许月明,赵一龙,张 爽
(1.芜湖职业技术学院 生物工程系,安徽 芜湖241003;2.大连理工大学 化工学院,辽宁 大连116024)
蒲公英(Taraxacum mongolicum Hand-Mazz.)为菊科多年生草本植物,别名蒲公草、黄花地丁、黄花三七、婆婆丁等,原产欧洲,分布极为广泛,我国大部分地区均有分布,特别是华北、华中各省的春、夏、秋三季长势很好[1]。《千金方》、《本草纲目》等中记载蒲公英是清热解毒的传统药物,具有抗病原微生物、提高免疫功能、利胆保肝等功效,毒性较低。现代研究表明,蒲公英除含有大量次生代谢物质如蒲公英甾醇、胆碱、菊糖等外,还含有丰富的矿质元素如钙、磷、铁等[1-2]。蒲公英的抗氧化活性是其重要的食用和药用价值,值得深入研究。
目前测定抗氧化成分有多种方法,如TEAC法、FRAP法、DPPH法、T-AOC法等。DPPH自由基(二苯基苦基苯肼自由基)是一种稳定的以氮为中心的有机自由基,其CH3OH溶液呈紫色,并在517nm处有强烈吸收,在有自由基清除剂存在时,自由基清除剂提供一个电子与DPPH的孤对电子配对,而使其褪色,褪色程度与其接受的电子呈定量关系,在517nm处的吸光度变小,其变化程度与自由基清除程度呈线形关系,即吸光度越小,自由基清除剂的清除自由基能力越强[3]。本研究采用DPPH法对蒲公英在不同生长期、不同部位的抗氧化成分的变化进行研究[4]。
1.1.1 仪器
721-分光光度计,上海精密科学仪器有限公司;80-1型电动离心机,江苏省金坛市金城国胜实验仪器厂;101-2B型电热鼓风干燥箱,上海实验仪器总厂;KQ5200DE型数控超声波清洗器,昆山市超声仪器有限公司;AL204型电子天平,上海民桥精密科学仪器有限公司;移液器(10~100uL、100~1 000 uL),上海华运分析仪器有限公司;Eppendoff管(5、10mL)、烧杯(100mL)等。
1.1.2 试剂
CH3OH(AR),上海振企化学试剂有限公司;DPPH(C18H12N5O6,Sigma试剂),北京奥科鼎盛生物科技有限公司。
1.2.1 新鲜蒲公英样品处理
利用铲子采集新鲜的蒲公英植株。用自来水冲洗10s,以除去植株表面的杂质,并迅速用吸水纸将表面的水吸干,在室内晾1h后用食品袋盛装,放入冰箱冷藏室中保存备用。
1.2.2 样品制备[5]
从冰箱中取出新鲜蒲公英植株,分别取幼苗植株中的叶、叶梗和根,开花植株中的叶、叶梗、根、花、花梗和花托以及结籽植株的叶、叶梗、根和籽。利用剪刀剪细(细到接近研磨碎沫,籽样品用研钵磨碎),每剪完一个样品就立即称取120~130mg左右(精确至0.000 1g)2份放入5mL的Eppendoff管中,加入CH3OH,室温下用功率100的超声波处理50min,2000rpm离心5min,静置3min,取上清液,用CH3OH稀释到相当于新鲜植株部位质量浓度为5.0、4.0、3.0、2.0和1.0mg/mL。
1.2.3 自由基清除剂的测定[6-7]
加不同浓度的样品溶液1 000μL和DPPH试液1 000μL于光程0.5cm的比色皿中(样品实际反应量为2.5、2.0、1.5、1.0、0.5mg/mL),平行实验2次(DPPH试液加入后混匀,2min后测定,避免光线直射)。在室温和517nm波长下测定其吸光值Ap;同时,测定不加DPPH的样品空白吸光值Ac和加DP-PH但不加样品(以1 000μL CH3OH代替样品)的吸光值Amax。依据下式计算:自由基清除率=[1-(Ap-Ac)/Amax]×100%。然后利用浓度和自由基清除率间对应关系,求出自由基清除率为50%时样品溶液的浓度(IC50)。IC50值越小,则表示该样品的自由基清除活性越高。
按前述自由基清除率的测试方法,对不同生长期、不同部位的新鲜蒲公英CH3OH提取物的自由基清除率进行测定,结果见表1(表中数值为2次测定的平均值)。
表1 不同生长期和不同部位提取物的自由基清除率
从表1可以看到:蒲公英在不同生长期、不同部位的甲醇提取物,其自由基清除率能力与样品浓度呈十分明显的正相关,样品浓度越高,其自由基清除率越高。但同一生长期不同部位和不同生长期同一部位的自由基清除率有明显差异,这种差异由IC50表现出来。
IC50是指自由基清除率达到50%时的样品质量浓度。表1中的IC50数据是由图1、图2、图3获得。图中除了籽部位外,其他植株的不同部位的质量浓度与自由基清除率均呈线性关系,故用线性方程计算其IC50十分准确。
由图1可见:在蒲公英幼苗植株期,线性方程分别是,叶:y=13.72x-1.32,r=0.9999;叶梗:y=3.4x+8.06,r=0.9971;根:y=2.64+3.54,r=0.9944。
图1 蒲公英幼苗植株不同部位的质量浓度对DPPH的影响
由图2可见:在蒲公英开花期,线性方程分别是,叶:y=15.7x-14.08,r=0.9995;叶梗:y=5.47x-0.29,r=0.9965;根:y=2.51x+2.87,r=0.9875;花:y=7.61x+7.69,r=0.9996;花梗:y=1.74x+7.72,r=0.9719;花托:y=11.15x+10.77,r=0.9999。
图2 蒲公英开花植株不同部位的质量浓度对DPPH的影响
图3 蒲公英结籽植株不同部位的质量浓度对DPPH的影响
由图3可见:在蒲公英结籽植株期,线性方程分别是,叶:y=11.25x+1.89,r=0.9998;叶梗:y=3.04x+2.52,r=0.9975;根:y=3.56x+2.14,r=0.9977。其中籽部位通过图3画线估算获得。
在幼苗期,不同部位的IC50的大小顺序:叶<叶梗<根,叶部位的自由基清除率活性最高,其次是叶梗,根的自由基清除率活性最低。由此,可以得出不同部位的抗氧化成分含量的大小:叶>叶梗>根。由表1中数据可以得出叶的IC50值为3.5,远小于叶梗和根部位,说明叶部位的抗氧化成分含量远高于叶梗和根部位。
在开花期,不同部位的IC50的大小顺序:花托<叶<花<叶梗<根<花梗,由IC50的排序可以得到自由基清除率的活性顺序:花托>叶>花>叶梗>根>花梗。花梗和根部位的IC50值分别为24.3、18.8(表1),远小于其它4个部位,说明花梗和根部位的抗氧化成分含量远小于其它4个部位。
在结籽期,不同部位的IC50的大小顺序:籽<叶<根<梗。由IC50的排序可以得到自由基清除率的活性顺序:籽>叶>根>叶梗。由表中数据可以得出籽的IC50值为1.8,远小于其他部位,说明籽部位的抗氧化成分含量明显高于其他部位。
在试验中,蒲公英不同生长期同一部位的比较有3个,分别是叶、叶梗、根。
不同生长期叶部位的IC50的大小顺序:幼苗株期<开花株期<结籽株期。由IC50的排序可以得到在幼苗株中的叶自由基清除率最高,其次是开花株,结籽植株的自由基清除率最低。
不同生长期叶梗部位的IC50的大小顺序:开花株期<幼苗株期<结籽株期。可以看出叶梗部位的自由基清除率在不同生长期中的变化与叶部位不同。开花期中的叶梗部位自由基清除率最高,这与叶部位相反。结籽期中,叶梗部位与叶部位相同,自由基清除率也是最低的。
不同生长期根部位的IC50的大小顺序:结籽株期<幼苗株期<开花株期。可以看出,根部在不同生长期的自由基清除率的大小顺序与叶梗部位的自由基清除率的大小顺序正好相反,这说明根部位的抗氧化成分含量与叶梗部位的抗氧化成分含量在不同生长期是相反的。但从表1中可以看出,蒲公英植株在不同生长期同一部位的自由基清除率差别不是很显著。
本研究用DPPH法对蒲公英不同生长期、不同部位的抗氧化活性分别进行了测定,发现不同生长期、不同部位蒲公英提取物的自由基清除能力与样品浓度呈正相关关系。样品浓度越高,其自由基清除率越高;同时发现,同一生长期不同部位的自由基清除能力有明显的不同。在幼苗期,其自由基清除率的顺序:叶>叶梗>根;在开花期,自由基清除率的顺序:花托>叶>花>叶梗>根>花梗;在结籽期,自由基清除率的顺序:籽>叶>根>叶梗。不同生长期同一部位的自由基清除率差别不是特别显著。
[1]陆长梅,张卫明,吴国荣,等.蒲公英植株中抗氧化成分的测定和比较[J].中国野生植物资源.2001,20(3):18-19.
[2]攻哲普.野菜的食用及药用[M].北京:金盾出版社,1997.
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[5]陆瑞利,胡丰林.黄山栾树鲜叶提取物中自由基清除剂的提取、分离和制备[J].安徽农业大学学报,2004,31(2):207-212.
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