全 文 ：第 4 4卷第5期 上海师范大学学报(自然科学版) Vol． 44，No． 5
2 0 1 5年 1 0月 Journal of Shanghai Normal University(Natural Sciences) Oct ． ，2 0 1 5
DOI:10． 3969 /J． ISSN． 1000 － 5137． 2015． 05． 006
五种鳞毛蕨科植物总黄酮含量及抗氧化活性分析
黄素楠，王 欣，曹建国，戴锡玲
(上海师范大学 生命与环境科学学院，上海 200234)
摘 要:采用铝盐显色分光光度法研究了 5 种鳞毛蕨科植物的总黄酮含量，并对其抗氧化活性
进行分析．结果表明:所研究的 5种鳞毛蕨科植物的总黄酮含量在 5% ～8%;狭顶鳞毛蕨的总黄
酮含量最多(8． 24%)，其次是半岛鳞毛蕨(6． 53%)和戟叶耳蕨(5． 2%)，变异鳞毛蕨(5． 01%)和
暗鳞鳞毛蕨(5． 01%)的总黄酮含量最低;5 种鳞毛蕨科植物的黄酮提取液具有良好的抗氧化能
力，且提取的黄酮类化合物的添加量在实验剂量范围内与其抗氧化活性(铁还原力、DPPH自由
基清除活性、ABTS +清除活性)呈正相关．为鳞毛蕨科植物资源的开发利用提供参考．
关键词:鳞毛蕨科;总黄酮;抗氧化活性
中图分类号:Ｒ 284 文献标志码:A 文章编号:1000-5137(2015)05-0490-05
收稿日期:2014-11-15
基金项目:上海市自然科学基金(15ZＲ1430500)
通信作者:戴锡玲，中国上海市徐汇区桂林路 100 号，上海师范大学生命与环境科学学院，邮编:200234，E-mail:
daixiling2010@ shnu． edu． cn
鳞毛蕨科植物次生代谢产物黄酮类化合物在改善记忆［1］、抗抑郁［2］、抗菌抑菌、增强免疫调节［3］、
抗衰老和抗疲劳、诱导肿瘤细胞凋亡［4］等方面有广泛的应用，其具有的较强抗氧化活性可能是其发挥
生理功效的药理基础［5］．人类为了维持自身的正常运转和健康状态，抵御各种自由基对组织的伤害，常
需要自身产生或外界补充各种抗氧化剂．食品类抗氧化成分的种类和应用有限，合成抗氧化剂已被证实
有致癌作用，安全性受到质疑［6］．近年来，从天然产物中寻找更加安全有效的抗氧化剂，已成为国内外
越来越多学者的共同目标．目前，已对密果耳蕨、半育耳蕨、有盖肉刺蕨、联合鳞毛蕨、近川西鳞毛蕨、斜
方复叶耳蕨、刺头复叶耳蕨、异鳞鳞毛蕨和阔鳞鳞毛蕨等 9 种鳞毛蕨科植物的总黄酮含量进行了测定，
对鳞毛蕨科以外的铁线蕨、金星蕨、江南星蕨等黄酮提取物的抗氧化活性进行了提取研究［7 － 11］．
鳞毛蕨科植物有 1 200 余种，我国 472 种［12］．半岛鳞毛蕨 Dryopteris peninsulae分布在辽宁、江西、湖
北、云南东北部等地;狭顶鳞毛蕨 D． lacera分布在黑龙江、浙江、湖南、四川等地;暗鳞鳞毛蕨 D． atrata分
布在长江以南各省区，东到台湾，北到甘肃，西南达西藏;变异鳞毛蕨 D． varia分布在陕西(佛坪)、江苏、
湖北、广东等地;戟叶耳蕨 Polystichum tripteron广泛分布于全国各地［12］．以上 5 种鳞毛蕨科植物均为广
泛分布的常见种，资源较为丰富．
本研究提取鳞毛蕨科 5 种植物(半岛鳞毛蕨、狭顶鳞毛蕨、暗鳞鳞毛蕨、变异鳞毛蕨和戟叶耳蕨)的
总黄酮，并通过对其总黄酮提取液的铁还原力、DPPH自由基清除活性、ABTS +清除活性的测定，研究其
抗氧化活性，为进一步开发鳞毛蕨科植物的药用资源积累基础资料．
1 材料与方法
1． 1 试剂和材料
1． 1． 1 材 料
5 种鳞毛蕨科植物采自浙江西天目山，凭证标本保存在上海师范大学蕨类植物标本室．
第 5 期 黄素楠，王 欣，曹建国，等:五种鳞毛蕨科植物总黄酮含量及抗氧化活性分析
1． 1． 2 试 剂
芦丁标准品(购自上海生物试剂二厂)，NaNO2，Al(NO3)3，NaOH，乙醇，DPPH 溶液，K2S2O8，ABTS，
醋酸缓冲液，TPTZ，FeCl3 溶液，FeSO4 溶液，磷酸钠缓冲液，铁氰化钾(购自 sigma公司)．
1． 2 方 法
1． 2． 1 蕨类植物总黄酮的提取及含量测定
1． 2． 1． 1 蕨类植物总黄酮的提取
将 5 种植物全株采集后清洗干净，自然晾干，75℃温度下于烘箱内烘干 12 h，粉碎．分别称取 5 种植
物干燥恒重样品 1 g于小锥形瓶中，加 50%乙醇 25 mL，50℃水浴 2 h，超声 20 min，进行抽滤，滤液收集，
再在滤渣中加入 50%乙醇 25 mL，50℃水浴 2 h，超声 20 min，进行抽滤，滤液收集，将两次滤液合并，弃
滤渣，记录所得滤液的体积，测定滤液，即样液．
1． 2． 1． 2 吸光度 －芦丁标准曲线的制作
标准液的制备:准确称取 120℃干燥恒重的芦丁 20 mg，用 95%乙醇溶解，定容至 100 mL，摇匀得到
浓度为 2 μg /mL的标准液．
标准曲线的制作:准确吸取标准液 0、1、2、3、4 mL 分别置于 10mL 容量瓶中，加水至 5 mL，加 5%
NaNO2 0． 3 mL摇匀，放置 6 min，加 5% Al(NO3)3 0． 3 mL 放置 6 min，4% NaOH 溶液 4． 4 mL，放置
12 min．于 510 nm 波长处测定吸光度． 绘制芦丁标准曲线，测得 A = 0． 0084，B = 10． 255，相关系数
Ｒ = 0． 995．
1． 2． 1． 3 总黄酮含量的测定
精确吸取样液 2mL于 3 支 10 mL的试管中，加水至 5 mL，再加 5% NaNO2 溶液 0． 3 mL，摇匀，放置
6 min．加 5%Al(NO3)3 溶液 0． 3 mL，摇匀，放置 6 min．加 4% NaOH溶液 4． 4 mL，放置 12 min，以试剂空
白作对照，于 510 nm波长处测定吸收度．查标准曲线，得到 A、B值，而后计算出样液中总黄酮的含量．
计算方法:总黄酮含量 =总黄酮的浓度 × 10 /2 ×(材料提出的溶剂量)/1000 × 100%，
总黄酮浓度 =(OD值的平均值 － A)/B．
1． 2． 2 抗氧化活性实验
1． 2． 2． 1 铁还原力的测定
取不同浓度 5 种植物的总黄酮提取液 1 mL，与 pH =6 缓冲液 2． 5 mL，1%铁氰化钾 2． 5 mL混合后
于 50℃恒温水浴锅中水浴 20 min，再加 2． 5 mL TCA溶液，于 300 r /min离心机中离心 10 min，分 A1、A2
两组，A1 取上清液 2． 5 mL，加 2． 5 mL单蒸水和 0． 5 mL FeCl3，A2 取上清液 2． 5 mL，加 3 mL单蒸水，将
A1、A2 在 700 nm下测吸光值．
还原能力 = A1 － A2 ．
1． 2． 2． 2 DPPH(二苯基苦基苯肼)自由基清除活性的测定
分别取 5、10、15、20、30、40 μL总黄酮提取液加蒸馏水配成 1 mL，设置对照组为只加 1 mL蒸馏水，
然后加入 1 mL DPPH溶液，室温下保温 30 min，在 517 nm下测吸光值．
DPPH自由基清除活性(%)=［(A0 － A1)/A0 × 100］，
A0 是对照样品的吸光值，A1 是样品或标准品的吸光值．
1． 2． 2． 3 ABTS +(2，2 －联氮基双(3 －乙基苯并噻唑啉 － 6 －磺酸)二铵盐)清除活性的测定
ABTS自由基溶液的制备:0． 0132 g 过硫酸钾加入 20 mL 含 0． 0768 g ABTS +的水溶液中，置于暗处
16 h形成稳定的蓝色溶液．测定时，取 2 mL该溶液加入约 150 mL双蒸水中，使溶液于 734 nm测得吸光
值为 0． 700(± 0． 010)．将 5 种植物总黄酮提取液稀释 20 倍后，分别取 30、50、70、90、110、130 μL与蒸馏
水配成 150 μL不同浓度稀释液加入 3 mL ABTS 溶液中，迅速测定吸光值，6 min后再次测定．
ABTS自由基清除活性(%)=［(A0 － A1)/A0 × 100］，
A0 是对照样品的吸光值，A1 是样品或标准品的吸光值．
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1． 3 数据采集及分析
上述实验每种植物做 3 次重复，最终实验结果为 3 次实验测定的平均值．用 SPSS 19． 0 软件对实验
所得数据进行统计分析．
2 结果与分析
2． 1 5 种鳞毛蕨科植物的总黄酮含量
5 种鳞毛蕨科植物中都含有黄酮类化合物，总黄酮含量在 5% ～8%之间;种间总黄酮的含量存在差
异，其中含量较高的是狭顶鳞毛蕨(8． 24%)和半岛鳞毛蕨(6． 53%) ，其次是戟叶耳蕨(5． 2%)，含量较
低的是变异鳞毛蕨(5． 01%)和暗鳞鳞毛蕨(5． 01%)．
2． 2 5 种鳞毛蕨科植物铁还原力分析
铁还原力测定原理为 Fe3 +可被样品中还原物质还原为 Fe2 +形式，呈现出明显的蓝色，并于 700 nm
处具有最大光吸收，根据吸光值的大小计算样品抗氧化活性的强弱［13］．从图 1 可以看出，所测 5 种鳞毛
蕨科植物都存在一定的铁还原力，铁还原力达到 25%时所需提取液的量各有差异．狭顶鳞毛蕨还原力
达到 25%时所需稀释 20 倍的提取液用量最少，为 38 μL;暗鳞鳞毛蕨还原力达到 25%时所需稀释 20 倍
的提取液用量最多，为 81 μL．在一定范围内，随 5 种鳞毛蕨科植物总黄酮浓度的增加，铁还原力逐渐
增大．
2． 3 5 种鳞毛蕨科植物 DPPH自由基清除活性
在 DPPH自由基清除法中，DPPH可在有机溶剂中形成一种稳定的自由基，呈紫红色，且具有典型
的特征吸收峰;当反应体系中存在抗氧化剂时，抗氧化剂提供氢原子和电子给 DPPH 自由基，使其生成
无色产物，使溶液吸光值变小［14］．从图 2 可知，所测 5 种鳞毛蕨科植物都存在一定的 DPPH 清除能力．
其中，半岛鳞毛蕨 DPPH自由基清除活性达到 50%时所需的提取液最少，为 6 μL，戟叶耳蕨 DPPH自由
基清除活性达到 50%时所需的提取液最多，为 19 μL．在 DPPH体系中，5 种鳞毛蕨科植物总黄酮提取液
中清除 DPPH自由基的能力大小比较依次为，狭顶鳞毛蕨 ＞暗鳞鳞毛蕨 ＞变异鳞毛蕨 ＞戟叶耳蕨 ＞半
岛鳞毛蕨，可见，它们清除 DPPH自由基能力随总黄酮浓度的增加而增大． 5 种植物具有较好的抗氧化
活性，在较低的浓度下自由基清除活性即可达 50%以上，说明 5 种植物中所含黄酮是氢离子的良好供
体，在体系中能生成稳定的 DPPH － H化合物．
图 1 5 种鳞毛蕨科植物的铁还原力比较 图 2 5 种鳞毛蕨科植物对 DPPH的清除能力比较
2． 4 5 种鳞毛蕨科植物 ABTS自由基清除活性
在 ABTS自由基清除体系中，ABTS +经氧化后生成相对稳定的蓝绿色 ABTS 水溶性自由基，抗氧化
剂与 ABTS +自由基反应后使其溶液褪色，特征吸光值降低．溶液褪色越明显则表明所检测物质的总抗
氧化能力越强［14］．从图 3 看，所测 5 种鳞毛蕨科植物都存在一定的 ABTS +清除活性．在 ABTS +体系中，
暗鳞鳞毛蕨 ABTS +清除活性达到 50%时所需的提取液最少，为 98 μL，戟叶耳蕨 ABTS +清除活性达到
50%时所需的提取液最多，在 140 μL以上． 5 种鳞毛蕨科植物总黄酮提取液中清除 DPPH 自由基的能
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第 5 期 黄素楠，王 欣，曹建国，等:五种鳞毛蕨科植物总黄酮含量及抗氧化活性分析
力分别为暗鳞鳞毛蕨 ＞狭顶鳞毛蕨 ＞变异鳞毛蕨 ＞半岛鳞毛蕨 ＞戟叶耳蕨，且它们清除 ABTS 自由基
能力随总黄酮浓度的增加而增大．
图 3 5 种鳞毛蕨科植物对 ABTS自由基的清除活性比较
3 讨 论
黄酮类化合物广泛存在于鳞毛蕨科植物中，且在种间存在显著差异．已知文献中黄酮含量较高的是
有盖肉刺蕨(5． 88%) ，较少的为刺头复叶耳蕨(1． 199%)［9 － 10］．本研究中狭顶鳞毛蕨和半岛鳞毛蕨的黄
酮含量较有盖肉刺蕨高，其他 3 种植物也都在 5%以上．可见，这 5 种植物是鳞毛蕨科中富含黄酮类化
合物的良好资源．
根据本研究结果可知，总黄酮含量较高的狭顶鳞毛蕨和半岛鳞毛蕨的铁还原力、DPPH 自由基清除
能力和 ABTS自由基清除能力都较高;总黄酮含量较低的戟叶耳蕨和变异鳞毛蕨的铁还原力、DPPH 自
由基清除能力和 ABTS自由基清除能力均较低．可见，黄酮类化合物的添加量在实验剂量范围内与其抗
氧化活性呈正相关，与曹建国等［15 － 17］、张敏等［18］、刘冬梅等［19］和唐津忠等［20］的研究结果相一致．
在本研究中，总黄酮含量较低的暗鳞鳞毛蕨的 DPPH 自由基清除能力和 ABTS 自由基清除能力较
高，分析可能是与黄酮提取液中的具体成分存在差异有关［6］．
黄酮类化合物在蕨类植物根、茎和叶中的含量尚有很大差异［18］．因此，可在后续的研究中分别提取
5 种植物根、茎和叶的总黄酮，并对其具体有效成分进行分离，为鳞毛蕨科黄酮类化合物的利用积累
资料．
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Study on content and antioxidation activity of total flavonoids
from five species of Dryopteridaceae plants
HUANG Sunan，WANG Xin，CAO Jianguo，DAI Xiling
(College of Life and Environmental Sciences，Shanghai Normal University，Shanghai 200234，China)
Abstract:The content and antioxidation activity of total flavonoids extracted from 5 species of Dryopteridaceae plants were stud-
ied by aluminum color spectrophotometry． The results showed that the 5 species of Dryopteridaceae plants contained flavonoids，
which content ranged from 5% to 8% ． Dryopteris lacera appeared the highest total flavonoid content(8． 24%);D． atrata and D．
varia appeared the lowest(5． 01%)． The total flavonoids content of Polystichum tripteron(5． 2%)and D． peninsulae (6． 53%)
are in the middle． The flavonoids extracted from the 5 species of Dryopteridaceae plants show a good antioxidant activity，and the
content of flavonoids extracted from the plants was in direct proportion to the antioxidation(Iron reducing power，DPPH free radi-
cal scavenging activity，ABTS + scavenging activity)． This paper is to provide a reference to the development and utilization of
Dryopteridaceae plants．
Key words:Dryopteridaceae;total flavonoid;antioxidant activity
(责任编辑:顾浩然)
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