弓 宝,陈德力,刘洋洋,方 草,王德立,杨新全*
(1.中国医学科学院 北京协和医学院 药用植物研究所 海南分所,海南 万宁 571533;2.海南省农垦总医院,海南 海口 570311)
·基础研究·
牛大力根油脂抗氧化活性研究△
弓 宝1,陈德力1,刘洋洋1,方 草2,王德立1,杨新全1*
(1.中国医学科学院 北京协和医学院 药用植物研究所 海南分所,海南 万宁 571533;2.海南省农垦总医院,海南 海口 570311)
目的:研究牛大力根油脂抗氧化活性。方法:将牛大力根干燥粉末用70%乙醇浸提,结合硅胶柱层析分离,获得牛大力根油脂提取物F-1和F-2,同时采用加热回流法提取获得牛大力根油脂提取物F-3,并以DPPH法和FRAP法对各油脂提取物的抗氧化活性进行评价。结果:在DPPH法中,F-1、F-2及F-3的半数最高抑制浓度(IC50)值分别为203.18、138.38、244.10 μg·mL-1,其FRAP值分别为(7 712.2±274.7)、(10 387.5±280.5)、(4 584.1±182.3) μmol Fe2+·g-1。抗坏血酸(Vc)和BHT的IC50值分别为11.59、53.69 μg·mL-1,FRAP值分别为(17 356.1±622.9)、(13 235.4±469.5) μmol Fe2+·g-1。结论:牛大力根油脂具有一定的抗氧化活性,且以F-2最强。
牛大力;油脂;抗氧化
牛大力为豆科崖豆藤属植物美丽崖豆藤MillettiaspeciosaChamp.的根,别名猪脚笠、山莲藕、大力薯、大力牛等[1],以根入药,载于《陆川本草》,全年可采。牛大力具有补虚润肺、强筋活络的功效,可用于治疗腰肌劳损、风湿性关节炎、肺热、肺虚咳嗽、肺结核、慢性支气管炎和慢性肝炎、病后体虚等病症[2]。在广东、广西、海南等地还广泛用作煲汤原料,可补腰肾、强筋骨,为岭南地区著名的药食两用植物。
目前,国内外学者对牛大力根及叶化学成分的研究表明,牛大力中含有三萜皂苷、异黄酮、查尔酮、多糖、香豆素、生物碱等类成分,具有抗氧化、增强免疫力、抗炎、抗肿瘤、祛痰平喘等活性,是一味具有多种药理作用和良好保健功效的南药[3-6]。目前,未见牛大力根油脂抗氧化活性的研究报道。据此,本文对牛大力油脂的抗氧化活性进行了研究,为牛大力资源的综合开发利用提供科学依据,本项目组对牛大力根的脂溶性成分进行了提取与分离富集,并采用DPPH法和FRAP法对其进行体外抗氧化活性评价,为进一步研究和开发利用牛大力奠定基础。
1.1 材料
实验用牛大力根,于2013年10月采自海南省五指山参毛阳镇,经中国医学科学院药用植物研究所海南分所冯锦东研究员鉴定为MillettiaspeciosaChamp.的根。采后晒干粉碎,放置干燥暗处贮存备用。
2,2-二苯基-1-苦基苯肼(DPPH,A Johnson Matthey Company),2,6-二叔丁基对甲酚(BHT,广州化学试剂厂,分析纯),2,4,6-三吡啶基三嗪(TPTZ,Sigma),抗坏血酸(Vc)、无水醋酸钠、无水醋酸、FeCl3·6H2O、盐酸(广州化学试剂厂,AR),石油醚、乙酸乙酯、乙醇、正丁醇、二甲基亚砜(DMSO)、95%乙醇均为分析纯。
1.2 仪器
xMARK微孔板分光光度计(美国BIO-RAD公司)、BT224S电子天平(德国Sartorious公司),移液器(20 μL、200 μL,DRAGON-MED)。
2.1 试样的制备
牛大力根干燥粉末2.5 kg,用70%乙醇水溶液(10 L × 3)室温提取7 d,减压浓缩至无醇味,得浸膏250 g。将所得浸膏分散于水中成悬浊液,以石油醚、乙酸乙酯、正丁醇依次萃取,减压浓缩得石油醚萃取物10 g。取石油醚萃取物,硅胶柱色谱(200~300 目,40 g)干法上柱,以石油醚-乙酸乙酯(99∶1)梯度洗脱,采用TLC 检测合并相同馏分,得到12个部位,其中F-1(550 mg)和F-2(1.472 8 g)为脂溶性成分,溶解于DMSO,过滤,备用。
取200 g牛大力根干燥粉末,置于2 L烧瓶中,加入1000 mL石油醚,70 ℃加热回流萃取4 h,取萃取液过滤,减压浓缩,得到脂溶性成分F-3(2.565 4 g),溶解于DMSO,过滤,备用。
精确称取F-1、F-2及F-3各10 mg,溶解于10 mL DMSO溶液中,制成1 mg·mL-1的母液试样,置4 ℃冰箱保存备用,实验时配制成500、450、400、350、300、250、200、150、100、50、10 μg·mL-1的样品溶液。
2.2 阳性对照品溶液的制备
准确称取100 mg抗坏血酸(Vc),用蒸馏水溶解并定容至100 mL容量瓶中,即得1 mg·mL-1抗坏血酸的母液,再稀释配制质量浓度分别为40、30、20、10、5、1 μg·mL-1的样品溶液。
准确称取100 mg BHT,用蒸馏水溶解并定容至100 mL容量瓶中,即得1 mg·mL-1BHT的母液,再稀释配制质量浓度分别为100、80、60、40、20、10 μg·mL-1的样品溶液。
2.3 DPPH自由基清除试验
参照文献[7-8]的方法,进行改进优化。在96孔板中按表1加样,分别在517 nm处测定Ao、Ai、Aj在30 min后的吸光度,每一个试样做3个平行样,取平均值。按公式计算样品对自由基的清除率。并采用药物代谢动力学模型拟合,计算不同样品在对DPPH清除率为50%时的浓度(即IC50),对不同溶剂提取的样品抗氧化能力进行评价,即IC50越小,抗氧化能力越强。
清除率(%)=(1-)×100% (1)
注:Ao,DPPH溶液反应前的吸光值;Ai,样品与DPPH溶液反应后的吸光值;Aj,空白对照的吸光值。
2.4 FRAP试验
2.4.1 绘制标准曲线 吸取2.5 mL系列浓度为25、100、 150、200、400、500、800、1000、1500 μmoL·L-1的硫酸亚铁(FeSO4)溶液,与2.5 mL 10 mmol·L-1TPTZ溶液、25 mL 300 mmol·L-1醋酸-醋酸钠缓冲液(pH3.6)混合,再分别吸取该混合液200 μL加入96孔酶标板中,放入 x-Mark酶标仪内,升温至37 ℃,于593 nm下读取吸光值。以FeSO4溶液的浓度为横坐标,吸光值为纵坐标绘制标准曲线,所有试验重复3次。
2.4.2 试样抗氧化活性测定 参照文献[7,9-10]的方法,即吸取2.5 mL 20 mmol·L-1FeC13溶液,与2.5 mL 10 mmol·L-1TPTZ溶液、25 mL 300 mmol·L-1醋酸-醋酸钠缓冲液(pH3.6)混合,再吸取该混合液150 μL加入96孔酶标板中,放入xMark酶标仪内,升温至37℃,于593 nm下读取反应前吸光值A1(TPTZ本身有颜色),之后在孔中加入50 μL 1 mg·mL-1的待测抗氧化物质。30 min后于593 nm处读取反应后吸光值A2。由(A2-A1)的值在标准曲线上获得抗氧化物质相应的FeSO4的浓度(μmol·L-1),再转换成量纲为μmol·g-1,定义为FRAP值。FRAP值越大,表明由抗氧化物质还原的Fe2+越多,即抗氧化物质的抗氧化活性越强。所有的试验重复3次。
2.5 数据分析
3.1 清除DPPH自由基能力
DPPH 在有机溶剂中是一种稳定的自由基,其乙醇溶液呈深紫色,具有单一电子,在波长为517nm 下具有最大吸光值,有自由基清除剂存在时,DPPH 的单电子被捕捉而使其颜色变浅,是有效评价抗氧化活性的体外模型之一。
以抗坏血酸及BHT为阳性对照组,其与自由基反应30 min后的最终清除率对样品质量浓度作图,采用药物代谢动力学函数拟合,结果见图1,计算得Vc的IC50=11.59 μg·mL-1(r=0.994 4);BHT的IC50=53.69 μg·mL-1(r=0.995 5),具有很好的相关性。
图1 Vc和BHT对DPPH自由基清除率曲线
以提取、分离纯化所得牛大力根油脂样品对DPPH的最终清除率与质量浓度作图,采用药物代谢动力学函数模型进行拟合,并计算其IC50值,结果如图2所示。
图2 不同样品质量浓度与其最终清除率的关系图
由图2可以看出,牛大力根油脂F-1的IC50值为203.18 μg·mL-1(r=0.998 8),F-2的IC50值为138.38 μg·mL-1(r=0.996 4),F-3的IC50值为244.10 μg·mL-1(r=0.999 6)。比较可知,F-2对自由基DPPH的清除效果较好,其次分别为F-1、F-3。
3.2 FRAP值测定结果
Fe3+吡啶三吖嗪可被样品中还原物质还原为二价铁形式,呈现出蓝色,并于593 nm 处具有最大吸收值,根据吸光度大小计算样品抗氧化活性的强弱,FRAP值越大,抗氧化活性越强。由图3可以看出,5种不同样品均表现出一定的还原力,以Vc最为显著,FRAP值为(17 356.1 ± 622.9) μmol Fe2+·g-1,其次为BHT、F-2、F-1及F-3,FRAP值分别为(13 235.3±469.5)、(10 387.5±280.5)、(7 712.2±274.7)、(4 584.1±182.3) μmol Fe2+·g-1。
注:不同小写字母表示具有统计学差异。图3 不同样品铁离子还原能力图
由于不同抗氧化检测方法的反应机理不同,为获得可靠的结论,以样品的IC50和FRAP值为指标进行统计分析,比较DPPH法与FRAP法的相关性,发现两种方法的结果具有很好的线性关系(r=0.971),说明此两种方法的结果具有很好的相关性和一致性。因此,IC50和FRAP值可视为样品观测的2个同量纲的抗氧化活性指标。综合DPPH法与FRAP法的结果表明,牛大力根部油脂具有较好的抗氧化活性,其中F-2部位的油脂抗氧化活性较F-1和F-3的活性强,这可能与F-2中富集含量较高的不饱和脂肪酸及其他抗氧化剂含量有关。
牛大力为著名的药食两用植物,在广东、广西以及海南等地有大规模的种植栽培,具有重要的研究与开发价值。以上研究结果表明牛大力根油脂具有较好的抗氧化活性,其中可能存在大量的天然抗氧化活性物质,可开发成安全有效的抗氧化活性剂,在功能性食品、药品、保健产品、日化产品等行业具有广阔的研究与应用前景。
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AntioxidantActivityofLipidsfromMillettiaspeciosaRoot
GONGBao1,CHENDeli1,LIUYangyang1,FANGCao2,WANGDeli1,YANGXinquan1*
(1.HainanBranchInstituteofMedicinalPlantDevelopment,ChineseAcademyofMedicalSciences&PekingUnionMedicalCollege,Wanning571533,China;2.HainanProvincialNongKenHospital,Haikou,570311,China)
Objective:The aim of this study was to investigate the antioxidant activities of lipids from theMillettiaspeciosaroot.Methods:The lipophilic extracts F-1 and F-2 were isolated from the dry root ofM.speciosaby 70% ethanol extraction method and silica column chromatography.Meanwhile,lipophilic extract F-3 was extracted by heat reflux.Whereafter the antioxidant activity of F-1,F-2 and F-3 extracts were investigated by means of DPPH and FRAP assay.Results:The results showed that the half inhibitory concentration (IC50) of extracts of F-1,F-2 and F-3 were 203.18,138.38 and 244.10 μg·mL-1,respectively,with DPPH method,and their FRAP values were (7 712.2±274.7),(10 387.5±280.5) and (4 584.1±182.3) μmol Fe2+·g-1,respectively,as well.The IC50of ascorbic acid (Vc) and BHT were respectively 11.59 and 53.69 μg·mL-1,and their FRAP values were (17 356.1±622.9),(13 235.4±469.5) μmol Fe2+·g-1.Conclusion:The oil fractions are moderate to good in scavenging effect on DPPH radical and reducing power.
Millettiaspeciosa;lipids;antioxidant activity
2015-01-07)
中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(2013HNB02);海南省自然科学基金(20152019)
*
杨新全,副研究员,研究方向:南药研究与开发;E-mail:yangxinquan@sina.com
10.13313/j.issn.1673-4890.2015.10.009