全 文 :57※基础研究 食品科学 2007, Vol. 28, No. 07
收稿日期:2005-11-22
基金项目:海南省自然科学基金项目(80418)
作者简介:毕和平( 1 9 5 5 - ),男,教授,主要从事天然药物化学研究。
三叉苦提取物抗氧化作用的研究
毕和平 1,张立伟 2,韩长日 1,陈光英 1
(1.海南师范大学化学系,海南 海口 571158;2.山西大学分子科学研究所,山西 太原 030006)
摘 要:目的:研究三叉苦不同部位水提取物的抗氧化作用及其规律,为食品或药物抗氧化剂的筛选和应用提供
理论依据。方法:应用化学发光法检测三叉苦的各部位水提取物对邻苯三酚 -CTMAB体系产生的超氧阴离子自由
基(O 2·)、邻菲罗啉 -抗坏血酸体系产生的羟自由基(·OH)及过氧化氢(H 2O 2)的清除作用。结果:三叉苦水提取
物具有明显的清除超氧阴离子自由基、羟自由基和过氧化氢的作用,清除率与浓度之间存在着明显的量效关系。结
论:证明了三叉苦各部位的水提取物均是一种有效的抗氧化剂。
关键词:三叉苦;水提取物;化学发光;抗氧化作用
Study on Antioxidative Effect of Evodia lepta
BI He-ping1,ZHANG Li-wei2,HAN Chang-ri1,CHEN Guang-ying1
(1.Department of Chemistry, Hainan Normal University, Haikou 571158, China;
2.Institute of Molecular Science, Shanxi University, Taiyuan 030006, China)
Abstract :Objective: To study the antioxidative effects and its regularity of Evodia lepta (collected in China, Hainan). Method:
Scavenging effects of Evodia lepta on hydroxyl radical (·OH) produced from O-phenathroline-ascorbic acid system, super
oxide anion radical(O2·) produced from pyrogallol-CTMAB system and hydrogen peroxide(H2O2) was studied by chemilu-
minescence assay. Result: The water extract of Evodia lepta has a significant effect on hydroxyl radical, super oxide anion radical
and hydrogen peroxide. Conclusion: The water extract of Evodia lepta is an efficiency antioxidant.
Key words:Evodia lepta (Spr.)Merr;extracts;chemiluminescence;antioxidation
中图分类号:R151.3 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2007)07-0057-04
三叉苦(Evodia lepta Spr. Merr)为芸香科吴茱萸属植
物,始载于《岭南采药录》,又名三桠苦、三丫苦、
三叉虎等,其根、茎或叶均可药用,主要分布于南方
各地[ 1 ],蕴藏量十分丰富。三叉苦味苦,性寒,具有
清热解毒、祛风除湿等功效。主治咽喉肿痛、疟疾、
黄疸型肝炎、风湿骨痛、湿疹皮炎、乙型脑炎、流
行性脑脊髓炎、感冒发热、扁桃体炎、咽喉炎、跌
打肿痛、风湿痹痛等[2-3]。三叉苦泡茶具有良好的清热、
抗炎和镇疼作用[4],民间也常饮用三叉苦茶或用三叉苦
药液进行洗浴,用于消暑、解毒、清热和美容。
生物体在进行氧代谢过程中常伴有超氧阴离子自由
基( O 2·)、羟自由基(·O H )、单线态氧分子( 1 O 2)、过
氧化氢(H2O2)和过氧化脂质(ROOH)等活性氧的产生。正
常生理条件下活性氧的生成与清除处于一种动态平衡,
一定量的活性氧水平有利于维持生物体的正常功能。如
果细胞内的活性氧清除能力不足则会因蛋白质、脂质和
D N A 分子的过氧化反应而导致其结构和功能的破坏,
从而造成细胞和生物组织的病理改变[ 5 -7 ]。因此,研究
活性氧清除剂对于延缓生物体衰老、防治疾病或作为食
品抗氧化添加剂都具有重要的意义。本实验研究了海南
产三叉苦的根、茎、叶在水中的提取率,利用化学发
光法研究了三叉苦各部位水提取物对邻苯三酚 -CTMAB
体系产生的超氧阴离子自由基(O 2·)、邻菲罗啉 - 抗坏
血酸体系产生的羟自由基(·OH)和过氧化氢(H2O 2)的清
除作用,为三叉苦的综合开发利用提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
样品三叉苦采自海南省澄迈县(经海南师范大学生物
系钟义教授鉴定 ) ,自然晾干,粉碎备用。鲁米诺
Fluka公司;溴代十六烷基三甲胺(CTMAB)、过氧化氢
(H2O 2,30%)、抗坏血酸(VC)、氢氧化钠、碳酸氢钠、
邻苯三酚、邻菲罗啉(O-phenathrol i ne)、硫酸铜、硼
砂、硼酸等所用试剂均为国产分析纯试剂。测定用水
2007, Vol. 28, No. 07 食品科学 ※基础研究58
为二次蒸馏水。
1.2 仪器
Tri-Carb 2200CA液体闪烁谱仪 美国;旋转蒸发器
RE-52A 上海亚荣生化仪器厂;DZG-401型真空干燥器
天津天宇机电有限公司;数字 pH 计(Φ 50pH M eter )
BECKMAN;Gilson微量移液器,KQ3200超声波清洗
器 昆山市超声仪器有限公司。
1.3 方法
1.3.1 制备三叉苦水提取物
分别称取已粉碎的三叉苦根、茎、叶各 1 0 g,放
入烧瓶中,加水 2 0 0 ml,回流法提取两次,每次 2 h,
过滤,滤液于 80℃减压浓缩至稠膏状,75℃下真空干
燥,计算提取率。将三叉苦各部位提取物的干燥品用
二次蒸馏水溶解,过滤并定容至 100ml。
1.3.2 清除H2O2的测定
参照文献[8 ]的方法并略作改进。用二次蒸馏水配
制4.9×10-3mol/L鲁米诺溶液、1.0×10-5mol/L的CTMAB
溶液和 5.0× 10 - 3mol/L的过氧化氢(H2O2)溶液,临用时
新配 pH9.7的Na2CO3-NaHCO3缓冲溶液。在液闪瓶中加
入不同浓度的三叉苦提取液 100μl,空白组加入等量的
二次蒸馏水,再分别依次加入H2O2溶液 100μl和 pH9.7
的Na2CO3-NaHCO3缓冲溶液 500μl,混合均匀后再加入
鲁米诺和CTMAB的等量混合液 300μl,启动反应,反
应总体积为 1 m l,立即置液闪瓶于测定架中,室温测
定。每隔 6 s 测一次发光强度,测定时间 18 s,测定数
据由仪器所带计算机自动记录,每个样品平行测三次。
发光强度以CPM表示,取 6~18s内的发光强度的平均
值,按下述方程计算清除率。以清除率为纵坐标,样
品浓度为横坐标作图,根据拟合曲线求出 IC 50值(清除
50% 活性氧所需清除剂浓度,称为半清除率)。
CPM空白-CPM样品
H2O2清除率(%)= ——————————× 100
CPM空白
1.3.3 清除 O 2·的测定
参照文献[9~10]的方法并略作改进。邻苯三酚以 1.0
× 10 - 3mol/L HCl配成 0.01mol/L储液,于冰箱存放,使
用前用二次蒸馏水稀释浓度至 2.5× 10 - 4mol/L。用前新
鲜配制pH为 9.95的0.01mol/L Na2CO3-NaHCO3的缓冲液,
用二次蒸馏水配制 0.01mol/L CTMAB溶液。在液闪瓶中
分别加入 100μl不同浓度的三叉苦提取液,空白组加入
等量的二次蒸馏水,再分别依次加入 pH9.95的碳酸盐缓
冲液 500μl,体积比为 1:7的邻苯三酚和CTMAB的混合
液 400μl,启动反应,反应总体积为 1ml,立即置液闪
瓶于测定架中,室温测定。每隔 6 s 测一次发光强度,
测定时间 1 8s,测定数据由仪器所带计算机自动记录,
每个样品平行测三次。发光强度以 CPM 表示,取 6~
1 8s 内的发光强度的平均值,按下述方程计算清除率。
以清除率为纵坐标,样品浓度为横坐标作图,根据拟
合曲线求出 IC 5 0 值。
(CPM空白-CPM本底)-CPM样品
O2·清除率(%)=————————————————× 100
CPM空白-CPM本底
1.3.4 清除·O H 的测定
参照文献[11]的方法并略作改进。用二次蒸馏水配制
pH为 9.18的硼砂 -硼酸缓冲溶液、1.0× 10 - 3mol/L的邻
菲罗啉溶液(用温水浴,50~60℃溶解)、1.0× 10 - 3mol/L
硫酸铜溶液、9.8× 10 - 5mol/L的抗坏血酸溶液和 5.0×
10 - 3mol /L的过氧化氢溶液。在液闪瓶中加入三叉苦不
同浓度的提取液 100μl,空白组加入等量的二次蒸馏水,
再分别依次加入 50μl 硫酸铜溶液、20μl 抗坏血酸溶液
及 100μl邻菲罗啉溶液,再加入 630μl硼砂 -硼酸缓冲
溶液,混匀,再加入 100μl 过氧化氢溶液,启动反应,
反应总体积为 1ml。立即置液闪瓶于测定架中,室温测
量,每隔 6 s 测一次发光强度,测定时间 18 s,测定数
据由仪器所带计算机自动记录,每个样品平行测三次。
发光强度以CPM表示,取 6~18s内的发光强度的平均
值,按下述方程计算清除率。以清除率为纵坐标,样
品浓度为横坐标作图,根据拟合曲线求出 I C 5 0 值。
(CPM空白-CPM本底)-CPM样品
·OH的清除率(%)=——————————————————× 100
CPM空白-CPM本底
2 结果与分析
2.1 三叉苦不同部位的提取率
根据公式:提取率(%)= 提取物质量 / 生药质量×
1 0 0,得三叉苦各部位的提取率,结果见表 1。
表1 三叉苦不同部位的提取率(%)
Table 1 Extract rate of parts of Evodia lepta
样口 根 茎 叶
提取率(%) 4.01 9.01 21.85
由表 1可以看出,三叉苦不同部位水提取率由大到
小的顺序依次为:三叉苦叶>三叉苦茎>三叉苦根。
2.2 三叉苦水提取物对H2O2的清除作用
以清除率为纵坐标,以三叉苦各部位水提取物的浓
度为横坐标,绘制水提取物对过氧化氢的清除曲线,见
图 1。由拟合曲线得到三叉苦各部位水提取物对过氧化
表2 三叉苦水提取物对(H2O2)的清除率(IC50)
Table 2 Scavenging rate of Evodia lepta to H2O2 (IC50)
样口 根 茎 叶
IC50(mg/ml) 2.63 1.60 10.40
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氢(H2O2)的清除率(IC50)见表 2。
图 1 表明:在鲁米诺 -过氧化氢发光体系中加入三
叉苦各部位的水提取物后,对 H 2O 2均有明显的清除作
用。随着体系中三叉苦提取物浓度的增加,其清除率
也增大,表明三叉苦提取液浓度与对过氧化氢的清除率
之间存在着明显的量效关系。当三叉苦各部位的提取物
的浓度增大到一定值时,其相应曲线渐趋近于平缓,清
除率随浓度升高变化不大,清除作用已接近最大。从
表 2的 IC50可知,三叉苦水提取物清除过H2O2的能力由
强到弱的顺序为:茎>根>叶。
2.3 三叉苦水提取物对 O 2·的清除作用
以清除率为纵坐标,以三叉苦各部位水提取物的浓
度为横坐标,绘制三叉苦水提取物对邻苯三酚 -CTMAB
体系产生的超氧阴离子自由基 O 2·的清除曲线,见图
2。由拟合曲线得到三叉苦各部位水提取物对O 2·的清
除率(IC50)见表 3。
用。随着体系中三叉苦提取物浓度的增加,其清除率
也增大,表明三叉苦提取液浓度与 O 2·的清除率之间
存在着明显的量效关系。当三叉苦各部位的提取物的浓
度增大到一定值时,其相应曲线渐趋近于平缓,清除
作用已接近最大。
从表 3 可知,三叉苦各部位的水提取物对 O 2·的
清除能力由强到弱的顺序为:茎>根>叶。
2.4 三叉苦水提取物对·OH的清除作用
以清除率为纵坐标,以三叉苦各部位水提取物的浓
度为横坐标,绘制三叉苦各部位水提取物对邻菲罗啉 -
抗坏血酸体系产生的羟自由基的清除曲线,见图 3。
100
80
60
40
20
0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
茎
根
叶
清
除
率
(%
)
浓度(mg/ml)
图1 三叉苦水提取物对H2O2的清除效应
Fig.1 Scavenging effects of extract of Evodia lepta to H2O2
100
80
60
40
20
0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
茎
根
叶
清
除
率
(%
)
浓度(mg/ml)
图2 三叉苦水提取物对O2·的清除效应
Fig.2 Scavenging effects of extract of Evodia lepta to O2·
图 2表明:在邻苯三酚 -CTMAB发光体系中加入三
叉苦各部位的水提取物后,对 O 2·均有明显的清除作
由拟合曲线得到三叉苦各部位水提取物对·OH的
清除率(IC50)见表 4。
100
80
60
40
20
0
0 1 2 3 4 5
茎
根
叶清
除
率
(%
)
浓度(mg/ml)
图3 三叉苦水提取物对·OH的清除效应
Fig.3 Scavenging effects of extract of Evodia lepta to ·OH
表3 三叉苦水提物对O2·的清除率(IC50)
Table 3 Scavenging rate of Evodia lepta to O2·(IC50)
样口 根 茎 叶
IC50(mg/ml) 3.42 1.27 7.23
实验结果表明:在邻菲罗啉 -抗坏血酸化学发光体
系中加入三叉苦各部位水提取物后,对·OH均有显著
的清除作用。随着体系中三叉苦水提取物浓度的增加,
其清除率也显著增大,清除率与浓度之间存在着明显的
量效关系。当三叉苦各部位的提取物的浓度增大到一定
值时,其相应曲线渐趋近于平缓,清除率随浓度升高
变化不大。
从表 4三叉苦水提取物的 IC50可知,三叉苦茎和根
对清除羟自由基·OH的能力相等、三叉苦叶的清除能
力较弱。
3 结 论
3.1 实验结果证明,三叉苦是一种非常有效的天然抗氧
化药物,其各部位水提取物均含有天然抗氧化成分,对
体外产生的 H 2 O 2、O 2·和·OH均有明显的清除作用。
表4 三叉苦水提取物对·OH的清除率(IC50)
Table 4 Scavenging rate of Evodia lepta to O2·(IC50)
样口 根 茎 叶
IC50(mg/ml) 0.0074 0.0074 0.0135
2007, Vol. 28, No. 07 食品科学 ※基础研究60
3.2 三叉苦抗氧化能力因其部位的不同而清除活性氧的
能力也不同。
3.3 三叉苦各部位的水提取物清除体外产生的活性氧的
能力随其浓度的增加而增大,但当浓度达一定值后,清
除率随浓度的变化渐趋平缓。
3.4 中草药提取物清除活性氧是一个复杂的反应,其
抗氧化能力的大小取决于它们夺氢反应、还原作用及生
成自由基的稳定性等诸多因素,也与植物中所含的化学
成分及有效成分的溶解性有关。对三叉苦的抗氧化有效
成分的分离和提纯、清除机理及构效关系等有待进一步
研究。
参考文献:
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收稿日期:2007-05-30 *通讯作者
作者简介:李瑜( 1 9 7 6 - ),女,副教授,博士,主要从事果蔬贮藏保鲜与深加工研究。
蒜氨酸酶的光谱特征研究
李 瑜 1 ,2,许时婴 2 ,*,庞凌云 1,乔明武 1
(1.河南农业大学食品科学技术学院,河南 郑州 450002;
2.江南大学食品学院,教育部食品科学与安全重点实验室,江苏 无锡 214036)
摘 要:本实验采用 Sephacryl S-200凝胶柱对新鲜大蒜中的蒜氨酸酶进行了分离纯化,并对纯化后的蒜氨酸酶的
紫外 -可见光谱、荧光发射光谱和圆二色性等光谱学特性进行了研究。结果表明,蒜氨酸酶的α-螺旋结构大约占
27%~30%,几乎不存在β-折叠结构,β-转角结构大约占 30%左右,无规卷曲所占比例大约占 40%左右。
关键词:大蒜;蒜氨酸酶;光谱学特性
Study on Spectral Characteristics of Alliinase
LI Yu1,2,XU Shi-ying2,*,PANG Ling-yun1,QIAO Ming-wu1
(1.College of Food Science and Technology, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China;
2.School of Food Science and Technology, Southern Yangtze University, Key Laboratory of Food Science and Safety, Ministry of
Education, Wuxi 214036, China)
Abstract :In this paper, alliinase from fresh garlic was purified with Sephacryl S-200 gel column and the spectral characteristic
of ultraviolet/visible spectra, fluorescence and CD spectroscopy were studied. The results showed that in alliinaseα-helix
structure accounts for about 27%~30%, β-pleated sheet structure almost doesnt exist, β-turn structure accounts for about 30%,
and random coil structure accounts for about 40%.
Key words:garlic;alliinase;spectral characteristics
中图分类号:TS201.25 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2007)07-0060-03