弓 寶,陳德力,劉洋洋,方 草,王德立,楊新全*
(1.中國醫(yī)學科學院 北京協(xié)和醫(yī)學院 藥用植物研究所 海南分所,海南 萬寧 571533;2.海南省農墾總醫(yī)院,海南 海口 570311)
·基礎研究·
牛大力根油脂抗氧化活性研究△
弓 寶1,陳德力1,劉洋洋1,方 草2,王德立1,楊新全1*
(1.中國醫(yī)學科學院 北京協(xié)和醫(yī)學院 藥用植物研究所 海南分所,海南 萬寧 571533;2.海南省農墾總醫(yī)院,海南 ???570311)
目的:研究牛大力根油脂抗氧化活性。方法:將牛大力根干燥粉末用70%乙醇浸提,結合硅膠柱層析分離,獲得牛大力根油脂提取物F-1和F-2,同時采用加熱回流法提取獲得牛大力根油脂提取物F-3,并以DPPH法和FRAP法對各油脂提取物的抗氧化活性進行評價。結果:在DPPH法中,F-1、F-2及F-3的半數最高抑制濃度(IC50)值分別為203.18、138.38、244.10 μg·mL-1,其FRAP值分別為(7 712.2±274.7)、(10 387.5±280.5)、(4 584.1±182.3) μmol Fe2+·g-1??箟难?Vc)和BHT的IC50值分別為11.59、53.69 μg·mL-1,FRAP值分別為(17 356.1±622.9)、(13 235.4±469.5) μmol Fe2+·g-1。結論:牛大力根油脂具有一定的抗氧化活性,且以F-2最強。
牛大力;油脂;抗氧化
牛大力為豆科崖豆藤屬植物美麗崖豆藤MillettiaspeciosaChamp.的根,別名豬腳笠、山蓮藕、大力薯、大力牛等[1],以根入藥,載于《陸川本草》,全年可采。牛大力具有補虛潤肺、強筋活絡的功效,可用于治療腰肌勞損、風濕性關節(jié)炎、肺熱、肺虛咳嗽、肺結核、慢性支氣管炎和慢性肝炎、病后體虛等病癥[2]。在廣東、廣西、海南等地還廣泛用作煲湯原料,可補腰腎、強筋骨,為嶺南地區(qū)著名的藥食兩用植物。
目前,國內外學者對牛大力根及葉化學成分的研究表明,牛大力中含有三萜皂苷、異黃酮、查爾酮、多糖、香豆素、生物堿等類成分,具有抗氧化、增強免疫力、抗炎、抗腫瘤、祛痰平喘等活性,是一味具有多種藥理作用和良好保健功效的南藥[3-6]。目前,未見牛大力根油脂抗氧化活性的研究報道。據此,本文對牛大力油脂的抗氧化活性進行了研究,為牛大力資源的綜合開發(fā)利用提供科學依據,本項目組對牛大力根的脂溶性成分進行了提取與分離富集,并采用DPPH法和FRAP法對其進行體外抗氧化活性評價,為進一步研究和開發(fā)利用牛大力奠定基礎。
1.1 材料
實驗用牛大力根,于2013年10月采自海南省五指山參毛陽鎮(zhèn),經中國醫(yī)學科學院藥用植物研究所海南分所馮錦東研究員鑒定為MillettiaspeciosaChamp.的根。采后曬干粉碎,放置干燥暗處貯存?zhèn)溆谩?/p>
2,2-二苯基-1-苦基苯肼(DPPH,A Johnson Matthey Company),2,6-二叔丁基對甲酚(BHT,廣州化學試劑廠,分析純),2,4,6-三吡啶基三嗪(TPTZ,Sigma),抗壞血酸(Vc)、無水醋酸鈉、無水醋酸、FeCl3·6H2O、鹽酸(廣州化學試劑廠,AR),石油醚、乙酸乙酯、乙醇、正丁醇、二甲基亞砜(DMSO)、95%乙醇均為分析純。
1.2 儀器
xMARK微孔板分光光度計(美國BIO-RAD公司)、BT224S電子天平(德國Sartorious公司),移液器(20 μL、200 μL,DRAGON-MED)。
2.1 試樣的制備
牛大力根干燥粉末2.5 kg,用70%乙醇水溶液(10 L × 3)室溫提取7 d,減壓濃縮至無醇味,得浸膏250 g。將所得浸膏分散于水中成懸濁液,以石油醚、乙酸乙酯、正丁醇依次萃取,減壓濃縮得石油醚萃取物10 g。取石油醚萃取物,硅膠柱色譜(200~300 目,40 g)干法上柱,以石油醚-乙酸乙酯(99∶1)梯度洗脫,采用TLC 檢測合并相同餾分,得到12個部位,其中F-1(550 mg)和F-2(1.472 8 g)為脂溶性成分,溶解于DMSO,過濾,備用。
取200 g牛大力根干燥粉末,置于2 L燒瓶中,加入1000 mL石油醚,70 ℃加熱回流萃取4 h,取萃取液過濾,減壓濃縮,得到脂溶性成分F-3(2.565 4 g),溶解于DMSO,過濾,備用。
精確稱取F-1、F-2及F-3各10 mg,溶解于10 mL DMSO溶液中,制成1 mg·mL-1的母液試樣,置4 ℃冰箱保存?zhèn)溆?,實驗時配制成500、450、400、350、300、250、200、150、100、50、10 μg·mL-1的樣品溶液。
2.2 陽性對照品溶液的制備
準確稱取100 mg抗壞血酸(Vc),用蒸餾水溶解并定容至100 mL容量瓶中,即得1 mg·mL-1抗壞血酸的母液,再稀釋配制質量濃度分別為40、30、20、10、5、1 μg·mL-1的樣品溶液。
準確稱取100 mg BHT,用蒸餾水溶解并定容至100 mL容量瓶中,即得1 mg·mL-1BHT的母液,再稀釋配制質量濃度分別為100、80、60、40、20、10 μg·mL-1的樣品溶液。
2.3 DPPH自由基清除試驗
參照文獻[7-8]的方法,進行改進優(yōu)化。在96孔板中按表1加樣,分別在517 nm處測定Ao、Ai、Aj在30 min后的吸光度,每一個試樣做3個平行樣,取平均值。按公式計算樣品對自由基的清除率。并采用藥物代謝動力學模型擬合,計算不同樣品在對DPPH清除率為50%時的濃度(即IC50),對不同溶劑提取的樣品抗氧化能力進行評價,即IC50越小,抗氧化能力越強。
清除率(%)=(1-)×100% (1)
注:Ao,DPPH溶液反應前的吸光值;Ai,樣品與DPPH溶液反應后的吸光值;Aj,空白對照的吸光值。
2.4 FRAP試驗
2.4.1 繪制標準曲線 吸取2.5 mL系列濃度為25、100、 150、200、400、500、800、1000、1500 μmoL·L-1的硫酸亞鐵(FeSO4)溶液,與2.5 mL 10 mmol·L-1TPTZ溶液、25 mL 300 mmol·L-1醋酸-醋酸鈉緩沖液(pH3.6)混合,再分別吸取該混合液200 μL加入96孔酶標板中,放入 x-Mark酶標儀內,升溫至37 ℃,于593 nm下讀取吸光值。以FeSO4溶液的濃度為橫坐標,吸光值為縱坐標繪制標準曲線,所有試驗重復3次。
2.4.2 試樣抗氧化活性測定 參照文獻[7,9-10]的方法,即吸取2.5 mL 20 mmol·L-1FeC13溶液,與2.5 mL 10 mmol·L-1TPTZ溶液、25 mL 300 mmol·L-1醋酸-醋酸鈉緩沖液(pH3.6)混合,再吸取該混合液150 μL加入96孔酶標板中,放入xMark酶標儀內,升溫至37℃,于593 nm下讀取反應前吸光值A1(TPTZ本身有顏色),之后在孔中加入50 μL 1 mg·mL-1的待測抗氧化物質。30 min后于593 nm處讀取反應后吸光值A2。由(A2-A1)的值在標準曲線上獲得抗氧化物質相應的FeSO4的濃度(μmol·L-1),再轉換成量綱為μmol·g-1,定義為FRAP值。FRAP值越大,表明由抗氧化物質還原的Fe2+越多,即抗氧化物質的抗氧化活性越強。所有的試驗重復3次。
2.5 數據分析
3.1 清除DPPH自由基能力
DPPH 在有機溶劑中是一種穩(wěn)定的自由基,其乙醇溶液呈深紫色,具有單一電子,在波長為517nm 下具有最大吸光值,有自由基清除劑存在時,DPPH 的單電子被捕捉而使其顏色變淺,是有效評價抗氧化活性的體外模型之一。
以抗壞血酸及BHT為陽性對照組,其與自由基反應30 min后的最終清除率對樣品質量濃度作圖,采用藥物代謝動力學函數擬合,結果見圖1,計算得Vc的IC50=11.59 μg·mL-1(r=0.994 4);BHT的IC50=53.69 μg·mL-1(r=0.995 5),具有很好的相關性。
圖1 Vc和BHT對DPPH自由基清除率曲線
以提取、分離純化所得牛大力根油脂樣品對DPPH的最終清除率與質量濃度作圖,采用藥物代謝動力學函數模型進行擬合,并計算其IC50值,結果如圖2所示。
圖2 不同樣品質量濃度與其最終清除率的關系圖
由圖2可以看出,牛大力根油脂F-1的IC50值為203.18 μg·mL-1(r=0.998 8),F-2的IC50值為138.38 μg·mL-1(r=0.996 4),F-3的IC50值為244.10 μg·mL-1(r=0.999 6)。比較可知,F-2對自由基DPPH的清除效果較好,其次分別為F-1、F-3。
3.2 FRAP值測定結果
Fe3+吡啶三吖嗪可被樣品中還原物質還原為二價鐵形式,呈現出藍色,并于593 nm 處具有最大吸收值,根據吸光度大小計算樣品抗氧化活性的強弱,FRAP值越大,抗氧化活性越強。由圖3可以看出,5種不同樣品均表現出一定的還原力,以Vc最為顯著,FRAP值為(17 356.1 ± 622.9) μmol Fe2+·g-1,其次為BHT、F-2、F-1及F-3,FRAP值分別為(13 235.3±469.5)、(10 387.5±280.5)、(7 712.2±274.7)、(4 584.1±182.3) μmol Fe2+·g-1。
注:不同小寫字母表示具有統(tǒng)計學差異。圖3 不同樣品鐵離子還原能力圖
由于不同抗氧化檢測方法的反應機理不同,為獲得可靠的結論,以樣品的IC50和FRAP值為指標進行統(tǒng)計分析,比較DPPH法與FRAP法的相關性,發(fā)現兩種方法的結果具有很好的線性關系(r=0.971),說明此兩種方法的結果具有很好的相關性和一致性。因此,IC50和FRAP值可視為樣品觀測的2個同量綱的抗氧化活性指標。綜合DPPH法與FRAP法的結果表明,牛大力根部油脂具有較好的抗氧化活性,其中F-2部位的油脂抗氧化活性較F-1和F-3的活性強,這可能與F-2中富集含量較高的不飽和脂肪酸及其他抗氧化劑含量有關。
牛大力為著名的藥食兩用植物,在廣東、廣西以及海南等地有大規(guī)模的種植栽培,具有重要的研究與開發(fā)價值。以上研究結果表明牛大力根油脂具有較好的抗氧化活性,其中可能存在大量的天然抗氧化活性物質,可開發(fā)成安全有效的抗氧化活性劑,在功能性食品、藥品、保健產品、日化產品等行業(yè)具有廣闊的研究與應用前景。
[1] 廣東中藥志編輯委員會.廣東中藥志:第一冊[M].廣州:廣東科學技術出版社,1991:168.
[2] 國家中醫(yī)藥管理局《中華本草》編委會.中華本草:第四卷[M].上海:上海科學技術出版社,1999:3296.
[3] 韋玉燕,巫繁菁,曾海生,等.牛大力研究概況[J].廣西科學院學報,2010,26(3):380-382.
[4] 黎瑞汝,陳占科,高珊,等.中藥牛大力的研究進展[J].亞太傳統(tǒng)醫(yī)藥,2010,6(12):165-167.
[5] 楊增艷.壯藥牛大力的研究概況[J].中國民族民間醫(yī)藥雜志,2010,19(11):12-13.
[6] 劉丹丹,魏志雄.牛大力水提物抗炎鎮(zhèn)痛作用的實驗研究[J].中國現代中藥,2014,16(7):538-541.
[7] 陳德力,肖曼,劉平懷.海南核果木抗氧化活性[J].精細化工,2011,28(11):1103-1106.
[8] 吳雙,印敏,單宇,等.海濱錦葵提取物體外抗氧化作用研究[J].食品科技,2014,39(5):193-197.
[9] Benzie IF,Strain J.The ferric reducing ability of plasma (FRAP) as a measure of “Antioxidant Power”:the FRAP assay [J].Anal biochem,1996,239(1):70-76.
[10] 李崗,余德順,楊軍,等.超臨界CO2萃取薄荷揮發(fā)油及其抗氧化能力的研究[J].食品科技,2013,38(1):276-279.
AntioxidantActivityofLipidsfromMillettiaspeciosaRoot
GONGBao1,CHENDeli1,LIUYangyang1,FANGCao2,WANGDeli1,YANGXinquan1*
(1.HainanBranchInstituteofMedicinalPlantDevelopment,ChineseAcademyofMedicalSciences&PekingUnionMedicalCollege,Wanning571533,China;2.HainanProvincialNongKenHospital,Haikou,570311,China)
Objective:The aim of this study was to investigate the antioxidant activities of lipids from theMillettiaspeciosaroot.Methods:The lipophilic extracts F-1 and F-2 were isolated from the dry root ofM.speciosaby 70% ethanol extraction method and silica column chromatography.Meanwhile,lipophilic extract F-3 was extracted by heat reflux.Whereafter the antioxidant activity of F-1,F-2 and F-3 extracts were investigated by means of DPPH and FRAP assay.Results:The results showed that the half inhibitory concentration (IC50) of extracts of F-1,F-2 and F-3 were 203.18,138.38 and 244.10 μg·mL-1,respectively,with DPPH method,and their FRAP values were (7 712.2±274.7),(10 387.5±280.5) and (4 584.1±182.3) μmol Fe2+·g-1,respectively,as well.The IC50of ascorbic acid (Vc) and BHT were respectively 11.59 and 53.69 μg·mL-1,and their FRAP values were (17 356.1±622.9),(13 235.4±469.5) μmol Fe2+·g-1.Conclusion:The oil fractions are moderate to good in scavenging effect on DPPH radical and reducing power.
Millettiaspeciosa;lipids;antioxidant activity
2015-01-07)
中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務費專項(2013HNB02);海南省自然科學基金(20152019)
*
楊新全,副研究員,研究方向:南藥研究與開發(fā);E-mail:yangxinquan@sina.com
10.13313/j.issn.1673-4890.2015.10.009