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中华苦菜中不同溶剂逐级提取物抗氧化能力研究

2013-11-01许宝平牛黎莉

天水师范学院学报 2013年2期
关键词:苦菜烧瓶水浴

许宝平,牛黎莉,贾 清

(1.甘肃省产品质量监督检验东部分中心,甘肃 天水 741000;2.甘肃农业大学 食品科学与工程学院,甘肃 兰州 730070)

中华苦菜(Ixeris chinensis Thumb1Nakai)为菊科(Asteraceae)苦苣属(Sonchus)1年生或2年生草本植物,又称苦苣菜、苣荬菜和甘马菜等,主要分布于我国北部、东部、南部及西南部,是一种药食同源的植物。《本草纲目》载“苦菜味苦、寒、无毒,有安心益气、治血淋痔疹、利小便,疔肿、蛇咬等功效”。现代医学研究表明:苦菜具有防止贫血、消暑保健、提高免疫力、抗肿瘤、促进男子精子活力和有助于伤口愈合等功效,[1-2]也具有抗炎保肝,抗烟碱,抗氧化,抗病毒,抗白血病等作用。[3]

苦菜含有甘露醇、生物碱、甙类、苦味素及黄酮类等多种成分,具有一定的抗氧化特性。而现在常用的抗氧化剂如2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)、丁基羟基茴香醚(BHA)及没食子酸丙酯(PG)等,多为化学合成物质,其安全性已引起人们的质疑,因此,寻求高效、广谱、安全的天然抗氧化物已经成为国内外研究的热点。[4]本文以苦菜为原料,采用羟自由基·OH体系、H2O2体系以及还原能力体系,初步研究了不同溶剂提取物的抗氧化能力,旨在为苦菜的进一步开发研究提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料

实验材料为中华苦菜,5月中旬采自甘肃榆中。采回的鲜样洗净阴干,粉碎过筛后装于棕色瓶内储藏备用。

1.2 实验试剂

硫酸亚铁、乙醇、丙酮、番红、乙二胺四乙酸、过氧化氢、盐酸羟胺、对氨基苯磺酸、α—萘胺、磷酸、碘化钾、硫代硫酸钠、铁氰化钾、三氯乙酸、氯化铁、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、可溶性淀粉、核黄素、甲硫氨酸等试剂均为分析纯。

1.3 主要仪器

双光束紫外可见光分光光度计(UV-2450型):北京瑞利分析仪器公司;RE-5298旋转蒸发器:上海亚荣生化仪器厂;HH-4恒温水浴锅:江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司;KUBOTA-3740离心机(久保田高速冷冻落地式离心机);SHZ-IIIB循环水真空泵:江临海市精工真空设备厂;101-2E电热鼓风电热恒温干燥箱:上海仪器仪表(集团)有限公司;AL-104电子天平:上海台衡仪器仪表有限公司;索氏抽提器;移液枪;冰箱。

1.4 方法

1.4.1 苦菜活性成分的提取

1.4.1.1 石油醚提取

精称样品5.000g→置于洗净的圆底烧瓶中→往瓶中加入150mL石油醚→放水浴中浸提(20℃,8h)→抽滤→滤液冷冻离心(1℃,4000rpm,20min)→将上清液旋转蒸发(水浴温度:20℃)→向圆底烧瓶中加入5mL石油醚→在超声波清洗器上清洗→清洗液转移到小离心管中置冰箱中保存备用(1号样)→得残渣1.

1.4.1.2 乙酸乙酯提取

残渣1→置于洗净的圆底烧瓶中→往瓶中加入150mL乙酸乙酯→放恒温水浴中浸提(28℃,8h)→抽滤→滤液冷冻离心(1℃,4000rpm,20min)→将上清液旋转蒸发(水浴温度:30℃)→向圆底烧瓶中加入5mL乙酸乙酯→在超声波清洗器上清洗→清洗液转移到小离心管中置冰箱中保存备用(2号样)→得残渣2.

1.4.1.3 丙酮提取

残渣2→置于洗净的圆底烧瓶中→往瓶中加入150mL丙酮→放恒温水浴中浸提(30℃,8h)→抽滤→滤液冷冻离心(1℃,4000rpm,20min)→将上清液旋转蒸发(水浴温度:35℃)→向圆底烧瓶中加入5mL丙酮→在超声波清洗器上清洗→清洗液转移到小离心管中置冰箱中保存备用(3号样)。

1.4.1.4 乙醇提取

残渣2→置于洗净的圆底烧瓶中→往瓶中加入150mL乙醇→放入恒温水浴中浸提(35℃,8h)→抽滤→滤液冷冻离心(1℃,4000rpm,20min)→将上清液旋转蒸发(水浴温度:40℃)→向圆底烧瓶中加入5mL乙醇→在超声波清洗器上清洗→清洗液转移到小离心管中置冰箱中保存备用(4号样)。

1.4.1.5 水提取

残渣→置于洗净的圆底烧瓶中→往瓶中加入150mL蒸馏水,浸泡→放入恒温水浴中浸提(40℃,8h)→抽滤→滤液冷冻离心(1℃,4000rpm,20min)→将上清液旋转蒸发(水浴温度:60℃)→向圆底烧瓶中加入5mL无菌水→在超声波清洗器上清洗→清洗液转移到小离心管中置冰箱中保存备用(5号样)。

1.4.2 清除羟基自由基能力的测定

参照刘锡建方法[5]并修改。利用Fenton反应法,即Fe2+催化H202产生羟自由基:

·OH可特异地使番红褪色,根据褪色程度用比色法来衡量·OH的含量。番红在波长520nm处有最大吸收,在体系中加入具有清除·OH作用的提取液,若能及时清除·OH,则番红的褪色程度降低,从而导致吸光度值减小的程度降低。测定含有提取物的反应液的吸光值,与空白液比较,从而得出提取物对·OH的清除率。

具体操作:分别于25mL容量瓶中加入0.2mol/L pH值为7.4的磷酸缓冲液1.0mL,520μg/mL番红溶液0.2mL,EDTANa2-Fe2+1.0mL,再加入不同体积的提取液,最后加入6%H2O21mL,加蒸馏水至刻度线启动反应;37℃恒温水浴反应1h后,在波长520nm处测吸光度A值。空白组以等体积的蒸馏水代替提取液;对照组以等体积的蒸馏水代替提取液和EDTANa2-Fe2+溶液。根据以下公式计算·OH的清除率。

1.4.3 清除过氧化氢能力的测定

参考宁正详等方法,[6]在模拟胃液条件下测定样品的过氧化氢清除率。取0.1 moL/L柠檬酸缓冲液5mL,不同体积的样品溶液,H2O定容至25mL,加入0.lmol/L过氧化氢(用时配制)1mL,置37℃恒温水浴中反应20 min,取出,加入l0%KI溶液2 mL,2mol/L H3P04溶液1 mL,暗处反应120min,用0.02 mol/L Na2S203溶液滴定。

1.4.4 还原能力测定

采用普鲁士兰法测定苦菜提取液的还原能力。[7]取不同体积提取液并稀释至1.0mL,再加入0.2mol/L,pH6.6的磷酸钠缓冲液1.0mL及1%的铁氰化钾1.0mL,于50℃水浴反应20min后急速冷却,加入10%的三氯乙酸溶液1.0mL,3000rpm离心10min,取上清液2.5mL,加入蒸馏水2.0mL及0.1%三氯化铁溶液0.5mL,混合均匀,10min后于700nm测定其吸光值,吸光值越大表示还原能力越强。

2 结果与分析

2.1 苦菜提取液对羟自由基的清除效果

由图1可以看出,四种溶剂的苦菜提取液对Fe2+-H2O2体系产生的羟自由基均具有一定的清除作用,并且随提取液浓度的增加其清除率呈增加趋势(p<0.05)。其中水提取液的清除率最高,当浓度为0.025g/mL时,对羟自由基的清除率能达到96%.石油醚、丙酮和乙醇提取液的清除率在浓度小于0.015g/mL时,清除率的差异较为明显,当浓度大于0.015g/mL时,清除率差异逐渐变小。

图1 苦菜提取液清除羟自由基的能力

2.2 苦菜提取液对过氧化氢的清除效果

由图2可知,三种提取液对H2O2自由基都有一定的清除作用,且随着提取液浓度的增大,对H2O2自由基的清除率也增大。水提取液和乙醇提取液对H2O2都具有较强的清除能力。当提取液浓度小于0.04g/mL时,随着提取液浓度的增大,清除H2O2自由基的能力显著增强(p<0.05);而当提取液浓度大于0.04g/mL时,随着提取液浓度的增大,清除H2O2自由基的能力变化不明显(p<0.05);丙酮提取液对H2O2自由基清除能力随提取液浓度的增加而逐渐增强,但其清除能力明显低于与水提取液和乙醇提取液。

图2 苦菜提取液对过氧化氢清除率的影响

2.3 苦菜提取液还原能力的测定

由图3可知,石油醚、丙酮、乙醇和水的苦菜提取液均具有一定的还原能力,并且随着提取液浓度的增加,其还原能力在显著提高(p<0.05)。四种提取物的还原能力为:水提取液>乙醇提取液>丙酮提取液>石油醚。由图3还可以看出:当提取物浓度>0.015g/mL时,乙醇的还原能力迅速提高,当浓度为0.025g/mL时,其还原能力达到最大。

3 结 论

图3 苦菜提取液还原能力

中华苦菜不同溶剂逐级提取物对·OH自由基及H2O2自由基都具有较强清除作用,并且随提取物浓度的增加而增大;苦菜水提取液对四种自由基的清除作用均强于乙醇提取液、石油醚提取液和丙酮提取液。不同溶剂逐级提取还原能力的大小顺序为:水提取液>乙醇提取液>丙酮提取液>石油醚提取液。对过氧化氢的清除能力:水提取液>乙醇提取液>丙酮提取液;对羟自由基的清除能力:水提取液>丙酮提取液>乙醇提取液>石油醚提取液。

[1]周宏雷,袁久荣.中华苦荬菜化学成分的研究[J].中草药,1996,27(5):267-268.

[2]许梅,王西奎,刘长欣,等.苦荬菜生物活性成分的提取与鉴定研究[J].山东建材学院学报,1998,12(4):304-308.

[3]李春霞,刘红兵,管华诗.苦荬菜属植物化学研究进展[J].天然产物研究与开发,1999,12(5):95-99.

[4]胡迎芬.火炬果穗提取物的抗氧化作用研究[J].食品科技,2003,(9):66-68.

[5]刘锡建.沙棘果渣黄酮的提取、精制和抗氧化性能的研究[D].北京化工大学硕士学位论文,2004.

[6]宁正详,张水华,高建华,等.一些果蔬对活性自由基和亚硝酸盐的消除作用[J].食品与发酵工业,1995,(2):31-35.

[7]焦仲高,刘杰超,王思新.黑莓红色素抗氧化活性研究[J].食品科技,2003,(8):63-65.

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