八角茴香总黄酮抗氧化活性研究

2015-05-05司建志龚小妹周小雷缪剑华

食品工业科技 2015年23期

关键词：八角茴香半乳糖黄酮

王硕,司建志,龚小妹,周小雷,缪剑华

(广西药用植物研究所西南濒危药材资源开发国家工程实验室,广西南宁 530023)

八角茴香总黄酮抗氧化活性研究

王硕,司建志,龚小妹,周小雷,缪剑华*

(广西药用植物研究所西南濒危药材资源开发国家工程实验室,广西南宁 530023)

八角茴香总黄酮,抗氧化,超氧化物歧化酶,谷胱甘肽过氧化物酶

八角茴香(Illicium verum Hook. f. )的干燥成熟果实八角为我国特有香辛料和中药材,主要分布于广西、广东、云南等地,其味辛,性温,有温阳散寒,理气止痛功效,用于寒疝腹痛,肾虚腰痛等症[1]。目前八角茴香中已被开发的生物活性成分主要为挥发油、合成雌激素己烷雌酚以及合成抗禽流感药物“达菲”的莽草酸,而八角茴香中具有重要药理作用的黄酮类成分尚未得到研究与开发。

近年来有关植物黄酮作为天然抗氧化剂的研究备受关注,对竹叶总黄酮[2]、沙棘叶黄酮[3]、银杏黄酮[4]等植物黄酮的抗氧化活性研究表明黄酮类化合物是良好的天然抗氧化剂。研究发现,八角茴香乙醇提取物能清除体外自由基,具有明显的抗氧化活性[5],而黄酮类化合物作为八角茴香乙醇提取物中的重要成分,其抗氧化活性还未曾有学者进行研究。本实验研究了八角茴香总黄酮(FIVR)体外对好氧自由基的清除率、总抗氧化能力以及体内拮抗腹腔注射D-半乳糖致衰老小鼠所受氧化损伤,考察八角茴香总黄酮的抗氧化活性,旨在为八角茴香的综合开发利用提供研究基础。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

昆明种小鼠,体重(20±2)g,广西医科大学实验动物中心提供,许可证号:2009-0002;八角茴香总黄酮(西南濒危药材资源开发国家工程实验室提供,总黄酮含量:87.5%),D-半乳糖(Ruitaibio,CAS:59-23-4),维生素C(广西南宁百会药业集团有限公司,生产批号:140303)。羟自由基试剂盒(生产批号:20140411)、超氧阴离子试剂盒(生产批号:20140410)、总抗氧化能力(T-AOC)试剂盒(生产批号:20140411)、超氧化物歧化酶(SOD)试剂盒(生产批号:20140411)、谷胱甘肽过氧化物酶(GXH-Px)试剂盒(生产批号:20140408)、考马斯亮蓝试剂盒(生产批号:20140619),均购自南京建成生物工程研究所,其余试剂均为分析纯。

UVmini-1240紫外可见分光光度计日本岛津公司;Sigma 4K15台式冷冻离心机德国Sartorius公司;HH-4数显恒温水浴锅国光电器有限公司;JJ500型电子天平常熟市双杰测试仪器厂;CP224S型电子分析天平德国Sartorius公司。

1.2 实验方法

1.2.1 体外抗氧化实验

1.2.1.1 对羟基自由基的清除作用用双蒸水将FIVR配制成0.1～1 mg/mL系列浓度的溶液,严格按照试剂盒说明书上操作,双蒸水调零,在550 nm处测出对照管Aj,测定管Ai的吸光度。八角茴香总黄酮对羟基自由基的清除率(%)=(1-Ai/Aj)×100。

1.2.1.2 对超氧阴离子自由基的清除作用用双蒸水将FIVR配制成0.1～1 mg/mL系列浓度的溶液,严格按照试剂盒说明书上操作,双蒸水调零,在550 nm处测出对照管Aj,测定管Ai,空白管A0的吸光度。八角茴香总黄酮对超氧阴离子自由基的清除率(%)=[1-(Ai-A0)/(Aj-A0)]×100。

1.2.1.3 总抗氧化能力的测定用双蒸水将FIVR配制成0.1～1 mg/mL系列浓度的溶液,严格按照试剂盒说明书上操作,双蒸水调零,在520 nm处测出测定管Ai、对照管Aj的吸光度,将在37 ℃每分钟每毫升样品溶液使反应体系的吸光度值每增加0.01时,为一个总抗氧化能力单位。八角茴香总黄酮总抗氧化能力=[(Ai-Aj)/0.01×30]×V0/V1。式中:V0为反应液总体积;V1为样品液体积。

1.2.2 体内抗氧化实验将60只昆明种小鼠(雌雄各半)随机分为正常组(control)、模型组(model)、维生素C对照组(VC)、八角茴香总黄酮高(FIVR-H)、中(FIVR-M)、低(FIVR-D)剂量组,每组10只。小鼠适应性饲养一周后,参考文献[6]制备衰老模型,除control组之外,各组小鼠每天腹腔注射D-半乳糖,注射剂量100 mg/g,control组小鼠注射等量的生理盐水;FIVR-H、FIVR-M、FIVR-D每天灌胃八角茴香总黄酮水溶液,剂量为200、100、50 mg/g,VC组每天灌胃100 mg/g剂量的维生素C水溶液,control和model组每天灌胃等量的生理盐水,连续给药48 d,其间实验小鼠自由摄食饮水,每天称量体重,根据体重调整给药量。

2 结果与分析

2.1 体外抗氧化活性

图1 FIVR、VC对·OH的清除能力Fig.1 The clearance rate of FIVR and VC on ·OH

图2 FIVR、VC对的清除能力Fig.

2.1.2 总还原力(T-AOC)的测定由图3、图4可见,由于所用抗氧化剂VC的纯度很高,所以曲线上升很快。FIVR总还原力也随着浓度上升而上升,FIVR的质量浓度为0.8 mg/mL时的总还原力相当于0.05 mg/mL VC的总还原力,表明FIVR具有较好的抗氧化活性。

组别1d11d21d31d41d空白组31.06±3.7236.58±4.7837.55±4.1539.57±5.0239.98±5.93模型组30.07±3.1534.66±4.49*34.71±3.4535.21±4.36**36.19±4.43**VC31.01±4.5035.94±6.2735.83±4.7735.71±3.7238.12±6.86FIVR-H31.28±3.1435.32±3.3735.36±2.4536.53±3.44*37.64±4.20*FIVR-M30.55±3.1734.61±4.2835.68±3.7536.71±4.34*38.04±4.67FIVR-D31.22±4.535.15±3.9734.13±3.4635.71±3.72**36.75±4.33*

注:与空白组比较:*p<0.05,**p<0.01。

表3 对衰老小鼠血清、肝组织、脑组织SOD的影响±s,n=10)

图3 VC总还原力(T-AOC)Fig.3 Total antioxidative capacity of VC

图4 FIVR总还原力(T-AOC)Fig.4 Total antioxidative capacity of FIVR

注:与空白组比较:*p<0.05,**p<0.01；与模型组比较:#p<0.05,##p<0.01，表2、表4同。

2.2 体内抗氧化活性

2.2.1 对衰老小鼠体重及脏器指数的影响由表1可以看出,随着造模、给药天数的增加,各实验组小鼠体重均低于正常组,其中模型组小鼠体重最低,但VC对照组和高、中、低剂量组小鼠体重与模型组相比均无显著差异(p>0.05)。

由表2可以看出,各实验组小鼠肝脏指数均明显低于正常组,与模型组比较,VC对照组和高、中、低剂量组均有提高。各实验组小鼠脑指数均低于正常组小鼠,与模型组比较,VC对照组和高、中、低剂量组均有提高,高剂量组有显著差异(p<0.05)。

组别肝指数脑指数空白组3.83±0.261.21±0.13模型组2.87±0.33**1.10±0.13*VC3.47±0.571.14±0.19FIVR-H3.31±0.34**##1.18±0.08#FIVR-M3.47±0.38*##1.14±0.12FIVR-D3.34±0.35**##1.15±0.12

2.2.2 对衰老小鼠体内超氧化物歧化酶(SOD)的影响由表3可以看出,与正常组比较,模型组血清、肝脏、脑组织中SOD的活性均显著降低,其它各组SOD的活性也显著下降(p<0.05,p<0.01)。与模型组比较,VC对照组,给药组高、中剂量血清中SOD的活性均有提高;与模型组比较,VC对照组与给药组高剂量肝脏组织中SOD 的活性有显著提高,而中、低剂量组差异不明显;与模型组比较,给药组高、中剂量脑组织中SOD的活性有显著提高,VC对照组与低剂量组差异不明显。

2.2.3 对衰老小鼠体内谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的影响由表4可以看出,与正常组比较,模型组血清、肝脏、脑组织中GSH-Px的活性均显著降低;其它各组GSH-Px的活性也显著下降。

组别剂量(mg/g·d)血液(U/mL)肝(U/mgprot)脑(U/mgprot)空白组-214.03±42.11532.44±49.09111.53±27.12模型组-123.01±24.92**419.85±32.40**55.94±16.73**VC100162.85±16.41#496.18±39.07##76.28±25.42FIVR-H200179.71±14.49##494.28±52.63#73.71±28.06FIVR-M100171.47±9.30##499.36±41.64##85.56±20.37#FIVR-D50157.35±39.02472.14±41.6673.92±19.17

与模型组比较,VC对照组,给药组高、中剂量血清中GSH-Px的活性均有提高;与模型组比较,VC对照组,给药组高、中剂量肝脏组织中GSH-Px 的活性均有提高;与模型组比较,给药组中剂量脑组织中GSH-Px的活性有显著提高,其余各组差异不明显。

3 结论与讨论

衰老自由基学说认为,自由基在生物体衰老过程中起着重要作用[9]。自由基的积累导致细胞受到严重的氧化应激损伤,导致细胞衰老死亡。D-半乳糖经糖醛还原酶的作用下生成不能被细胞代谢分解的半乳糖醇大量堆积在细胞内,影响细胞正常渗透压,导致细胞代谢紊乱,加剧氧化应激反应,加深细胞所受的氧化损伤。D-半乳糖衰老模型比较符合自然衰老过程中的多种组织病理变化,是衰老研究中常用的一种衰老实验动物模型[10]。

本实验采用腹腔注射D-半乳糖的方法建立亚急性衰老小鼠模型,研究了八角茴香总黄酮体内抗氧化活性,结果发现,与模型组比较,八角茴香总黄酮高、中剂量组能提高肝、脑的脏器指数。八角茴香总黄酮各给药组均能提高D-半乳糖致衰老小鼠血清、肝脏与脑组织中SOD、GSH-Px的活性,拮抗D-半乳糖致衰老小鼠受到的氧化损伤,表明八角茴香总黄酮具有良好的抗氧化活性,这为进一步开发八角茴香总黄酮天然抗氧化剂提供了科学依据。

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Study on antioxidative effect of total flavonoids from Illicium verum

WANG Shuo,SI Jian-zhi,GONG Xiao-mei,ZHOU Xiao-lei,MIAO Jian-hua*

(Institute of Guangxi Medicinal Plant,National engineering laboratory of southwest endangered medicinal resources development,Nanning 530023,China)