楊艷杰,何弘水
(漯河醫(yī)學(xué)高等??茖W(xué)校,河南 漯河 462002)
氧在生物體內(nèi)通過單電子還原產(chǎn)生化學(xué)性質(zhì)活潑的物質(zhì)稱為活性氧,包括超氧陰離子自由基(·O2-)、過氧化氫(H2O2)、羥基自由基(·OH)等[1]?;钚匝醯陌胨テ诤芏?,但它們可以與多元不飽和脂肪酸作用,造成脂質(zhì)過氧化。脂質(zhì)過氧化是造成生物體氧化損傷的主要原因。不飽和脂肪酸是生物膜的基本組成成分,極易被活性氧氧化損傷,造成生物膜結(jié)構(gòu)和功能的破壞,從而誘發(fā)多種慢性疾病[2]。因此,消除自由基、抑制脂質(zhì)過氧化已成為生命科學(xué)領(lǐng)域的一項(xiàng)重要課題。本實(shí)驗(yàn)從清除DPPH自由基、清除·O2-、清除H2O2,抑制·OH、還原力等方面比較獼猴桃根提取物的抗氧化效果,為獼猴桃根生物活性成分的綜合開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。
HP8453紫外可見分光光度計(jì):美國惠普;pH25-S型酸度計(jì):北京華瑞博遠(yuǎn)科技公司;800型離心沉淀器:河南斯泰儀器有限公司。
還原性輔酶Ⅰ(NADH),二甲基酚嗪硫酸鹽(PMS),氮四唑藍(lán)(NBT),二苯基苦基苯(DPPH),菲洛嗪,氯化亞鐵,氯化鐵,亞鐵氰化鉀(K4[Fe(CN)6]),鄰菲咯啉,過氧化氫,三氯乙酸(CCl3COOH),鉬酸銨[(NH4)2MoO4],硫代硫酸鈉(NaS2O3),碘化鉀,淀粉,VC,硫脲,乙酸乙酯,無水乙醇。試劑均為分析純,實(shí)驗(yàn)用水為重蒸餾水(ddH2O)。
獼猴桃根10 kg切碎,80℃以下烘干至水分小于10%,粉碎小于20目,用乙醇(65%)45℃以下回流提取3次,提取液于50℃減壓濃縮,得約300 g深黃色流浸膏,然后取200 g膏狀物,加入適量蒸餾水,攪成糊狀混合液,依次用乙酸乙酯萃取3次(每次500 mL),合并提取液,減壓回收溶劑得獼猴桃根提取固體,用65%乙醇精確配制成濃度分別為 5.0、10.0、20.0、40.0、60.0、80.0、100.0、200.0、400.0、600.0、800.0μg/mL 和 1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mg/mL 的樣品(ERHM)溶液。
同時(shí)計(jì)算清除DPPH的半數(shù)有效濃度EC50。用VC作對照,進(jìn)行平行實(shí)驗(yàn)。ERHM對DPPH有較強(qiáng)的清除作用,且呈現(xiàn)濃度依賴性。VC的EC50為7.2μg/mL,ERHM 的 EC50為 8.03μg/mL。
參考Liu等[4]的方法檢測ERHM對超氧陰離子的清除能力。取不同濃度的ERHM溶液0.3mL分別加入由120μmol/L的PMS、936μmol/L的NADH、300μmol/L的NTB溶液(均用0.1 mol/L的pH=7.4的磷酸鹽緩沖溶液配制)各0.75 mL所建立的反應(yīng)體系中,混勻,室溫靜置反應(yīng)10 min,于560 nm處測定吸光度值A(chǔ)0;以65%乙醇代替ERHM,560 nm處測定A0;以磷酸鹽緩沖溶液代替PMS溶液,在560 nm處測定A2;65%乙醇調(diào)零。均平行測定3次。對超氧陰離子清除率和EC50的計(jì)算方法同前。ERHM對超氧陰離子具有較強(qiáng)的清除作用,在 1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mg/mL 時(shí),清除率分別是 35.57%、48.65%、66.74%、72.11%、76.18%,EC50為1.28 mg/mL。
參考Fenton反應(yīng)體系[5]檢測ERHM抑制羥基自由基(·OH)的能力。反應(yīng)體系組成:60μL 1.0 mmol/L Fe2+溶液,90μL 1.0 mmol/L 鄰菲咯啉溶液,150μL 0.12%H2O2溶液,2.4 mL pH=7.8的磷酸鹽緩沖溶液,分別加入不同濃度的ERHM溶液300μL,混勻,室溫反應(yīng)20 min,510 nm處測定A1;65%乙醇代替抗氧化劑,測定A0;pH=7.8的磷酸鹽緩沖溶液代替鄰二氮菲,測定A2,65%乙醇調(diào)零。均平行測定3次。清除率及EC50計(jì)算方法同前。結(jié)果見圖2。
在0~4 mg/mL,ERHM抑制羥基自由基的能力呈現(xiàn)濃度依賴性。ERHM濃度達(dá)5.0 mg/mL時(shí),抑制羥基自由基(·OH)能力可達(dá)69.4%,其EC50為1.57 mg/mL。
參考Oyaizu方法[6]依次加入0.75 mL磷酸鹽緩沖溶液(pH=6.6)、0.75 mL 1%的 K4[Fe(CN)6]、0.75 mL 不同濃度的ERHM溶液,混勻,50℃水浴30 min,冰水浴冷卻,加入0.75 mL 1%CCl3COOH,4℃下離心10 min(3000 r/min)。取上清液1.5 mL,加入 ddH2O 1.5 mL、1%FeCl30.75 mL,混勻,室溫靜置 10 min,700 nm 處測定A1;以ddH2O代替ERHM溶液,測定A0;ddH2O調(diào)零。均平行測定3次。以110 mg/mL VC在700 nm處的A為標(biāo)準(zhǔn),按下式計(jì)算相對還原力:RP=×100%,結(jié)果見圖3。
同時(shí)計(jì)算ERHM還原力的EC50。ERHM還原力較強(qiáng),其EC50為0.28 mg/mL,約是VC(EC50為0.08 mg/mL)的3.5倍。
H2O2是強(qiáng)氧化劑,且易透過細(xì)胞膜,并引起氧化損傷。本實(shí)驗(yàn)采用置換滴定法檢測H2O2濃度。取不同濃度的ERHM溶液各1.0 mL分別與1.0 mL 0.1 mol/mL H2O2混合,加入 2 滴 3%的(NH4)2MoO4、2 mol/L H2SO410 mL、1.8 mol/L KI 7.0 mL,用 0.005 mol/L NaS2O3滴定,待體系變黃,加入1 mL淀粉溶液,繼續(xù)滴定到無色即為終點(diǎn)。滴定樣品試劑的體積為V1,滴定H2O2所用體積為V0。平行滴定3次。計(jì)算清除率100%。結(jié)果見圖4。
結(jié)果顯示樣品ERHM對過氧化氫具有一定的消除作用,在濃度為100μg/mL時(shí)對過氧化氫的清除率為42%,比VC要小(同樣條件下VC清除率為91%)。
本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,ERHM具有較強(qiáng)的還原力,這與較強(qiáng)抑制羥基自由基的產(chǎn)生及消除過氧化氫有關(guān),同時(shí)也具有消除DPPH和超氧陰離子等活性氧的能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了ERHM的多方面抗氧化活性,且隨其濃度增加而增大。所以,ERHM有效成分具有較為顯著的抗氧化作用。
現(xiàn)代研究已經(jīng)證實(shí),在生命活動(dòng)的氧化代謝過程中會(huì)不斷產(chǎn)生各種自由基,其中超氧陰離子、過氧化氫、羥基自由基等引起的細(xì)胞損傷過程是微粒體脂質(zhì)過氧化和多不飽和脂肪酸(PUFA)氧化變性的主要原因[2]。當(dāng)PUFA遭受到氧化損傷時(shí)細(xì)胞即失去完整性,破壞了鑲嵌于膜系統(tǒng)上的許多酶的空間構(gòu)型,使得酶的空隙擴(kuò)大、通透性增加,出現(xiàn)退行性變化,從而使內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、線粒體膜、溶酶體膜等生物膜系統(tǒng)的鑲嵌狀態(tài)發(fā)生變化,導(dǎo)致廣泛損傷和病變。自由基一般都不穩(wěn)定,壽命很短,檢測自由基的清除能力是評價(jià)抗氧化物質(zhì)抗氧化活性的重要方法。還原力反映了一種物質(zhì)作為電子供體的能力,藥物還原力和捕獲過氧化氫能力的大小在一定程度上反映了其預(yù)防性抗氧化功能的強(qiáng)弱。
[1]楊宏杰,陳咸川,鄭敏,等.黃芪和丹參清除自由基能力的研究[J].復(fù)旦學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2003(6):935-938
[2]崔劍,李兆隴,洪嘯吟,等.自由基生物抗氧化與疾病[J].清華大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2000(6):9-12
[3]Amarow icz R,N aczk M.Shahidi F1Antioxidant activity of various fractions of non-tanin pheno lics of cano lahulls[J].J A gric Food Chem,2000,48:2755-2759
[4]Liu F,OoiV E C,Chang S T.Free radicals scavenging activity of mush room polysaccharide extracts[J].Life Sci,1997,60:763-771
[5]Yu W L,Zhao Y P,Shu B.The radical scavenging activitiesof Radix Puerariae isoflavonoids:A chem ilum inescencestudy[J].Food Chem,2004,86:525-529
[6]Oyaizu M.Studies on products of browning reactions:antioxidant activities of products of browning reaction prepared fromglucose amine[J].J P J Nutr,1986,44:307-315