達(dá)熱卓瑪 徐一達(dá) 沈 婧
(1.海西州疾病預(yù)防控制中心業(yè)務(wù)科,青海 海西蒙古族藏族自治州,817000;2. 江南大學(xué)食品學(xué)院,江蘇 無(wú)錫,214122)
韭菜子是百合科蔥屬韭(Allium tuberosum Rottler ex Sprengle.)的種子,又名韭子。質(zhì)硬,氣特異,味微辛[1]。具有溫中、補(bǔ)虛、益陽(yáng)、調(diào)和臟腑的作用[2-4]。被衛(wèi)生部列為保健品之一,國(guó)內(nèi)外對(duì)韭菜子的研究很少,且大多以韭菜子抗菌、抗氧化等為主[5-7]。從我們掌握的文獻(xiàn)資料來(lái)看,國(guó)外還未對(duì)韭菜子進(jìn)行過(guò)甾體皂苷抗疲勞功效方面的研究,國(guó)內(nèi)也鮮有研究。本研究對(duì)韭菜子中的皂苷成分進(jìn)行了提取和鑒別,并探討了其抗疲勞作用,為韭菜子甾體皂苷用于臨床抗疲勞作用提供一定依據(jù)。
韭菜子:購(gòu)于安徽亳州藥材市場(chǎng)。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物:昆明小 白鼠[生產(chǎn)企業(yè):上海斯萊克實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司,許可證號(hào):SYXK (蘇) 2012-0002],雌雄各半,每只(20±5)g;飼養(yǎng)環(huán)境:屏障環(huán)境,清潔級(jí)(小鼠)。無(wú)水乙醇、硫酸、茴香醛、冰醋酸、乙酸乙酯、石油醚(30 ~60℃)、正丁醇等分析純有機(jī)試劑(生產(chǎn)企業(yè):國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司);氫化可的松(生產(chǎn)企業(yè):太極集團(tuán)西南藥業(yè)股份有限公司生產(chǎn),批號(hào):090103);血乳酸試劑盒(生產(chǎn)企業(yè):艾萊薩生物科技有限公司,批號(hào):E20200101A);對(duì)照品:實(shí)驗(yàn)室分離得到;MCI色譜柱(10150 cm)(生產(chǎn)企業(yè):日本三菱化學(xué)公司)。
植物粉碎機(jī)(生產(chǎn)企業(yè):常州市金球設(shè)備有限公司)、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(生產(chǎn)企業(yè):上海申順生物科技有限公司)、循環(huán)水式多用真空泵(生產(chǎn)企業(yè):鄭州長(zhǎng)城有限公司,型號(hào):SHB-BB型)、恒溫油水浴鍋(生產(chǎn)企業(yè):江蘇金怡儀器科技有限公司,型號(hào):YD2A)、精密電子天平(生產(chǎn)企業(yè):瑞士梅特勒,型號(hào):ME104E)。
2.1.1 樣品提取
將10 kg干燥的生品韭菜子粉碎,經(jīng)40目過(guò)濾篩,放入提取罐,用6~8倍量50%乙醇回流提取2 h,冷卻,過(guò)濾,上清液濃縮干燥至無(wú)醇味,上樣 MCI色譜柱(10×150 cm),先用離子水,10%乙醇、45%乙醇、70%乙醇和90%乙醇梯度洗脫,70%乙醇部位以甾體皂苷為主,鑒于此,收集70%乙醇部位,減壓濃縮干燥待用[8-10]。
2.1.2 樣品定性檢測(cè)
醋酐-濃硫酸反應(yīng)(Liebermann-Burchard),在試管中將
2.1.1 中得到的濃縮物少量溶于乙酸酐,再沿試管壁加入濃硫酸,觀察并記錄[11]。
五氯化銻反應(yīng)(Kahlenberg),將少量2.1.1中得到的濃縮物與五氯化銻的氯仿溶液反應(yīng),觀察顏色變化。
三氯醋酸反應(yīng)(Rosen-Heimer),將2.1.1中得到的濃縮物制成溶液滴在濾紙上,加三氯醋酸試劑一滴,加熱,進(jìn)行觀察記錄[12]。
2.2.1 測(cè)定波長(zhǎng)的選擇
取對(duì)照品10 mg,用甲醇定容至10 mL,充分混勻使之溶解,得到對(duì)照品溶液,其濃度1 mg/mL。
用移液槍精密移取1.5 mL對(duì)照品溶液,真空蒸發(fā)至干,迅速用移液槍精準(zhǔn)加入0.8 mL的高氯酸,0.2 mL的5% 香草醛-冰醋酸,于60 ℃水浴顯色,15 min后流水冷卻,加入5 mL冰醋酸,搖勻,以不加對(duì)照品的管為空白,立即在200~800 nm波長(zhǎng)下掃描,測(cè)定吸光度,記錄數(shù)據(jù)[13-14]。
2.2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線
取2.2.1配置的對(duì)照品溶液0.2 mL、0.4 mL、0.6 mL、0.8 mL、1.0 mL、1.2 mL于10 mL比色管中,揮干溶劑,加高氯酸至刻度,置25 ℃水浴中保溫25 min,取出冷卻至室溫,顯色,得質(zhì)量濃度分別為0.002 mg/mL、0.004 mg/mL、0.006 mg/mL、0.008 mg/mL、0.010 mg/mL、0.012 mg/mL的溶液,以高氯酸為空白試劑,在454 nm處測(cè)量吸光度,回歸分析[15-16]。
2.2.3 酒精濃度對(duì)皂苷提取率的影響
取6份準(zhǔn)確稱定的2 g韭菜子粉末置于5個(gè)干燥潔凈150 mL具塞錐形瓶中,分別精密加入50 mL的水及30%、40%、50%、55%、60%乙醇溶液。恒溫60 ℃,靜置1 h過(guò)濾,提取3次,測(cè)定吸光度。
2.2.4 料液比對(duì)皂苷提取率的影響
取5份準(zhǔn)確稱定的2 g韭菜子粉末置于5個(gè)干燥潔凈150 mL具塞錐形瓶中,分別精密加入12.5 mL、25.0 mL、50.0 mL、100.0 mL、200.0 mL的60%乙醇。恒溫60 ℃震蕩1 h,提取3次,取濾液,測(cè)定吸光度。
2.2.5 提取溫度對(duì)皂苷提取率的影響
取7份準(zhǔn)確稱定的2 g韭菜子粉末置于150 mL具塞錐形瓶中,精密加入50 mL的60%乙醇,分別控制在恒溫20 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃、60 ℃、70 ℃、80 ℃下震蕩1 h,提取3次,取濾液,測(cè)定吸光度。
2.2.6 提取時(shí)間對(duì)皂苷提取率的影響
取6份準(zhǔn)確稱定的2 g韭菜子粉末置于150 mL具塞錐形瓶中,精密加入50 mL 60%乙醇,分別恒溫60 ℃ 1 h、2 h、3 h、4 h、5 h、6 h,靜置過(guò)濾,提取3次,取濾液,測(cè)定吸光度。
2.3.1 建立陽(yáng)虛小鼠模型
選取60只小鼠,6周齡,體重20~25 g,雌雄各半,適應(yīng)性飼養(yǎng)1周,編號(hào)后隨機(jī)分成3組,每組20只。除空白對(duì)照組外,余組肌注氫化可的松25 mg/kg,連續(xù)7 d[17-18]。
2.3.2 游泳力竭實(shí)驗(yàn)
造模后,將2.1中的樣品按1 g/kg的劑量與純凈水制成混懸液灌胃治療組,空白對(duì)照組、模型組給予等體積純凈水,連續(xù)10 d。末次給藥后1 h,取每組10只尾部負(fù)重體重10%的鉛絲,投入體積為35 cm×33 cm×20 cm、水溫為(28±1)℃的圓形玻璃缸內(nèi),頭部無(wú)力游出水面7 s記錄為游泳時(shí)間(即抗疲勞時(shí)間);另外每組10只尾部負(fù)重體重4%的鉛絲,投入體積為35 cm×33 cm×20 cm、水溫(28±1)℃的圓形玻璃缸中,游泳10 min,休息15 min后眼球采血,測(cè)定血清中的乳酸值。
建立數(shù)據(jù)庫(kù),應(yīng)用SPSS 19.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,計(jì)量資料用(±s)表示,根據(jù)正態(tài)分布檢驗(yàn)方差齊性,選擇單因素方差分析(one-way ANOVA)檢驗(yàn),組內(nèi)比較采用最小顯著性差異法(LSD),檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。
醋酐-濃硫酸反應(yīng)(Liebermann-Burchard),觀察發(fā)現(xiàn)呈黃-紅-紫-藍(lán)-綠色等變化,最后褪色。
五氯化銻反應(yīng)(Kahlenberg),將2.1.1中得到的濃縮物少量與五氯化銻的氯仿溶液反應(yīng),干燥加熱60 ℃時(shí)顯紫色。
三氯醋酸反應(yīng)(Rosen-Heimer),加熱后濾紙上生成紅色并漸變?yōu)樽仙?。在同樣?shí)驗(yàn)條件下,三萜皂苷加熱100 ℃才會(huì)生成紅色,再變?yōu)樽仙?,而樣品反?yīng)更快,加熱至60 ℃即呈紅色,之后變?yōu)樽仙?,由此推測(cè)樣品含甾體皂苷。
皂苷水解成苷元、羥基脫水成雙鍵、雙鍵移位、分子間縮合、使脂環(huán)上產(chǎn)生共軛雙鍵而與濃硫酸等反應(yīng)呈現(xiàn)多種不同的色調(diào),或在紫外光下呈現(xiàn)熒光。顯色反應(yīng)的快慢主要決定于脂環(huán)上原來(lái)存在的雙鍵的多少、羥基的多少,脂環(huán)上原有共軛雙鍵的呈色很快,環(huán)上只有孤立雙鍵的呈色慢,完全飽和、羥基又少的不呈色。甾體皂苷的顯色反應(yīng)比三萜皂苷快,因?yàn)槿浦h(huán)上的碳原子甲基取代多而變化稍慢,顯示韭菜子70%洗脫液中含有甾體皂苷。
3.2.1 測(cè)定波長(zhǎng)的選擇
見圖1,標(biāo)準(zhǔn)品在454 nm附近處出現(xiàn)峰型穩(wěn)定的次高峰,而韭菜子提取液也在454 nm波長(zhǎng)附近出現(xiàn)了峰型單一的次高峰,經(jīng)多次掃描,峰型穩(wěn)定,漂移較小,可以認(rèn)為是同一物質(zhì),由此將454 nm作為韭菜子中皂苷的測(cè)定波長(zhǎng)。
圖1 200~1000nm韭菜子提取液皂苷吸光度曲線
3.2.2 酒精濃度對(duì)皂苷提取率的影響
乙醇濃度在0%到50%期間皂苷提取率隨著度數(shù)的增加而增大,當(dāng)50%時(shí)提取效果最好,而超過(guò)50%后,提取率開始降低,見圖2。
圖2 不同乙醇濃度提取皂苷的提取率
3.2.3 料液比對(duì)皂苷提取率的影響
料液比在1:6.25到1:200范圍內(nèi),隨著溶劑量的增加,提取率遞增,見表1。料液比越大,表明細(xì)胞液與胞外溶劑間的濃度差越大,活性物質(zhì)的擴(kuò)散速率也就越快。鑒于后期的濃縮成本及工藝復(fù)雜性等因素,在料液比為1:12.5至1:25區(qū)間的皂苷提取率趨于平穩(wěn)。
表1 不同料液比對(duì)韭菜子中皂苷提取率的影響
3.2.4 提取溫度對(duì)皂苷提取率的影響
見圖3,隨提取溫度的增加,皂苷的提取率顯著上升。這是由于溫度升高皂苷溶于乙醇時(shí)吸收熱量,根據(jù)平衡移動(dòng)原理,當(dāng)溫度升高時(shí),平衡有利于向吸熱的方向移動(dòng)。在這期間,皂苷的提取率隨溫度升高而增大,但溫度達(dá)到60 ℃后提取率開始降低。
圖3 韭菜子不同提取溫度皂苷提取率
3.2.5 提取時(shí)間對(duì)皂苷提取率的影響
見圖4,提取時(shí)間越長(zhǎng),皂苷提取率越高,而4 h之后達(dá)到一定的穩(wěn)定狀態(tài),往后時(shí)間對(duì)提取率的影響并不大。
圖4 韭菜子在不同提取時(shí)間的皂苷提取率
3.2.6 最優(yōu)條件分析
綜合單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果,取六組平行樣品, 測(cè)得 在乙醇濃度50%,溫度60 ℃,料液比1:25,提取4 h,韭菜子總皂苷含量的均值為3.28%,見表2。
表2 韭菜子中總皂苷含量測(cè)定
空白組、模型組、治療組在小鼠游泳力竭時(shí)間和血乳酸含量比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),為明確具體差異,經(jīng)LSD法進(jìn)行組內(nèi)比較,得出模型組與空白對(duì)照組相比,小鼠游泳力竭時(shí)間顯著減少,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),模型建立效果理想。治療組與空白組 比較,小鼠游泳力竭時(shí)間 有增加,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),較模型組顯著延長(zhǎng),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05); 模型組與空白組比較,血乳酸含量增加,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),治療組與空白組比較,血乳酸含量降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),較模型組顯著降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表3。
表3 韭菜子甾體皂苷對(duì)陽(yáng)虛小鼠游泳時(shí)間和血乳酸(LAC)的影響(±s)
表3 韭菜子甾體皂苷對(duì)陽(yáng)虛小鼠游泳時(shí)間和血乳酸(LAC)的影響(±s)
注:*P<0.05,**P<0.01;1=空白組,2=模型組,3=治療組。
組別只數(shù)時(shí)間(s)血乳酸(mmol/L)空白細(xì)110325.57±36.036.81±0.55模型組210237.78±40.807.74±1.04治療組310375.96±59.656.04±0.84 P<0.001<0.001 F 22.495** 10.385**LSD2<1,3**;3>1*,3>2**2>1*,3**;3<1*,3<2**
韭菜子提取物抗菌、抗氧化、抗疲勞作用已有大量文獻(xiàn)報(bào)道[19-20]。為進(jìn)一步明確韭菜子中抗疲勞的具體有效成分,此次研究將韭菜子提取物進(jìn)一步分離,通過(guò)顯色反應(yīng),鑒定韭菜子中的皂苷為甾體皂苷,并分析了不同酒精濃度、料液比、溫度及提取時(shí)間對(duì)皂苷提取率的影響, 發(fā)現(xiàn)在50%乙醇,60 ℃,料液比1:25,提取4 h條件下韭菜子總皂苷含量的均值為3.28%,是最佳提取工藝條件。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:模型組小鼠與空白對(duì)照組相比,小鼠游泳力竭時(shí)間顯著減少 (P<0.05)且血乳酸含量增加(P<0.05),證明建模效果良好。 治療組小鼠游泳力竭時(shí)間較模型組和空白組明顯延長(zhǎng)(P<0.05),且治療組小鼠血乳酸含量顯著低于模型組(P<0.05),提示 韭菜子甾體皂苷能顯著降低小鼠運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的乳酸堆積,從而緩解小鼠體力疲勞,提高小鼠的運(yùn)動(dòng)耐力,這與陶永梅[20]、閆東[21]的研究結(jié)果一致。韭菜子甾體皂苷降低血乳酸水平的機(jī)制主要考慮兩個(gè)方面:根據(jù)《羅氏會(huì)約醫(yī)鏡》[22]中記載韭菜子入肝經(jīng)、腎經(jīng),現(xiàn)代也有文獻(xiàn)研究其有溫補(bǔ)肝腎的作用,韭菜子中的甾體皂苷通過(guò)改善肝、腎功能,升高 Na+-K+-ATP 酶、Ca2+-Mg2+-ATP酶,促進(jìn)小鼠體內(nèi)的乳酸更快轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃璠23-24];二是通過(guò)降低MDA、NO含量,提高肝臟中T-SOD、GSH-PX 酶活力,使小鼠在相同強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)中可以利用更多的氧氣,運(yùn)動(dòng)肌就會(huì)有更多的血氧供應(yīng),從而加速肌肉對(duì)乳酸的代謝,減少乳酸堆積。
韭菜是一種適應(yīng)力極強(qiáng)的植物,在我國(guó)西部高海拔地區(qū)也有廣泛種植,極具開發(fā)價(jià)值,希望通過(guò)以上研究能夠?yàn)橄乱徊窖芯块_發(fā)韭菜子甾體皂苷類中藥新藥提供理論參考,使韭菜子食藥領(lǐng)域得到更廣闊的應(yīng)用。另外,由于 分離工作量較大且耗時(shí),單體化合物的藥理活性和構(gòu)效關(guān)系有望在今后得到進(jìn)一步研究。