马思慧,程萍,方研,王萍
(东北林业大学 林学院,哈尔滨 150040)
桦褐孔菌[Inonotusobliques(Fr.)Pilát]是来自西伯利亚原始森林中的药用真菌,具有预防心血管疾病、神经细胞衰老、癌症、糖尿病等疾病的功效[1-5]。这些功能的发挥与其抗氧化活性密不可分。因此相关领域的研究主要集中在其抗氧化活性,但对于其提取物中哪种物质的抗氧化性较好鲜有报道。鉴于此,本实验通过对不同溶剂的提取物体外抗氧化活性的评价,分析各活性物质含量与抗氧化指标的相关性,确定高效抗氧化活性成分,为以后对桦褐孔菌的进一步利用提供参考。
桦褐孔菌,黑龙江省哈尔滨市东北林副特产专营店;DPPH,Sigma Aldrich公司;总抗氧化能力检测试剂盒(FRAP法),碧云天生物技术研究所;2-硫代巴比妥酸,上海源叶生物科技有限公司;2-脱氧-D-核糖,上海拜力生物科技有限公司;槲皮素标准品,中国药品生物制品检定所。
722 型可见光分光光度计 上海光谱仪器有限公司;JA2003型电子天平 上海良平仪器仪表有限公司;RE-52A型旋转蒸发仪 上海亚荣生化仪器公司;DK-98-1型电热恒温水浴锅 天津市泰斯特仪器有限公司;TGL-16G高速台式离心机 上海安亭科学仪器厂;SHB-B循环水式真空泵 郑州长城科工贸公司;DG3022型酶标仪 华东电子管厂。
1.3.1 原料预处理
取桦褐孔菌粉碎,过80目筛。装入密封袋备用。
1.3.2 桦褐孔菌有效成分的提取
分别称取12份2.0g桦褐孔菌粉末于磨口锥形瓶中,按料液比1∶50分别加入水、20%乙醇、40%乙醇、60%乙醇、80%乙醇、无水乙醇、20%丙酮、40%丙酮、60%丙酮、80%丙酮、100%丙酮和异丙醇,50℃ 水 浴 提 取 2h。3500r/min 离 心 分 离10min,收集上清液。将残渣按照相同的方法再提取一次。将每次收集的上清液在45℃条件下旋蒸浓缩,冷藏备用。
1.3.3 多糖含量的测定
1.3.3.1 标准曲线的绘制
参照Dubois,M.,Gilles,KA[6]等人的实验方法,采用苯酚-硫酸比色法,准确称取0.1000g葡萄糖,用蒸馏水定容至1000mL葡萄糖质量浓度为0.1g/L密量取该溶液 0.0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mL分别置于10mL管中,蒸馏水定容至1mL摇匀。再加入5%苯酚试剂0.6mL振荡,再加入3.6mL迅速振荡摇匀,于室温放置30min后在490nm处测定吸光度。以葡萄糖的浓度(C)W为横坐标,吸光度(A)为纵坐标,绘制标准曲线。得到回归方程y=8.8471x-0.0049,相关系数 R2=0.9983。
1.3.3.2 多糖含量的测定[7]
将不同溶剂提取的桦褐孔菌粗提物用蒸馏水定容至100mL分别准确吸取1mL于25mL管中稀释成相应的倍数(m)。吸取样品液1.0mL,置干燥具塞试管中,按标准曲线绘制步骤加入苯酚和浓硫酸溶液,测吸光度,以标准曲线计算这1.0mL样品中多糖含量(f)[8],用公式计算多糖含量=m×f×100
1.3.4 总酚含量的测定
1.3.4.1 标准曲线的绘制[9]
准确称取没食子酸0.025μg,加蒸馏水定容至100mL。精密量取该溶液0.0、0.10、0.20、0.30、0.40、0.50、0.60、0.70mL,分别置于25mL容量瓶中,用蒸馏水定容。分别加入1mL福林酚试剂,混匀,4min后加入2mL 7.5% 碳酸钠溶液,45℃水浴15min,于765nm处测定吸光值。以没食子酸的浓度(C)W为横坐标,吸光度(A)为纵坐标,绘制标准曲线。得到回归方程y=0.0047x+0.0047,相关系数R2=0.9961。
1.3.4.2 总酚含量的测定[10]
将不同溶剂提取的桦褐孔菌粗提物用蒸馏水定容至100mL,分别准确吸取1mL于25mL试管中稀释成相应的倍数(m)。吸取样品液1.0mL,置干燥具塞试管中,按标准曲线绘制步骤测吸光度,以标准曲线计算这1.0mL样品中总酚含量(f),用公式计算总酚含量=m×f×100。
1.3.5 黄酮含量的测定
1.3.5.1 标准曲线的绘制[11]
准确称取槲皮素0.002g,加95%乙醇定容至20mL。分别吸取1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5mL至10mL容量瓶中,用95%乙醇定容。分别转入试管中加2%的氯化铝2mL,室温下反应30min。于360nm下读吸光值。以槲皮素的浓度为横坐标,吸光值为纵坐标,绘制标准曲线。得到回归方程y=2.1926x-0.0012,相关系数 R2=0.9992。
1.3.5.2 黄酮含量的测定含量测定[12]
将不同溶剂粗提物用蒸馏水定容至100mL,分别准确吸取1mL于25mL试管中稀释成相应的倍数(m)。分别准确吸取1mL,置干燥具塞试管中,按标准曲线绘制步骤加入2%的氯化铝2mL,95%乙醇定容至10mL,室温下反应30min,于360nm下读吸光值。以标准曲线计算这1.0mL样品中黄酮含量(f)[13],用公式计算黄酮含量=m×f×100。
1.3.6 粗提物抗氧化性的测定
1.3.6.1 清除 DPPH·能力[14]
准确称取6.2mg DPPH,用无水乙醇溶解定容至100mL,各取4mL不同溶剂提取的样品溶液和该溶剂加入2mL 1×10-4mol/L DPPH标准溶液于比色试管中,迅速混匀,避光反应30min后在517nm下测定吸光度,同时用水进行空白试验。每个样品平行进行3次,用以下公式计算清除率(K)[15]。
式中,Ai:4mL样品溶液+2mL DPPH溶液的吸光值;Aj:4mL提取溶剂+2mL DPPH溶液的吸光值;Ac:4mL水+2mLDPPH溶液的吸光值。
1.3.6.2 总还原力FRAP
标准曲线测定的准备[16]:称取27.8mg本试剂盒提供的FeSO4·7H2O,溶解并定容到1mL,此时浓度即为100mmol/L。取适量100mmol/L FeSO4溶液用蒸馏水稀释至0.15、0.30、0.60、0.90、1.20和1.50mmol/L。
总抗氧化能力的测定[17]:在96孔板的每个检测孔中加入180μL FRAP工作液。在空白对照孔中加入5μL蒸馏水;标准曲线检测孔内加入5μL各种浓度的FeSO4标准溶液,样品检测孔内加入5μL各种样品,轻轻混匀,于37℃孵育3~5min后测定593nm处吸光值。
用SPSS软件对粗提物中多糖、总酚、黄酮含量和各抗氧化指标进行相关性分析。
图1 不同溶剂的多糖含量
图1可知,桦褐孔菌提取物中多糖含量随提取溶剂不同而不同。其中,40%乙醇提取物的多糖含量最多,为64.2mg/g;100%丙酮提取物含量最少,为1.87mg/g。不同溶剂提取物物中多糖含量的大小顺序为:40%乙醇>20%乙醇>60%乙醇>水>20%丙酮>80%乙醇>60%丙酮>80%丙酮>无水乙醇>异丙醇>正丁醇>100%丙酮。
图2 不同溶剂的多酚含量
由图2可知,桦褐孔菌提取物中多酚含量随提取溶剂不同而有所变化。其中,20%丙酮提取物中多酚含量最多,为55.26mg/g;正丁醇提取物中多酚含量最少,为0.95mg/g。按照提取物中多酚含量由多到少的顺序排序,为20%丙酮>60%丙酮>40%丙酮>60%乙醇>40%乙醇>80%丙酮>20%乙醇>80%乙醇>水>无水乙醇>异丙醇>100%丙酮>正丁醇。
由图3可知,桦褐孔菌提取物中黄酮含量随提取溶剂不同而有所变化。其中,20%丙酮提取物中黄酮含量最多,为15.12mg/g;正丁醇提取物中黄酮含量最少,为0.067mg/g。按照各溶剂提取物中黄酮含量的多少排序,为20%丙酮>40%乙醇>20%乙醇>60%乙醇>40%丙酮>水>60%丙酮>80%乙醇>80%丙酮>无水乙醇>丙酮>异丙醇>正丁醇。
图3 不同溶剂的黄酮含量
图4 不同溶剂提取物对DPPH·的清除能力
DPPH·是一种稳定的有机自由基,通过检测桦褐孔菌粗提物对DPPH·的清除能力可以表示其抗氧化性的强弱。由图4可知,不同溶剂提取物对DPPH·的清除能力不同。其中,60%乙醇提取物清除率最大,为0.75;正丁醇提取物对DPPH·的清除能力最小,为0.10。各溶剂对DPPH·的清除能力大小顺序为:60%乙醇>80%乙醇>60%丙酮>20%乙醇>40%乙醇>80%丙酮>水,40%丙酮>20%丙酮>无水乙醇>异丙醇>100%丙酮>正丁醇。
图5 不同溶剂提取物FRAP值
由图5可知,不同溶剂提取物的FRAP值不同。其中60%乙醇提取物的FRAP值最大,为11.03;异丙醇提取物的FRAP值最小,为1.22。各溶剂提取物的FRAP值大小顺序为:60%乙醇>60%丙酮>40%乙醇>40%丙酮>20%乙醇>水>80%丙酮>20%丙酮>80%乙醇>无水乙醇>丙酮>正丁醇>异丙醇。
表1 相关性分析结果
由表1可知,多糖含量和DPPH·清除率、FRAP值呈显著性相关,其相关性系数分别为0.851和0.706,均大于多酚含量、黄酮含量与二个抗氧化指标的相关性系数。
不同溶剂提取物中多糖含量范围是1.87~64.2mg/g;多酚含量范围是0.95~55.26mg/g;,黄酮含量范围是0.067~15.12mg/g。不同溶剂提取物清除DPPH·的清除率范围是0.10~0.75,FRAP值的范围是1.22~11.03。且多糖含量与各抗氧化指标的相关性最大,说明桦褐孔菌多糖在其抗氧化性中发挥主要作用。本研究对于开发具有清除人体自由基的产品具有重要意义。
[1] Byung-keun Yang,Kai-Yip Cho,Michael A Wilson,et al.Effect of Inonotus obliquus Mcelia on the Level of Plasma Glucose and Lipides in Streptozotocin-indused Diabetic Rats[J].The Korean journal of mycology,2005,33(2):64-68.
[2] Jae-Young Cha,Bang-Sil Jun,Chi-Hyeoung Lee,et al.Hypoglycemic and Antioxidative Effects of Fermented Chaga Mushroom(Inonotus obliquus)on Streptozotocin-induced Diabetic Rats[J].Journal of Life Science,2005,15(5):809-818.
[3] 陈艳秋,周丽洁,李玉.桦褐孔菌人工培养菌丝体、菌核与野生菌核多糖的降血糖比较试验研究 [J].食用菌,2006,28(3):52-54.
[4] Park,Jung-Ran,Park,et al.Reversal of the TPA-induced inhibition of gap junctional intercellular communication by chaga mushroom(Inonotus obliquus)extracts:Effects on MAP kinases[D].Laboratoryof Stem Cell and Tumor Biology,2006,27(1-4):147-155.
[5] Song,Hee Sun,Lee,et al.Downregulatory effect of AGI-1120(-glucosidase inhibitor)and chaga mushroom(Inonotus obliquus)oncellular NF-vkappa B activation and their antioxidant activity [J].Saengyak Hakhoechi,2004,35(1):92-97.
[6] Dubois,M.,Gilles,K.A,Hamilton,J.K.et al,Colorimetric method for determination of sugars and related substances,[J],Analytical Chemistry,1956,28:350-356.
[7] Xavier Cetóa ,Juan Manuel Gutiérrezb ,Manuel Gutiérrezc et al,Determination of total polyphenol index in wines employing a voltammetric electronic tongue, Analytica Chimica Acta,2012, ACA-231751:8.
[8] 巫军,李松林.紫外分光光度法测定银杏叶胶囊总黄酮含量[J].解放军药学学报,2002,18(2):109-110.
[9] Marcelle Constanin,Christine Bromont,Roy Massingham,et al,Studies on the acticity of bepridil as a scavenger of free radicals,Biochemical Pharmacology,1990,40:1615-1622.
[10] Benzie I F,Strain J J.The ferric ability of plasma as a measure of antioxidant power:the FRAP method[J].Anal Biochem,1996,239:70-76.
[11] Siddhuraju p,Becker k.The antioxidant and free radical scavenging activities of processed cowpea(Vigna unguiculata(L.)Walp)seed extracts[J].Food Chemistry,2007,101(1):10-19.
[12] Wootton-beard P C,Moran A.Stability of the total antioxidant capacity and total polyphenol content of 23commercially available vegetable juices before and after in vitro digestion measured by FRAP,DPPH,ABTS and Folin-Ciocalteu methods [J].Food Research International,2011,44(1):217-224.
[13] 刘微微,任虹,曹学丽,等。天然产物抗氧化活性体外评价方法研究进展[J].食品科学,2010,31(17):415-419.
[14] Kum Aran A,Umaran A,Karunakaran R J.Antioxidant and free radical scavenging activity of an aqueous extract of Coleusaromaticus[J].Food Chemistry,2006,97(1):183-186.
[15] Oberleg L W.Free Radicals Aging and Degenerative Disease[M].Alan R Liss Inc,1986.
[16] Pryor W A,Free radical biology:xenobiotics cancer and aging[J].Ann NY Acad Sci,1982,393:1-22.
[17] Lomnitski L,Bergman M,Schon I,et al.The effect of dietary vitamin E andβ-carotene on oxidantion processes in the rat testis[J].Biochem Biophys Acta,1991,1082(1):101-107.