乞心宇 ,楊曉紅,2* ,邵聰敏 ,胡亞梅
(1.北京農(nóng)學(xué)院 園林學(xué)院,北京 102206;2.北京林果業(yè)生態(tài)環(huán)境功能 提升協(xié)同創(chuàng)新中心,北京 102206)
‘粉蝶’胡枝子為豆科胡枝子屬新品種,具有花量多、花朵較大、植株粗壯、育性下降,幾乎不結(jié)實(shí)等特性。該品種觀賞性強(qiáng),抗逆性優(yōu)良,可用于園林觀賞、水土保持、動(dòng)物飼料、醫(yī)療保健等多個(gè)方面。近些年來,危害人類健康的疾病主要有心腦血管疾病、糖尿病、癌癥等,這些疾病雖然病因復(fù)雜,但與人體內(nèi)自由基的過量存在有著一定的關(guān)系,而過量的自由基能夠引發(fā)機(jī)體過氧化和脂質(zhì)代謝異常進(jìn)而導(dǎo)致人體各種疾病的發(fā)生[1]。研究表明,一些營養(yǎng)元素和抗氧化物質(zhì)可以清除自由基[2-4]。例如,植物中的多酚類、黃酮類化合物、維生素C、維生素E等都具有一定的抗氧化作用,均能有效清除自由基以保護(hù)人體健康[5]。
胡枝子別名行軍茶,以胡枝子為茶在中國有悠久的歷史。據(jù)《中華本草》[6]中記載,胡枝子的枝葉具有清熱潤肺、利尿通淋、止血的功效。經(jīng)研究,胡枝子可分離出4個(gè)黃酮類化合物和3個(gè)酚酸類化合物[7],從中提取出的黃酮類、多酚類物質(zhì)均是醫(yī)藥保健產(chǎn)品中的重要成分,而這類物質(zhì)的測定是要在一定的浸提劑種類和浸提方式下完成的[8-9]。鑒于‘粉蝶’胡枝子是從胡枝子中選育出的新品種,具有一定的藥用價(jià)值和開發(fā)保健產(chǎn)品的可能。為了了解‘粉蝶’胡枝子的醫(yī)藥保健價(jià)值,本文以‘粉蝶’胡枝子的芽、嫩莖、葉為研究材料,利用紫外可見分光光度計(jì)測定各組織中的維生素C、總黃酮、總多酚、原花青素這些抗氧化物質(zhì)含量,同時(shí)研究不同的浸提劑和浸提方式下的總黃酮、總多酚的含量,期望為胡枝子保健產(chǎn)品的開發(fā)提供理論依據(jù)。
供試材料為北京農(nóng)學(xué)院培育出的胡枝子新品種‘粉蝶’,栽植于北京農(nóng)學(xué)院胡枝子基地。于2019年5至6月采集發(fā)育成熟葉片及枝條頂芽、未木質(zhì)化的嫩莖。除維生素C 測定用鮮樣外,其他測定樣品均是將材料置于70 ℃烘干,用粉碎機(jī)打磨成粉,過0.355 mm細(xì)篩后備用。
1.2.1 維生素C測定 采用紫外分光光度法,參照李軍[10]的方法進(jìn)行操作,243 nm 處測定吸光值。維生素C標(biāo)準(zhǔn)品濃度與相應(yīng)的吸光值的回歸方程y=25.175x+ 0.6439(R2=0.9991),其中x為吸光度(A),y為濃度。
1.2.2 黃酮、多酚含量測定
1)材料制備。稱取粉碎過篩的干粉0.5 g左右,倒入試管中,設(shè)置浸提劑為:95~98 ℃的熱水(浸提過程中自然冷卻)、75%乙醇、100%乙醇、100%甲醇;浸提方法為:①加入20 mL浸提液,超聲提取60 min,離心10 min,分離上清液,殘?jiān)俅渭尤?0 mL浸提液,超聲提取60 min,離心10 min,分離上清液。合并2次上清液,定容到40 mL。②加入40 mL浸提液,靜置14 h,離心10 min,分離上清液,定容到40 mL。③加入40 mL浸提液,120~130 r/min震蕩14 h,離心10 min,分離上清液,定容到40 mL。
2)總黃酮含量采用NaNO2-AlCl3-NaOH方法[11],以槲皮素為標(biāo)準(zhǔn)品,510 nm 處測其吸光度。槲皮素當(dāng)量濃度與吸光值的回歸方程y=591.41x-5.676(R2=0.999 4),其中x為吸光值,y為濃度。
3)總多酚含量采用Folin-Ciocalteu 比色法測定[12]。以沒食子酸為標(biāo)準(zhǔn)品,765 nm下測吸光值,沒食子酸當(dāng)量濃度與吸光值的回歸方程y= 1.723 8x-0.028 3(R2=0.999),其中x為吸光值,y為濃度。
1.2.4 原花青素測定 采用香草醛鹽酸法[13],以兒茶素為標(biāo)準(zhǔn)品,500 nm處測定吸光值。樣品原花青素含量回歸方程y= 0.100 6x-0.005 7(R2=0.999)。其中x為吸光值,y為濃度。樣品粉末先加入正己烷,室溫震蕩脫脂24 h,將濾渣風(fēng)干后再用于原花青素測定。
原花青素含量(mg/g)= 標(biāo)準(zhǔn)線查出的濃度值×定容倍數(shù)÷樣品質(zhì)量。
以上所有試驗(yàn)重復(fù)3次,采用Microsoft excel及DPS軟件處理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
4種浸提劑對(duì)‘粉蝶’胡枝子葉、芽、莖中黃酮和多酚測定有一定的影響(表1)。75%乙醇為浸提劑時(shí),樣品中的總黃酮、總多酚測定值最高,100%的甲醇、95~98 ℃熱水也能比較好地浸提出樣品中的黃酮、多酚。以100%乙醇為浸提劑時(shí),總黃酮、總多酚測定值最低,且與其他浸提劑的測定值存在顯著性差異。對(duì)于‘粉蝶’胡枝子葉、芽、莖,當(dāng)以熱水為浸提劑時(shí),其總黃酮測定值可達(dá)到最佳浸提劑(75%乙醇)的68.0%~96.4%,其總多酚測定值能夠達(dá)到最佳浸提劑的57.8%~91.7%。
表1 浸提劑種類對(duì)葉中黃酮和多酚的影響Tab.1 Effect of different extractants on total flavonoid cotent and total polyphenol content of leaves
觀察值均值±標(biāo)準(zhǔn)差,同列不同字母表示差異顯著 (顯著性水平P<0.05)
The dataare expressed as the mean ± standard deviation. The different letters indicate significant difference among different treaments (P<0.05)
2種浸提劑在3種浸提方式下葉中的總黃酮、總多酚含量(表2)結(jié)果顯示,超聲波與震蕩14 h對(duì)總黃酮、總多酚的測定結(jié)果比較好,而靜置處理方式對(duì)總黃酮、總多酚測定效果較差。靜置處理與超聲波、震蕩14 h處理之間差異顯著。靜置處理的測定值可達(dá)到其他處理方式的56%以上,表明即使用熱水浸泡自然冷卻靜置14 h,也能夠溶解出葉片中較多的黃酮、多酚物質(zhì)。在總黃酮測定值上,震蕩14 h的測定值最高,比超聲波處理2 h的測定值高了10.2%~19.7%,但是震蕩14 h處理與超聲波處理之間不存在顯著性差異。在總多酚測定方面,當(dāng)以95~98 ℃熱水為浸提劑時(shí),震蕩14 h的測定值比超聲波處理2 h的測定值盡管高了12.0%,但是兩種處理之間也不存在顯著性差異;而以75%乙醇為浸提劑時(shí),震蕩14 h的測定值比超聲波處理2 h的測定值則低了32.5%,且這2種處理方式之間存在顯著性差異。
表2 浸提方式對(duì)葉中的黃酮、多酚測定影響Tab.2 The effects of different extraction methods on total flavonoid content and total polyphenol content of leaves
從表3可見,芽、葉、嫩莖脫脂后再進(jìn)行測定,其測定值顯著高于材料未脫脂直接測定數(shù)值。對(duì)2種處理方式下測得的原花青素含量進(jìn)行配對(duì)2個(gè)處理t檢驗(yàn),檢驗(yàn)結(jié)果表明兩者之間存在顯著性差異。在2種處理方式下,芽、葉、嫩莖中的原花青素含量均表現(xiàn)為葉中最高,其次為芽,嫩莖中最低,且不同器官中的原花青素含量存在顯著性差異。
表3 材料處理對(duì)原花青素含量測定影響Tab.3 Effect of material treatment methods on the procyanidin content
由測定結(jié)果(表3、表4)可見,‘粉蝶’胡枝子的葉、芽、嫩莖中的維生素C、總黃酮、總酚、原花青素含量存在顯著性差異。在維生素C、總黃酮、總酚、原花青素含量方面,均表現(xiàn)為葉中最高,其次為芽,嫩莖中最低。從表4的測定值可見,每100 g新鮮葉片中的維生素C含量平均為136.97 mg,嫩莖中也有約63 mg,表明‘粉蝶’胡枝子富含維生素C。這些結(jié)果也顯示出‘粉蝶’胡枝子每克干物質(zhì)中含有豐富的黃酮、多酚、原花青素這些抗氧化物質(zhì)。
表4 ‘粉蝶’胡枝子不同器官中的抗氧化物質(zhì)含量Tab.4 The contents antioxidants in different organs of L.bicolor ‘Fendie’
研究‘粉蝶’胡枝子中的一些抗氧化物質(zhì)的含量,對(duì)促進(jìn)其生產(chǎn)應(yīng)用具有重要意義。維生素C是高效抗氧化劑,可減輕維生素C過氧化物酶的氧化反應(yīng)[14]。黃酮是植物生長過程中的次生代謝產(chǎn)物,也是許多中草藥的有效藥用成分,具有十分顯著的抗氧化活性[15-16]。多酚是一類廣泛存在于植物體內(nèi)的復(fù)雜多元酚類化合物,具有鎮(zhèn)痛、抗炎、抗氧化、抗腫瘤、抗過敏等多種作用[17-18]。原花青素是被公認(rèn)為清除人體內(nèi)自由基最有效的天然抗氧化劑,其抗氧化和清除自由基的能力是維生素E的50倍,維生素C的20倍[19-20]。本次對(duì)‘粉蝶’胡枝子葉、芽、嫩莖的新鮮材料進(jìn)行維生素C測定,對(duì)其烘干粉末進(jìn)行總黃酮、總多酚、原花青素測定,結(jié)果表明不同器官中這4類抗氧化物質(zhì)含量存在顯著性差異,且以葉中的含量最高。在嫩莖中,這些物質(zhì)的含量則是3種組織中最低的,其維生素C、總黃酮、總多酚、原花青素含量不足葉中的一半。通過本次測定,得出其葉中維生素C含量為136.97 mg/100 g,芽中維生素C含量為88.105 mg/100 g,這些測定值高于臍橙的53.01 mg/100 g,甜椒的62.1~63.2 mg/100 g[21]。最優(yōu)方式下的總黃酮的測定值在葉片中為49.3 mg/g,這與吳洪新等[22]對(duì)二色胡枝子葉片總黃酮提取研究中得到的最優(yōu)狀態(tài)下提取率為4%的研究結(jié)果比較接近,表明測定結(jié)果比較可靠。從這4種物質(zhì)含量上看,‘粉蝶’胡枝子的葉、芽具有較高的開發(fā)價(jià)值。
在植物體內(nèi),黃酮類化合物主要形態(tài)為苷類,少部分為苷元。黃酮苷元易溶于甲醇、乙醇、乙醚和乙酸乙酯等有機(jī)溶劑或稀堿液,但通常不溶于水。而黃酮苷則與水、甲醇、乙醇和乙酸乙酯等溶劑有著較好的親和性[23]。絕大多數(shù)的多酚物質(zhì)為水溶性物質(zhì),存在于細(xì)胞的液泡中。已知的茶多酚、葡萄多酚、蘋果多酚可用水、乙醇、甲醇作為溶劑。在多酚的有機(jī)萃取中,常用的溶劑有乙醇、甲醇、石油醚、丙酮等[16]。在黃酮、多酚的提取中,廣泛使用的方法除了有機(jī)劑萃取法外,還有超聲波輔助萃取法、微波輔助萃取法、生物酶解萃取法,等等[16,23]。本研究以100%乙醇、100%甲醇、75%乙醇、95~98 ℃熱水(熱水浸泡后自然冷卻)為浸提劑,研究不同提取劑對(duì)芽、葉、莖總黃酮、總多酚測定的影響,結(jié)果顯示出75%的乙醇有良好的浸提效果,而100%乙醇的浸提效果反而不如甲醇與熱水。表明黃酮、多酚測定中提取劑種類影響測定結(jié)果,這與春花胡枝子的研究結(jié)論相同[24]。本次研究采用超聲波處理2 h,震蕩14 h,靜置14 h這3種浸提方式,結(jié)果顯示出使用75%乙醇或熱水作為溶劑時(shí),超聲波處理2 h與震蕩14 h對(duì)葉中總黃酮、總多酚的測定結(jié)果基本不存在顯著性差異(以75%乙醇為溶劑的總多酚測定結(jié)果例外);而采用靜置處14 h,其總黃酮、總多酚的測定值最低。表明 ‘粉蝶’胡枝子總黃酮、總多酚測定受試驗(yàn)中使用的溶劑類型及浸提方式的影響。
原花青素溶于水、甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等溶劑,有很強(qiáng)的生物活性,如抗氧化活性、防治心血管疾病、抗癌、抗高血壓、降血脂、降血糖等[25-26]。原花青素的提取和測定要對(duì)原材料進(jìn)行脫脂處理,常用正己烷、石油醚等進(jìn)行脫脂處理[27-28]。為了了解材料是否脫脂對(duì)原花青素測定的影響,本研究對(duì)‘粉蝶’胡枝子的葉、芽、嫩莖的烘干粉末進(jìn)行了正己烷脫脂處理和未脫脂處理,再采用香草醛法測定材料中的原花青素含量,結(jié)果顯示出3種材料脫脂后的原花青素含量測定值顯著高于未脫脂材料的測定值,表明材料是否脫脂確實(shí)影響原花青素測定結(jié)果。對(duì)于‘粉蝶’胡枝子葉、芽、莖的原花青素含量,表現(xiàn)為葉>芽>嫩莖。
總之,本項(xiàng)研究表明在抗氧化物質(zhì)測定中,原材料處理方式影響測定結(jié)果,植物器官不同,抗氧化物質(zhì)含量不同,‘粉蝶’胡枝子的葉、芽具有較高開發(fā)價(jià)值。