芹菜叶提取物抗氧化作用研究
2010-03-22吴韶梅刘小争
吴韶梅,哈 婧,刘小争,沈 芳,郝 叶
(河北科技大学化学与制药工程学院,河北 石家庄 050018)
芹菜叶提取物抗氧化作用研究
吴韶梅,哈 婧,刘小争,沈 芳,郝 叶
(河北科技大学化学与制药工程学院,河北 石家庄 050018)
以索氏提取法用60%乙醇提取芹菜叶中的黄酮类物质,分别采用生化试剂盒法测定其总抗氧化能力及对羟自由基(·OH)、超氧阴离子自由基(O2·)的清除能力,另对不同油脂的抗氧化性能进行检测,评价芹菜叶提取物的体外抗氧化作用。结果表明:芹菜叶乙醇提取物具有较强的抗氧化作用和清除·OH、O2·的能力,并且随提取物质量浓度增大,其总抗氧化能力及清除自由基能力增强,表现出明显的量效关系;芹菜叶乙醇提取物有显著的防止油脂氧化的作用,其效果优于VC。
芹菜;黄酮;索氏提取法;自由基;抗氧化作用
自由基具有高度的氧化活性,攻击破坏细胞,疾病与衰老过程都与体内自由基过量有关[1-2]。对抗氧化药物的研究是自由基医学研究领域中的重点和热点问题[3]。在食品中广泛应用的合成抗氧化剂如丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)等由于具有潜在毒性和致癌作用而受到人们的排斥,天然产物中含有的抗氧化活性成分由于其安全性高因而受到了更广泛的关注[4-6]。
黄酮类化合物在油脂中的抗氧化活性的研究已有不少报道[7]。芹菜(Opium graveolens L.)属伞形花科一年生或二年生草本植物,异名药芹、旱芹[8],资源丰富,含有芹菜甲素、芹菜乙素、水蓼素、7-甲基水蓼素等黄酮类化合物[9]。基于芹菜中黄酮类物质含量丰富,以适宜的方法对其进行提取并对其抗氧化性能进行科学的评价,对芹菜的充分利用和深加工具有重要意义。严建刚等[10]以化学发光法测定了芹菜不同提取物清除自由基的能力,本实验以生化试剂盒法对芹菜提取物清除自由基的能力进行检测,并考察其对油脂的抗氧化作用。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
芹菜、食用花生油、调和油 市购;芹菜洗净取叶片备用。
芦丁标准品(纯度92%) 中国药品生物制品检定所;总抗氧化能力测定试剂盒、清除羟自由基试剂盒、抗超氧阴离子自由基试剂盒 南京建成生物工程研究所;无水乙醇(分析纯) 天津市永大化学试剂开发中心;石油醚、氢氧化钠、硝酸铝、亚硝酸钠、冰乙酸、氯仿均为国产分析纯。
1.2 仪器与设备
752型紫外-可见分光光度计 上海洪欣仪器有限公司;150mL索式提取器;DF-Ⅱ型集热式磁力加热搅拌器 江苏省金坛市宏华仪器厂;YKH-型液体快速混合
器 江西医疗器械厂。
1.3 方法
1.3.1 芹菜叶中黄酮类物质的提取
将新鲜的芹菜叶粉碎,低温烘干至恒质量后过60目筛,精密称量5.0911g芹菜叶干粉于索氏提取器中用石油醚萃取至回流液无色,以150mL 60%的乙醇80℃提取3h。提取液趁热抽滤,滤液静置过夜,过滤去除不溶物,定容至100mL,备用。
1.3.2 芹菜叶中总黄酮含量的测定
以芦丁作为标准品绘制标准曲线,得到的吸光度A与芦丁质量浓度(C)关系的标准曲线方程为:A=0.0125C-0.0118,r=0.9996,芦丁质量浓度在0.01~0.05mg/mL范围内呈良好线性相关。精密吸取2mL样液,加入10mL具塞刻度试管中,依Al(NO3)3-NaNO2-NaOH显色法[11-12]测得吸光度A=0.534,得出C=43.624mg/L,据此计算得出上述芹菜叶提取液的总黄酮质量浓度为218.12mg/L。
1.3.3 芹菜叶提取物总抗氧化能力的测定
将1.3.1节提取物溶液用60%乙醇稀释成6.2、7.3、8.7、10.9、13.6、21.8mg/L测定液备用。测定原理:抗氧化物质能使Fe3+还原成Fe2+,Fe2+可与邻二氮菲结合形成稳定的Fe2+-邻二氮菲络合物,可通过比色法测定,从而推知体系的总抗氧化能力。测定方法:参考总抗氧化能力测定试剂盒说明书操作,于520nm波长处测各管吸光度。37℃条件下,每分钟每毫升测定液使反应体系吸光度增加0.01为一个抗氧化能力单位(U/mL)。经实验确定加入测定液体积为0.2mL。每个质量浓度测定重复3次。
1.3.4 芹菜叶提取物清除羟自由基能力的测定
将1.3.1节提取物溶液用60%乙醇稀释成3.4、6.8、13.6、27.3、54.5、109.1、163.6、218.1mg/L测定液。反应原理:Fe3+与H2O2反应,H2O2被分解成·OH和OH-,gress试剂使之显红色,其呈色与·OH的量成正比。测定方法:参考Fenton测定试剂盒说明书操作,于550nm波长处测定各管吸光度。以近似质量浓度VC作为对照,比较二者清除羟自由基能力的强弱。经实验确定加入测定液体积为0.2mL。每个质量浓度测定重复3次。
1.3.5 芹菜叶提取物清除超氧阴离子自由基能力的测定
将1.3.1节提取物溶液用60%乙醇将该溶液稀释成27.3、43.6、72.7、109.1、160、218.1mg/L测定液备用。测定原理:模拟机体中黄嘌呤与黄嘌呤氧化酶反应系统,产生超氧阴离子自由基O2·,加入电子传递物质及gress氏显色剂,使反应体系呈现紫红色,可用分光光度计测其吸光度,当被测样本中含有O2·抑制剂时,则比色时测定管的吸光度低于对照管的吸光度,以VC做为标准,可计算出被测物品对O2·的清楚能力。测定方法:采用生化试剂盒法,参考抗超氧阴离子自由基测定试剂盒说明书操作,于550nm波长处测定各管吸光度。经实验确定加入测定液体积为0.05mL。每个质量浓度测定重复3次。
1.3.6 芹菜叶提取物对不同油脂抗氧化性的测定
测定方法:采用碘量法[13-14],分别取20g新鲜调和油和花生油各3份,移入250mL烧杯,取1份调和油加入1.3.1节提取液5mL,第2份调和油加入0.5% VC 5mL作为对照,另1份作为空白。对花生油的操作同调和油。将所有已加入抗氧化物质的样品于70℃条件下在磁力搅拌器上加热搅拌30min,使充分溶解,随后移入碘量瓶中,密封置 65℃恒温箱内避光保存,仅当取样测定时才打开瓶塞。每隔24h 分别摇匀搅拌2min,并交换它们在恒温箱中的位置,定期取样测定。
在 24、48、72、120、168h精密称取2g混匀的油样,置于250mL碘量瓶中,加入30mL氯仿-冰醋酸溶液(氯仿与冰醋酸体积比2∶3),使样品完全溶解。加入饱和碘化钾溶液,塞紧瓶塞,并置于快速混匀器上振摇30s,暗处放置3min,取出加100mL水摇匀,立即用经标定过的0.002mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至淡黄色,加淀粉指示液1mL,继续滴定至蓝色消失为终点。同时做空白。
式中:POV为油脂过氧化值;V为消耗Na2S2O3的体积/mL;c为Na2S2O3的浓度/(mol/L);m为样品的质量/g。
2 结果与分析
2.1 芹菜叶乙醇提取物的总抗氧化能力
图 1 芹菜叶乙醇提取物总抗氧化能力测定结果Fig.1 Total antioxidant capacity of celery extract
从图1可以看出,芹菜叶乙醇提取物具有较强的抗氧化能力,并且随提取物中黄酮质量浓度增大,总抗氧化能力增强,表现出明显的量效依赖关系。
2.2 芹菜叶乙醇提取物清除羟自由基的能力
图 2 芹菜叶乙醇提取物及VC清除羟自由基能力的比较Fig.2 Comparison of scavenging capabilities between celery extract and vitamin C to hydroxyl free radical
从图2可知,FeSO4-H2O2体系中,VC和芹菜叶乙醇提取物都具有明显的清除·OH的能力,在3.4~163.6mg/L之间时黄酮质量浓度与清除·OH的能力具有良好的量效关系,其IC50值为31.3mg/L。当质量浓度超过163.6mg/L时,黄酮对·OH的清除能力会略有下降。这可能与在铁离子及氧存在时黄酮类化合物会自动氧化生成超氧化物或过氧化氢,表现出一定的促氧化作用有关[15]。在较低质量浓度范围内VC清除·OH能力强于芹菜叶乙醇提取物,在100mg/L时芹菜叶乙醇提取物清除·OH能力与等质量浓度VC相当。
2.3 芹菜叶乙醇提取物清除超氧阴离子自由基的能力
图 3 芹菜叶乙醇提取物清除超氧阴离子自由基测定结果Fig.3 Scavenging capability of celery extract to superoxide anion free radical
从图3可以看出,随着芹菜叶乙醇提取物质量浓度的升高,抑制率呈上升趋势。提取物质量浓度与清除O2·的能力具有良好的量效关系。随着提取物质量浓度的增大,抑制能力逐渐增强。芹菜叶乙醇提取物对黄嘌呤-黄嘌呤氧化酶体系产生的O2·有较强的清除作用,提取物清除O2·的IC50值为148.8mg/L。
2.4 芹菜叶乙醇提取物对不同油脂抗氧化性的测定结果
POV值越高,说明样品越易被氧化。从图4可知,在相同条件下调和油更容易被氧化,其过氧化值较高。加入抗氧化剂对于油脂的抗氧化有明显的保护作用。芹菜叶乙醇提取物有较强的抗油脂氧化的作用,在质量浓度相当的情况下,加入芹菜叶乙醇提取物比加入VC的抗氧化作用更显著。
图 4 不同油脂POV值测定结果Fig.4 POV of different oils and fats
3 结 论
用索氏提取法以乙醇为溶剂对芹菜叶中总黄酮进行了提取,以生化试剂盒法测得提取物对·OH和O2·都有显著的清除作用,该方法操作简便,灵敏快速。由于试剂盒的制备使用都非常严格,与常规操作方法相比,其测定结果更加准确可靠。因此试剂盒法可应用于天然产物抗氧化作用的检测。同时,该提取物有显著的防止油脂氧化的作用,其抗氧化能力优于近似质量浓度VC。因此,芹菜叶乙醇提取物可以作为天然抗氧化剂使用,并且可以添加到食品保健品中。作者的前期实验数据表明,芹菜叶中的黄酮含量高于茎中2~3倍。芹菜叶乙醇提取物分离纯化及其抗氧化作用机理有待深入研究。
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Antioxidant Effect of Celery Extract
WU Shao-mei,HA Jing,LIU Xiao-zheng,SHEN Fang,HAO Ye
(College of Chemistry and Pharmaceutical Engineering, Hebei University of Science and Technology, Shijiazhuang 050018, China)
Soxhlet extraction was used to extract flavonoids from celery. The antioxidant effect of celery extract was also investigated. The total antioxidant capacity and scavenging capability to free radicals were determined. Results showed that celery extract had strong anti-oxidation effect and scavenging capability to ·OH and O2·. The increasing concentration of celery extract resulted in an enhanced anti-oxidation effect and scavenging capability to free radicals. Ethanol extract from celery also exhibited an obvious effect on the prevention of oil oxidation, which was stronger than that of vitamin C.
celery;flavonoid;Soxhlet extraction;free radical;antioxidant effect
TS255.1
A
1002-6630(2010)09-0103-03
2009-09-07
河北科技大学大学生科技创新基金项目
吴韶梅(1978—),女,讲师,硕士,研究方向为天然产物开发。E-mail:wushaomei126@126.com