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灵芝草提取物的体内抗氧化活性研究



全 文 :灵芝草提取物的体内抗氧化活性研究
刘广平1,左 婷2,王晓莉2,孙汉巨2* ,杨 帆2,王 霄2,张曼莉2
(1.安徽小刘食品股份有限公司,安徽合肥 230601;2.合肥工业大学生物与食品工程学院,安徽合肥 230009)
摘要 [目的]研究灵芝草提取物的体内抗氧化活性。[方法]以灵芝草提取物为原料,选用生理盐水为载体,VC,下标作阳性对照,分别
对小白鼠灌胃不同剂量的灵芝草提取物; 30 d后,测定小白鼠的血清、肝脏及心脏中总抗氧化力( T-AOC)、谷胱甘肽( GSH)、超氧化物歧
化酶( SOD) 和谷胱甘肽过氧化酶( GSH-Px) 的活力及丙二醛( MDA) 和羟自由基含量,评价其体内抗氧化能力。[结果]灵芝草提取物可
以显著提高小白鼠血清、肝脏及心脏中的总抗氧化力( T-AOC)、超氧化物歧化酶( SOD)、谷胱甘肽过氧化酶( GSH-Px) 和谷胱甘肽
( GSH) 。在 20 ~500 kDa和 10 ~20 kDa区间的提取物抗氧化效果最好。[结论]灵芝草具有一定的体内抗氧化作用。
关键词 灵芝草;提取物;膜分离;体内;抗氧
中图分类号 S567 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611( 2013) 25 -10269 -03
Study of in vivo Antioxidation Activity of Polyporus Lucidus Extracts
LIU Guang-ping et al ( Anhui Xiaoliu Food Company,Hefei,Anhui 230601)
Abstract [Objective]To study in vivo antioxidative activity of polyporus lucidus extract. [Method]With polyporus lucidus extract as raw
material,physiological saline as carrier,and vitamin C as positive sample,mice were fed with different molecular weights of ganoderma lucid-
um. 30 days later,after the animals were sacrificed,the spleen and thymus indexes were determined,and T-AOC,GSH,SOD,GSH-Px,
MDA and content of hydroxyl free radical in serum,serum,liver and heart were determined. [Result]The results showed that ganoderma lu-
cidum extracts could increase the spleen and thymus indexes,and significantly increase T-AOC,SOD and GSH-Px,and GSH content. The
extract of the molecular weights in 20 - 500 kDa and 10 - 20 kDa presented better antioxidative activity. [Conclusion]Polyporus lucidus has
the ability of in vivo antioxidation.
Key words Polyporus lucidus; Extract; Membrane separation; In vivo; Antioxidation
基金项目 2011 年国家自然科学基金项目“31171787”; 2012 年安徽省
长三角联合攻关项目“1201c0602005”。
作者简介 刘广平( 1973 - ) ,女,安徽合肥人,食品工程师,从事农产品
深加工研究,E-mail: 791813911@ qq. com。* 通讯作者,教
授,博士,从事农产品加工与贮藏研究,E-mail: sunhanjv@
163. com。
收稿日期 2013-07-31
灵芝草,又名变豆菜、山芹菜、鸭巴芹、鸭掌芹:为多年生
草本植物,高 50 ~ 80 cm;根状茎短,不明显,须根多数;茎直
立,无毛,具纵棱,上部叉状分枝;叶少数,基生叶有长柄,基
部鞘状,叶片掌状 3全裂或掌状 5裂,中裂片倒卵形,基部近
楔形;花期 6 ~7月,果期 8 ~ 9月[1]。研究表明,灵芝草不仅
有保肝、解毒、强心、镇静、健胃、消炎和止痛等功效;同时有
助于改善机体的免疫能力,增强抵抗力[2]。目前,关于灵芝
草的体内抗氧化活性的研究鲜有报道。笔者将灵芝草提取
物采用不同截留分子量的超滤膜截留后,采用灌胃方式喂养
小白鼠,研究其体内抗氧化活性,以期为灵芝草的产业化开
发提供技术支撑。
1 材料与方法
1. 1 材料
1. 1. 1 研究对象。灵芝草,9月份采自安徽省黄山山区,经
鉴定为正品。
1. 1. 2 动物。昆明种小鼠,6 ~8 周龄,体重(20 ±2)g,购自
安徽医科大学动物饲养中心。
1. 1. 3 主要仪器。FK-A组织捣碎机,购自江苏金坛市金城
国胜实验仪器厂;HH-2数显恒温水浴锅,购自江苏金坛市杰
瑞尔电器有限公司;FA1004电子天平,购自上海精科天平有
限公司;722E型可见分光光度计,购自上海光谱仪器有限公
司;HQ45Z型恒温摇床,购自中国科学院武汉科学仪器厂;
DHP-9032型电热恒温培养箱,购自上海一恒科学仪器有限
公司;KQ5200DE数控超声波清洗器,购自昆山市超声仪器有
限公司;SC-3614低速离心机,购自安徽中科中佳科学仪器有
限公司;多功能膜设备,购自合肥华康环保工程有限公司;
JML-50胶体磨,购自温州市瓯海梧田华慧乳化机械厂。
1. 1. 4 主要试剂。总抗氧化能力(T-AOC)测定试剂盒、谷
胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)、谷胱甘肽(GSH)、总超氧化物
歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)及羟自由基测定试剂盒,均购
自南京建成生物工程研究所;氯化钠、抗坏血酸、无水乙醇等
均为分析纯,市售。
1. 2 方法
1. 2. 1 灵芝草组分的提取。(1)灵芝草的预处理。将去根
的灵芝,按料液比 1∶9(W/V,g /ml,下同)加入蒸馏水,用组织
捣碎机捣至浆状。(2)细磨。用胶体磨将浆液进一步细磨,
物料粒度控制在 5 ~25 μm之间。(3)过滤。灵芝浆液依次
用 200目的纱布、600目的尼龙布的过滤,得滤液。(4)超滤。
分别用不同截留分子量的超滤膜对滤液进行膜分离[3]。分
别得到分子量小于 2. 5 kDa 的灵芝组分 1,分子量在 2. 5 ~
3. 5 kDa的灵芝草组分 2,分子量在 3. 5 ~10. 0 kDa的灵芝草
组分 3,分子量在 10. 0 ~20. 0 kDa的灵芝草组分 4,分子量在
20. 0 ~500. 0 kDa的灵芝组分 5。
1. 2. 2 试验小鼠的分组、饲养及处理方法。将小白鼠饲养
在(22 ±1)℃和 50% ~ 55%相对湿度环境下,每天进行光照
12 h和黑夜 12 h处理,自由饮食和饮水。随机分成 13组,每
组 8只小白鼠,均为雌性,分笼饲养。将灵芝草组分、VC 生
理盐水溶液,通过灌胃的方式喂养小鼠。VC 作为阳性对照。
第 1、2组分别灌胃浓度 100和 50 mg /kg体重剂量的组分 5;
第 3、4组分别灌胃浓度 100和 50 mg /kg体重剂量的组分 4;
安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2013,41(25):10269 - 10271 责任编辑 石金友 责任校对 李岩
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2013.25.059
第 5、6组分别灌胃浓度 100和 50 mg /kg体重剂量的组分 3;
第 7、8组分别灌胃浓度 100和 50 mg /kg体重剂量的组分 2;
第 9、10组分别灌胃浓度100和50 mg /kg体重剂量的组分1;
第 11、12组分别灌胃浓度 100 和 50 mg /kg 体重剂量的 VC;
第13组只灌胃生理盐水,连续喂养30 d。在小白鼠最后1次
灌胃后禁食 1夜,于眼眶取血,收集血液,在 4 ℃、4 000 r /min
条件下离心 3 min,上清液即为血清。小白鼠解剖后,收集脾
脏、胸腺、肾脏、肝脏和心脏。其中脾脏和胸腺分别称重,肾
脏、肝脏和心脏组织分别与冷却的浓度 0. 9%氯化钠溶液,以
1∶9的比例加入匀浆器,反复匀浆多次直至制成匀浆,上清液
在 4 ℃、4 000 r /min下离心 10 min,收集上清液备用[4]。
1. 2. 3 测定方法。MDA 含量测定采用硫代巴比妥酸比色
法[4],结果以 nmol /mg表示;总抗氧化能力(T-AOC)、谷胱甘
肽过氧化物酶(GSH-PX)、谷胱甘肽(GSH)、总超氧化物歧化
酶(SOD)及羟自由基的检测,均按南京建成生物工程研究所
试剂盒说明书及相关文献报道的方法进行测定[5 -7]。
1. 2. 4 统计分析。使用 SPSS17. 0 软件对所得数据进行
分析[8]。
2 结果与分析
2. 1 灵芝草对小鼠免疫器官重量的影响 由表 1 可知,与
对照组比较,灵芝草提取物使胸腺和脾指数增加。因此,通
过 30 d的喂养,5种组分的不同剂量的灵芝草提取物均可使
小鼠的胸腺和脾脏质量增加,促进其免疫功能。
表 1 灵芝草提取物对胸腺和脾脏的影响
序号 组别
胸腺指数∥mg /g
100 kg /kg 50 kg /kg
脾脏指数∥mg /g
100 kg /kg 50 kg /kg
1 组分 5 3. 42 3. 41 5. 28 5. 15
2 组分 4 3. 39 3. 38 5. 06 4. 89
3 组分 3 3. 36 3. 35 4. 82 4. 66
4 组分 2 3. 33 3. 32 4. 62 4. 49
5 组分 1 3. 30 3. 29 4. 48 4. 36
6 对照组 3. 22 3. 21 4. 35 4. 20
2. 2 灵芝草提取物对总抗氧化能力(T-AOC)的影响 T-
AOC反应了生物体内非酶抗氧化体系,不仅体现了各种抗氧
化剂之间的协作关系,也是抗氧化剂与机体疾病或衰老之间
关系的精确反应[9 -11]。由表 2 可知,与对照组相比,灵芝草
提取物使小白鼠血清、肾脏和心脏中 T-AOC 都有所增加。
另外,分子量在 20 ~500 kDa和10 ~ 20 kDa的灵芝草组分对
小白鼠 T-AOC 的促进效果大于对照组;说明灵芝草中主要
的抗氧化成分是分子量大于 20 kDa 的大分子物质,起抗氧
化作用的活性物质可能为多肽和多糖等。
2. 3 灵芝草提取物对谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)的影
响 GSH-Px是保护生物体免受氧化的重要酶,能催化过氧
化氢分解,保护细胞膜结构和功能的完整[12 -13]。由表 3 可
知,与对照组相比,灵芝草提取物使小白鼠血清、肾脏和心脏
中 GSH-Px 都有所增加。并且,分子量在 20 ~ 500 kDa 和
10 ~20 kDa的灵芝草组分对小白鼠 T-AOC的促进效果大于
对照组。
表 2 灵芝草提取物对 T-AOC的影响
序号 组别
全血∥U/ml
100
mg /kg
50
mg /kg
肾脏∥U/mg
100
mg /kg
50
mg /kg
心脏∥U/mg
100
mg /kg
50
mg /kg
1 组分 5 112. 34 75. 58 0. 90 0. 47 0. 90 0. 60
2 组分 4 106. 66 97. 92 0. 86 0. 68 0. 87 0. 83
3 组分 3 68. 82 68. 08 0. 48 0. 13 0. 55 0. 34
4 组分 2 68. 32 46. 62 0. 32 0. 10 0. 69 0. 39
5 组分 1 51. 06 32. 80 0. 33 0. 17 0. 68 0. 45
6 对照组 96. 20 84. 12 0. 57 0. 19 0. 52 0. 50
7 空白组 45. 38 45. 38 0. 03 0. 03 0. 22 0. 22
表 3 灵芝草提取物对 GSH-PX的影响
序号 组别
全血∥U/ml
100
mg /kg
50
mg /kg
肾脏∥U/mg
100
mg /kg
50
mg /kg
心脏∥U/mg
100
mg /kg
50
mg /kg
1 组分 5 274. 58 266. 10 2 726. 77 1 922. 15 3 325. 62 2 645. 46
2 组分 4 191. 53 189. 83 2 266. 53 1 355. 93 2 550. 60 2 330. 82
3 组分 3 155. 93 100. 00 1 847. 64 1 698. 64 2 056. 67 1 352. 86
4 组分 2 133. 90 79. 66 1 064. 33 1 153. 48 1 864. 66 827. 18
5 组分 1 132. 20 128. 81 1 062. 93 1 029. 34 1 110. 47 884. 55
6 对照组 13. 56 13. 56 1 428. 39 1 428. 39 1 174. 09 1 174. 09
7 空白组 132. 71 132. 71 1 138. 20 1 138. 20 1 029. 50 1 029. 50
2. 4 灵芝草提取物对谷胱甘肽(GSH)的影响 GSH是一
种低分子清除剂,对·OH和 H2O2 有较强的清除能力,可减
轻脂质过氧化对机体的损伤,在预防癌变和抗衰老方面,有
非常重要的意义。由表 4可知,喂养灵芝草能够提高小白鼠
肝脏和肾脏内 GSH 的活性,与对照组相比,喂养分子量在
20 ~500 kDa 和 10 ~ 20 kDa 的灵芝草组分能更好地提高
GSH的活性。
表 4 灵芝草提取物对 GSH的影响
序号 组别
肝脏∥U/mg
100 mg /kg 50 mg /kg
肾脏∥U/mg
100 mg /kg 50 mg /kg
1 组分 5 282. 80 128. 43 299. 20 227. 68
2 组分 4 144. 26 94. 04 278. 60 118. 11
3 组分 3 149. 34 52. 32 200. 54 165. 62
4 组分 2 123. 88 100. 52 116. 21 87. 61
5 组分 1 132. 90 89. 94 159. 93 60. 23
6 对照组 148. 09 68. 09 167. 19 119. 68
7 空白组 89. 83 89. 83 130. 01 130. 01
2. 5 灵芝草提取物对总超氧化物歧化酶(SOD)的影
响 SOD是保护生物体免受氧化的重要酶,能非常有效地催
化超氧阴离子自由基的分解,对机体的氧化和抗氧化平衡起
着重要作用[14 -16]。由表 5 可知,喂养灵芝草能够提高 SOD
在全血中的活性。与对照组相比,喂养分子量 20 ~ 500 kDa
和 10 ~20 kDa 的灵芝草组分能更好地提高小白鼠血液中
SOD的活性,但对于肝脏和心脏中的 SOD 活性没有明显影
响;可能是由于灵芝草中的活性物质提高了血液中 SOD 的
活力,增加了抗氧化能力,而不能提高肝脏和心脏中 SOD的
活性。
07201 安徽农业科学 2013 年
表 5 灵芝草提取物对 SOD的影响
序号 组别
全血∥U/ml
100
mg /kg
50
mg /kg
肾脏∥U/mg
100
mg /kg
50
mg /kg
心脏∥U/mg
100
mg /kg
50
mg /kg
1 组分 5 110. 20 86. 51 285. 17 249. 61 142. 85 154. 23
2 组分 4 78. 18 41. 42 263. 93 245. 84 148. 77 148. 31
3 组分 3 68. 41 49. 70 247. 73 256. 39 150. 59 152. 41
4 组分 2 55. 44 29. 95 251. 12 252. 62 117. 83 141. 94
5 组分 1 38. 23 37. 08 256. 39 243. 58 143. 31 140. 58
6 对照组 57. 01 50. 34 226. 62 238. 30 151. 50 149. 22
7 空白组 35. 19 35. 19 244. 33 244. 33 143. 31 143. 31
2. 6 灵芝草提取物对微量丙二醛(MDA)的影响 MDA是
衡量机体代谢的敏感指标,可以反应机体受自由基攻击的严
重程度,客观地反映机体产生自由基的水平[17]。由表 6 可
知,灵芝草对于肝脏和肾脏中的 MDA活性没有明显影响,可
能是由于灵芝草中的活性物质对肝脏和肾脏中的 MDA没有
明显的抑制作用。
表 6 灵芝草提取物对组织中MDA含量的影响
序号 组别
肝脏∥nmol /mg
100 mg /kg 50 mg /kg
肾脏∥nmol /mg
100 mg /kg 50 mg /kg
1 组分 5 2. 81 2. 95 2. 30 2. 50
2 组分 4 2. 31 2. 14 2. 31 2. 01
3 组分 3 2. 25 2. 31 2. 34 1. 95
4 组分 2 2. 52 2. 16 2. 04 1. 68
5 组分 1 2. 31 1. 98 1. 66 1. 74
6 对照组 2. 54 2. 43 1. 89 1. 93
7 空白组 1. 84 1. 84 1. 24 1. 24
2. 7 灵芝草提取物对全血羟自由基的抑制作用 目前,羟
基自由基(·OH)是所知活性氧自由基中对生物体毒性最
强、危害最大的一种自由基,抑制羟自由基的生成是评价体
内抗氧化能力的一个重要指标。由表 7可知,灵芝草对于抑
制小白鼠血液中的羟自由基能力没有明显影响,可能是由于
灵芝草中的活性物质对肝脏和肾脏中的羟自由基没有明显
的抑制作用。
表 7 灵芝草提取物对羟自由基的抑制作用
序号 组别
抑制羟自由基能力∥U/ml
100 mg /kg 50 mg /kg
1 组分 5 902. 67 913. 34
2 组分 4 924. 01 898. 41
3 组分 3 904. 81 903. 74
4 组分 2 912. 28 852. 53
5 组分 1 957. 09 938. 95
6 VC 954. 96 929. 35
7 空白 697. 81
3 结论与讨论
试验结果表明,灌胃饲养小白鼠 30 d后,灵芝草提取物
可以明显提高小白鼠血清、肝脏及心脏中的总抗氧化力(T-
AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化酶(GSH-
Px)和谷胱甘肽(GSH),但对羟自由基和 MDA,没有明显的
抑制作用。因此,灵芝具有体内抗氧化作用,且各组分的抗
氧化能力大小为组分 5 >组分 4 >组分 3 >组分 2 >组分 1,
说明灵芝草的抗氧化成分大部分为分子量大于 10 kDa的大
分子物质,具体物质有待后续试验进一步研究。
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1720141卷 25期 刘广平等 灵芝草提取物的体内抗氧化活性研究