幾種藥食植物清除自由基與黃酮和鐵元素含量的相關(guān)性研究

郭艷華

（江漢大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，湖北武漢430056）

幾種藥食植物清除自由基與黃酮和鐵元素含量的相關(guān)性研究

郭艷華

（江漢大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，湖北武漢430056）

用乙醇有效提取馬齒莧、魚腥草、甘草、野菊花、葛根、桑葉中的黃酮，用比色法測定黃酮含量；用濕法消化提取6種藥食植物中的鐵元素，采用原子吸收光譜法測定其中鐵的含量；對6種藥食植物DPPH自由基的清除作用與黃酮和鐵的含量的相關(guān)性進行了研究。結(jié)果表明：6種藥食植物中都含有一定量的黃酮和鐵元素，且DPPH自由基的清除作用與黃酮和鐵元素含量也存在一定的相關(guān)性。

藥食植物；鐵元素；黃酮；DPPH自由基

藥食同源植物中的黃酮類化合物和某些無機金屬元素均具有其重要的生物活性作用。近年來國內(nèi)外研究表明，有些無機元素與黃酮結(jié)合成金屬配合物協(xié)同作用可以發(fā)揮其更好的生物活性［1-4］。因此，探討中國傳統(tǒng)的藥食同源植物中黃酮類化合物含量與某些無機金屬元素及抗自由基活性的關(guān)系，對藥食同源植物在食品和藥品中的科學(xué)開發(fā)有重要意義。當(dāng)前國內(nèi)外研究藥食同源植物中總黃酮與微量元素的關(guān)系及抗自由基活性的相關(guān)性的文獻報道極少，而對藥食植物（如馬齒莧、魚腥草、甘草、野菊花、葛根、桑葉）中黃酮含量與鐵元素含量及清除自由基的相關(guān)性研究未見報道。鐵元素與人體其他必需的微量元素不同，鐵不僅具有許多有益作用，而且毒性很小，因此，鐵的生物作用更應(yīng)值得重視。本研究選取常用6種藥食同源植物為原料，用乙醇溶液有效提取馬齒莧、魚腥草、甘草、野菊花、葛根、桑葉中的黃酮，用分光光度法測定6種藥食同源植物中總黃酮的含量，用原子吸收光譜法測定其Fe元素的含量，探討6種藥食同源植物抗自由基活性與總黃酮和鐵元素的含量及相關(guān)性，為進一步開發(fā)藥食同源植物提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

材料：馬齒莧、桑葉、葛根、魚腥草、甘草、野菊花等購于中聯(lián)大藥店。

試劑：乙醇、蘆丁、亞硝酸鈉、硝酸鋁、氫氧化鈉、DPPH等均為分析純。Fe標(biāo)準(zhǔn)溶液（1 mg·mL-1）由國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心提供。

1.2 儀器與設(shè)備

721分光光度計（上海精密科學(xué)儀器有限公司），RE—S2旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（上海亞榮生化儀器廠），DF110型電子分析天平（中國輕工業(yè)機械總公司常孰衡器公司），原子吸收分光光度計（WYS-2000，安徽皖儀科技股份有限公司）。

1.3 實驗方法

1.3.1 藥食植物中總黃酮的測定黃酮的提?。?-6］方法是：分別將6種藥食植物在干燥箱中干燥0.5 h，然后用粉碎機進行粉碎，再放入試劑袋中貯存。分別準(zhǔn)確稱取5.00 g甘草、馬齒莧、桑葉、野菊花、葛根、魚腥草粉末于6個燒瓶中，加入20 mL無水乙醇，放入超聲儀器中分散振蕩提取1 h。將提取1 h后的各藥食植物中的上層液倒入6個小錐形瓶中，再加入20 mL無水乙醇進行再次超聲分散提取30 min。將兩次提取液混合后進行抽濾，將濾液分別轉(zhuǎn)移至6個100 mL容量瓶中，用無水乙醇定容，得到6種提取液樣品，轉(zhuǎn)入棕色試劑瓶中貯存，保存?zhèn)溆谩?/p>

蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制［7］方法是：用電子天平稱取0.022 8 g蘆丁，置于燒杯中加入少量70%乙醇溶解，溶解后轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中，用70%乙醇定容。用吸量管分別移取0.00、0.40、0.80、1.20、1.60、2.00、2.40、2.80、3.20、3.60、4.00 mL蘆丁溶液于10支比色管中，分別加入0.4 mL 5% NaNO2溶液，搖勻，靜置6 min，用吸量管分別加入0.40 mL 10%的Al（NO3）3溶液于10支比色管中，6 min后量取4 mL 5%的NaOH溶液于10支比色管中，搖勻，然后分別用70%的乙醇定容到25 mL刻度線處，搖勻，靜置15 min。以試劑空白為參比溶液，在510 nm處測各溶液的吸光度，并以吸光度為橫坐標(biāo)，蘆丁的濃度為縱坐標(biāo)制作標(biāo)準(zhǔn)曲線圖，c=10.823 A+0.093（mg/L），R2=0.996 4。

樣品總黃酮含量的測定［8］方法是：根據(jù)實驗粗略估算的各種提取液中黃酮含量，為了保證測定的準(zhǔn)確性，按下列方法取量。用吸量管分別吸取10.00 mL葛根溶液、1.00 mL甘草溶液、1.00 mL野菊花溶液、1.00 mL馬齒莧溶液、2.00 mL魚腥草溶液、2.00 mL桑葉溶液于6支比色管中，然后按測定蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線相同的方法實驗，以試劑空白為參比溶液，在510 nm處測各樣液的吸光度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線方程計算出各樣液的濃度，并計算出原樣品中總黃酮的含量（見表1）。

1.3.2 藥食植物中無機元素鐵含量的測定藥食植物的消化方法是：分別準(zhǔn)確稱取經(jīng)烘干的藥食植物粉，按照1.002 2 g野菊花、1.004 0 g葛根、1.004 7 g甘草、1.002 8 g桑葉、1.004 6 g馬齒莧、1.004 0 g魚腥草分別置于100 mL燒杯中，用量筒分別量取20 mL 1：1 HNO3加入到燒杯中，振搖使所有草藥浸濕，放置一晚。次日將6個燒杯蓋上表面皿置于電爐上加熱至沸，保持微沸2～3 h，停止加熱，稍冷后加入2 mL高氯酸，再置于電爐上加熱且保持微沸，加熱1～2 h不等，至產(chǎn)生大量白煙且液體近干時停止加熱，稍冷后再加入5 mL 1：1 HNO3溶液，繼續(xù)加熱至液體約0.5 h，冷卻過濾配成50 mL溶液備用。

無機元素鐵含量的測定［9］：采用原子吸收分光光度法測定。測定條件為：經(jīng)實驗探討的最佳條件：燈電流3 mA，波長248.3 nm，乙炔流量1.0 L/min，燃燒器高度7 mm。測定方法為：以去離子水為試劑空白，先測金屬元素標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，再在相同條件下測6種草藥試樣中鐵元素吸光度，由標(biāo)準(zhǔn)曲線計算出鐵元素含量。

1.3.3藥食植物清除DPPH自由基的研究藥食植物清除DPPH自由基的研究采用分光光度法［10-11］。準(zhǔn)確移取提取液2.00 mL于10 mL比色管中，加入2 mL DPPH·的80%乙醇水溶液，充分混勻，于室溫靜置，30 min后用分光光度計在517 nm處測定其吸光度Ai（以80%乙醇溶液為參比）；同時測定2 mL DPPH·溶液與2 mL 80%乙醇溶液混合后的吸光度Ac，以及2 mL提取液與2 mL 80%乙醇溶液混合后的吸光度Aj。平行測定3次，取平均值，根據(jù)以下公式計算抑制率。抑制率越大，則表示該試樣的抗氧化活性越強。抑制率=（1-（Ai-Aj）／Ac）×100%。

2 結(jié)果與討論

2.1藥食植物中黃酮含量的測定結(jié)果

按1.3.1的方法實驗，得到6種藥食植物中黃酮含量的測定結(jié)果見表1。6種藥食植物中黃酮含量有一定差距，具有分散性。黃酮含量大小關(guān)系為：桑葉＞馬齒莧＞野菊花＞魚腥草＞甘草＞葛根。

表1 各藥食植物中總黃酮的含量Tab.1 Flavonoids content of medical and edible plants/（mg·g-1）

2.2鐵含量的測定結(jié)果

按1.3.2的方法實驗，得到Fe的標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖1，其直線方程為：c=12.074 A-0.477（mg/L），R2= 0.995 4。

圖1 鐵的標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1Iron standard curve

測定的6種藥食植物中Fe元素含量的測定結(jié)果見表2。Fe元素含量的大小為：馬齒莧＞桑葉＞魚腥草＞野菊花＞甘草＞葛根。

表2 6種藥食植物中Fe元素的含量Tab.2 Iron content of 6 kinds of medical and edible plants

2.3對DPPH的抑制率的測定結(jié)果

按1.3.1的方法實驗，得到6種藥食植物對DPPH的抑制率（見表3）。6種藥食植物對DPPH的抑制率的大小為：桑葉＞野菊花＞馬齒莧＞魚腥草＞甘草＞葛根。

表3 對DPPH的抑制率Tab.3 Inhibition rate of DPPH

2.4 黃酮含量與鐵含量的關(guān)系

為進一步了解各試樣黃酮含量與鐵元素含量的相關(guān)性，以各試樣的鐵含量為縱坐標(biāo)，黃酮含量為橫坐標(biāo)作圖（見圖2）。直線方程為：y=0.468 7 x+0.347 97，黃酮含量與Fe含量相關(guān)系數(shù)為：R=0.831 27，它們之間有一定的相關(guān)性。

圖2 黃酮含量與鐵含量的相關(guān)性Fig.2Correlation of flavonoid content and iron content

2.5 抗氧化抑制率與黃酮含量的相關(guān)性

以6種藥食植物中的總黃酮含量為橫坐標(biāo)，抗氧化抑制率為縱坐標(biāo)作圖（見圖3），由此圖可了解6種藥食植物抗氧化抑制率大小與黃酮含量的相關(guān)性。直線方程為：y=17.633 41x+13.091 35，黃酮含量與抗氧化抑制率的相關(guān)系數(shù)為：R=0.770 61。

圖3 抗氧化抑制率與黃酮含量的相關(guān)性Fig.3Correlation of oxidation resistance inhibition rate and flavonoid content

由圖3可知，6種藥食植物的提取液對DPPH·抑制率與總黃酮含量的相關(guān)系數(shù)為R=0.770 61，表明兩者間有一定的相關(guān)性，但線性關(guān)系不是特別顯著，表明本實驗測定的6種藥食植物的提取液抗氧化活性主要成分不完全是黃酮。曾佑煒等［12］測定并比較了一些花卉提取液對DPPH·的抑制率與黃酮含量的關(guān)系，得到的結(jié)果是：有些花卉也與黃酮含量呈不完全的相關(guān)性。根據(jù)植物中所含黃酮的普遍性，可能由于黃酮類物質(zhì)的多樣性及6種藥食植物提取液清除DPPH·抗氧化的有效黃酮的種類和含量不同，顯示出的清除自由基的活性有一定的差別。黃酮類化合物結(jié)構(gòu)復(fù)雜、各異，黃酮類化合物抗氧化活性的功效也不一定相同，這可能與每種化合物的結(jié)構(gòu)有關(guān)。胡春等［13］研究說明，黃酮化合物B環(huán)上的3’，4’-鄰二羥基是具有清除自由基活性的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，其他位置上的羥基起一定作用。本研究表明，桑葉黃酮含量最高，其抑制率也最大，可能正是因為含有較多的此類黃酮化合物，同時，桑葉中鐵的含量也較高，排列第二，因此在相鄰的羥基或羰基上的氧原子可以作為配位原子同某些金屬離子配合形成五元或六元的螯合物，F(xiàn)e離子含有空價軌道，可接受配體提供的電子對形成配合物，而黃酮鐵配合物比黃酮清除自由基活性更強［14-17］，桑葉黃酮鐵配合物含量也最高，因此，抑制率也最大。而葛根黃酮含量最低，對DPPH·的抑制率也最低，可能是含B環(huán)上的3’，4’-鄰二羥基結(jié)構(gòu)的黃酮較少，又由于葛根中鐵的含量最低，使其黃酮鐵配合物也最少，故對DPPH·的抑制率也最低，而且遠小于其他5種藥食植物。魚腥草、馬齒莧、野菊花中黃酮含量和Fe含量居中，對DPPH·的抑制率也居中，這說明藥食植物中的黃酮類化合物和微量元素均具有其重要的作用，二者協(xié)同可以發(fā)揮抗氧化功能，清除體內(nèi)自由基。由2.4可知，這6種藥食植物中黃酮類化合物與鐵元素含量相關(guān)性較強，抗氧化抑制率與黃酮含量排列的順序也基本一致，說明黃酮鐵配合物起到了重要作用。值得注意的是：不同藥食植物中所含的黃酮和鐵元素含量具有一定的差異，這與藥食植物產(chǎn)地的土質(zhì)和氣候等因素有關(guān)。藥食植物由于生長環(huán)境不同，產(chǎn)地不同，會影響到化學(xué)成分的含量，也會影響其生物活性。

3 結(jié)論

用乙醇在超聲波中有效提取馬齒莧、魚腥草、甘草、野菊花、葛根、桑葉中的黃酮，用亞硝酸鋁作顯色劑，用分光光度法測定6種草藥中黃酮的含量，6種藥食植物中黃酮含量有些差別；用分光光度法測試了6種藥食植物中黃酮對DPPH自由基的清除作用來研究黃酮含量與抗氧化活性的相關(guān)性，得知黃酮含量與抗氧化活性之間有一定的相關(guān)性，但線性關(guān)系不是特別顯著；用原子吸收光譜法測定其中鐵的含量，并研究了黃酮含量與鐵含量的相關(guān)性，黃酮含量與鐵含量之間有一定的相關(guān)性，線性關(guān)系較強。綜合來看：藥食植物中的黃酮類化合物結(jié)構(gòu)和微量元素均具有其重要的作用，二者協(xié)同可以增強抗氧化能力。

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（責(zé)任編輯：強士端）

Correlation Research of Scavenging Free Radicals and Flavones/Iron Content of Several Medical and Edible Plants

GUO Yanhua
（School of Chemistry and Environmental Engineering，Jianghan University，Wuhan 430056，Hubei，China）

The flavonoids were extracted effectively from purslane，houttuynia，glycyrrhiza，wild chrysanthemum，pueraria，mulberry leaves，the flavonoids content is determined with colorimetric method；Iron element of the six kind of medical and edible plants were extracted with wet digestion method，and the iron content was determined with atomic absorption spectrometry；Researched the correlation of scavenging effect of DPPH free radicals and flavones/iron content of the plants.The re?sults showed the six medical and edible plants all contain a certain amount of flavonoids and iron，and the scavenging effect of DPPH free radicals has a certain correlation with flavonoids and iron con?tent.

medical and edible plant；iron element；flavone；DPPH free redical

TQ463

A

1673-0143（2014）06-0021-06

2014-09-13

湖北省教育廳科技項目（B2014073）

郭艷華（1960—），女，教授，研究方向：天然產(chǎn)物化學(xué)。