不同极性地参多酚抗氧化活性的比较
2016-10-18桑鹏高春燕
桑鹏,高春燕
(大理大学公共卫生学院,云南大理671000)
不同极性地参多酚抗氧化活性的比较
桑鹏,高春燕*
(大理大学公共卫生学院,云南大理671000)
采用分级萃取的方法提取了地参多酚粗提液中的不同极性多酚,同时采用DPPH自由基清除活性、FRAP和TEAC评价了不同极性地参多酚的抗氧化活性。结果表明,液-液萃取的方法可以实现不同极性地参多酚的有效分离,且随着萃取溶剂极性的增加,其酚含量逐渐升高;酚含量与FRAP具有显著的相关性,DPPH自由基清除活性与TEAC间具有显著的相关性。
地参;液-液萃取;酚类化合物;抗氧化活性
由于人工合成抗氧化剂的安全性问题,研究与开发广谱、安全、天然的抗氧化剂成为当今食品添加剂研究领域中的热点之一[1],已有研究表明[2],摄入抗氧化物质可以有效抵消自由基氧化对心脑血管疾病、癌症、衰老等造成的损伤。酚类化合物不仅有抗炎症、抗氧化、抗肿瘤活性和抗心血管疾病的作用[3],还有清除自由基和羟基取代的高反应性作用,使其有很好的抗氧化活性[4],而天然酚类化合物是植物体内最丰富的次生代谢产物[5]。流行病学研究发现类黄酮的摄入量与心脏病、中风等心血管疾病及肺癌、胃癌的发生率成反比[4],而酚类化合物含有大量的类黄酮。
地参(L.lucidus Turcz.),又名虫草参、地藕、甘露子等,唇形科地笋属多年生草本植物,主要分布在我国云南,其地下根茎为药用及食用部分[6-7]。野生地参古有“蔬菜珍品”的美誉,是药食兼用的佳品[7]。《中华本草》中记载,其功能可与冬虫夏草相媲美,晒干后可入药[8],具有活血、利尿、通经、滋阳、润燥、调血脂、通九窍、利关节、养气血等功能,主治腹痛、水肿、产后瘀血、跌打损伤等症[9];食用后具有提神醒脑、开胃化食、补肝肾两虚、强腰膝筋骨之功效。临床常用其治疗患有绒毛膜癌、葡萄胎、肺癌、肝癌等癌瘤的中属淤血阻滞者[10]。但是,翻阅文献发现,关于地参中酚类化合物的分离及抗氧化性研究较少,本研究采用液-液萃取法对地参多酚粗提液中不同极性多酚进行分离,并比较不同极性地参多酚的酚含量和抗氧化活性,以期为地参的开发和利用提供理论参考。
1 材料与方法
1.1材料与试剂
地参:分别于2013年11月19日(T1),2013年12月22日(T2)和2014年1月25日(T3)采自云南省剑川县沙溪镇四联村(S1)和鳌凤村(S2)。
DPPH(1,1苯基-2-苦肼基自由基)、没食子酸、Trolox(水溶性维生素E)、TPTZ(三吡啶三吖嗪):购自Sigma公司(Sigma-Aldrich,Steinheim,Germany);其他化学试剂均为国产分析纯。
1.2仪器与设备
SHZ-DⅢ予华牌循环水真空泵:巩义市予华仪器有限责任公司;WFJ2000型可见分光光度计:尤尼柯(上海)仪器有限公司。
1.3方法
1.3.1不同极性地参多酚的提取分离
取地参样品各5 g,加入10倍体积的80%甲醇,于室温下超声波辅助提取10 min,真空抽滤,残渣以同样方法重复提取2次,合并提取液,于35℃下真空浓缩,得地参多酚粗提液。分别向地参多酚粗提液中加入等体积的石油醚,充分振荡后分层,得到石油醚层和水层;在水层中再加入等体积的氯仿,振荡后分层,得到氯仿层和水层;同理,再在水层中依次加入乙酸乙酯和正丁醇,分别得到乙酸乙酯层、正丁醇层和水层,每种溶剂萃取各重复5次。将各极性部位萃取液合并,并定容至50 mL,即得到不同极性的地参多酚提取液。1.3.2不同极性地参多酚的总酚含量的测定
参照Meda等[11]的方法,并稍作修改。准确吸取适量待测液,加入100 μL 1.0 mol/L的福林酚试剂,3 min后加入2 mL7.5%的碳酸钠溶液,摇匀,用蒸馏水定容至5 mL刻度处,暗室反应40 min,于760 nm波长处测定吸光度值。以没食子酸做标准曲线(0~5.8 μg/mL),得回归方程:y=0.101 1x+0.046 1,相关系数R2=0.998 8。样品中地参多酚含量测定结果以没食子酸等量每克地参干重表示(mg GAE/g DW)。
1.3.3不同极性地参多酚的铁还原抗氧化能力(FRAP)的测定
参照Netzel等[12]的方法,并稍作修改。用40 mmol/L的HCl配制成10 mmol/L TPTZ溶液,然后与新鲜配制的0.3 mol/L的乙酸钠缓冲液,20 mmol/L的FeCl3· 6H2O溶液以1:10:1(体积比)的比例混合成FRAP工作液,使用前于37℃水浴中保温30 min。分别将0.1 mL的试样,1.4 mL FRAP工作液与2 mL蒸馏水混合,于37℃水浴中保温30 min,593 nm处测吸光度值。以FeSO4·7H2O做标准曲线(100 μmol/L~1 000 μmol/L),得回归方程y=0.0006x-0.0118,相关系数R2=0.9961。地参多酚各提取液中铁还原抗氧化能力结果以μmol Fe(Ⅱ)每克地参干重表示(μmol Fe(Ⅱ)/g DW)。
1.3.4不同极性地参多酚的DPPH自由基清除能力的测定
参照Atoui等[13]的方法,并稍作修改。准确移取各样品液0.5 mL,加入60 μmol/L 3.5 mL DPPH甲醇溶液,常温下避光反应30 min于517 nm波长处测定吸光度值。以0.5 mL甲醇+3.5 mLDPPH溶液的吸光度值作对照,DPPH自由基清除能力以其清除率表示。各部分提取液的DPPH自由基清除率通过以下公式计算:
式中:A1为0.5 mL样品溶液+3.5 mL DPPH溶液的吸光度值;A0为0.5 mL甲醇溶液+3.5 mL DPPH溶液的吸光度值。
1.3.5不同极性地参多酚的ABTS阳离子自由基清除活性的测定
参考Re等[14]的方法,并稍作修改。将样品液25 μL与ABTS+工作液2.5 mL混合,6 min后在734 nm处测量吸光度值。以Trolox做标准曲线(100 μmol/L~1 000 μmol/L),得回归方程为y=-0.000 4x+0.552 2,相关系数R2=0.999 3,地参多酚各提取液中Trolox等量抗氧化活性结果以μmol/L Trolox等量每克地参干重表示(μmol TE/g DW)。
1.4统计分析
2 结果与分析
2.1不同极性地参多酚提取液酚含量
不同极性地参多酚提取液酚含量见表1。由表1可以看出,水提多酚的酚含量最高,石油醚提多酚的最低,大体上讲,随着萃取溶剂极性的增加,地参酚含量逐渐升高,说明地参多酚主要以极性酚为主。王毕妮[15]等人的研究结果表明,红枣多酚以极性多酚为主,这与本研究的结果一致。因此,为了获得高抗氧化活性的地参多酚,可以采用不同极性有机溶剂分级萃取的方法。结果表明,采收期和采收地点对不同极性地参多酚含量的影响是有差异的,如水提和乙酸乙酯提多酚,S1采收的酚含量随着采收期的延后而升高,S2采收的先降低后升高,而正丁醇提多酚,S1和S2采收的酚含量都呈现先降低后升高的趋势。说明在地参的生长发育过程中,由于不同采收地土壤、灌溉、田间管理的差异,不同极性的多酚其合成和代谢存在差异。
表1 不同极性地参多酚提取液酚含量Table 1Total phenolic extracts of L.lucidus Turcz.poenolic compounds with different polarities mg GAE/g DW
2.2不同极性地参多酚提取液抗氧化活性
不同极性地参多酚提取液抗氧化活性的测定结果见表2。就铁还原抗氧化能力而言,地参水提多酚铁还原抗氧化能力最强,其次是正丁醇和乙酸乙酯提多酚,石油醚及氯仿提多酚铁还原抗氧化能力较弱;就DPPH自由基清除活性而言,地参正丁醇和乙酸乙酯提多酚的DPPH自由基清除率较高,其次是水提多酚,接下来是石油醚提多酚,氯仿提多酚清除率最低,说明地参正丁醇和乙酸乙酯提多酚对DPPH自由基具有很强的清除能力;就Trolox等量抗氧化活性而言,正丁醇、乙酸乙酯和水提多酚的Trolox等量抗氧化活性较强,石油醚及氯仿提多酚的Trolox抗氧化活性较弱。
表2 不同极性地参多酚提取液抗氧化活性Table 2Antioxidant activity of L.lucidus Turcz.poenolic compounds with different polarities
2.3相关性分析
对地参不同极性多酚的酚含量与抗氧化活性进行了相关性分析,结果见表3。
表3 不同极性地参多酚抗氧化能力的相关性分析Table 3Correlation analysis of L.lucidus Turcz.poenolic compounds and antioxidant activity
酚含量与FRAP具有显著的相关性,但与DPPH自由基清除活性和TEAC无显著的相关性,表明在这两种体系中,不仅酚类化合物,而且存在于提取物中的非酚类成分对DPPH自由基和ABTS+·也具有一定的清除作用。不同的抗氧化体系之间,DPPH自由基清除活性与TEAC间具有显著的相关性,FRAP与DPPH自由基清除活性和TEAC间无显著相关性。由于抗氧化体系反应机理的差异,不同的抗氧化体系试验结果并不都呈显著正相关。
3 结论
大体上讲,随着萃取溶剂极性的增加,地参酚含量逐渐升高,即水层>正丁醇层>乙酸乙酯层>氯仿层>石油醚层,且S1采收的地参酚含量高于S2;不同极性地参多酚提取液抗氧化活性显示出多样性,乙酸乙酯、正丁醇和水提多酚具有较强的DPPH自由基清除能力、铁还原抗氧化能力和Trolox等量抗氧化活性;酚含量与FRAP具有显著的相关性,DPPH自由基清除活性与TEAC间具有显著的相关性,FRAP与DPPH自由基和TEAC间无显著相关性。
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Comparison of Antioxidant Activity of Lycopus lucidus Turcz.Polyhenols with Different Polarities
SANG Peng,GAO Chun-yan*
(Public Health School of Dali University,Dali 671000,Yunnan,China)
Organic solvents with different polarities were used to extract L.lucidus Turcz.polyphenols.DPPH radical scavenging capacity,FRAP and TEAC were used to evaluate the antioxidant activities of L.lucidus Turcz.polyphenols with different polarities.The results showed that liquid-liquid extraction was a successful method for separating L.lucidus Turcz.polyphenols with different polarities.As the polarity of extract solvents was increased,the phenolic content increased gradually.Significant correlation was found between phenolic content and FRAP,and DPPH radical scavenging capacity and TEAC.
LycopuslucidusTurcz.;liquid-liquidextraction;phenoliccompounds;antioxidantactivity
10.3969/j.issn.1005-6521.2016.17.002
国家自然科学基金青年科学基金项目(31301455)
桑鹏(1987—),男(汉),在读硕士研究生,研究方向:营养与慢性病。
高春燕(1981—),女,副教授,硕士生导师,博士,从事植源性食品资源开发与利用。