全 文 :化学与生物工程 2015,Vol.32No.07 www.hxyswgc.com
Chemistry &Bioengineering
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收稿日期:2015-02-14
作者简介:张曜武(1955-),男,山东烟台人,副教授,研究方向:天然产物提取分离和中药制剂现代化,E-mail:zyw9833@163.com。
doi:10.3969/j.issn.1672-5425.2015.07.011
红松松塔残渣多糖的抗氧化活性研究
张曜武,高 原
(青岛科技大学化工学院,山东 青岛266042)
摘 要:采用水提醇沉法从红松松塔残渣中提取多糖,从还原能力、清除羟基自由基和DPPH自由基能力等3个方
面研究该多糖的体外抗氧化活性。结果表明,红松松塔残渣中的多糖具有较强的还原能力及清除羟基自由基和DPPH
自由基能力,并且呈现良好的量效关系。红松松塔残渣中的多糖仍具有较好的体外抗氧化活性,松塔残渣的综合利用值
得关注。
关键词:红松;松塔残渣;多糖;抗氧化活性
中图分类号:TQ 461 R 284 文献标识码:A 文章编号:1672-5425(2015)07-0041-03
研究表明,植物多糖具有抗肿瘤[1]、抗病毒[2]、抗
菌[3]、抗氧化[4]等重要生物活性,其中的抗氧化活性已
引起许多学者的关注。已知抗氧化剂能够阻止或延缓
体内的脂质过氧化,减少自由基对机体细胞及细胞组
分的损伤,降低相关疾病的发病率[5]。因此,从植物中
寻找天然抗氧化剂已成为当前的研究热点。
本实验所用的松塔来自松科松属植物红松(Pinus
koraiensis)的球果,是摘除松子后的松球鳞片,其中含
有挥发油、多糖等多种活性成分,以往大多废弃。提取
过挥发油的红松松塔残渣中的多糖成分是否仍具有抗
氧化活性尚未见报道。作者从还原能力、清除羟基自
由基和DPPH 自由基能力等3个方面研究红松松塔
残渣中多糖成分的体外抗氧化活性,以期为松塔资源
的综合利用提供参考。
1 实验
1.1 材料、试剂与仪器
红松松塔,青岛天元普康生物技术有限公司。
无水葡萄糖、浓硫酸、苯酚、抗坏血酸、硫酸亚铁、
水杨酸、DPPH、铁氰化钾、三氯化铁、三氯乙酸、磷酸
氢二钠、磷酸二氢钠、乙醇(95%)等均为分析纯。
FA1004N型电子天平,上海精密科学仪器有限公
司;TGT-16C型台式高速离心机,上海安亭科学仪器
厂;T6新世纪紫外可见分光光度计,北京普析通用仪
器有限公司;KDM型调温电热套,山东甄城华鲁仪器
厂;水浴恒温振荡器,上海跃进医疗器械厂;循环水式
多用真空泵,郑州长城科工贸有限公司;RE-52型旋转
蒸发仪,上海亚荣生化仪器厂。
1.2 方法
1.2.1 红松松塔残渣多糖的提取
取红松松塔干燥粉碎,以水蒸气蒸馏法提取挥发
油后,所得残渣加水煎煮,过滤,滤液浓缩、醇沉、干燥
得松塔残渣多糖。
1.2.2 松塔残渣多糖含量的测定
依据改良差示酚硫法测定[6]。配制葡萄糖对照品
溶液,依法测定,求得标准曲线回归方程 △A=
0.0177c+0.0015(R=0.9991)。
另精密称取25mg松塔残渣多糖于10mL具塞
试管中,依次用石油醚、乙醚、乙醇洗涤,离心,挥干乙
醇后置于锥形瓶中,加50mL蒸馏水,于沸水浴中加
热使多糖溶解,趁热过滤,用热水冲洗锥形瓶和滤渣,
将洗液、滤液混合,转移至100mL容量瓶中,定容,即
得多糖样品溶液。定量移取多糖样品溶液1.0mL,加
入显色液5.0mL,于沸水浴中保温30min,取出,流水
冷却,加入蒸馏水1.0mL,混匀后于490nm处测定吸
光度(A1);另取多糖样品溶液1.0mL,加入833mL·
L-1硫酸溶液5.0mL,于沸水浴中保温30min,取出,
流水冷却,加入50g·L-1苯酚溶液1.0mL,混匀后
于490nm处测定吸光度(A2),由A1、A2 两者之差求
得△A。
张曜武等:红松松塔残渣多糖的抗氧化活性研究/2015年第7期42
根据标准曲线回归方程,计算样品液中的单糖质
量浓度(c′),按下式计算红松松塔残渣多糖含量:
多糖含量=c′D/W×100%
式中:c′为样品液中单糖浓度,mg·mL-1;D为多
糖样品液的稀释倍数;W 为松塔残渣多糖样品质量,
mg。
1.2.3 松塔残渣多糖的抗氧化活性研究
1)还原能力测定
精密量取1mL不同质量浓度的多糖样品液,加
入2.5mL磷酸盐缓冲溶(0.2mol·L-1,pH值7.4)、
2.5mL铁氰化钾溶液(1.0%),混合均匀后置于50℃
恒温水浴中保温20min,取出,迅速冷却,加入2.5mL
三氯乙酸溶液(10%),混合均匀,于3 000r·min-1离
心10min,吸取上清液2.5mL于另一试管中,加入
2.5mL蒸馏水和0.5mL三氯化铁溶液(0.1%),混
匀后静置10min,于700nm处测定吸光度[7]。吸光
度越大,表明其还原能力越强。以抗坏血酸(Vc)为对
照。
2)清除羟基自由基能力测定
反应体系中依次加入9×10-3 mol·L-1 FeSO4
溶液1mL、9×10-3 mol·L-1水杨酸-乙醇溶液1mL
及1mL不同质量浓度的多糖样品液,最后加入6×
10-3 mol·L-1 H2O21mL,启动反应,37℃水浴中反
应0.5h,在510nm下测定各样品的吸光度,空白组
以相同体积蒸馏水代替样品溶液[8]。以 Vc为对照,
按下式计算样品对羟基自由基的清除率:
羟基自由基清除率=A0-
(AX-AX0)
A0 ×100%
式中:A0 为空白对照液的吸光度;AX 为加入多糖
样品液的吸光度;AX0为不加 H2O2 时多糖样品液的本
底吸光度。
3)清除DPPH自由基能力测定
取不同质量浓度的多糖样品液2mL,分别加入1
×10-4 mol·L-1的DPPH 溶液2mL,摇匀,室温避
光静置30min,以蒸馏水代替样品液为空白,在517
nm处测定吸光度[9]。以Vc为对照,按下式计算各样
品对DPPH自由基的清除率:
DPPH自由基清除率=A0-
(Ai-Aj)
A0 ×100%
式中:A0 为蒸馏水加DPPH溶液的吸光度;Ai为
多糖样品液加DPPH溶液的吸光度;Aj为多糖样品液
的本底吸光度。
2 结果与讨论
2.1 多糖含量测定
按1.2.2方法测得松塔残渣多糖的含量为38%。
2.2 松塔残渣多糖的还原能力(图1)
图1 多糖和Vc的还原能力
Fig.1 Reducing capacity of polysaccharides and Vc
由图1可知,松塔残渣多糖表现出较强的还原能
力,但弱于 Vc。其还原能力随多糖浓度的升高而增
强,当多糖浓度为1.5mg·mL-1时,松塔残渣多糖在
700nm下的吸光度最大为0.702。
2.3 松塔残渣多糖对羟基自由基的清除能力 (图2)
多糖浓度,1~5:1、2、5、8、10 Vc浓度,1~5:0.01、0.05、0.1、0.2、0.3
图2 多糖和Vc对羟基自由基的清除能力
Fig.2 Hydroxyl free radical scavenging ability of
polysaccharides and Vc
由图2可知,随着松塔残渣多糖与 Vc浓度的升
高,对羟基自由基的清除能力增强,当多糖浓度为10
mg·mL-1时,对羟基自由基的清除率达到73.65%。
Vc对羟基自由基的清除能力优于松塔残渣多糖,当
Vc的浓度为0.3mg·mL-1时,清除率达到91.94%。
松塔残渣多糖和Vc对羟基自由基的清除活性的IC50
值分别为3.690mg·mL-1和0.120mg·mL-1。
2.4 松塔残渣多糖对DPPH自由基的清除能力(图3)
由图3可知,在实验浓度范围内,松塔残渣多糖对
DPPH自由基清除能力随多糖浓度的升高而逐渐增
强。松塔残渣多糖对 DPPH 自由基清除能力弱于
Vc。当多糖浓度为10mg·mL-1时,对DPPH自由
张曜武等:红松松塔残渣多糖的抗氧化活性研究/2015年第7期 43
多糖浓度,1~5:1、2、5、8、10 Vc浓度,1~5:0.01、0.05、0.1、0.2、0.3
图3 多糖和Vc对DPPH自由基的清除作用
Fig.3 DPPH free radical scavenging ability of
polysaccharides and Vc
基清除率为80.57%。Vc浓度为0.3mg·mL-1时,
清除率达到93.62%。松塔残渣多糖和 Vc对DPPH
自由基的清除活性IC50值分别为2.794mg·mL-1和
0.112mg·mL-1。
3 结论
研究了水蒸气蒸馏法提取挥发油后的红松松塔残
渣中的多糖的体外抗氧化活性。结果表明,在实验浓
度范围内,多糖的还原能力随浓度的升高而增强,当浓
度为1.5mg·mL-1时,吸光度最高为0.702。松塔残
渣多糖对羟基自由基和DPPH 自由基的清除能力也
随浓度的增大而升高,其IC50值分别为3.690mg·
mL-1和2.794mg·mL-1。提取挥发油后的红松松
塔残渣中的多糖成分具有较好的体外抗氧化活性,其
综合利用和开发值得重视。本研究可为红松松塔残渣
中活性成分的综合利用提供参考。
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Study on Antioxidant Activity of Polysaccharides fromPinus
Koraiensis Pine Cone Residue
ZHANG Yao-wu,GAO Yuan
(College of Chemical Engineering,Qingdao University of Science and
Technology,Qingdao 266042,China)
Abstract:Polysaccharides fromPinus koraiensis pine cone residue was extracted by water extraction and al-
cohol precipitation.Its antioxidant activity in vitro was investigated by determination of reducing capacity,hy-
droxyl free radical scavenging ability and DPPH free radical scavenging ability.Results showed that,the poly-
saccharides fromPinus koraiensis pine cone residue had stronger reducing capacity,hydroxyl free radical scaven-
ging ability and DPPH free radical scavenging ability,and its antioxidant activity had good dose-effect relation-
ship.The polysaccharides from Pinus koraiensis pine cone residue stil has antioxidant activity in vitro.The
comprehensive utilization of pine cone residue deserves attention.
Keywords:Pinus koraiensis;pine cone residue;polysaccharides;antioxidant activity