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山竹果皮提取物抗氧化活性研究

2012-08-02张宝友李春英赵春建

森林工程 2012年5期
关键词:山竹吸光正丁醇

张宝友,李春英,赵春建

(东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室,哈尔滨150040)

山竹 (Garcinia mangostana L.)又称山竹子、莽吉柿、凤果和倒捻子素,是藤黄科 (Guttiferae)藤黄属 (Garcinia)常绿乔山竹的果实。原产于印度尼西亚和马来西亚,是一种典型的热带水果,主要分布于泰国、越南、马来西亚、印度尼西亚和菲律宾等东南亚国家,我国台湾、福建、广东和云南也有引种[1]。山竹果皮一直作为泰国传统医药用于腹痛、腹泻、痢疾、感染性创伤、慢性溃疡、白带、淋病、白血病、乳腺癌、肝癌等疾病治疗[2-6]。近年来,山竹,特别是山竹果皮的化学成分及其生物学活性成为人们的研究热点[7-9]。本文旨在探讨山竹提取物的抗氧化活性,为山竹果皮的开发利用提供基础数据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

山竹 (Garcinia mangostana)购自哈尔滨市水果市场,去除果肉,果皮气干后,用小型粉碎机粉碎后进行提取。

Folin-Ciocalteu试剂、DPPH、儿茶素、氮蓝四唑、黄嘌呤氧化酶购自Sigma公司;其余试剂均为国产分析纯。

1.2 主要仪器与设备

UV-2450型紫外-可见分光光度计,日本岛津公司;R-1001-V/VN旋转蒸发仪,郑州长城科工贸有限公司;SHB-Ⅲ循环水式多用真空泵,郑州长城科工贸有限公司;TSHZ-2A台式水浴恒温振荡器,上海跃进医疗器械厂;HYQ-2121A涡旋混匀器,南京畅翔仪器设备有限责任公司;PT1200型手持式组织均质机,上海易扩仪器有限公司;Stat Fax 2100酶标仪,美国Awareness公司。

1.3 山竹果皮有效成分的提取

山竹果皮粉用70%乙醇冷浸提取3次,每次2天,萃取液过滤,一部分滤液50℃下减压浓缩至原体积的1/5,得浓缩液,备用;另一部分滤液50℃下减压浓缩至干。

1.4 山竹果皮提取物分段萃取

山竹果皮乙醇提取物浓缩液依次以二氯甲烷、正丁醇进行液液萃取,将山竹果皮乙醇提取物初步分为二氯甲烷可溶部分、正丁醇可溶部分和水可溶部分3个分离部分,每一分离部分分别浓缩至干,并称重。

1.5 总酚含量测定及统计分析

总酚含量按照Folin-Ciocalteu法测定[10],并适当修改:以儿茶素为对照品进行检测。试验时,取500μL Folin-Ciocalteu试剂 (1 N)加入500 μL不同浓度儿茶素于离心管中,涡旋混匀30 s,并静置5 min后,添加1 mL 20%Na2CO3再静置10 min。然后离心,取上清液,于730 nm测定吸光值,并根据此吸光值与儿茶素浓度绘制标准曲线。样品分析,以1 mg·mL-1样品取代儿茶素,其余操作同上。将样品吸光值代入上述标准曲线即可算出每克提取物中所含儿茶素相对量,并以此表示山竹果皮的总酚含量。本试验为3次重复。

利用SAS系统中Scheffe统计方法,检验山竹果皮各可溶部分的总酚含量是否具显著差异,分析时所使用的置信区间为95%。

1.6 抗氧化活性试验

1.6.1 DPPH 自由基清除效应

方法[11],并做适当调整:取1000μL DPPH乙醇溶液 (0.1 mmol·L-1)、450μL Tris-HCl缓冲液 (50 mmol·L-1,pH 7.4)与50 μL 不同浓度的试验样品或者维生素C溶液,涡旋混匀后避光静置30 min,于517 nm下测定吸光值。以同体积乙醇代替样品同法操作,为对照。本试验为3次重复。根据吸光值计算DPPH自由基清除率。

式中:Aa为试验组吸光值;AC为对照组吸光值。

1.6.2 超氧自由基作用试验

参考文献方法[12],并略有改动:取 20μL 15mmol· L-1Na2EDTA(用 50 mmol· L-1KH2PO4/KOH 缓冲液配制)、50 μL 0.6 mmol·L-1氮蓝四唑 (以50 mmol·L-1KH2PO4/KOH缓冲液配制)、30 μL 3 mmol·L-1肌苷 (以50 mmol·L-1KOH配制)、5μL不同浓度的试验样品以及145μL缓冲液 (50 mmol·L-1KH2PO4/KOH,pH 7.4)于96孔板中均匀混合。再迅速添加50μL黄嘌呤氧化酶 (0.1 U·mL-1),反应过后,利用酶标仪测定570 nm下吸光值,每20 s测量一次,并持续测量5 min。以同体积的乙醇作为对照,计算对照组与试验组其反应速率,并按照下式计算试验样品的超氧自由基清除率 (%)。本试验为3次重复。

式中:Ka为试验组反应速率;KC为对照组反应速率。

1.6.3 β-胡萝卜素漂白法测定抗氧化能力

取10mL 0.01mg·mL-1β-胡萝卜素氯仿溶液加入20 mg亚油酸和100 mg吐温40,置于旋转瓶于50℃蒸出氯仿。加入50 mL含氧蒸馏水,超声成乳状液。取200μL不同浓度的样品或儿茶素乙醇液与5 mL乳状液混合,以等量乙醇代替样品与乳状液混合作为空白样。50℃保温2 h,于470nm下测定吸光度。本试验为3次重复。用下式计算抗氧化率。

式中:A1为t=2 h时样品的吸度度;AC1为t=2 h时空白样的吸光度值,AC0为t=0时空白样的吸光度值。

1.6.4 还原力的测定

参考文献方法[13]:先将500μL不同浓度的试验样品、500μL 0.2M 磷酸缓冲液 (pH 6.6)与500μL1% 铁氰化钾混合,50℃保温20 min,然后加入500μL 10%三氯乙酸,离心 (3000 rpm,10 min),取500μL上清液,再添加500μL去离子水及100μL 0.1%FeCl3,混匀,静置10 min后测定700 nm下的吸光值。吸光值越高代表其还原能力越强。本试验为3次重复。

1.6.5 抗脂质过氧化试验

从鸡蛋中分离出蛋黄,并用组织匀浆机搅拌呈浆状,此匀浆物作为脂质试验材料。分析时,于匀浆物中添加50μL不同浓度的试验样品,并以100 μL 10 μmol·L-1FeSO4和 100 μL 0.1 mmol·L-1维生素C于37℃反应1 h以引发脂质过氧化反应。反应后,随即以500μL 28%的三氯乙酸和750μL 1%的硫代巴比妥酸于沸水中终止反应。反应物离心去除沉淀,上清液于532 nm下测定吸光值,并按下式计算各提取物对脂质过氧化的抑制率。本试验为3次重复。

式中:Ka为试验组反应速率;KC为对照组反应速率。

2 结果与分析

2.1 山竹果皮各可溶部分总酚含量

山竹果皮乙醇提取物浓缩液经由液液分配萃取初步分为二氯甲烷可溶部分、正丁醇可溶部分、水可溶部分以及水不可溶部分4个部分。各个可溶部分干燥粉末在乙醇提取物中的比例及总酚含量测定结果见表1。

表1 山竹果皮乙醇提取物的总酚含量Tab.1 Total phenolic contents of ethanolic extracts from mangosteen pericarp

从表1可以看出,正丁醇可溶部分总酚含量最高,然后依次是乙醇提取物、二氯甲烷可溶部分及水可溶部分,总酚含量差异显著 (P〈0.05)。

2.2 山竹果皮各可溶部分的抗氧化活性

2.2.1 DPPH 自由基清除效应

山竹果皮乙醇提取物及各可溶部分供氢的能力可由清除DPPH自由基能力得到。图1为山竹果皮乙醇提取物及各可溶部分清除DPPH自由基的结果。

从图1可以看出乙醇提取物及各个可溶部分的清除率随浓度的增加而增大。比较各个可溶部分的清除率,以正丁醇可溶部分最大,其次为乙醇提取物、二氯甲烷可溶部分,而以水可溶部分的清除效果最差。经计算,正丁醇可溶部分的IC50为10.7 μg·mL-1,乙醇提取物、二氯甲烷可溶部分及水可溶部分 IC50分别为 21.8、28.9 及 48.1 μg·mL-1。根据杨冬梅[14]的研究结果,DPPH自由基的清除能力与多酚类含量成正比,而本试验结果也证实,山竹果皮的酚类化合物含量愈多,对DPPH自由基的清除率越高。

图1 山竹果皮提取物清除DPPH自由基的能力Fig.1 Free-radical scavenging activity of the extracts from mangosteen pericarp by DPPH assay

2.2.2 超氧自由基作用

山竹果皮乙醇提取物及各可溶部分清除超氧自由基能力的结果如图2所示。从图2可见,随着提取物浓度的增高,超氧自由基的清除能力也随之增大。其中,以正丁醇可溶部分对超氧自由基的清除最为显著 (IC50为7.2μg·mL-1),其次分别为乙醇提取物、水可溶部分及二氯甲烷可溶部分 (IC50分别为11.6、23.0、46.2 μg·mL-1)。

图2 山竹果皮提取物清除超氧自由基的能力Fig.2 Superoxide free radical scavenging activity of the extracts from mangosteen pericarp

2.2.3 β-胡萝卜素漂白的抑制效果

山竹果皮提取物及各可溶部分对β-胡萝卜素漂白的抑制效果如图3所示。从图3可以看出,乙醇提取物及其正丁醇可溶部分对β-胡萝卜素漂白的抑制率均比儿茶素好。经计算,乙醇提取物及其正丁醇可溶部分对β-胡萝卜素漂白的IC50值分别为537μg·mL-1和 469μg·mL-1,而儿茶素的IC50值大于 2000 μg·mL-1。

图3 山竹果皮提取物对β-胡萝卜素漂白的抑制效果Fig.3 Inhibitory effect of the extracts from mangosteen pericarp onβ-carotene bleaching

2.2.4 还原力的测定

乙醇提取物及各可溶部分还原力的强弱如图4所示。图4结果显示,乙醇提取物及各可溶部分的还原力随浓度的增加而增大,浓度在100μg·mL-1时,正丁醇可溶部分、乙醇提取物、水可溶部分及二氯甲烷可溶部分于在700 nm的吸光值分别为1.6、1.2、0.9及0.8,此结果表明,正丁醇可溶部分的还原力最佳,其次为乙醇提取物、水可溶部分,而以二氯甲烷可溶部分的还原力最差。

图4 山竹果皮提取物的还原力Fig.4 Reducing power of the extracts from mangosteen pericarp

2.2.5 抗脂质过氧化试验

山竹果皮乙醇提取物及各可溶部分抑制脂质过氧化能力如图5所示。由图5结果可知乙醇提取物及各可溶部分对脂质过氧化的抑制能力随浓度的增加而增大,其中,正丁醇可溶部分的抑制脂质过氧化能力最佳,其次为二氯甲烷可溶部分及乙醇提取物,水可溶部分抑制脂质过氧化能力最差。

图5 山竹果皮提取物的抑制脂质过氧化能力Fig.5 Inhibitory lipid peroxidation activity of the extracts from mangosteen pericarp

3 讨论

本文利用DPPH自由基清除、超氧自由基清除、β-胡萝卜素漂白、还原力及抗脂质过氧化等试验方法评估了山竹果皮提取物的抗氧化活性,试验结果表明,山竹果皮提取物各部分中均以正丁醇可溶部分抗氧化活性最好。各部分总酚含量依次为正丁醇可溶部分〉二氯甲烷部分〉水可溶可溶部分。综合上述试验结果,山竹果皮具有较高的抗氧化能力,因此有必要对山竹进行深入的研究,并评估其抗氧化应用的可行性。

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