全 文 ：林业科学研究 2015，28(2):297 301
Forest Ｒesearch
文章编号:1001-1498(2015)02-0297-05
12 个楸树无性系叶片多酚含量与抗氧化活性
徐洪宇1，王军辉2，黄晓华1，雷 鸣3，董娟娥3* ，尉 芹1
(1．西北农林科技大学林学院，陕西 杨凌 712100;2．中国林业科学研究院林业研究所，国家林业局林木培育重点实验室，
北京 100091;3．西北农林科技大学生命科学学院，陕西 杨凌 712100)
收稿日期:2014-03-17
基金项目:国家林业公益性行业科研专项(201204603);农业科技成果转化资金项目(2013GB24320611)
作者简介:徐洪宇(1985—)，女，博士研究生．主要从事植物资源化学研究． E-mail:xiaoyu_303919@ 126． com
* 通讯作者:博士，博导，主要从事植物次生代谢与调控、天然产物提取分离与开发利用研究．
关键词:楸树;无性系;总酚;抗氧化活性
中图分类号:S759． 3 文献标识码:A
Study on Polyphenol Content and Antioxidant Activity from
Twelve Clones of Catalpa bungei Leaves
XU Hong-yu1，WANG Jun-hui2，HUANG Xiao-hua1，LEI Ming3，DONG Juan-e3，WEI Qin1
(1． College of Forestry，Northwest A＆F University，Yangling 712100，Shaanxi，China;2． Ｒesearch Institute of Forestry，Chinese Academy of
Forestry，Key Laboratory of Tree Breeding and Cultivation，State Forestry Administration，Beijing 100091，China;
3． College of Life Sciences，Northwest A＆F University，Yangling 712100，Shaanxi，China)
Abstract:In this study，the antioxidant activity of 12 Catalpa bungei clones extracted from He’nan and Gansu was
evaluated in order to find the most effective ones with higher antioxidant activity as well as total phenol content． The
results showed that CA6 from Gansu Province was the most effective one in reducing ability (41． 61%)，DPPH rad-
ical scavenging activity (the reciprocal of IC50)，hydroxyl radical scavenging activity (the reciprocal of IC50)and
the highest total phenol content (31． 73 mg·g －1)among the 12 clones． The reducing ability and total phenol con-
tent determined in 6 clones in Gansu were significantly higher than that in He’nan Province． In addition to CA3，
the hydroxyl radical scavenging activity and DPPH radical scavenging activity of the other 5 clones in Gansu were
significantly higher than in that He’nan Province． Moreover，the antioxidant activity of ethyl acetate fraction in CA6
leaves was the highest，followed by n-butanol，petroleum ether，and the water fractions was the lowest．
Key words:Catalpa bungei;clones;total phenol content;antioxidant activity
自由基具有强氧化性，机体衰老及多种疾病如
肿瘤、炎症、神经退行性疾病、动脉粥样硬化等的诱
发促进机制都与自由基有关［1］。自由基的减少，不
仅要靠自身的清除系统，还需要外部抗氧化剂的协
助。近年来，关于合成抗氧化剂的副作用受到人们
更多的关注，因此，寻找安全、高效的植物源类抗氧
化剂，已成为食品领域研究的热点。楸树(Catalpa
bungei C． A． Mey．)为紫葳科(Bignoniaceae)梓属植
物，落叶乔木，《本草纲目》记载楸树树皮、叶具有药
用功效。梓树与楸树均为梓属植物，国内外研究报
道，梓树具有抗肿瘤、抑菌、抗氧化、抗炎等作用。实
验前期对楸树叶成分的预试验发现，含有与梓树叶
中相似的化学成分。目前，对楸树的研究主要集中
在栽培、育种等方面，关于其抗氧化活性方面还鲜见
报道。
本研究分别以河南、甘肃两产地各 6 个楸树无
性系为对象，采用铁氰化钾法测定不同无性系叶片
粗提物的还原力、并对 2，2-二苯基-1-苦基肼(DP-
DOI:10.13275/j.cnki.lykxyj.2015.02.025
林 业 科 学 研 究 第 28 卷
PH)自由基清除率和羟自由基的清除能力及总酚含
量进行测定，筛选出抗氧化活性最强的无性系，进一
步对其叶片乙醇粗提物不同极性组分群(石油醚相、
乙酸乙酯相、正丁醇相及水相)的抗氧化活性进行测
定，确定抗氧化活性高的组分群，为下一步繁育具强
抗氧化活性的楸树植物资源和开发高效植物源类抗
氧化剂奠定基础。
1 材料与仪器
1． 1 材料
2012 年 10 月中旬，分别在甘肃省天水市小陇
山林业科学研究所实验基地(105°53 E，34°32 N，
海拔 1 494 m)和河南省洛阳林业科学研究所实验基
地(112°30 E，34°41 N，海拔 180 m)采集 6 个无性
系(表 1)的叶片。采集同一块试验地生长状况一
致、无病虫害的植株，采集树龄为 8 a。每个无性系
采集 3 棵植株，每植株分别从东南西北 4 个方向采
集树冠中部的成熟叶片各 500 g，等量混合。叶片采
集后在 90℃下杀青处理 20 min，在 60℃干燥箱中烘
干，粉碎，过 20 目筛备用。
表 1 楸树不同无性系的产地及代码
无性系品种 产地 缩写 无性系品种 产地 缩写
楸树无性系 2-5 河南省 CA2-5 楸树无性系 1 甘肃省 CA1
楸树无性系 1-4 河南省 CA1-4 楸树无性系 2 甘肃省 CA2
楸树无性系 2-8 河南省 CA2-8 楸树无性系 3 甘肃省 CA3
楸树无性系 9-1 河南省 CA9-1 楸树无性系 4 甘肃省 CA4
楸树无性系 1-1 河南省 CA1-1 楸树无性系 5 甘肃省 CA5
楸树无性系 008-1 河南省 CA008-1 楸树无性系 6 甘肃省 CA6
1． 2 主要试剂及仪器
2，2-二苯基-1-苦基肼(DPPH)、Folin-Ciocalteu
试剂购自美国 Sigma 公司;2-D-脱氧核糖购自上海
阿拉丁试剂有限公司;没食子酸标准品(中国药品生
物制品检定所 批号 110831-200904);2，6-二叔丁基-
4-甲基苯酚(BHT)购自国药集团化学试剂有限公
司;无水乙醇、石油醚、乙酸乙酯、正丁醇、铁氰化钾、
三氯乙酸、氯化铁、过氧化氢、硫代巴比妥酸、磷酸二
氢钠、磷酸氢二钠均为分析纯。
紫外 －可见分光光度计(UV-1800，上海美谱达
仪器有限公司);分析天平(AG204，METTLEＲ TO-
LEDO);旋转蒸发器(ＲE52AA，上海亚荣生化仪器
厂);离心机(TGL-16 高速台式冷冻离心机)。
2 研究方法
2． 1 粗提物及萃取物的制备
称取叶粉约 5 g，加入 50 mL 80%的乙醇 －水溶
液(v /v)(料液比 1 ∶ 10，w /v)，在 80℃下回流提取 3
次，每次 1 h，合并提取滤液，45℃旋转薄膜蒸发浓缩
至干，用蒸馏水定容至 50 mL，存储于 4℃冰箱，用于
测定总酚含量及抗氧化活性。
取筛选出的抗氧化活性高的植物叶粉 100 g，按
上述方法提取、浓缩，得粗提物浸膏，用 500 mL蒸馏
水配制成混悬液，依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇
分别萃取 5 8 次，将各萃取(余)相分别浓缩、干
燥，得石油醚萃取相、乙酸乙酯萃取相、正丁醇萃取
相和水(萃余)相，分别将各相配置成 1． 0 mg·mL －1
质量浓度的水溶液，进行总酚含量和抗氧化活性
检测。
2． 2 还原力的测定
采用 Oyaizu［2］的方法。精确吸取 0． 5 mL 粗提
物(1． 67 mg·mL －1)或各相(萃取相和萃余相)
(0. 20 mg·mL －1)，加 0． 5 mL 磷酸盐缓冲液(0． 2
mol·L －1，pH 6． 6)和 0． 5 mL 1%铁氰化钾溶液，
50℃水浴 20 min。迅速冷却，加入 0． 5 mL 10%三氯
乙酸(TCA)，混合均匀，12 000 r·min －1离心 10
min，取上清液 1． 0 mL 加 1． 0 mL 蒸馏水和 0． 2 mL
0． 1%氯化铁溶液反应 10 min，700 nm 下测定吸光
值。样品还原力表示为 0． 1 mg·mL －1抗坏血酸的
还原力的百分比。
2． 3 DPPH自由基清除率的测定
采用 Brandwilliams 等［3］的方法，略作修改。取
浓度分别为 1． 25、1． 67、2． 00、3． 34、5． 01、6． 67 mg·
mL －1的粗提物各 1 mL或各相(0． 50 mg·mL －1)，加
入 3 mL 0． 2 mmol·L －1的 DPPH 自由基乙醇溶液，
混匀后加入 4. 0 mL乙醇溶液，于室温下避光静置反
应 30 min后，在 517 nm下测定吸光值，空白以蒸馏
水代替提取液作为对照。楸树无性系叶粗提物在
1. 25 6. 67 mg·mL －1浓度下清除 DPPH自由基的
清除率达 50%时所需的样品浓度即 IC50，以 IC50的
倒数值大小代表其清除能力的强弱。按以下公式计
算样品对 DPPH自由基的清除率。
清除率 =
Ac － As
Ac
× 100 %
式中:AC 为空白样品的吸光值，AS 为不同浓度
样品的吸光值。
2． 4 羟自由基清除率的测定
按照 Ｒen等［4］的方法，取浓度分别为 0. 04、0．
13、0． 17、0． 20． 0． 50、1． 00 mg·mL －1的粗提物各
0. 2 mL或各相(0． 05 mg·mL －1)，加入 0． 1 mL Fe-
892
第 2 期 徐洪宇等:12 个楸树无性系叶片多酚含量与抗氧化活性
SO4． 7H2O(10 mmol·L
－1)，0． 1 mL EDTA(10 mmol
·L －1)，0. 5 mL 10 mmol·L －1 2-D-脱氧核糖溶液，
0． 9 mL磷酸盐缓冲溶液(0． 1 mol·L －1，pH 7． 4)和
0． 2 mL H2O2(10 mmol·L
－1)，37 ℃反应 60 min。
加入 1． 0 mL 2． 8% TCA 终止反应，再加入 1． 0 mL
1． 0%硫代巴比妥酸，沸水浴加热 15 min。冷却后于
532 nm 下测吸光值。按下列公式计算样品对羟自
由基的清除率，结果以自由基清除率(%)表示。
清除率 =
Ac － As
Ac
× 100 %
式中:AC 为空白样品的吸光值，AS 为不同浓度
样品的吸光值。
2． 5 总酚含量测定
参考 Turkmen等［5］的方法并略做改动。精确吸
取 40 μL粗提物或各相，加入 0． 5 mL 0． 1 mol·L －1
福林酚(Folin-Ciocalteu)试剂混匀，静置 5 min后加
入 7． 5%(M/V)碳酸钠溶液 0． 5 mL，室温下避光反
应 2 h，725 nm下测吸光值。以没食子酸(0． 1 5． 0
mg·mL －1)作为标品，绘制标准曲线(y = 11． 097x －
5． 049 3，Ｒ2 = 0． 998 6)。根据标准曲线计算总酚含
量，以每克样品干质量中含有的没食子酸毫克数计，
单位为 mg·g －1。
图 1 不同产地楸树无性系叶粗提物总酚含量及抗氧化活性(不同小写字母(a h)表示差异显著(p ＜ 0． 05))
2． 6 数据分析
试验数据使用 SPSS18． 0 软件进行 ANVOA 统
计分析，采用 SNK法进行显著性检验(p ＜ 0． 05)，其
中酚类物质含量与抗氧化活性的关系运用 Pearson
相关性分析。每个样品重复 3 次，结果以平均值 ±
标准差(x～ ± s)表示。
3 结果与分析
3． 1 各无性系叶粗提物总酚含量及抗氧化活性
图 1A显示:12 个楸树无性系叶粗提物均具有
一定的还原力，但不同无性系间因产地及无性系的
不同，其还原力差异显著(p ＜ 0． 05)。采自甘肃省
992
林 业 科 学 研 究 第 28 卷
的 6 个楸树无性系叶粗提物的还原力均显著比河南
省产地的高，2 个产地的 12 个楸树无性系中，生长
在甘肃省的 CA6(41． 61%)为还原力最高的无性系，
比河南省产地中还原力最强的 CA1-4(13． 32%)和
CA008-1(13. 12%)大 3 倍;其次为 CA5 和 CA2 无
性系。
DPPH 自由基是一种稳定的自由基，当反应体
系中存在抗氧化物质时，它可以和 DPPH 自由基的
单电子配对而使其吸光值变化，从而评价试验样品
的抗氧化能力［6］。图 1B 显示:不同楸树无性系叶
粗提物清除 DPPH 自由基的能力差异显著(p ＜
0. 05)。甘肃省产地的 6 个楸树无性系中除 CA3
外，其余 5 个楸树无性系叶粗提物清除 DPPH 自由
基的能力均强于河南省产地，且甘肃省产地的不同
楸树无性系对 DPPH 自由基的清除能力的差异较
大，而河南省产地的 6 个楸树无性系清除 DPPH 自
由基的能力相近;在 12 个楸树无性系中，甘肃省产
地的 CA6 叶粗提物清除 DPPH 自由基的能力最强，
其次为 CA2，CA3 最低。
12 个楸树无性系叶粗提物对羟自由基的清除
能力，以 IC50的倒数值大小代表对羟自由基的清除
能力的强弱。图 1C显示:各楸树无性系叶粗提物对
羟自由基的清除能力差异显著(p ＜ 0． 05)，其中，甘
肃省的 6 个楸树无性系中，除 CA1、CA3 外，其余 4
个楸树无性系叶粗提物清除羟自由基的能力均强于
河南省;在 2 个产地的 12 个楸树无性系中，清除羟
自由基能力最强的无性系是甘肃省的 CA6。
2 个产地 12 个楸树无性系叶粗提物中均含有
一定量的酚类物质，且含量差异显著(p ＜ 0． 05)(图
1D)。甘肃省产地的 6 个楸树无性系叶粗提物中总
酚含量均差异显著(p ＜ 0． 05)且比河南省产地的高，
其中，CA6 叶粗提物的总酚含量最高(31． 73 mg·
g －1)，其次为 CA2(29． 83 mg·g －1)，CA2-8(8． 57 mg
·g －1)的含量最低。
3． 2 各无性系叶粗提物总酚含量与抗氧化活性的
相关性分析
以 12 个楸树无性系的总酚含量为自变量，分
别以还原力、清除 DPPH 自由基的能力(IC50值的
倒数)、清除羟自由基的能力(IC50值的倒数)为因
变量，分析总酚含量与抗氧化活性的相关关系。结
果表明:总酚含量与还原力、DPPH 自由基清除率
及羟自由基清除率均极显著正相关(p ＜ 0． 01)，相
关系数分别为 0. 831、0． 719、0． 869，说明酚类物质
是楸树叶具有抗氧化活性的物质基础之一。这与
水果［7 － 9］、蘑菇［10］的多酚和抗氧化活性显著相关
的结果一致。
3． 3 楸树无性系 CA6 不同极性组分群的总酚含量
及抗氧化活性
上述结果表明，CA6 叶片的乙醇粗提物具有较
强的抗氧化活性。将 CA6 的粗提物依次用石油醚、
乙酸乙酯、正丁醇等溶剂萃取后得到不同极性的组
分群，考察不同极性组分群的总酚含量和抗氧化能
力。CA6 不同萃取相和萃余相的总酚含量及抗氧化
活性的差异显著(p ＜ 0． 05)(表 2) ，酚类成分从非极
性的石油醚萃取相到强极性的萃余相都有分布。可
见 CA6 叶片提取物中酚类成分结构复杂，极性差异
较大，其中，乙酸乙酯萃取相酚类成分含量(238． 20
mg·g －1)极显著高于正丁醇萃取相(40． 30 mg·
g －1)和石油醚萃取相(17． 37 mg·g －1)，萃余相的酚
类成分含量(9． 90 mg·g －1)，显著低于其它相。乙
酸乙酯萃取相对 DPPH 自由基的清除率强于 BHT，
而在还原力和羟自由基清除率略低于 BHT，即乙酸
乙酯萃取相具有较强的抗氧化活性。3 种抗氧化测
定方法中均以乙酸乙酯萃取相 ＞正丁醇萃取相 ＞石
油醚萃取相 ＞萃余相，这一顺序与其酚类成分含量
顺序一致，与相关性分析得到酚类成分与抗氧化活
性呈正相关的结果一致，说明 CA6 的抗氧化能力与
其中含有中等极性的酚类成分含量呈量效关系。
表 2 楸树无性系 CA6 不同极性组分群的总酚含量及抗氧化活性
组分 总酚含量 /(mg·g － 1) 还原力 /% DPPH自由基清除率 /% 羟自由基清除率 /%
石油醚相 17． 37 ± 0． 513 c 20． 70 ± 0． 738 d 25． 65 ± 0． 149 d 37． 18 ± 0． 131 d
乙酸乙酯相 238． 20 ± 0． 600 a 111． 32 ± 0． 943 b 80． 70 ± 0． 262 a 80． 34 ± 0． 098 b
正丁醇相 40． 30 ± 1． 281 b 39． 18 ± 0． 738 c 38． 73 ± 0． 127 c 44． 12 ± 0． 136 c
萃余相 9． 90 ± 0． 100 d 13． 08 ± 0． 896 e 16． 40 ± 0． 367 e 23． 49 ± 0． 031 e
BHT － 173． 29 ± 0． 448 a 77． 32 ± 0． 184 b 83． 75 ± 0． 143 a
注:BHT表示 2，6-二叔丁基-4-甲基茶酚;同列字母不同表示差异显著(p ＜ 0． 05)。
003
第 2 期 徐洪宇等:12 个楸树无性系叶片多酚含量与抗氧化活性
4 结论与讨论
不同的抗氧化测定方法因其检测的原理不同，
故其测定的结果可能不同，所以单一一种测定方法
不能准确的评价抗氧化活性［11］。本文采用还原力、
DPPH自由基清除率和羟自由基清除率 3 种测定方
法，对各楸树无性系的抗氧化活性进行测定。结果
发现，因楸树无性系及产地不同，其抗氧化活性不
同。酚类成分具有较好的抗氧化活性，本研究中酚
类成分与还原力、DPPH 自由基清除率及羟自由基
清除率呈极显著正相关，即酚类成分是其具有抗氧
化能力的物质基础之一。不同产地楸树无性系的抗
氧化活性及总酚含量存在较大的差异，主要是因各
楸树无性系生长环境及无性系的不同，其含有的次
生代谢产物的合成、积累量不同。本试验中，甘肃省
产地的 6 个楸树无性系抗氧化活性和总酚含量整体
强于河南省，这与甘肃省的 6 个楸树无性系的抗氧
化活性成分含量高于生长在河南省的 6 个楸树无性
系有关，也与两产地的地理、气候等差异有关。例
如:在高海拔地区，植物会合成能在紫外区有较强吸
收的酚类物质，以减少紫外线辐射对自身的伤害，使
其叶表面中酚类物质含量随着紫外辐射的增强而增
加［12］;所以处于高海拔地区的甘肃省，其紫外辐射
强于河南省，也是导致抗氧化活性和总酚含量整体
强于河南省的一个原因。因品种及产地引起的品
质、抗氧化能力等的差异与榛果［13］、苹果［14 － 15］、石
榴［16］等的研究结果类似。
产地为甘肃省的楸树无性系 CA6 是 12 个试验
材料中抗氧化活性最强及总酚含量最高的无性系，
同时 CA6 的不同萃取相和萃余相中，乙酸乙酯萃取
相的总酚含量及抗氧化活性最强，乙酸乙酯萃取相
中除含有具有抗氧化活性的中等极性的酚类成分
外，还含有不具有抗氧化能力的其它成分，但其清除
DPPH自由基能力强于 BHT，而在还原力和羟自由
基清除率测定中略低于 BHT，可见，CA6 的乙酸乙酯
萃取相具有开发潜力。
CA6 无性系因其具有种质资源的优势和较强的
抗氧化活性，可以作为下一步开发植物源类抗氧化
剂的重要资源。笔者将进一步对 CA6 叶片乙酸乙
酯萃取相中活性成分进行分离、纯化，明确其具体结
构，为更好利用植物资源开发新型天然抗氧化剂提
供理论依据。
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