葛明明,繆月英,孫麗娜,李國清,胡 北,高金波
(1.黑龍江省教育廳生物藥制劑重點實驗室,佳木斯大學(xué)藥學(xué)院,黑龍江 佳木斯154007;2.黑河學(xué)院物理化學(xué)系,黑龍江 黑河164300;3.哈爾濱學(xué)院,黑龍江 哈爾濱150017)
蒲公英屬菊科多年生草本植物,蒲公英植物體內(nèi)含有胡蘿卜素類[1]、三萜類[2]、植物甾醇類、酚酸類、黃酮類[3]、等多種成 分[4~6],有 抗 腫 瘤[7]、免 疫[8]、抗 菌[9]、抗 氧 化[10]、利膽[11]等功效。還可生吃、炒食、做湯。在生命活動中,由于氧化代謝過程中不斷產(chǎn)生多種自由基,這些自由基一方面是生物體多種生理功能的啟動因素和生化反應(yīng)的介導(dǎo)者,另一方面也在免疫細胞因子網(wǎng)絡(luò)中起調(diào)節(jié)、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等作用[12]。隨著年齡的增長,自由基的自穩(wěn)態(tài)平衡作用在機體內(nèi)不斷下降,從而導(dǎo)致生命自身免疫功能的下降,這一下降可導(dǎo)致機體發(fā)生惡性腫瘤、原發(fā)性高血壓、動脈粥樣硬化、Alzheimer型早老性癡呆、糖尿病等自由基疾?。?3]。有研究表明:從各種生物體內(nèi)提取的多糖物質(zhì)均具有提高機體免疫力、可抗菌、抗病毒、抗腫瘤、抗寄生蟲、還能延緩衰老等一系列作用,在食品、醫(yī)藥和保健品等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用[14,15],因為蒲公英根中富含多糖[16]。所以本實驗經(jīng)摸索后以超聲波協(xié)同酶法從蒲公英根中提取多糖,并在研究了多糖的提取工藝、結(jié)構(gòu)、單糖組成分析的基礎(chǔ)上[17,18],對其多糖進行抗氧化活性測定,以期待對蒲公英的進一步的應(yīng)用開發(fā)等提供科學(xué)依據(jù)。
蒲公英根夠置于河北省安國市京華藥業(yè)有限公司,經(jīng)由佳木斯大學(xué)生藥學(xué)教研室教授劉娟鑒定為蒲公英根;1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基(DPPH自由基)美國Sigma公司;抗壞血酸(Vc)、番紅花紅T、鄰苯三酚、三羥甲基氨基甲烷、硫酸亞鐵、30%過氧化氫等均為國產(chǎn)分析純,甲醇。
Agilent 1100高效液相色譜系統(tǒng)(配有自動進樣器,可變波長紫外檢測器和REV.A.06.03色譜工作站)美國安捷倫公司;UV 757型紫外分光光度計 上海精密科學(xué)儀器有限公司;TGL-10B高速臺式離心機。
分別吸取濃度為0.5mg/m L的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品溶液0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0m L,以蒸餾水稀釋至50m L的容量瓶中。各精密吸取1.0mL置干凈的試管中,各管加入5%的苯酚1m L,混勻,迅速加入濃硫酸7.00m L,搖勻,靜置5min后,放入85℃水浴中加熱20min,取出冷卻至室溫,在490nm處測定吸光度,并以濃度(C:μg/m L)為橫坐標(biāo),以吸光度A為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,計算相關(guān)系數(shù)。
1.4.1 蒲公英根中多糖的提取
蒲公英根→粉碎→過篩→石油醚、95%的乙醇回流脫脂、脫低聚糖→50℃熱風(fēng)干燥→稱取適量的蒲公英根+提取液(料液比=1:40)+纖維素酶,在一定的溫度下,超聲波提取→濃縮至總體積的1/3→Sevage法除去游離蛋白→大孔吸附樹脂脫色→終濃度為75%的乙醇沉淀→重蒸餾水重新溶解→終濃度為75%乙醇沉淀→低溫干燥→蒲公英根多糖→過Sephadex-75柱精制。
1.4.2 多糖含量的測定
采用苯酚-硫酸法[19]進行多糖的含量測定。
利用Fenton反應(yīng)體系[20],檢測多糖提取物對羥基自由基清除作用。取0.15mol/L的磷酸緩沖溶液(p H=7.4)1.00m L,0.262mg/m L番紅花紅 T 溶液0.20m L,6mmol/L的EDTA-Na+Fe2+1.00m L,然后分別加入7.00m L不同質(zhì)量濃度 (0.02mg/mL,0.04mg/m L,0.06mg/mL,0.08mg/mL,0.1mg/mL)的多糖,后加入0.8mL的3%的過氧化氫,放入40℃水浴30min后,在520nm處的測吸光度值。配制相同濃度的VC溶液,根據(jù)以上實驗方法,進行實驗。其清除率可用下式計算:
式中:A1—體系中未加樣品溶液時的吸光度;AS—體系中加了樣品溶液時的吸光度;A2—番紅花紅和緩沖溶液混合后的吸光度。
加入3.00m L的Tris-HC1緩沖溶液(p H=8.2)和0.10m L不同濃度的樣品溶液,25℃水浴20min,加入濃度為7mmol/L的鄰苯三酚溶液3.00m L,反應(yīng)4min,再加入10mol/L的HCl終止反應(yīng),以蒸餾水作參比,在420nm處測吸光度值,同時以VC作對照。其清除率可用下列公式計算:
式中:A1—為樣品加入緩沖溶液及鄰苯三酚后的吸光度;A2—樣品加入緩沖溶液后的吸光度;A0為緩沖溶液加入鄰苯三酚后的吸光度。
1.7.1 色譜條件
色 譜 柱:ZORBAX Eclipse XDB-C18,250mm ×4.6mmi.d.;流動相:甲醇∶水=80∶20;柱溫:25℃;流速:1.0mL·min-1,檢測波長517nm。
1.7.2 HPLC法測定清除DPPH·自由基
取多糖試樣液2.00m L及DPPH乙醇溶液2.00m L濃度為2×10-4mol/L,先后加入同一具塞試管中,同時做空白實驗等,置于37℃是恒溫水浴中,30min后分別測定DPPH的色譜峰面積;以VC作對照,其清除率可用下列公式計算:
式中:A0—2.00mL DPPH+2mL蒸餾水時測定DPPH的色譜峰面積;A1—2mL DPPH+2mL多糖溶液時測定DP-PH的色譜峰面積;A2—2m L多糖溶液+2m L乙醇時測定DPPH的色譜峰面積。
本實驗是在單因素考察的基礎(chǔ)上進行的[17],以料液比1:40為固定條件,按照正交實驗設(shè)計對影響超聲波纖維素酶法提取蒲公英多糖的因素,如:提取溫度(45℃、50℃、55℃)、p H(4.5、5、5.5)、加酶量(占底物%:1%、2%、3%)、提取時間(15min、20min、25min)等,進行條件正交試驗優(yōu)化,平行3次所得結(jié)果見表1。
表1 正交試驗設(shè)計L9(34)及實驗結(jié)果(n=3)
由實驗所得的數(shù)據(jù)分析可知,影響蒲公英多糖提取率的主次關(guān)系:影響最大的是提取時間的多少,其次是提取溫度的大小,然后是p H值的大小,影響最小的是提取時所加的纖維素酶的量。結(jié)果正交實驗所獲得的最佳工藝條件為:取時間為25min,提取溫度50℃,p H值為5.0,酶量為底物的3%,多糖的提取率為:15.83%。
以葡萄糖為對照品,波長490nm處測得吸光度(A)與葡萄糖質(zhì)量濃度 (ρ)之間的回歸方程為:A=0.006ρ+0.0239,r=0.9995,線性范圍是10.0~100μg/m L,提取物中的多糖含量為83.31%。
見圖1。
圖1 蒲公英根多糖質(zhì)量濃度對·OH清除率的影響(n=3)
由圖1可知,蒲公英多糖清除·OH的作用在0~0.1mg/mL范圍內(nèi),隨著多糖質(zhì)量濃度的增大,清除率逐漸升高;與VC的清除率比較分析,雖低于VC,但清除·OH的作用仍然較強。
見圖2。
圖2 蒲公英根多糖質(zhì)量濃度對O-2·清除率的影響
由圖2可知,在實驗所選取的質(zhì)量濃度范圍內(nèi),蒲公英根多糖與Vc相比較對O-2·的清除率具有相同趨勢,都隨著濃度的增大而升高,且蒲公英根多糖的清除率與Vc的清除率十分接近,說明蒲公英根多糖對O-2·自由基的清除很強。
在1.7.1色譜條件下,DPPH自由基的出峰時間為9.87min,而多糖和溶劑等在此色譜條件下無色譜峰出現(xiàn)。見圖3。
圖3 色譜圖(A:DPPH溶液;B:蒲公英根多糖溶液;C:乙醇+蒸餾水溶液)
見圖4。
圖4 蒲公英根多糖質(zhì)量濃度對DPPH·清除率的影響
由圖可知,蒲公英根多糖對DPPH·具有很明顯的清除作用,清除效果隨著濃度的增加而增大,當(dāng)濃度為3.0mg/m L時,蒲公英根多糖對DPPH·的清除率已高達95.4%基本與VC的清除率相同。
本實驗在利用建立Fenton反應(yīng)體系模型測定羥基自由基時,使用了兩種方法,一種為鄰二氮菲亞鐵為顯色劑的方法,一種為番紅花紅為顯色劑的方法,實驗的結(jié)果是測定多糖的抗羥基自由基不能使用鄰二氮菲亞鐵為顯色劑,因為在反應(yīng)中會產(chǎn)生沉淀干擾吸光度的測定,即使采用離心除去沉淀的方法,但數(shù)據(jù)的重現(xiàn)性仍然較差。而使用番紅花紅T為顯色劑時,則沒有沉淀產(chǎn)生,重現(xiàn)性較好,較為適合蒲公英根多糖的清除羥基自由基的測定。本實驗的研究表明,蒲公英根多糖對O2-·、·OH和DPPH·均具有明顯的清除作用,均隨著多糖液濃度的增加而增強,有著明顯的量效關(guān)系,在清除超氧陰離子自由基時發(fā)現(xiàn)它的清除能力與VC相當(dāng)??傊?,蒲公英根多糖對3種自由基的清除能力由強到弱總體趨勢是:O2-·>·OH>DPPH·。蒲公英在東北蘊藏量很大,蒲公英根中總糖含量較高,超聲波協(xié)同酶法提取的多糖的提取率為15.83%,其含糖高達83.31%有很高的應(yīng)用價值。因此,蒲公英根可以作為一種有效的自由基清除劑使用,有很好的開發(fā)和應(yīng)用的前景,將來會成為我們理想的天然抗氧化劑首選之一。
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