15种中草药提取物抗氧化活性的研究
第6卷第1期
2006年3月
中国食品学报
JoumalofChineseInstituteofFoodScienceandTechnology
V01.6Nol
MaL2006
15种中草药提取物抗氧化活性的研究
吴青
黄
娟
罗兰欣
易路遥龙树娣
广州510642)
(华南农业大学食品学院
摘要
用石油醚、乙酸乙酯、甲醇扣水对所选定的15种中草药进行浸泡提取,采用Folin—Cioeaheu方法测定各
提取物中的总酚含量;用DPPH和FRAP分析法评估了同溶剂提取物的抗氧化活性.并与2种参照抗氧化荆(抗坏血酸和BHT)进行比较。结果表明:不同中草药显示出不同的抗氧化活性.在15种中草药中以太花紫薮叶(LagerstroemlaSpeciosa)的抗氧化活性最高.其甲醇提取物中酚类物质的含量最高:同一种中革药的不同溶剂提
取物显示出不同的抗氧化活性.通常甲醇提取物比石油醚、乙酸乙酯和水提取物有更强的抗氧化活性和更高的总酚含量。与参照抗氧化剂比较.大花紫薇叶甲醇提取物对DPPH自由基的清除能力强于抗坏血醢。
关键词
中草药抗氧化活性DPPH自由基F一还原,抗氧化能力(FRAP)总酚含量
文章编号1009-7848(2006)01—0284—06
自20世纪50年代以来,由于生活水平的提高.卫生条件和生存环境的改善.老年人普遍长寿.但相应地伴随年龄而来的许多疾病.如患心m管疾病、帕金森症的几率也增大了。据目前研究所知.这些疾病主要是人体内各种外源性和内源性自由基在一定外界环境下与生物内的许多物质如脂肪酸、蛋白质等作用.夺取它们的氢原子,造成相关细胞的结构与功能的破坏.自由基过氧化物的累积所致u】。此外.食用油脂和含脂食品的酸败
物质.从而达到保护肌体的作用。因此,从中草药中筛选具有抗氧化和清除自由基活性的物质.对食品和医药工业均有重要意义.
由于不同植物中抗氧化活性成分不同.极性也有差异.因而采用不同极性的溶剂提取抗氧化成分的提取效果不同。对于极性大的抗氧化剂如酚酸和许多黄酮类物质的糖苷类通常用水、醇或水与醇的混合液来提取.而对于极性小的抗氧化剂如一些黄酮类物质的配糖基和大部分类胡萝h素则采用非极性溶剂来提取fll。由于甲醇具有比乙醇高的提取效率因而比乙醇更为常用l】I.为此.试验采用4种极性不同的溶剂(石油醚、乙酸乙酯、甲醇和水)提取15种中草药中的抗氧化活性成分.通过总酚含量和抗氧化活性的分析筛选出不同植物抗氧化物质的提取溶剂。
在脂质的氧化过程中.抗氧化剂以多种方式起作用,如清除自由基、分解过氧化物或螯合金属13]。因此.抗氧化活性必须针对不同的抗氧化机理.采用不同的分析方法来评估。本文采用DPPH和FRAP分析法评估提取物的抗氧化活性.
f脂质过氧化)也是由自由基引发的.自由基不仅
使油脂本身受破坏而丧失营养.而且其氧化产物和中间物会伤害生物膜、酶、维生素、蛋白质及括细胞功能,这些产物中有些还是公认的致癌物。因此寻找一些天然的、安全的抗氧化物添加于食品、药品和化妆品中是非常必要的.
我国有丰富的中草药资源.现已被《中药大词典》收录的中草药有4773种。它们的药效和安全性比较明确罔.许多学者认为某些中草药的疗效与其抗氧化作用密切相关。已发现的植物药抗氧化成分有维生素E.维生素c、酚类化合物(黄酮、酚、酚酸、原花色素、单宁等)、胡萝h素、磷脂、萜烯等.这些物质通过清除人体内自由基.还原氧化
1材料与方法
1.1材料
收藕El期:2005—08—27
作者简介:吴青.女.1964年出生.副教授大花紫薇叶(Lagerstroemlaspeciosa)、鸡蛋花叶和枇杷叶于2004年6。7月采摘自华南农业大
第6卷第1期
15种中草药提取物抗氧化活性的研究
学校园.摘后置于55℃烘箱中干燥.粉碎.过60目筛.保存于密封容器中备用。荔枝皮于2004年6月取自新鲜荔枝(品种为槐枝).分别采用两种方法处理:第1种方法:将新鲜荔枝皮直接置于55℃烘箱中干燥:第2种方法:将新鲜荔枝皮经100℃沸水热烫3min后置于55℃烘箱中干燥.两种方法处理的荔枝皮干燥后粉碎.过60目筛.保存于密封容器中备用。火炭母、阳春砂仁、鱼腥草、淫羊霍、车前草、酸枣仁、益母草、刺五加、玉米须、七叶一枝花和白茅根购于广东本草药业连锁有限公司,粉碎,过60目筛.保存于密封容器中备用。
DPPH(1,1-二苯一2一苦肼基,CtBH。2N,06,相对
分子质量394.3,纯度90%)、TPlz(三吡啶三吖
嗪,c,姐。拼。,相对分子质量312.34,纯度98%)、F0lin—Ciocalteu试剂和没食子酸购买于Sigma—Aldrich公司;其它试剂均为分析纯级别。
1_2方法
1.2.1提取物的制备对所选定的15种中草药采用4种溶剂(石油醚、乙酸乙酯、甲醇和水)依次提取。具体方法是:称取30g的中草药粉末.加入150mL石油醚。在40℃下回流提取6h.过滤.滤
渣再加入150mL乙酸乙酯于40℃摇床上振荡提
取6h.过滤.滤渣再依次用甲醇和水同乙酸乙酯的提取方法提取。将石油醚、乙酸乙酯和甲醇溶剂的提取液用旋转蒸发仪(RE一52A.上海荣华生化仪器厂)减压挥发去除溶剂.将水提取物用冷冻干
燥机(FreezonePlus12.美国Labconco公司)干
燥,各提取物置于冰箱(一75℃)中保存。
1.2.2提取物中总酚含量的测定提取物中总酚含量的测定采用Folin—Ciocalteu方法.结果表示为每克提取物中含有相当没食子酸的毫克数。
对文献[4]所报道的方法稍作改动:吸取0.2mL一定浓度(使吸光值落在标准曲线上)的提取物溶液(石油醚、乙酸乙酯和甲醇提取物用甲醇溶解,水提取物用水溶解),加入1mL稀释的Folin—Ciocalteu试剂(加入10的水稀释).再加入0.8
mL
75.05
g/L的碳酸钠溶液充分混合.室温下放置2
h.然后在750nm下测吸光值。用没食子酸溶液
(质量浓度范围为10—80I.tg/mL)制作标准曲线.所
有试验重复3次。
1.2.3提取物抗氧化活性评估
1.2.3.1清除DPPH自由基活性的评估为评估所选15种中草药提取物对自由基的清除活性.采用提取物与稳定自由基DPPH反应的分析方法目。
稍作改动的方法:在比色皿中加入1.95
mL
质量浓度为24mg/L的DPPH甲醇溶液.测定其在
515
llm处的吸光值,然后加入50皿质量浓度均
为7.5mg/mL的中草药提取物溶液(石油醚、乙酸
解).记录加入提取物溶液后第2…3
乙酯和甲醇提取物用甲醇溶解.水提取物用水溶
4
5分钟的吸
光值。5rain后.每5min记录吸光值1次,直到吸光值的改变在每分钟内不超过0.003单位为止。用稳定后的吸光值计算提取物对DPPH自由基的
清除能力(1_11e
percentage
ofscavengingradical
capacity),SR%。
SR%:AW-k11×100%
Ao
式中:An-一DPPH甲醇溶液的吸光值:
A一加入提取物溶液后的DPPH甲醇溶液的最终吸光值。
用同样的方法测定质量浓度为7.5mg/mL的抗坏血酸水溶液和合成抗氧化剂BHT甲醇溶液
的SR%。
SR%值在15%~75%范围内.该值与提取物浓度有很好的线性关系,但当SR%值超过此范围时.即在高自由基清除率的情况下.SR%值不随提取物浓度的增加而增加.因此对SR%值超过50%的提取物需进一步采用自由基清除效率(sE)来评
估它们的抗氧化活性。
sE:塑旦
IC卯
度。
式中:IC鲥一SR%为50%时的提取物溶液浓
IC。的获取:同上法测定提取物在不同浓度下
的SR%.以提取物的不同浓度为横坐标.以SR%为纵坐标作图.在图中找出SR%为50%时的提取物溶液浓度Ic。;同样测出抗坏血酸水溶液和
BHT甲醇溶液的Ic∞。
1|2.3.2总抗氧化活性的评估采用铁还原,抗氧化能力(Ferricreducing/antioxidantpower.FRAP)
分析法评估所选15种中草药提取物的总抗氧化活性目.该分析方法的原理是抗氧化物质将Fe。还
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原为Fe“.Fe2+与三吡啶三吖嗪(TPTZ)结合生成蓝色络合物.在593nm处有最大光吸收。吸光值越
大.表明抗氧化剂有越强的还原能力.因而具有越
醚、乙酸乙酯和甲醇提取物用甲醇溶解,水提取物用水溶解).8min后于593nm处读取吸光值
A&&后。由AⅡ&目“目&前的差值在标准曲线上获
得中草药提取物相应的Fes0。的浓度(i.t,mol/L),定义为FRAP值。FRAP值越大.表明由抗氧化物质还原的Fez+越多.即抗氧化物质的抗氧化活性越强。采用同样的方法获得0.75mg/mL抗坏血酸和BHT的FRAP值.所有试验重复3次。
高的抗氧化活性。
具体分析方法如下:
标准曲线的绘制:吸取2.5mL系列浓度为
25、100、150、200、500、1000it,mol/L的FeS04溶
液.与2.5mL10mmol/LTPlZ溶液(用40mmol/L
HC]配制)和25
mL300
mmol/L醋酸盐缓冲液(pH
3.6)混合,再吸取该混合液170斗L加入96孔酶标板中.放人BenchmarkPlusTM酶标仪(BIORAD公司)内,升温至37℃,于593nm下读取吸光值。以FeS04溶液的浓度为横坐标.吸光值为纵坐标绘制标准曲线。
提取物溶液总抗氧化活性的测定:吸取2.5
mL20mmol/LFeCl,・6I-120溶液.与2.5mL
10
2结果与分析
2.1提取物中的总酚含量
15种中草药的各种溶剂提取物的总酚含量列于表1。除荔枝皮的石油醚提取物外.其它14种中草药的石油醚提取物和6种中草药f紫薇叶、火炭母、鱼腥草、酸枣仁、刺五加和玉米须)的乙酸乙酯提取物因不溶于甲醇.而未能测定它们的总酚含量。从表1可看出,不同种类中草药的各种溶剂提取物的总酚含量差别很大.介于2.97439.64mg/s之间。总酚含量最高的是紫薇叶甲醇提取物,
其总酚含量达到439.64mg/g,即含总酚43.96%,
mmol/L晚溶液(用40
mmol/LHCl配制)和25
mL醋酸盐缓冲液(300millol/L,pH3.6)混合,再吸取该混合液150“L加入96孔酶标板中.放入酶标仪内.升温至37℃.于593nin处读取吸光值
A&Ⅲn(胛TZ溶液本身有颜色),之后在孔中加入
20uL质量浓度为0.75
其次是淫羊藿甲醇提取物和经热烫处理的荔枝皮甲醇提取物.
mg/mL的提取物溶液(石油
表1
Table
1
Totalphenolic
contents
15种中草药不同溶剂攫取物中的总酚含
extracts
ofthe
ofthedifferent
solventsoftheChinese
medicinalherbs(x±SD)
中草药丽蕊丽面名篙蒜鬻茅峙籍蒜筹L弧丽丽一
注a:NA表示提取物不溶于甲醇。
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从不同溶剂提取物所含总酚的结果来看.大多数甲醇提取物的总酚含量比其它3种溶剂提取物的高.说明甲醇是提取这15种中草药中酚类物质的适宜溶剂。
2.2提取物的抗氧化活性
2.2.1提取物对DPPH自由基的清除活性
15
种中草药的不同溶剂提取物在相同质量浓度f7.5mg/mL)下1,]DPPH自由基的清除活性列于表2。
表2质量浓度为7.5mg/mL的不同溶剂的中草药提取物对DPPH自由基的清除能力SR%
Table2
Percentage
DPPH
scavenging
capacity(SR%)ofthe
exlracts
oftheChinesemedicinalherbs(;±sD)
注a:NA表示提取物在7.5mgJmL的质量浓度下不溶于甲醇。
15种中草药的所有石油醚提取物和6种中草药(紫薇叶、火炭母、鱼腥草、酸枣仁、刺五加和玉米须)的乙酸乙酯提取物困不能溶于甲醇.而无法测定它们对DPPH自由基的清除能力。其它提取物对DPPH自由基的清除能力从最高的淫羊藿甲醇提取物99.1l%到最低的七叶一枝花甲醇提取物13.16%。在甲醇和水提取物中.紫薇叶及两种处理方法的荔枝皮、枇杷叶、火炭母、阳春砂仁、鱼腥草、淫羊藿和刺五加具有较高的自由基清除能力.它们的自由基清除能力在7.5rag/mE质量浓
度下与两种参照抗氧化剂——抗坏血酸和BHT
接近。
通常.当SR%值在15%~75%之间时.该值与提取物浓度成正比.但当SR%值超过这一范围时,尤其在高自由基清除能力的情况下.SR%值不随提取物浓度的增加而增加。因此,为了准确评估那些SR%值大于50%的提取物的抗氧化活性.测定了28个提取物对DPPH自由基的清除效率.结
果列于表3.
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表315种中草药不同溶剂提取物对DPPH自由基的清除效率
醇提取物的sE值最高.为12239.90.超过了两种
参照抗氧化剂(抗坏血酸和BHT)的靶值.表现
出极强的自由基清除效率。紫薇叶的水提取物和经热烫处理的荔枝皮甲醇提取物也表现出I:EBHT高的自由基清除效率。
SE的测定结果表明:在15种中草药的64个
1'able3
Freeradicalscavengingefficiency(SE)ofthe
extraeLs
oftheChinesemedicinalherbs
中草药
己酸乙酯提取物甲醇提取物水提取物
提取物中只有紫薇叶的甲醇提取物对DPPH自由基的清除活性是高于抗坏血酸的.其强的自由基清除活性应与它含有非常高的总酚类物质(43.96%)有关。
经过热烫处理的淮枝荔枝皮,无论是甲醇提取物还是水提取物。对DPPH自由基的清除效率均高于未经热烫而直接干燥的荔枝皮提取物.原因可能是荔枝皮在干燥前经热烫处理.破坏了皮内的多酚氧化酶而有利于保护荔枝皮中的酶类物质,这从酚类含量的测定结果可以得到证实:经热烫的荔枝皮甲醇和水提取物中的总酚含量均高于未热烫的荔枝皮甲醇和水提取物。
注:“一”该提取物的SR%d、于5%,故未测定sE。
2.2.2提取物的总抗氧化活性方法,结果见表4。
15种中草药的
从表3可看出.SR%值超过50%28个提取物的SE值在12239.90。148.15之间。紫薇叶的甲
表4
'Fable
4
各种溶剂提取物的总抗氧化能力采用FRAP分析
15种中草药不同溶剂提取物的总抗氯化能力fFRAP值)
extracts
FRAPvalueofthe
of
thedifferentsolventsoftheChinese
medicinalherbs(x:eSO)
注a:NA表示提取物在0.75mgmL质量浓度下不溶于甲酵。
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大部分石油醚提取物和部分乙酸乙酯提取物因在甲醇中的溶解性差而未获得FRAP值。在所有提取物中.紫薇叶的水提取物和甲醇提取物表现出最强的铁还原,抗氧化能力.其FRAP值分别
为3794I.Lmol/L和3540I.tmot几.活力其次的依次
3结论
在所筛选的15种中草药中.抗氧化活性最突
出的是大花紫薇叶甲醇和水提取物。大花紫薇叶
甲醇提取物对DPPH自由基清除活力最强.远远高于其它中草药提取物.甚至高于参照抗氧化
为火炭母甲醇提取物、经热烫处理的荔枝皮甲醇提取物、火炭母水提取物、阳春砂仁甲醇提取物和淫羊藿甲醇提取物.它们的FRAP值超过了2000p。molfL。对比于参照抗氧化剂的FRAP值.抗坏血酸表现出比所有提取物更强的铁还原,抗氧化能力,但是.有33|3%的提取物具有比BHT更高的FRAP值.其中的60%为甲醇提取物。
剂——抗坏血酸。如此强的自由基清除能力可能
与其含很高的酚类物质有关。紫薇叶的水提取物和甲醇提取物的总抗氧化剂能力(即还原Fe3+的能力)最高,且远高于其它中草药提取物.因此它是抗氧化物质的良好来源.有进一步研究和开发
的价值.
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Oilthe
AntioxidantActivityofExtractsof15WuQing
Chinese
Medicinal
Herbs
HumlgJuan
LuoLanxinYi
Luyao
k119Shudi
(Collegeofn甜Science,SouthChinaAgriculturalUmvem奸,Guanszhou510642)
Abstract15ChinesemedicinalherbsWel'e
extraetedwithpetroleum
was
ether,ethyl
acetate,methanoland
waterin
lllrfl.ThetotalphenohesdifferentDolarsolvent
content
ofthe
extracts
measured
by
Folin—Ciocalteumethod
The
anfioxidantactivitiesof
two
extractswere
evⅡluatedbytheDPPHassayandtheFRAPassayandresultswerecomparedts
that
‘mfelenee’antioxidants,aseorbicacidmidbutylatedmedicinalherbs,leaveshad
the
highest
total
ofLagerstroemiaphenolics
content
extracts
hdroxytoluene(BHT)The
had
the
resultsshowed
and
the
among15Chinese
extract
sPeciosa
The
higIlest
antioxidant
of
activitiesmethanol
herb
ofit
differentsolventextractsstronger
salT!e
Chinese
medicinaland
haddifierentphenolics
antioxidantactivides.Methanol
content
generally
demonstrated
water
anfioxidant
compared
power
higIlertotal
thanthe
extract
petroleum
of
ether,ethyl
acetate,or
extmcts.Aswi血the
power
reference
anfioxidants,the
Results
methanol
leavesofLagerstroemia却eciosademonstrated
on
stronger
antioxidantthanascorbicacid
providedpreliminaryinformation
these
selectedherbs
Keywords
Chinesemedicinalherb
content
Antioxidant
activity
DPPHfreeradical
Ferric
reducing/antioxidant
power
FRAP)T0talphenolics
15种中草药提取物抗氧化活性的研究
作者:作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):被引用次数:
吴青, 黄娟, 罗兰欣, 易路遥, 龙树娣, Wu Qing, Huang Juan, Luo Lanxin, Yi Luyao , Long Shudi
华南农业大学食品学院,广州,510642
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JOURNAL OF CHINESE INSTITUTE OF FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY2006,6(1)40次
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引用本文格式:吴青. 黄娟. 罗兰欣. 易路遥. 龙树娣. Wu Qing. Huang Juan. Luo Lanxin. Yi Luyao. Long Shudi 15种中草药提取物抗氧化活性的研究[期刊论文]-中国食品学报 2006(1)