菊芋葉黃酮類化合物的體外抗氧化活性研究

1、文章編號(hào)1001 3601(201104 0221 0052 03菊芋葉黃酮類化合物的體外抗氧化活性研究楊明俊,王亮,吳婧,李志忠(蘭州理工大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院,甘肅蘭州730050摘 要為探討菊芋葉黃酮類化合物的體外抗氧化活性,采用分光光度法測(cè)定了菊芋葉黃酮類化合物對(duì)O-2 和 OH的清除能力,以及對(duì)豬油氧化的抑制作用。結(jié)果表明:隨菊芋葉黃酮類化合物濃度的增加,其對(duì)O-2 和 OH的清除能力也相應(yīng)增加。當(dāng)菊芋葉黃酮濃度達(dá)100 g/m L時(shí),對(duì)O-2 的清除率達(dá)到66.45%,對(duì) OH的清除率可達(dá)69.33%。此外,菊芋葉黃酮對(duì)油脂也表現(xiàn)出良好的抗氧化作用,可抑制豬油POV值的升高。關(guān)鍵詞

2、菊芋葉;黃酮類化合物;抗氧化性;清除率中圖分類號(hào)S632.9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼AStudy on An tioxidant Activity of Flavonoids fromHelia nthus tuberosus leaves in vitroYAN G Ming jun,WANG Liang,WU Jing,LI Zhi zho ng(School of Lif e Science and Engineering,Lanzhou University of Technology,Lanzhou,Gansu730050,ChinaAbstract:Scavenging ability of f

3、lavonoid from H elianthus tuber osus leaves on O-2 and OH w as determ ined by ultraviolet and visible spectro photom eter to ex plore its in vitro antio xidant activity.The results show ed that the scaveng ing ability of flav onoid from H elianthus tuber osus leaves on O-2 and OH increased w ith the

4、 increase o f flavo noid concentration,and up to66.45%and69.33%respectiv ely w hen the flavonoid concentr ation w as100 g/m L,Flav onoid from H elianthus tuber osus leaves also had goo d antioxidant activity on lard and could inhibit the increase of POV.Key words:H elianthus tuber osus leaves;flavon

5、oids;antio xidant activity;scav enging rate菊芋俗稱洋姜(H alianths T uber,屬菊科向日葵屬的多年生宿根草本半野生植物1。菊芋適應(yīng)性強(qiáng),耐寒、耐旱、耐貧瘠、耐鹽堿,能經(jīng)受霜打和抵御多種植物疾病,少蟲害。菊芋的地下塊莖含豐富的菊糖,或轉(zhuǎn)化為左旋糖,比蔗糖甜度還高,可用來(lái)制糖和釀酒,是重要的能源植物之一。常用來(lái)炒食或腌制加工,風(fēng)味獨(dú)特,屬無(wú)污染的綠色食品2。黃酮類化合物(Flavonoids是存在于自然界的一大類化合物,具有多種生物活性功能,在食品和醫(yī)藥工業(yè)上有廣泛的應(yīng)用,其中抗氧化作用尤為明顯。近年來(lái),隨著人們生活水平的不斷提高,人類對(duì)保

6、健食品越來(lái)越重視,而黃酮類化合物由于其獨(dú)特的保健功效而備受人們的關(guān)注3。我國(guó)菊芋資源豐富,但以菊芋為對(duì)象的研究大多主要圍繞菊芋塊莖進(jìn)行,對(duì)于地上部分菊芋葉的研究卻相對(duì)較少,這使得大量的菊芋葉資源被廢棄。菊芋葉資源廣、采摘期長(zhǎng)、價(jià)格低廉、保鮮問題易解決,因而,具有很大的開發(fā)和應(yīng)用空間。如果對(duì)每年數(shù)以千萬(wàn)噸計(jì)的菊芋葉資源加以利用,其社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益是不言而喻的。為此,對(duì)菊芋葉黃酮類化合物的體外抗氧化性進(jìn)行研究,以期更好地開發(fā)利用菊芋葉資源。收稿日期 2010 12 09;2011 03 02修回基金項(xiàng)目 蘭州理工大學(xué)優(yōu)秀青年資助計(jì)劃(1008ZCX007;蘭州理工大學(xué)博士啟動(dòng)基金(BS08200

7、904 作者簡(jiǎn)介 楊明俊(1976-,男,博士,講師,從事生化藥理研究。E mail:yangmj38苗淑杰,喬云發(fā),韓曉增.大豆連作障礙的研究進(jìn)展J.中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2007,15(3:203 206. 39戰(zhàn)秀梅,韓曉日,劉小虎,等.大豆連作及其根茬腐解物對(duì)大豆根系分泌物中異黃酮類物質(zhì) 黃豆甙元(da idzein的影響J.土壤通報(bào),2005,36(5:739742.40戰(zhàn)秀梅,韓曉日,楊勁峰,等.大豆連作及其根茬腐解物對(duì)大豆根系分泌物中酚酸類物質(zhì)的影響J.土壤通報(bào),2004,35(5:631 635.41蔣先軍,駱永明,趙其國(guó),等.鎘污染土壤植物修復(fù)的EDT A調(diào)控機(jī)理J.土壤學(xué)報(bào),2

8、003,40(2:205209.42廖敏,黃昌勇.黑麥草生長(zhǎng)過(guò)程中有機(jī)酸對(duì)鎘毒性的影響J.應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2002,13(1:109 112. 43劉雯,丘錦榮,衛(wèi)澤斌,等.植物及其根系分泌物對(duì)污水凈化效果的影響J.環(huán)境工程學(xué)報(bào),2009,3(6:971 976.44李光輝,楊霞,徐加寬,等.不同濕地植物的根系酸化作用與重金屬吸收J(rèn).生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào),2009,18(1:97 100.(責(zé)任編輯:楊 林貴州農(nóng)業(yè)科學(xué) 2011,39(4:5254 Guizho u A g ricultur al Sciences1材料與方法1.1材料及試劑菊芋葉:種植于蘭州理工大學(xué)西校門外,品種為青芋一號(hào),其鮮葉采于

9、秋霜前,洗凈后置于60 恒溫干燥箱里烘干,烘干物用高速粉碎機(jī)粉碎制成植物干粉,密封于塑料袋中備用。豬油:由市售新鮮豬板油在實(shí)驗(yàn)室中文火熬煉而成,當(dāng)油溫降到溫?zé)釙r(shí)即投入使用。氫氧化鈉、鹽酸、三氯化鐵、濃硫酸、碘化鉀、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、三羥甲基氨基甲烷(T ris、焦性沒食子酸(鄰苯三酚、硫酸亞鐵、雙氧水、三氯甲烷、冰乙酸、2,6 二叔丁基對(duì)甲酚(BH T、特丁基對(duì)苯二酚(TBH Q、硫代硫酸鈉、石油醚、95%乙醇、維生素C(VitC、淀粉等均為國(guó)產(chǎn)分析純。1.2儀器H H 2數(shù)顯恒溫水浴鍋(國(guó)華電器有限公司、UV 9200紫外可見分光光度計(jì)(北京瑞利分析儀器公司、RE 5286A型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)

10、儀(上海亞榮生化儀器廠、KQ 600DE型數(shù)控超聲儀(40KH z,昆山市超聲儀器有限公司、GZX 9240M BE數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱(上海博訊有限公司醫(yī)療設(shè)備廠、GS 6202小型高速粉碎機(jī)(北京錕捷玉誠(chéng)機(jī)械設(shè)備公司。1.3方法1.3.1菊芋葉黃酮提取液的定性檢測(cè)定性檢測(cè)供試液的制備4:取菊芋葉粉,加1 10乙醇提取,石油醚除葉綠素,活性炭吸附,酚/水洗脫,乙醚除酚后得到顏色反應(yīng)供試液。定性顯色反應(yīng)5:1鹽酸 鎂粉反應(yīng);2金屬鹽類試劑的絡(luò)合反應(yīng);3與濃硫酸的反應(yīng);4與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)。表1鄰苯三酚自氧化速率測(cè)定加樣量T able1Adding amount of pyr og allol fo

11、r auto ox idat ion rate deter minatio n管號(hào)No.添加量A dding amo untT risH Cl/mL鄰苯三酚溶液/ L不同濃度抗氧化溶液/mL19-2950-39-0.249500.21.3.2菊芋葉黃酮類化合物的提取參照文獻(xiàn)6中的方法提取。1.3.3菊芋葉黃酮類提取物清除超氧陰離子(O-2 能力的測(cè)定根據(jù)文獻(xiàn)7的方法,設(shè)置黃酮提取物濃度為0 g/mL,20 g/mL,40 g/m L, 60 g/mL,80 g/mL,100 g/m L,VitC溶液為對(duì)照。按表1進(jìn)行,測(cè)定波長(zhǎng) 為420nm,每30s測(cè)定一次,共測(cè)4min。清除率/%=( A0

12、 A1/ A0 100A0為對(duì)照樣的吸光值。A1為加入各濃度菊芋葉黃酮提取物及各濃度VitC溶液的吸光值。1.3.4菊芋葉黃酮類提取物清除羥自由基( OH能力的測(cè)定根據(jù)文獻(xiàn)8的方法,采用硫酸亞鐵 雙氧水法測(cè)定,提取物濃度同1.3.3,對(duì)照為VitC溶液,在波長(zhǎng)536nm條件下分別測(cè)各管吸光值。計(jì)算公式為:清除率/%=(A樣品-A損傷/(A損傷-A未損傷 100 1.3.5菊芋葉黃酮類提取物抗豬油氧化性能的測(cè)定9參照GB5538 2005 油脂過(guò)氧化值測(cè)定方法 測(cè)定過(guò)氧化值(POV,以質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%菊芋葉黃酮提取物為待測(cè)物,等濃度2,6 二叔丁基對(duì)甲酚(BH T和特丁基對(duì)苯二酚(TBH Q為

13、陽(yáng)性對(duì)照,只加80%乙醇2mL的油樣為空白對(duì)照,以POV大小表示油脂的氧化速度,以每千克樣品中活性氧的毫摩爾數(shù)表示。POV值用下列公式進(jìn)行計(jì)算: POV=(V1-V2 M/m 1000式中,POV為樣品的過(guò)氧化物值(m mol/kg, V1為試樣消耗硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積(mL,V2為空白試驗(yàn)消耗硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積(mL,M 為硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的摩爾濃度(mol/L,m為樣品質(zhì)量(g。2結(jié)果與分析2.1定性檢測(cè)由菊芋葉乙醇提取液的顏色反應(yīng)結(jié)果(表2可知,菊芋葉提取物的顏色反應(yīng)呈現(xiàn)出黃酮類化合物的特征,從而證實(shí)提取物為黃酮類化合物。2.2菊芋葉黃酮類提取物清除O-2 的能力選擇VitC溶液

14、與菊芋葉黃酮類提取物進(jìn)行清除O-2 能力對(duì)比(圖1。結(jié)果表明,VitC溶液與菊芋葉黃酮類提取物對(duì)O-2 均有清除作用,且隨濃度的增加而增強(qiáng)。在試驗(yàn)選定的濃度范圍內(nèi),菊芋葉黃酮類提取物對(duì)O-2 最終的清除率達(dá)到66.45%,表現(xiàn)出良好的清除效果。表2菊芋葉黃酮提取液的定性檢測(cè)T able2Qualitativ e detectio n o f extr acting solution fr om H elianthus tuberos us leaves試劑Reagent顏色反應(yīng)Color reactio n結(jié)果Result鹽酸+鎂粉有泡沫反應(yīng),桃紅色可能是黃酮類1%三氯化鐵溶液墨綠色沉淀可能是

15、黃酮類或黃酮醇類濃硫酸棕黃色可能是黃酮類或黃酮醇類4%的N aOH水溶液亮黃色可能是黃酮類、黃酮醇類或異黃酮類53第4期楊明俊等 菊芋葉黃酮類化合物的體外抗氧化活性研究 2.3菊芋葉黃酮類提取物清除 OH 的能力不同濃度VitC 與菊芋葉黃酮類提取物清除 OH 的能力見圖2。結(jié)果表明:VitC 溶液與菊芋葉黃酮類提取物對(duì) OH 均有清除作用,且隨濃度的增加而增強(qiáng)。當(dāng)菊芋葉黃酮類提取物濃度達(dá)到100 g/m L 時(shí),其對(duì) OH 的清除率達(dá)69.33%,表現(xiàn)出良好的清除效果。2.4菊芋葉黃酮類提取物對(duì)豬油的抗氧化性能BH T 、T BH Q 是目前油脂中最常用的抗氧化劑,具有明顯的抗氧化效果。圖3

16、顯示,在加入菊芋葉黃酮提取物、BH T 及TBH Q 的油樣圖3菊芋葉黃酮類物質(zhì)抗豬油的氧化性能Fig.3 Pr otecting ef fect o f flav onoid fro m H elianthustuber osus leav es ag ainst the lipid ox idatio n in lar d中,其POV 值都明顯比未添加抗氧化劑的空白對(duì)照樣POV 值低,所測(cè)菊芋葉黃酮提取物對(duì)豬油具有一定的抗氧化作用,且隨著時(shí)間的增長(zhǎng),未添加抗氧化物質(zhì)的對(duì)照樣與添加樣品的油樣的POV 值差距越大。試驗(yàn)進(jìn)行至12d 時(shí),空白對(duì)照(不加抗氧化劑的豬油樣的POV 值超過(guò)11.3mm

17、o l/kg,失去了食用價(jià)值,而此時(shí)添加0.5%菊芋提取物處理的POV 值僅為5.2mm ol/kg,顯示出一定的抗油脂氧化能力。3結(jié)論與討論我國(guó)擁有大量的菊芋葉資源,若對(duì)這些菊芋資源加以開發(fā)和利用,將對(duì)天然抗氧化劑的研究與開發(fā)起到一定的積極作用。通過(guò)對(duì)菊芋葉黃酮類提取物清除自由基能力的測(cè)定,證明其對(duì)超氧陰離子和羥基自由基均有良好的清除能力,且清除效果隨著提取液濃度的增加而增加。從抗油脂過(guò)氧化效果可以看出,0.5%的菊芋葉黃酮類提取物對(duì)豬油具有一定的抗氧化作用,且隨著時(shí)間的增長(zhǎng),未添加抗氧化物質(zhì)的對(duì)照樣與添加樣品的油樣POV 值差距增大。綜上所述,菊芋葉黃酮類化合物具有良好的抗氧化能力。因此,可將其作為抗氧化劑應(yīng)用到食品和藥品中。參考文獻(xiàn)1潘紅麗.神奇的多功能植物 菊芋J.科技咨詢導(dǎo)報(bào),2007(14:251.2牛建彪.菊芋的特征特性及高產(chǎn)栽培技術(shù)J.甘肅農(nóng)業(yè)科技,2005(7:40 41.3肖坤福,廖曉峰.黃酮類化合物研究進(jìn)展及應(yīng)用J.食品研究與開發(fā),2003(4:14 18.4劉成梅,游海.天然產(chǎn)物有效成分的分離與應(yīng)用J.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003:21l 220.5吳立軍.天然藥物化學(xué)M .5版.北京:人民衛(wèi)生出版社,2009:169 216.6吳婧,李志忠,楊明俊.正交法優(yōu)選菊芋葉黃酮類物質(zhì)的提取工藝條件J.中國(guó)食品工業(yè),2010(8:62 63.7許