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不同品种牡丹抗氧化能力与其多酚黄酮含量的关系研究
作者:黄海霞,侯宇清     
作者单位:(河南科技大学农学院,河南 洛阳 471003)

《时珍国医国药》 2010年 第11期

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       【摘要】 
       目的为开发牡丹在天然抗氧化剂和医药保健等相关领域的应用提供一定的理论和实验基础。方法以洛阳红、凤丹白、状元红和乌龙捧盛4个品种牡丹根为材料,研究95%乙醇提取物在α,α-二苯-β-苦味肼(DPPH)自由基体系、卵黄脂蛋白不饱和脂肪酸(PUFA)体系、邻苯三酚自氧化体系中的抗氧化活性,对比分析不同品种牡丹的抗氧化效果,并测定其多酚、黄酮含量,同时考察二者与抗氧化作用的关系。结果不同品种牡丹根提取液均具有较强的清除DPPH自由基的能力,对卵黄脂蛋白PUFA过氧化也具有较强的抑制能力,且随着提取液浓度的升高而增加;各牡丹品种间差异不显著。牡丹根提取液对超氧阴离子(O2-·)具有一定的清除能力,其中凤丹白的抗氧化活性明显优于其他3个品种(P<0.01)。牡丹提取液清除DPPH自由基的能力与多酚、黄酮含量呈负相关,对卵黄脂蛋白PUFA过氧化的抑制作用和清除O2-·的能力与其多酚、黄酮含量呈正相关。结论牡丹根具有一定的抗氧化能力,其抗氧化能力与其多酚、黄酮含量具有一定的相关性。
       【关键词】  牡丹; 抗氧化能力; 多酚; 黄酮
       牡丹Paeonia suffruticosa为芍药科、芍药属植物,是我国著名的观赏和药用植物。牡丹根中含有一些药用价值的活性成分[1];牡丹的花瓣和花粉中含有多种有益于人体的营养物质。随着我国花卉业的快速发展和人们生活水平的提高,牡丹越来越受到人们的喜爱,对牡丹的研究也已经取得了丰硕的成果。目前,许多文献对多酚、黄酮类物质进行了详细地阐述和讨论,这两类物质与抗氧化能力之间的关系,各文献的报道不尽一致。安佰义[2]对牡丹不同类型进行了总酚含量的测定;也有研究表明谷物提取物中的主要的抗氧化活性成分,大多是来自多酚类物质[3];另外,对于牡丹花瓣水提液抗氧化能力的研究已有报道[4],但对牡丹根的多酚、黄酮类物质与抗氧化活性之间关系的研究未见相关报道。本研究旨在对比分析不同品种牡丹根醇提液的抗氧化作用效果,并探求抗氧化能力与其多酚、黄酮含量的关系,为中药有效成分和天然抗氧化剂的研究和应用奠定理论和实验基础。
       1 材料来源与处理
       洛阳红、状元红、凤丹白、乌龙捧盛4个牡丹品种约3~5年的根,于2007-11中旬采自洛阳国际牡丹园。将牡丹根洗净后抽去其髓部,置于烘箱内30℃烘干,用粉碎机将其磨成粉末,过40目金属筛,置入棕色广口瓶中保存备用。
       2 方法
       2.1 提取液的制备准确称取牡丹根皮粉末4.00g置入干燥的三角瓶中,加10.00 ml 95%乙醇,摇匀,密封后60℃恒温振荡水浴提取2 h。然后转移至离心管中,4 000 r/min离心10 min,收集上清液于4℃下冰箱保存备用。
       2.2 牡丹根提取液抗氧化能力的测定
       2.2.1 DPPH法[5,6]测定牡丹根提取液的抗氧化能力精确移取不同浓度提取液2.00 ml于试管中,再加入2.00 ml 2×10-4 mol/L DPPH溶液,摇匀,室温放置30 min,测定A517,即为A样品(用2.00 ml乙醇与2.00 ml样品溶液混匀后调零,以排除试样本身颜色的影响)。向2.00 ml乙醇中加入2.00 ml DPPH溶液,测定A517,即为A对照。清除率η(%)=(A对照-A样品)/A对照×100%
       2.2.2 AOA法[7]测定牡丹根提取液的抗氧化能力建立以Fe2+诱导卵黄脂蛋白多不饱和脂肪酸发生脂质过氧化反应为模型。精确移取1∶25稀释的卵黄悬液(卵黄用等体积pH7.45、0.2 mol/L PBS配成,使用前用磁力搅拌器搅拌10 min)0.20 ml,不同浓度的提取液0.10 ml、25 mmol/L FeCl2溶液(现配现用)0.20 ml,用PBS补足2.00 ml,即为样品管。对照管除不加样液外其它试剂同前。将上述两种试管同时置于37℃水浴中振荡5 h,取出后,加入质量分数为20% TCA 0.50 ml终止反应,静置10 min后,3 500 r/min离心10 min;取2.00 ml上清液,加入质量分数为0.8% TBA溶液1.00 ml,沸水浴15 min,冷却,测定A532(用pH7.45 PBS调零)。样品抗卵黄脂蛋白PUFA过氧化的抑制率:抑制率(%)=(A对照-A样品)/A对照×100%
       2.2.3 邻苯三酚自氧化法[8]测定牡丹根提取液的抗氧化能力取50 mmol/L pH8.2 Tris-HC1缓冲液4.50 ml加0.10 ml不同浓度的提取液,于25℃保温10 min;加入25℃预温的5 mmol/L邻苯三酚0.20 ml ,混匀后迅速测定A327(以等体积10 mmol/L HC1代替邻苯三酚溶液为空白调零,对照组以等体积甲醇代替样液),每隔10 s测定1次,连续测定150 s。作吸光度随时间变化曲线的回归方程,其斜率为邻苯三酚的自氧化速率V,按下式计算样品对O2-·的抑制率。抑制率(%)=(V对照-V样品)/V对照×100%式中:V对照—对照组邻苯三酚自氧化速率(△A/s);V样品—样品组邻苯三酚自氧化速率(△A/s)。
       2.3 牡丹根提取液多酚、黄酮含量测定分别采用酒石酸亚铁法[9,10]、AlCl3显色法[11]测定牡丹根提取液中多酚和黄酮的含量。
       3 结果
       3.1 牡丹根提取液清除DPPH自由基的能力利用DPPH的褪色效应,测定不同浓度提取液的A517并计算对DPPH自由基的清除率。结果见图1。以清除率达到50%的牡丹根提取液浓度IC50(半抑制浓度)作为判断清除DPPH自由基活性强弱的依据,若 IC50越小,表明清除能力越强。结果见表1。由图1和表1可以看出,牡丹根提取液对DPPH自由基具有一定的清除能力,其清除能力与提取物浓度之间显示出良好的剂量-效应关系。表1显示出,对DPPH自由基清除率达到50%的4个牡丹品种提取液浓度IC50差异不显著。图1 不同品种牡丹不同浓度提取液DPPH自由基的清除率表1 不同品种牡丹提取液对DPPH自由基清除能力的IC50值
       3.2 牡丹根提取液抗卵黄脂蛋白PUFA过氧化的能力采用Fe2+诱导卵黄脂蛋白多不饱和脂肪酸发生脂质过氧化反应为模型,测定不同浓度提取液对脂质过氧化的抑制作用,测定结果用抑制率表示(见图2);以抑制率达到50%的牡丹根提取液浓度IC50作为判断对卵黄脂蛋白PUFA过氧化抑制能力强弱的依据,结果见表2。图2 不同品种牡丹不同浓度提取液对卵黄脂蛋白PUFA过氧化抑制率表2 不同品种牡丹提取液对卵黄脂蛋白PUFA过氧化抑制能力的IC50值
       不同浓度的牡丹根提取液均表现出一定的抗氧化能力,随着牡丹根样品提取液浓度的增加,对卵黄脂蛋白PUFA发生过氧化的抑制作用逐渐增强。浓度为20 g/L和8 g/L的牡丹提取液对卵黄脂蛋白PUFA的清除率差异不显著,说明当牡丹提取液浓度达到8 g/L时就可达到较好的清除效果。对卵黄脂蛋白发生过氧化的抑制作用达50%时的4个牡丹品种提取液浓度IC50差异不显著。
       3.3 牡丹根提取液对O2-·的清除能力采用邻苯三酚自氧化法测定20 g/L的牡丹根提取液对O2-·的清除率。由表3可知,4个牡丹品种对O2-·均有一定的清除能力,洛阳红、状元红和乌龙捧盛3个品种对O2-·的清除能力差异不显著,其中状元红和乌龙捧盛的抑制率很相近,分别为79.99%和79.65%;而凤丹白清除O2-·的能力与这3个种品种差异极显著,达到99.24%,说明该品种对O2-·具有较强的清除能力。表3 不同品种牡丹提取液对O2-·的抑制率
       3.4 牡丹根中多酚及黄酮的含量采用AlCl3显色法测定不同品种牡丹根黄酮含量。以芦丁为标准样制备标准曲线,拟合方程为C(μg)=296.6A420(R2=0.999)。结果见表4。表4 不同品种牡丹根多酚、黄酮含量由表4可以看出,4个品种的牡丹根提取液中多酚含量差异不显著,均在2%~3%之间,其中状元红和凤丹白中多酚含量最为相近。黄酮含量的测定结果表明,除凤丹白和状元红的黄酮含量差异不显著外,与其他品种之间达到极显著差异,且含量较高。
       3.5 牡丹抗氧化能力与多酚、黄酮含量相关性分析对牡丹抗氧化能力与其多酚、黄酮含量进行相关性分析。结果见表5。表5 牡丹抗氧化能力与多酚、黄酮含量相关性分析由表5可知,对DPPH自由基清除率达到50%的牡丹根提取液浓度IC50与多酚、黄酮含量均相关(r=0.520 0和r=0.813 3),说明牡丹根提取液清除DPPH的能力与多酚、黄酮含量呈负相关;对卵黄脂蛋白PUFA过氧化的半抑制浓度IC50与多酚、黄酮含量呈线性负相关(r=﹣0.954 7和r=﹣0.969 4),表明对卵黄脂蛋白PUFA过氧化的抑制作用随着多酚、黄酮含量的升高而增加;牡丹根提取液对O2-·的清除能力与多酚、黄酮含量存在较好的相关性(r=0.806 6和r=0.812 9)。
       4 结论
       本研究通过3个抗氧化指标检测了4个牡丹品种提取液的抗氧化能力,结果表明不同品种牡丹根提取液均具有较强的清除DPPH自由基的能力,对卵黄脂蛋白PUFA过氧化也具有较强的抑制能力,且二者与提取液浓度之间均呈现出良好的剂量-依赖效应;各个牡丹品种间差异不显著。进一步通过邻苯三酚自氧化法分析发现,牡丹根提取液(浓度为20 g/L)对O2-·具有一定的清除能力,凤丹白与其他3个品种差异极显著,对超氧阴离子的清除率高达99%以上,说明凤丹白对O2-·具有很强的清除能力。
       实验分别采用酒石酸亚铁法和AlCl3显色法测定了牡丹提取液的多酚、黄酮含量,结果显示出4个品种中“凤丹白”的多酚和黄酮含量最高,分别为(2.97±0.20),(54.27±1.473 )mg/100g。
       关于抗氧化活性强弱与多酚、黄酮含量的相关性,以往的研究结果不尽一致。于善凯[12]等通过对不同品种杭白菊中酚类物质含量和清除自由基活性的比较,认为菊花中酚类物质的含量高低与抗氧化没有明显的对应关系。徐良雄[13]对不同花卉抗氧化能力及其多酚、黄酮含量进行了比较研究,结果显示抗氧化活性与多酚含量呈显著的线性相关,而与黄酮含量无关。在他们的研究中采用的抗氧化指标体系不同,所得到的结论也不相同。本研究在对比各品种抗氧化活性的同时,也考察了多酚、黄酮含量与抗氧化作用的关系,结果存在较大差异。牡丹提取液清除DPPH自由基的能力与多酚、黄酮含量呈负相关,对卵黄脂蛋白PUFA过氧化的抑制作用和清除O2-·的能力与其多酚、黄酮含量呈正相关。分析可能的原因一方面是由于评价体系的原理不同而导致的差异;另外酚类物质与黄酮类物质的多样性及牡丹醇提液中还含有其他的抗氧化组分,这些天然抗氧化成分往往具有协同增效作用,都影响着多酚、黄酮含量与抗氧化活性的相关性。
       综合分析来看,牡丹根提取液具有一定的抗氧化能力,其抗氧化能力与其中含的多酚、黄酮类物质有一定的相关性。
        
       【参考文献】
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