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翅果油树叶片多糖抗氧化活性研究
作者:穆 楠,杜 贞,睢玉祥,张家铭,闫桂琴*    
作者单位:(山西师范大学 生命科学学院 生物多样性研究所,山西 临汾 041004)

《时珍国医国药》 2010年 第11期

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       【摘要】 
       目的从翅果油树叶片中提取多糖,并分析其体外抗氧化活性。方法采用热水浸提-乙醇沉淀法制备翅果油树多糖,采用碘量法测定各级多糖对猪油抗氧化性能的影响,用邻苯三酚自氧化法、番红花红光度法测定各级多糖对超氧阴离子、羟基自由基的抑制作用。结果多糖的总提取率为0.897%,其中乙醇的体积为提取液的1倍时,所得多糖的产量最大,为0.524%。各级多糖对动物油脂过氧化的抑制活性相当;乙醇用量为提取液的3倍时,所得多糖对羟基自由基清除率最大,为77.55%;乙醇用量为提取液的6倍时,对超氧阴离子的清除率达最大,所得多糖为34.54%。结论翅果油树叶片各级多糖均能有较地清除自由基,并且各级多糖对动物油脂的过氧化有较强的抑制作用,从而提高油脂的稳定性。
       【关键词】  翅果油树; 多糖; 抗氧化活性
       Abstract:ObjectiveTo extract the polysaccharide from the Laminae of Elaeagnus mollis Diels and analyze its antioxidant activity.MethodsElacagnus mollis Diels polysacharide(EDPs) was extracted with hot water as extractait and precipiated by ethanol.The antioxidant activites of EDPs were tested with respect to some parameters,such as the antioxidantive stability to lard ,the scavenging ability on hydroxyl radical and superoxide anion.ResultsWhen the quantity of alcohol was equal to the volume of EDPs filtrate, yield of EDPs was the highest (0.542%) and the total yield of EDPs was up to 0.897%.The antioxidant activity of the EDPs to lard was almost the same .When the quantity of alcohol was 3 times the volume of EDPs filtrate,the elimnination rate of the production to·OH could reach to the highest vaule of 77.55%.When the quantity of alcohol was 6 times the volume of EDPs filtrate,the elimination rate of the production to O2-·could reach to the highest value of 34.54%.ConclusionThe EDPs has the effect of seavenging radical.It has a remarkable antioxidant effect on the lard and can effectively delay the reaction of oxidation.
       Key words: Elacagnus mollis Diels; Polysaccharide ; Antioxidant activity
       翅果油树Elacagnus mollis Diels又名泽绿旦、柴禾、车勾子等,属胡颓子科,胡颓子属,落叶禾木[1]。翅果油树起源于古老的第三纪时期,是现存第四纪冰川作用后残存的孑遗作物之一,为我国特有树种。翅果油树是一种具有较高生态效益的木本植物,并是具有重要经济价值的稀有植物资源。其各个器官中均含丰富的营养物质,尤其是叶片中氨基酸含量较高,并且富含人体必需的8种氨基酸,已有研究报道翅果油树叶片中含有黄酮类化合物,同时其叶片中还含有大量的微量元素、维生素以及糖类。已有研究表明翅果油树叶片中含有榭皮素、杨梅黄酮、芦丁等黄酮类化合物,这为研制治疗心血管类疾病药物提供了依据[2],而翅果油树叶片生物碱经证实有很好的清除自由基及抑菌活性[3,4]。翅果油树种仁含有棕榈酸,油酸,亚油酸,亚麻酸4种主要的脂肪酸,种仁对高血压病、高血脂、减少动脉粥样硬化有良好的功效[5]。多糖是生物体中广泛存在的物质,是生物体内重要的大分子,是维持生命活动正常运转的基本物质之一。大量研究表明,多糖除具有免疫调节,抗肿瘤生物学效应外,还有抗衰老、降血糖、抗凝血等作用,且对机体副作用小[6]。多糖还可以应用于保健食品方面,少剂量的活性多糖是防止衰老、增强免疫的佳品。目前,关于翅果油树多糖的研究鲜有报道,本文就翅果油树多糖的抗氧化活性进行了研究,以期为合理开发该植物资源提供一定的理论依据。
       1 材料与方法
       1.1 植物材料翅果油树,经山西师范大学闫桂琴教授鉴定。2008-09于翼城县甘泉林场采集翅果油树叶片。将采集的翅果油树叶片洗净,烘干后粉碎,过60目筛,放入保鲜袋中备用。
       1.2 实验方法
       1.2.1 标准曲线的制作采用苯酚-硫酸法[7],以葡萄糖为标准品制备标准曲线。称取105℃干燥至恒重的无水葡萄糖20 mg,将其定容至500 ml,分别吸取葡萄糖溶液0.4,0.6,0.8,1.0,1.2,1.4,1.6 ml于试管中,用水补到2.0 ml,然后加入6%的苯酚1.0 ml及 浓H2SO4 5.0 ml,沸水浴20 min摇匀,在490 nm处测吸光值,以2.0 ml蒸馏水按同样显色操作为空白,以葡萄糖浓度为横坐标,以吸光度为纵坐标制作标准曲线,计算其回归方程为:Y=0.009 7X-0.031 6,相关系数R2=0.995。
       1.2.2 翅果油树叶片中多糖的提取采用热水浸提法[8],称取60 g粉碎的翅果油树叶片粉末采用石油醚回流脱脂,95%乙醇脱去小分子的糖、生物碱等杂质。蒸馏水提取,得提取液。 提取液经减压浓缩,Sevage法(氯仿∶正丁醇=4∶1)脱蛋白。将所得浓缩液依次加入体积为1,2,3,4,5,6,7倍于浓缩液体积的95%乙醇分级沉淀多糖。依次用95%乙醇、无水乙醇、丙酮、乙醚洗涤沉淀,常规干燥。将各级多糖定容到100 ml,采用苯酚-硫酸法测定各级多糖浓度,通过计算出多糖的总量得到翅果油树多糖得率。
       1.2.3 翅果油树叶片中各级多糖的理化性质分析[9]莫氏反应、苯酚-硫酸反应、碘-碘化钾反应、茚三酮反应、赛氏反应、本尼迪克特反应。
       1.2.4 脂质抗氧化活性的测定参照宋永生等[10]方法略加改进,取精炼猪油25 g,置于250 ml的三角瓶中,分别加入0.5 mg/ml的各级多糖溶液,每组两个平行样,同时用蒸馏水作空白对照组,每个样品充分搅拌后加盖,置于(60±1)℃的电热鼓风干燥箱中进行加速氧化,每隔3天按照GB5009.37-1996[11]的标准方法, 定期取样测定猪油在放置过程中的过氧化值(pov)并以此来表示油脂的氧化速度, 进而衡量提取物的抗氧化性。
       1.2.5 对超氧阴离子(O2-·)的清除作用的测定 采用邻苯三酚自氧化法[12]测定翅果油树叶片各级多糖对超氧阴离子的清除。取0.05 mol/L pH=8.2 Tris-HCl缓冲液4.5 ml于试管中,置于25℃水浴中预热25 min,分别加入0.1 ml的0.5 mg/ml的各级多糖试样液。2.5 mmol/L邻苯三酚0.4 ml,以蒸馏水为空白,混匀后于25℃水浴中准确反应4 min,立即用8 mol/L的HCl两滴终止反应,并在299 nm处测其吸光值。清除率R(%)=A对照-A样品A对照×100%其中, A对照为蒸馏水组的光吸收值;A样品为加入翅果油多糖液各组的吸光收值。
       1.2.6 对羟基自由基(·OH)清除作用的测定采用张爱梅等[13]方法略加改进测定翅果油树叶片各级多糖对羟基自由基的清除。取比色管依次加入0.03%的番红花红T溶液0.8 ml,0.2 mol/L的H2SO4溶液0.7 ml,0.4 mmol/L的MnSO4 溶液1.6 ml,0.3% H2O2溶液1.2 ml,作为反应体系,依顺序加入1 ml浓度的翅果油树叶片多糖液,加蒸馏水稀释至刻度,摇匀,放置10 min,以蒸馏水作参比,在554 nm处测定吸光值。用以下公式计算:清除率R(%)=As-AAo-A×100%式中 As :加入抗氧化剂溶液的吸光值;Ao :番红花红T和H2SO4作为空白体系的吸光值;A :未加抗氧化剂的羟基自由基反应体系的吸光值。
       2 结果
       2.1 翅果油树叶片多糖的提取率脱脂后的翅果油树叶片粉末经热水提取、浓缩、脱蛋白后,将所得的提取液经不同量的乙醇分级沉淀得7种产物,通过苯酚-硫酸法测定各级产物的多糖含量,并计算其相对于脱脂后的翅果油树叶片粉末的产率。结果见表1。表1 各级多糖含量分析由表1可见,多糖产量与乙醇的用量有关,当乙醇的用量与提取液的体积相同时,所得多糖的产量最大,提取率达0.524%,当乙醇的用量逐渐加时,各级多糖的产量也逐渐减少。用乙醇沉淀多糖是因为乙醇能破坏多糖分子表面的水化层并降低介电常数而增加电离质点间的相互作用,而多糖有多种组分,这些组分的水化层及带电状况有所不同,因而,可在不同浓度的乙醇中发生沉淀,这些产物不仅在量上有所差异,而且其结构和功能也有所不同。
       2.2 翅果油树叶片各级多糖的理化性质翅果油树叶片各级多糖为淡黄色粉末,溶于水,不溶于高浓度的乙醇、丙酮、乙醚等有机溶剂。由表2知,莫氏反应为阳性,苯酚-硫酸反应为阳性说明具糖的性质;碘-碘化钾反应为阴性,说明不含淀粉;茚三酮反应为阴性,说明不含蛋白质;塞氏反应、本尼迪克特反应为阴性,说明多糖末端残基不具还原性。表2 各级多糖理化性质分析
       2.3 翅果油树叶片各级多糖对猪油的抗氧化性能由图1可知,经过翅果油树叶片各级多糖处理后的猪油样品在存放期间,其过氧化值的上升速度较对照样品慢,从第6天开始出现明显差异。随着时间的推移,翅果油树叶片各级多糖的抗氧化作用表现的越来越明显。添加翅果油树叶片多糖的油脂的过氧化值较对照的过氧化值小,因此可以说明翅果油树叶片多糖能够有效的抑制动物油脂的氧化。从图1中还可以看出,各级多糖的过氧化值变化趋势差异不大,说明各级多糖对动物油脂的抑制作用相当。图1 翅果油树叶片各级多糖对猪油的抗氧化作用
       2.4 翅果油树叶片各级多糖对O2-·的抑制作用由表3可见,翅果油树叶片多糖对O2-·有较强的清除作用,分级沉淀的各级多糖对O2-·的清除作用有明显差异,且随乙醇浓度的增加清除率也增加,当乙醇体积为6倍,多糖浓度为0.5 mg/ml时,清除率达最大,为34.54%。表3 翅果油树叶片各级多糖对O2-·的抑制作用.
       2.5 翅果油树叶片各级多糖对羟基自由基的抑制作用由表4可知,翅果油树叶片各级多糖对·OH有显著的清除作用,2,3,4级作用更加显著,尤以3级多糖的清除率最大,可达77.55%。表4 翅果油树叶片各级多糖对·OH的抑制作用
       3 结论
       生物体内自由基繁多,自由基是人体生命过程中生物化学反应产生的中间产物,体内自由基过多或清除缓慢均会引起分子、细胞甚至器官损伤,导致病变。因此,自由基作为新的致病因素已引起国内外广大生物学和医学工作者的极大关注,经证实,现今有效且应用较多的只有维生素C、维生素E和甘露醇等几种抗自由基药物[14]。食用油脂的过氧化也是由自由基引起的油脂氧化后不但破坏了其中的营养成分,损坏了食品风味,甚至危害人体健康。自由基会使人体脂肪与蛋白质发生链式反应,导致细胞膜、组织、酶和基因受损,引起衰老和疾病。因此,研究开发新的抗氧化剂对预防和治疗相关疾病具有重要的意义,对寻找一些天然的、安全的抗氧化物添加于食品、药品和化妆品中也是非常必要的。多糖的抗氧化作用和医药功效正倍受人们的关注。本实验证明,翅果油树叶片各级多糖均能有效的清除自由基,当乙醇体积为6倍时对O2-·清除率达最大,当乙醇体积为3倍时对·OH的清除率最大。并且翅果油树叶片各级多糖对动物油脂的过氧化有较强的抑制作用,从而提高了油脂的稳定性。总之,翅果油树叶片多糖具有良好抗氧化能力,对于一些因自由基损伤所引起的疾病有治疗价值,对防止含脂食品的自动氧化有一定的实用价值。
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