全 文 :广 西 植 物 Guihaia 28(5):698一 702 2OO8年 9月
罗汉果不同溶剂提取物抗氧化及
清除活性氧自由基作用
李海云 ,王秀丽1,潘英明2,李文兰1
(1.桂林工学院 材料与化学工程系 ,广西 桂林 541004;2.广西师范大学 化学化工学院,广西 桂林 541004)
摘 要:以水、甲醇、乙醇和乙酸乙酯为溶剂,对罗汉果干果进行提取,分别采用磷钼酸铵体系、邻苯三酚自氧
化体系、Fenton反应体系和卵黄脂质过氧化体系测定各种提取物的总抗氧化性能、超氧阴离子自由基和羟基
自由基清除性能及其抗脂质过氧化作用。结果表明,四种溶剂提取物均具较强的抗氧化性和活性氧自由基清
除性能,其能力的大小顺序为:乙酸乙酯提取物>水提物>甲醇提取物>乙醇提取物。
关键词:罗汉果;总抗氧化性;超氧阴离子自由基;羟基自由基;脂质过氧化
中图分类号:Q946.91 文献标识码 :A 文章编号:1000—3142(2008)05—0698—05
Antioxidant and activated oxygen free radical
scavenging activities of different extract
^ - - - ●● [rom ~iraitia grosvenoru
LI Hai-Yun ,WANG Xiu-Li ,PAN Ying-Ming ,LI W en-Lan1
(1.Department of Material and Chemical Engineering,Guilin University of Technology,Guilin 541004,China;
2.Colge of Chemistry and Chemical Engineering,Guangxi Normal University,Guilin 541004,China)
Abstract:The antioxidant and radical scavenging activities of water extract,methanol extract,ethanol extract and eth—
yl acetate extract from dried fruit of Siraitia grosvenori were investigated in present study,employing various meth—
ods established in vitro systems,such as the total antioxidant capacity measured by phosphombdenum method,seav~
enging activities towards superoxide anion radical with auto-oxidation of pyrogalol method,scavenging activities tO—
wards hydroxyl radical with fenton reaction,and antilipoperoxidation activities measured by method of peroxidation of
egg lipid.The results showed that al the extracts exhibited antioxidant and radical scavenging activities at different
magnitudes of potency.The decreasing order of antioxidant and radical scavenging activities among the extracts as—
sayed through al the four methods were found tO be ethyl acetate extract~water extract~methanol extract~ethanol
extract.Results of this study show that extracts of S.grosvenorii might be valuable antioxidant natural sources and
seem tO be applicable in both healthy medicine and foods.
Key words:Siraitia grosvenorii;total antioxidant capacity;superoxide anion radical;hydroxyl radical;lipid peroxi-
dation
随着自由基学说的创立和自由基医学研究的深
入,人们越来越关注各种 自由基对机体造成的种种
损伤,其中与人体关系最密切的是活性氧 自由基。
活性氧自由基是组织内氧代谢的产物,包括超氧阴
离子自由基、羟基 自由基、单线态氧和过氧化氢等
(Grisham等,1986)。研究已经证实,衰老、恶性肿
收稿日期:2006—07—10 修回日期:2006—09—05
基金项目:桂林工学院青年教师扶持基金[Supported by Young Teachers Foundation of Guilin University of Technology]
作者简介:李海云(1975一),男,江西信丰人,硕士,副教授,研究方向为天然产物研究开发,(E-mail)haiyunli@glite.edu.cn。
通讯作者(Author for c0rresp0ndence)
5期 李海云等:罗汉果不同溶剂提取物抗氧化及清除活性氧自由基作用研究 699
瘤、动脉粥样硬化、糖尿病、某些自身免疫性疾病、肺
气肿、白内障等许多疾病都与活性氧 自由基有关
(Halliwell,1994;Pincemail,1995;Dreher & Ju—
nod,1996;Oberley TD & Oberley LW ,1997;Max—
well,1997)。当自由基代谢失调时,对机体适当补
充外源性抗氧化剂或给予能促使机体内源性抗氧化
物质恢复到一定水平的药物,可以改善以上状况。
化学合成的抗氧化剂由于其潜在的毒副作用,随着
人们健康意识的增强而逐渐受到排斥和抵制。因
此,从自然界中寻找和挖掘对活性氧 自由基具有较
强清除作用的天然植物具有重要意义。近十几年
来,关于天然植物提取物抗氧化和清除活性氧自由
基的作用开始得到众多研究者的重视(熊皓平等,
2001;沈齐英等,2001;Rackovd等,2004;耿慧君等,
2005;张海容,2O05;莫 晓燕等,2OO5;ilhami等,
2005;栾萍等,2006)。广西著名特产罗汉果在广西
民间的药用历史已有 300多年,其性凉味甘、无毒,
有润肺止咳、凉血、润肠通便的功效,是家用 良药。
目前对罗汉果的研究主要集中在其化学成分的提
取、分离和鉴定等(林岩香等,1997),对其药理研究
主要有罗汉果甜苷的祛痰、镇咳、平喘、抗炎镇痛、抑
菌作用及其对免疫系统、胃肠的影响等(王霆等,
1999)。本文采用水、乙醇、甲醇和乙酸乙酯为溶剂,
对罗汉果进行提取,对提取物的抗氧化和清除活性
氧自由基作用进行研究,为进一步开发罗汉果的保
健效用提供参考。
1 实验部分
1.1主要仪器、材料和试剂
TU一19O1双光束紫外可见分光光度计(北京普
析通用仪器有限责任公司);SHB一Ⅲ循环水式多用
真空泵(郑州长城科工贸有限责任公司);RE一52AA
旋转蒸发器(上海亚荣生化仪器厂);ZK一82B型真
空干燥器(上海实验仪器厂有限公司)。
罗汉果干果(广西永福产);0.05 mol/L pH一
8.2Tris(三羟甲基 氨基 甲烷)一HC1缓 冲液;2.5
mmol/L邻苯三酚(用 10 mmol/L盐酸配制);0.01
mol/L邻菲萝啉溶液;0.02 mol/L pH7.4的 PBS
(磷酸)缓冲液;0.01 mol/L Fe(Ⅱ)溶液;0.05 的
H202溶液;0.02 mol/L(NH4)6Mo7Oz4溶液;3.O0
mol/L H2SO4溶 液;0.14 mol/L Na3PO4溶液;
1O 卵黄悬液(1.15 的 KC1溶液为溶剂);0.8
硫代巴比妥酸(TBA)溶液(内含 1.1 9,6十二烷基硫
酸钠);20%醋酸溶液。所用试剂均为分析纯,实验
用水为二次蒸馏水。
1.2罗汉果提取物的制备
称取 10.0 g磨碎干燥的罗汉果粉末,按固液比
1:10的比例加入 100 mL蒸馏水 ,6O℃恒温水浴
回流浸提 3 h后,过滤。滤渣加等量溶剂同法再提
取一次,过滤,合并两次滤液。滤液置旋转蒸发仪中
减压蒸馏,回收溶剂,残留物低温真空干燥至于,得
罗汉果蒸馏水提取物。同法制备乙醇、甲醇、乙酸乙
酯提取物。提取物置 4℃冰箱保存备用。
1.3总抗氧化能力测定
按文献方法(Prieto等,1999)略作修改:在 6支
1O mL具塞刻度比色管中,分别加入 1.O0 mL浓度
为 0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30 mg/mL的抗
坏血酸溶液,然后依次加人 1.0 mL 3.00 mol/L
H2SO4溶液、1.0 mL 0.14 mol/L Na3PO4溶液和
1.0 mL 0.02 mol/L(NH4)6Mo7O24溶液,用蒸馏水
定容至 5.0 mL,摇匀,加塞于 95℃水浴中加热 90
min,取出流水冷却后,以不加抗坏血酸的溶液为空
白,在紫外分光光度计上测定 695 nm波长处的吸
光度,绘制抗坏血酸总抗氧化能力标准曲线。
分别取 1.O0 mL浓度为 1.0 mg/mL的罗汉果
水、乙醇、甲醇和乙酸乙酯提取物溶液,同上法测定,
在标准曲线上查得每克提取物相当于抗坏血酸的量
(mg)。
表 1 邻苯三酚 自氧化测定加样表
Table 1 Experiment of pyrogalol autoxidation
试剂 Reagents
加样量 Sample volume(mI )
样品管 参比管
Sample tube Contro1 tube
1.4清除超氧阴离子自由基实验
参照许申鸿等(2001)的方法,按表 1所示量依
次加入各试剂,从加入邻苯三酚开始准确计时,混匀
后立即置于紫外可见分光光度计上,以相应的参比
管为参比,于 320 nm波长处测定准确反应2 min时
的吸光度 A。。
在加入邻苯三酚前先加入一定量的罗汉果提取
700 广 西 植 物 28卷
物溶液,并相应调整加入蒸馏水的量,保持总体积不
变,同上法操作,测定加入罗汉果提取物溶液后的吸
光度 A1,按下式计算罗汉果提取物对邻苯三酚自氧
化反应产生的超氧阴离子 自由基的清除率:I 一
(A。一A1)/A。×100 。
1.5清除羟基 自由基实验
羟基自由基清除实验根据文献方法(朱启忠等,
1998)略作修改:在 25 mL比色管中依次加入 0.5
mL 0.01 mol/L邻菲萝啉溶液、6 mL 0.02 mol/L
pH7.4的 PBS缓冲液、适量罗汉果提取物溶液、
0.5 mL 0.01 mol/LFe(I)溶 液,最后 加入 1 mL
0.05 的 H。O 溶液,加水稀至刻度,混匀后于 37
℃水浴恒温反应 l h,取出流水冷却,用 1 cm比色皿
在紫外可见分光光度计上测定 510 nm波长处的吸
光度。
按照上述试验方法,通过加或不加 H。O。来控
制体系羟基自由基的产生。不加提取物和 H。O。体
系吸光度为 A1,加 H O。但不加提取物体系吸光度
为 A2,加提取物和 H O。体系吸光度为 A3,加提取
物但不加 H。O 体系的吸光度为 A4。按下式计算
清除率:I 一 [(A 一A )一 A。]/(Al—A )×
100 9/6。此处 A3一A4是为了扣除罗汉果提取物溶
液本身的吸收对测定结果的影响。
1.6抗脂质过氧化实验
抗脂 质过 氧化 实验 采用 卵黄 过氧化 体 系
(Miguel等,2004):在具塞试管中加入0.5 mL 1O%
的卵黄悬浮液和适量不同浓度的提取物,用蒸馏水
补至 1.0 mL,再加入 1.5 mL 2O 的醋酸溶液,1.5
mL 0.8 TBA溶液,用微型混合振动器振荡混合,
加塞于 95℃恒温水浴中加热 60 rain,流水冷却至
室温,加入 5.0 mL正丁醇,振荡后,3 000 r/min离
心 10 rain,取上层清液,以正丁醇为空白管调零,用
紫外分光光度计测定 532 nm处的吸光度 A1。不
加提取物的对照体系吸光度为 A。。
按下式计算提取物对卵黄脂蛋白过氧化的抑制
率 :I 一(Ao—A】)/Ao×100
2 结果与讨论
2.1罗汉果提取物的总抗氧化能力
按 1.3方法测定抗坏血酸总抗氧化性标准曲线
见图1。可得标准曲线方程为:A一27.25C一0.02,
r=0.999 0。罗汉果水、乙醇、甲醇和乙酸乙酯提取
物的总抗氧化能力测定结果见表 2。
2.OO
毛 1.50
童1.00
0.50
0.00
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07
抗坏血酸浓度 (mg/mL)
ConcentratiOn of aSCOrbi C aci d
图 1 抗坏血酸总抗氧化性标准曲线
Fig.1 Standard curve of the total antioxidant
capacity of ascorbic acid
表 2 罗汉果不 同提取物总抗氧化性
Table 2 Total antioxidant capacities from different
extracts from Siraitia grosvenori~
提取物
Extraet
总抗氧化性
Antioxidant capacity as equivalent
to ascorbic aeid(mg/g of extract)
水提物 Water extract
乙醇提取物 EtOH extract
甲醇提取物 Me0H extract
乙酸乙酯提取物 EtOAe extract
128.81士1.52
50.64士0.98
1O2.57士1.O3
160.73士1.68
Values are means士SD of three determination.
上表结果表明,四种溶剂的罗汉果提取物总抗氧化
能力的大小顺序为:乙酸乙酯提取物>水提物>甲
醇提取物>乙醇提取物。
2.2罗汉果提取物对超氧阴离子自由基的清除作用
四种提取物对超氧阴离子 自由基均有一定作用
且呈量效关系。在所试验的浓度范围内,甲醇和乙
醇提取物对超氧阴离子 自由基 的清除作用未达
5O 9,6;乙酸乙酯提取物和水提物对超氧阴离子自由
基的清除率达 5O 时,其浓度 (IC。)分别为 0.58
mg/mL、0.92 mg/mL。四种提取物清除超氧阴离
子自由基的能力强弱顺序为:乙酸乙酯提取物>水
提物>甲醇提取物>乙醇提取物(图 2)。
2.3罗汉果提取物对羟基自由基的清除作用
实验结果表明,罗汉果四种溶剂提取物均具有
清除羟基自由基的作用,其作用强度顺序与总抗氧
化、超氧阴离子 自由基清除作用相似。乙酸乙酯提
取物作用最强,其浓度为 0.4 mg/mL时,对羟基自
由基的清除率即可达 82.44 9/6。乙酸乙酯、水、甲醇
和乙醇提取物对羟基自由基的清除率均可达 5O ,
相应 的 IC5。分别为 0.25、0.57、0.78 mg/mL和
0.99 mg/mL(图 3)。
5期 李海云等:罗汉果不同溶剂提取物抗氧化及清除活性氧自由基作用研究 701
100
80
60
40
2O
0
O 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
提取物浓度 Ooncentrat i On of ext ract(mg/mL)
图2 罗汉果不同溶剂提取物清除超氧阴离子自由基作用
Fig.2 Superoxide anion radical scavenging activities
of different extracts from S.grosvenorii
0 O.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
提取物浓度 Concentrat i on of extract(mg/mL)
图 3 罗汉果不同溶剂提取物清除羟基自由基作用
Fig.3 Hydroxyl radical scavenging activities of
different extracts from S.grosvenorii
2.4罗汉果提取物的抗脂质过氧化作用
实验结果表明,四种提取物均表现出较强的抗
脂质过氧化作用,其作用强度顺序为:乙酸乙酯提取
物>水提物>甲醇提取物>乙醇提取物(图4)。在
实验的浓度范围内,乙酸乙酯、水和甲醇提取物对
脂质过氧化作用均可达 5O ,相应 的 IC 。分别为
0.59、0.68 mg/mL和 1.18 mg/mL。
3 结论
以水、乙醇、甲醇和乙酸乙酯等为溶剂分别对罗
汉果干果进行提取,得各种溶剂提取物,对其体外抗
氧化和清除活性氧自由基性能进行了研究。综合抗
氧化和清除自由基实验结果可知,罗汉果四种溶剂
提取物抗氧化和清除活性氧自由基性能的强弱顺序
均为:乙酸乙酯提取物>水提物>甲醇提取物>乙
醇提取物。其中乙酸乙酯提取物作用最强,成分预
试表明其主要含黄酮类物质。本研究表明,罗汉果
’00
80
c 60
40
三 20
。
器 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6
提取物浓度 Ooncent rat i On of extract(mg/mL)
图 4 罗汉果不同溶剂提取物抗脂质过氧化作用
Fig.4 Antilipoperoxidation effects of different
extracts from S.grosvenorii
乙酸乙酯提取物是一种较好的天然抗氧化剂,为进
一 步开发利用罗汉果资源、深入挖掘罗汉果在食品、
医学领域的应用提供了一定的参考价值。
参考文献:
林岩香,梁敬钰,陈黄实.1997.罗汉果化学研究l-J].海峡药
学 ,9(2):1—3
Dreher D,Junod AF.1996.Role of oxygen free radicals in cancer
development[J].EurJ Cancer,32A:3O一38
Geng HJ(耿慧君),Wang WK(王文科),Bi RC(毕润成).2005.
The anti-outside oxidizes efect from Forsythia suspensa leaves(连
翘叶的体外抗氧化活性研究)[J].J Shanxi Teach Univ(Nat
S(. E )(山西师范大学学报(自然科学版),19(4):71—73
Grisham MB,McCord JM.1986.Chemistry and cytotoxicities of
reactive oxygen metabolites[M]//Taylor AE,Matalon S,Ward
P(Eds). Biology of Oxygen Radicals,American Physiological
Society,Bethesda:1—18
Haliwel B.1994.Free radicals,antioxidants,and human disease:
curiosity,cause,or consequence?[J].Lancet,344:721—724
ilhami G,Dali B,Akcahan G,et a1.2005.Antiradical and antioxi—
dant activity of total anthocyanins from Perilla pankinensis Dec—
neI-J].J Ethnopharmacol,101(1):287—293
Luan P(栾 萍),Liu Q(刘 强).2006.Anti—oxidative activity of
Chaenomeles sinensis(番木瓜的抗氧化作用研究)口].Chin J
Modern Appl Pharrn(中国现代应用药学),23(1):19—2O,27
Maxwell S.1997.Anti-oxidant therapy:does it have a role in the
treatment of human disease?[J].Exp Opin Invest Drugs,6:
2l1— 236
Miguel G,Simode M,Figueiredo AC,etⅡ .2004.Composition and
antioxidant activetives of the essential oils of Thymus enespititi—
US, camphorates and rnastichina[J].F00 Chem,86:83—
188
Mo xY(莫晓燕),Xu J(徐静),Zhang AN(张安宁).2005.Stud—
ies on antioxidant activities of extracts from mesosperms of
G/nkgobiloba(银杏中种皮提取物抗氧化活性的研究)[J].J
Northwest Sci-Tech UnivAgricFore(NatSci Edi)(西北农林
科技大学学报 ·自然科学版),33(11):83—88
Pincemail JJ.1995.Free radicals and antioxidants in human disea-
^ v∞ L ua u∞褂 烘
∞ ∞ ∞ ∞ 0 0
一 一 暑u ua;。s褂篮烬
702 广 西 植 物 28卷
ses[M]//Favier AE,Cadet J,Kalyanaraman B,Fontecave M,Pi—
erre J-(Eds.)Analysis of Free Radicals in Biological Systems,
Birkhauser Verlag,Berlin:83-98
Prieto P,Pineda M,Aguilar M.1999.Spectrophotometric quanti—
tation of anti—-oxidant capacity through the formation of a phos—-
phomoly bolenum complex[J].Analytical Biochemistry,269:
337— 341
Rackovd L,M~ekovd M,Kogtdlovd D,et a1.2004.An tiradical
and antioxidant activities of alkaloids isolated from Mahonia
aquiJblium.Structural aspects[J].Bioorganic and Medicinal
Chemistry,12(17):4 709—4 715
Shen QY(沈齐英),Shen QY(沈秋英)。2001.Study on the resis—
ting oxygen free radical and hydroxyl free radical effect of
Cordycepsmilitaris(北虫草抗 氧自由基和羟自由基作用的
研究)[j].Guihuia(广西植物),21(3):252—254
Oberley T D,Oberley L W.1997.An tioxidant enzyme levels in
cancer[J].Histol Histopathol,12:525—535
Wang T(王霆),Huang zH(黄志红),Jiang YM(蒋毅珉),et a1.
1 999.Studies on the pharmacological profile of Mogrosides(罗
汉果甜苷的生物活性研究)[J].Chin Trad Herb Drug(中草
药),30(13):914~916
Xu SH(许 申鸿),Hang H(杭瑚),Li YP(李运平).2001.Study
and improvement on the pyrogalol autoxidation assay method for
SOD activity assay(超氧化物歧化酶邻苯三酚测活法的研究及
改进)[J].Chemistry(化学通报),(8):16—519
Xiong GP(熊皓平),Yang WL(杨伟丽),Zhang YS(张友胜),et
a1.2001.Recent advances in natural plant antioxidants(天然植
物抗氧化剂的研究进展)[J].Nat Product Res Develop(天然
产物研究与开发),13(5):75—79
Zhang HR(张海容).2005.Study of the scavenging radical activi—
ties of polysaccharide of Hippophae rhamnosides fruit peel(沙棘
果皮多糖清除氧自由基的活性研究)[J].Chin Bull Bot(植物
学通报),22(6):703—7O7
zhu OZ(朱启忠),Deng ZX(邓振旭),Xiao YH(肖延海).1998.
Study on phenanthroline hydrate colorinetrie determination of
hydroxye radicals(邻菲萝啉比色法检测羟自由基的研究)[J].
J X njiang Agric Univ(新疆农业大学学报),21(3):207—210
(上接第 614页 Continue from page 614)
宋永昌.2001.植被生态学[M].上海:华东师范大学出版社:
549— 573
吴兆洪,王铸豪.1999.中国植物志[M].北京:科学出版社,6
(1):116—123
吴征镒.1987.云南植被[M].北京:科学出版社:197-231
张宪春,张丽兵.2004.中国植物志[M].北京:科学出版社,6
(3):7O一138
陈晓,武素功,陆树刚.2005.云南植物志[M].北京:科学出版
社 :1—414
姜汉侨,段昌群,杨树华,等.2005.植物生态学[M].北京:高
等教育出版社:99—6O
侯学熠.1957.贵州省及邻近地区的蕨类植物生态环境 的初步
观察IN].北京 :科学出版社 :62
赵志模,郭依泉.1990.群落生态学原理与方法[M].重庆:科
学技术文献出版社重庆分社
董鸣.1997.陆地生物群落调查观测与分析[M].北京:中国标
准出版社 :3—1O
徐永椿,姜汉桥,全复.1987.西双版纳自然保护区综合考察报
告集[M].昆明:云南科技出版社
曹寿善.2003.莱阳河自然保护区[M].昆明:云南科技出版社:12
陶玲,任瑁.2004.进化生态学的数量研究方法[M].北京:中
国林业 出版社:1—50
谢演堂,武素功,陆树刚.2000.中国植物志[M].北京:科学出
版社 ,5(1):26—195
Dong M(董鸣).1996a.Clonal growth in plants in relation to re—
source heterogeneity:foragion behavior[J].Acta Bot Sin(植物
学报),38(10):828—835
Dong M(董鸣).1996b.Plant elonal growth in heterogeneous habi—
tats:Risk-spreading(异质性生境中的植物克隆生长:风险分摊)
口].Acta Phytoecol Sin(植物生态学报),2o(6):543-548
Li BG(李保贵),Zhu H(朱华).2005.A study on ferns in mon—
soon evergreen broad-leaved forest on Mangong Mountain in
Mengla,Xishuangbanna,China(西双版纳勐腊南 贡山季风常绿
阔叶林蕨类植物初步研究)[J].Guihaia(广西植物),25(6):
497— 503
Shi JP(施济 普 ),Zhu H(朱 华).2003.A community ecology
study on the monsoonal evergreen broad-leaved forest in tropical
montane of Xishuangbarma(西双版纳热带山地季风常绿阔叶
林的群落学研究)[J].Acta Bot Yunnan(云南植物研究 ),25
(5):513—519
Shimizu Y.1991.Forest types and vegetation zones of Yunnan.
China[J].J Faculty ofScienes,Univ Tokyo,sectⅢ,15:1—71
Smitinand T,Larsen K.1989.Flora of Thailand[M].3(4):53~522
Walker B,Kinzig A,Langridge J.1999.Plant attribute diversity,
resilience,and ecosystem function:the nature and significance of
dominant and minor species[J].Ecosystems,2:95—113
Yah YH(严岳鸿),Qin XS(秦新生),Xlng FW(邢福武).2003.
The characteristics of fern community in Gudoushan Nature Re—
serve,Guangdong(广东古兜山自然保护区蕨类植物群落的特
征)[J].J Trop Subtrop Bot(热带亚热带植物学报),11(2):
1O9— 1】6
Zhu H,Shi JP,Zhao cJ.2005.Species composition,physiognomy
and plant diversity of the tropical montane evergreen broad-
leaved forest in southern Yunnan[J].Biodiversity and Conser—
ration.14.2 855— 2 870