗肿瘤、抗
炎症、增强机体免疫力、降血糖等功效已经进行了研
究,并从有效成分中提取分离出大量的萜类,黄酮类
和多酚类化合物(Leeaetal.,2007;Hyunetal.,
2010),其中绝大多数为含有羊毛脂烷型四环三萜类
化合物,并且绝大多数都具有3OH􀅰和△8或△8,24
的结构(刘迎秋等,2008).据Leeetal.(2005)和
Parketal.(2004)报道,桦褐孔菌子实体的水提物
能防止细胞间核酸的氧化,并且桦褐孔菌可保护内
源性DNA不被H2O2破坏,因此有很强的抗氧化活
性.对于桦褐孔菌多糖,三萜类和类固醇等提取物
也有相关的强氧化性(Cuietal.,2005;Zhanget
al.,2013;Zhaoetal.,2012).另外 Songetal.
(2004)等证实了桦褐孔菌的菌丝体提取物是一种能
有效清除氧化剂的因子,对人体皮肤有 NFG.vkapG
pa.B抑制作用.目前对于桦褐孔菌提取物的抗氧
化性能研究主要是桦褐孔菌粗多糖上,提取方式为
热水浸提与萃取相结合的方法,而索氏提取具有提
取效果高等优点.本试验以桦褐孔菌各个组分为研
究对象,对桦褐孔菌不同极性溶剂萃取物的抗氧化
活性与BHT进行比较研究,为深入研究和开发桦
褐孔菌提供依据.
1 材料与方法
1.1材料和仪器
材料:桦褐孔菌购自广东粤微食用菌技术有限
公司,并经广东省微生物研究所食用菌研究发展中
心鉴定.
试剂:二苯代苦味酰自由基(DPPH)(Sigma公
司);过氧化氢叔丁基(BHT)(上海盈元化工有限公
司);邻二氮菲,连苯三酚(上海国药集团化学试剂有
限公司);磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、硫酸亚铁氨、双
氧水、铁氰化钾、三氯乙酸、三氯化铁、三羟甲基氨基
甲烷、浓盐酸、95%乙醇等(广州化学试剂二厂).所
有溶剂均为分析纯;实验用水均为蒸馏水.
仪器:DZFG150 型 数 显 小 型 真 空 干 燥 箱;
SHBШG循环水式多用真空泵(郑州长城科工贸有限
公司);TGLG168高速台式离心机(上海安亭科学仪
器厂);ARG1140/C型电子分析天平(上海金鹏分析
仪器有限公司);REG52A旋转蒸发器(上海亚荣生
化仪器厂);ZKW 型电子恒温水浴锅(国华电器有
限公司);UVG1700紫外可见分光光度计(岛津国际
贸易有限公司);超声波清洗器(上海科导超声仪器
有限公司);微量连续可调移液器(上海江岳电子科
技有限公司)等.
1.2桦褐孔菌提取物的制备
取自然风干的桦褐孔菌子实体(300g),经粉碎
机粉碎后,用滤纸包扎,置于索氏提取器中,分别加
入乙酸乙酯(EA)(600mL)、甲醇(MeOH)(600
mL)置于1000mL的圆底烧瓶中,进行回流提取,
每种溶剂提取6h,剩余残渣用水进行浸提24h,得
到水提部分.经真空浓缩干燥,得到乙酸乙酯提取
物9.6g、甲醇提取物4.1g和水提取物部分13.7g.
1.3实验步骤
1.3.1对DPPH自由基清除活性的测定 参考鲁传
华等(2011)中DPPH法,做出部分的修改,取0.008
mg/mL的DPPH溶液4mL,分别加入不同质量浓
度的桦褐孔菌提取物溶液(0.20~2.00mg/mL,编
号为1#~10#)0.5mL,摇匀后在28℃水浴中恒温
30min,然后迅速测其517nm处的吸光度A.同
时测定空白样的吸光度A0,空白样品即用0.5mL
无水乙醇代替样液.以BHT作为人工对照,同时
每份样品均测3次.按下式计算其清除率:
清除率SC(%)=(1-A 样品/A0)×100%
式中,A 样品为提取物试样的吸光度,A0为空
白样品的吸光度.
1.3.2对羟基自由基(OH􀅰)清除活性的测定 羟
基自由基(OH􀅰)清除活性的测定参考金鸣等
(1996)的方法:向10mL比色管中依次加入0.4mL
0.75mmol/L的邻二氮菲无水乙醇溶液,1.0mL
pH=7.4的磷酸缓冲溶液,0.3mL0.75mmol/L硫
酸亚铁氨溶液和0.2mL桦褐孔菌提取物溶液(或
BHT)(浓度梯度为0.20~2.00mg/mL,编号为1#
~10#),加入1.0mL0.01%的 H2O2溶液,以蒸馏
水定容至刻度.在37℃水浴中恒温60min,于536
nm下测吸光度A.每加1次试剂均需混合摇匀,
同时测定不含提取物的空白样品及人工合成对照样
品(BHT),并且每个样品重复3次.按下式计算样
品对OH􀅰的清除率:
SC(%)=(A 样-A 损)/(A 未损-A 损)×
100%.
式中,A 样为加样液的吸光度,A 损为不加样
液、样液用溶剂代替的吸光度,A未损为不加样液
615 广 西 植 物                  34卷
表1 桦褐孔菌的提取物和BHT对DPPH自由基的清除率
Table1 ScavengingabilityofdifferentextractsfromInonotusobliquusandBHTonDPPH
样品浓度
Sampleconcentration
(mg/mL)
清除率Scavengingrates
水提取物
Waterextracts
甲醇提取物
Methanolextracts
乙酸乙酯提取物
EAextracts
BHT
对照Contract
0 - - - -
0.2 6.61±0.03h 11.16±0.01h 25.59±0.01i 18.23±0.02i
0.4 11.36±0.03g 19.78±0.01g 38.76±0.02h 28.54±0h
0.6 13.51±0.01f 29.36±0.02f 48.04±0.02g 38.26±0.02g
0.8 16.32±0.02e 39.19±0.04e 59.92±0.02f 46.45±0.57f
1 17.80±0.00d 49.28±0.02d 66.64±0.01e 53.44±0.02e
1.2 18.17±0.03c 57.27±0.01c 75.48±0.08d 62.63±0.01d
1.4 20.66±0.02a 62.34±0b 80.37±0.07c 67.39±0c
1.6 20.17±0.02b 65.29±0.73b 81.21±0.00b 68.44±0.02b
1.8 20.13±0.00b 69.35±0.03a 82.31±0.01a 70.51±0a
 注:表中不同字母表示Tukey法下5%水平的差异显著.下同.
 Note:ThedifferentalphabeticallettersindicatedsignificantdifferencesundertheTukeytestfolowingANOVA(P<0.05).Thesamebelow.
表2 桦褐孔菌提取物及BHT对羟基自由基的清除率
Table2 ScavengingabilityofdifferentextractsfromInonotusobliquusandBHTonOH􀅰
样品浓度
Sampleconcentration
(mg/mL)
清除率Scavengingrates
水提取物
Waterextracts
甲醇提取物
Methanolextracts
乙酸乙酯提取物
EAextracts
BHT
对照Contract
0 - - - -
0.2 6.37±0.04i 8.34±0.01i 21.46±0i 12.66±0.02i
0.4 12.27±0.03h 18.68±0.02h 34.22±0.02h 23.68±0.04h
0.6 18.49±0g 30.99±0.01g 49.57±0.02g 35.68±0g
0.8 22.24±0.01f 44.35±0.01f 59.64±0.02f 48.25±0.05f
1 26.76±0.01e 50.10±0e 68.25±0.01e 60.46±0.02e
1.2 30.36±0.02d 61.20±0.01d 75.52±0.01d 69.54±0.01d
1.4 37.78±0.02c 71.27±0.02c 85.36±0.00c 75.43±0.00c
1.6 44.35±0b 79.23±0.03b 88.44±0.00b 78.41±0.01b
1.8 45.35±0.01a 81.30±0.01a 90.49±0.02a 80.00±0a
和H2O2的吸光度(三者均以蒸馏水空白为参比).
1.3.3超氧阴离子自由基清除活性测定 O-2 􀅰的清
除活性测定参照孟庆繁等(2005)的方法,采用改良
的邻苯三酚自氧化速率的测定,向10mL比色管中
依次加入4 mLpH=8.0TrisGHCl缓冲液(50
mmo1/L),4.2mL蒸馏水,混匀后在25℃水浴中
恒温20min.取出后立即加入温度为25℃,0.3
mL3mmol/L 邻苯三酚溶液中(以10mmo1/L
HCl配制),立刻计时并迅速摇匀,然后在波长325
nm下测定其光值,1min后开始读数,每隔30s记
录1次,直至读满8min,计算线性范围内整分钟吸
光值的△A0.空白管用10mmol/LHCl代替邻苯
三酚的HCl溶液.
样品对超氧阴离子自由基的清除能力测定:操
作方法同上,在加入邻苯三酚前,先加入0.4mL不
同浓度的桦褐孔菌提取物样品溶液和人工对照
BHT溶液(浓度梯度为0.20~2.00mg/mL,编号为
1#~10#),然后按上述方法每个样品重复操作3
次,计算线性范围内整分钟吸光值的△A,并计算抑
制率.
超氧阴离子自由基清除率按下列式子计算:
邻苯三酚自氧化速率D0=(第8分钟的△A0
-第1分钟的△A0)/7
抑制率SC(%)=(D0-D)/D0×100%
式中,D0为未加样品时邻苯三酚的自氧化速
率;D 为加入样品溶液后邻苯三酚的自氧化速率
(计算方法同D0).
2 结果与分析
2.1桦褐孔菌各极性部位的提取产量
为评价桦褐孔菌的抗氧化活性,依据图流程制
备桦褐孔菌各极性部位提取物,桦褐孔菌3个不同
极性部位的得率分别为水4.57%,乙酸乙酯3.20%,
7154期            黄纪国等:桦褐孔菌提取物抗氧化活性研究
表3 桦褐孔菌提取物和BHT对超氧阴离子的清除率
Table3 ScavengingabilityofdifferentextractsfromInonotusObliquusandBHTonO-2 􀅰
样品浓度
Sampleconcentration
(mg/mL)
清除率Scavengingrates
水提取物
Waterextracts
甲醇提取物
Methanolextracts
乙酸乙酯提取物
EAextracts
BHT
对照Contract
0 - - - -
0.2 8.24±0.02i 13.45±0.02i 21.86±0.09i 9.60±0i
0.4 15.48±0.02h 20.40±0h 32.34±0.04h 21.37±0.02h
0.6 22.45±0.01g 28.38±0.01g 40.44±0.01g 33.46±0.05g
0.8 30.20±0.02f 35.26±0.01f 50.99±0.0f 43.29±0f
1 34.47±0.01e 43.39±0.02e 58.33±0.06e 50.29±0.01e
1.2 38.38±0.02d 50.87±0d 67.26±0.06d 58.35±0.01d
1.4 42.11±0.01c 55.79±0.01c 76.35±0.05c 65.20±0c
1.6 46.78±0.01b 56.90±0.01b 80.34±0.05b 70.36±0.01b
1.8 47.29±0.01a 58.29±0.09a 85.61±0.01a 75.4±40.04a
甲醇1.37%,其中水相得率最高,这可能与多糖等大
分子主要存在于水相部位,弱极性、中极性小分子物
质主要存在于乙酸乙酯和甲醇部位有关.
2.2桦褐孔菌各极性部位的DPPH自由基清除率
根据表1数据得桦褐孔菌提取物清除 DPPH
自由基的浓度G清除率关系(图1,表4).从表4中
的相关系数R2值,说明各种样品所建立的方程非常
可靠,解释了桦褐孔菌提取物浓度G清除率之间一一
对应关系.
图1 桦褐孔菌各提取物和BHT对DPPH自由基的清除率
Fig.1 Scavengingabilityofdiferentextracts
fromInonotusobliquusandBHTonDPPH
  从曲线方程看出,桦褐孔菌提取物对DPPH自
由基的清除率随着浓度的增大而增大,最终趋向平
稳.桦褐孔菌提取物对DPPH 自由基清除活性的
IC50值顺序为乙酸乙酯提取物<BHT对照物<甲
醇提取物<水提取物,因此乙酸乙酯提取物的活性
高于BHT及其他极性提取物,其IC50为0.44mg/
mL,是其他提取物的1/4.
表4 各样品和BHT对DPPH自由基
清除率的曲线方程及IC50值
Table4 Curveequationofscavengingabilityand
IC50valuesofdifferentsolventextractsfrom
InonotusObliquusandBHTonDPPH
样品Sample
曲线方程
Curveequation
相关系数
R2
DPPHIC50
(mg/mL)
水提取物
Waterextracts
y=G6.662x2+
21.38x+3.14 0.986 1.64
甲醇提取物
Methanolextracts
y=G13.77x2+
65.33x-3.101 0.995 1.01
乙酸乙酯提取物
EAextracts
y=G21.66x2+
79.54x+9.940 0.997 0.44
BHT对照
Contract
y=G16.36x2+
66.33x+4.827 0.996 0.86
2.3桦褐孔菌各极性部位的羟基自由基清除率
根据表2数据得桦褐孔菌提取物清除 DPPH
自由基的浓度G清除率关系(图2,表5).从表5中
的相关系数R2值,说明各种样品所建立的方程可
行,且非常可靠,能较好的解释桦褐孔菌提取物清除
羟基自由基的浓度G清除率关系.
图2 桦褐孔菌提取物及BHT对羟基自由基的清除率
Fig.2 ScavengingOH􀅰abilityofdiferentextracts
fromInonotusObliquusandBHT
815 广 西 植 物                  34卷
表5 各样品和BHT对羟基自由基
清除率的曲线方程及IC50值
Table5 Curveequationofscavengingabilityand
IC50valuesofdifferentsolventextractsfrom
InonotusObliquusandBHTonOH􀅰
样品Sample
趋势线方程
Curveequation
相关系数
R2
DPPHIC50
(mg/mL)
水提取物
Waterextracts
y=G0.948x2+
26.80x+1.507 0.990 1.94
甲醇提取物
Methanolextracts
y=G11.34x2+
70.25x-6.395 0.995 0.95
乙酸乙酯提取物
EAextracts
y=G20.26x2+
84.38x+4.947 0.997 0.62
BHT对照
Contract
y=G21.41x2+
87.35x-6.440 0.994 0.80
  从曲线方程看出,桦褐孔菌提取物对羟基自由
基的清除率随着浓度的增大而增大,最终趋向平稳.
桦褐孔菌提取物对羟基自由基清除活性的IC50值
顺序为乙酸乙酯提取物<BHT对照物<甲醇提取
物<水提取物,因此乙酸乙酯提取物的活性高于
BHT及其他极性提取物,其IC50为0.62mg/mL,
清除率最终达91%.
2.4桦褐孔菌各极性部位的超氧阴离子(O-2 􀅰)自由
基清除率
根据表3数据得桦褐孔菌提取物清除超氧阴离
子自由基的浓度G清除率关系(图3,表6).从表6
中的相关系数R2值,说明各种样品所建立的方程可
行,解释了桦褐孔菌提取物清除超氧阴离子自由基
的浓度—清除率之间的一一对应关系.从曲线方程
看出,桦褐孔菌提取物对超氧阴离子自由基的清除
率随着浓度的增大而增大,最终趋向平稳.桦褐孔
菌提取物对超氧阴离子自由基清除活性的IC50值
顺序为乙酸乙酯提取物<BHT对照物<甲醇提取
图3 桦褐孔菌提取物和BHT对超氧阴离子的清除率
Fig.3 ScavengingO-2􀅰abilityofdiferentextracts
fromInonotusObliquusandBHT
表6 各样品的趋势线方程和对超氧离子
自由基清除活性的IC50值
Table6 Curveequationofscavengingabilityand
IC50valuesofdifferentsolventextractsfrom
InonotusobliquusandBHTonO-2􀅰
样品Sample
曲线方程
Curveequation
相关系数 DPPHIC50(mg/mL)
水提取物
Waterextracts
y=G10.31x2+
45.42x-0.65 0.997 -
甲醇提取物
Methanolextracts
y=G12.32x2+
54.59x+1.323 0.991 1.23
乙酸乙酯提取物
EAextracts
y=G8.475x2+
57.54x+10.25 0.997 0.78
BHT对照
Contract
y=G13.55x2+
67.82x-3.183 0.999 0.97
物<水提取物,因此乙酸乙酯提取物的活性高于
BHT及其他极性提取物,其IC50为0.78mg/mL.
3 结论
本研究分别测定了对DPPH自由基、羟基自由
基、超氧阴离子自由基的清除能力.结果表明,桦褐
孔菌各提取物对DPPH 自由基、羟基自由基、超氧
阴离子自由基均有一定的清除能力,且随浓度的增
大而逐渐增强,其中乙酸乙酯提取物的抗氧化活性
最强,其对DPPH自由基、羟基自由基、超氧阴离子
自由基的清除率都高于85%,明显优于人工合成抗
氧化剂BHT.桦褐孔菌乙酸乙酯提取物抗氧化活
性最强.本研究结果为开发利用桦褐孔菌丰富的自
然资源提供理论依据,为桦褐孔菌植物更广泛的应
用于药理、保健品、化妆品等行业提供科学依据.
参考文献:
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9154期            黄纪国等:桦褐孔菌提取物抗氧化活性研究