食品研究与拜发 基础研究 DOI:10.3969 ̄.issn.1005—6521.2013.06.003 Food Research And 1)evelooment 2013年3月 第34卷第6期 9 山竹壳总黄酮抗氧化及抑制亚硝化 作用研究 王晓波。李金芳,王梅,邹志辉,刘冬英。陈海珍 (广东药学院公共卫生学院,广东广州510310) 摘要:对山竹壳总黄酮的抗氧化作用及对亚硝化反应的抑制作用进行研究。采用超声辅助热水浸提的方法提取山 竹壳中的黄酮类化合物,以芦丁为标准物质来测定提取物的总黄酮含量,通过水杨酸法测定山竹壳总黄酮对羟自由 基的清除作用、邻苯三酚自氧化法测定山竹壳总黄酮对超氧阴离子自由基的清除作用,以评价山竹壳总黄酮的抗氧 化能力;并通过用分光光度法测定山竹壳总黄酮对亚盐的清除率和对亚硝胺合成的阻断率,以评价山竹壳总黄 酮对亚硝化反应的抑制能力。采用超声辅助热水浸提方法提取的山竹壳提取物中总黄酮的含量为42.36%,该类化合 物对羟自由基和超氧阴离子自由基具有一定的清除作用,随反应浓度增加清除率增大;在模拟人体胃液的条件下 (DH 3.0、温度37℃),山竹壳总黄酮能有效地清除亚盐和阻断亚硝胺合成,随反应浓度增加清除率和阻断率增 大。山竹壳总黄酮具有一定的抗氧化作用及抑制亚硝化反应的作用。 关键词:山竹壳;总黄酮;抗氧化;抑制亚硝化反应 The Flavonoids Antioxidant and Inhibition Effect of Nitrosation from Mangosteen Shell WANG Xiao-bo,LI Jin-fang,WANG Mei,ZOU Zhi-hui,LIU Dong—ying,CHEN Hai—zhen (School ofPublic Health,Guang Dong Pharmacy College,Guangzhou 510310,Guangdong,China) Abstract:The lavonoids ffrom mangosteen shell antioxidant and the inhibitory effect of Nitrosation was studied.The ultrasound-assisted extraction of hot water extraction method in the mangosteen hull flavonoids,rutin as the 作者简介:王晓波(1961一),女(汉),教授,硕士,研究方向:食物营养与天然物质功效成分。 由表7可知,展望组合的试验结果数据稍优于第 8组。 参考文献: [1】郑键仙.功能性食品[M】.北京:中国轻工业出版社,1995:347-352 【2]余奕珂,胡建恩,白雪芳,等.以猪血为蛋白源的生物活性肽的研 3结论 究进展『J1.精细与专用化学品,2004,12(18):10—13 I 3 戴玉锦.3l生物化学[M].北京:高等教育版社,1992:353—359 [4]刘勇.玉米蛋白ACEI活性肽的研究【D].镇江:江苏大学硕士学位 论文,2005:33 试验以FRAP法测定酶解液A 作为总抗氧化能 力指标,考察了5种不同商业蛋白酶的酶解效果,最终 确定定Multifect Neutral细菌中性蛋白酶作为试验用 酶。试验选取pH、加酶量、底物浓度和酶解时间4个因 [5]徐霞.大蒜ACEI活性肽制备技术的研究[D].镇江:江苏大学硕士 学位论文,2005:39 f6】许申鸿,杭瑚.溶剂及pH值对1,1一二苯基一2一苦肼基自由基分析 法的影响fJ1.分析测试学报,2000,19(3):50-52 [7]Benzie IFF,Strain JJ.The ferric reducing ability of plasma as a mea— 素为试验参数,进行正交试验和验证试验,得到酶法 制备蚕茧层抗氧化肽最优工艺条件:温度60 oC,pH 6-5,加酶量10%(以底物质量计),底物浓度3.3 1o0 mL, 酶解时间210 arin。测得该条件下的水解液的总抗氧化 能力 为1.795,水解度为4.23%,固形物含量为 9.15 mg/mL。 sure of"antioxidant power :the FRAP assay[J].Analytical Biochem— istry,1996,239(1):70—76 [8】许庆陵,曾庆祝,朱莉娜,等.鲢酶解物对羟基自由基的清除作用 fJ1.水产学报,2004,28(1):93—99 收稿日期:2012—07—16 王晓波,等:山竹壳总黄酮抗氧化及抑制亚硝化作用研究 基础研究 一==== D standard material to determine the total flavonoid content of extract,through the salicylic acid method of total lfavonoids ofmangosteen shell on hydroxyl radical scavenging,pyrogallol autoxidation method for the determination of total flavonoids of mangosteen shell scavenging superoxide anion radical to evaluate the mangosteen shell lfavonoids antioxidant and determined by spectrophotometry of total flavonoids nitrate removal rate and blocking rate of nitrosamine to evaluate the mangosteen shell lfavonoids on the ability to inhibit nitrosation reactions.The hot water extraction method of ultrasonic assisted extraction of the mangosteen shell extract the content of total lavonoids f42.36%.of such compounds on hydroxyl radicals and superoxide anion radical scavenging effect has a certain,with the clearance rate of increase in the concentration response increased;in simulated conditions of human gastric juice(pH 3‘0,temperature 37℃),fiavonoids of mangosteen shell can effectively block the removal of nitrite and nitrosamine synthesis,with the reaction concentration increased scavenging and blocking rate increasing.The total lavonoifds ofmangosteen shell has a certain antioxidant and role ofNitrosation mechanism. Key words:Mangosteen shell;total flavonoids;antioxidant;inhibition of Nitrosation 山竹壳一直作为泰国传统医药用于腹痛、腹泻、 痢疾、感染性创伤、化脓、慢性溃疡、白带、淋病等疾病 治疗l1j。近年许多研究人员对其进行了化学成分和生 物活性的研究,从中分离出几十种黄酮类化合物,活 性研究发现山竹具有抗炎、抗肿瘤、抗氧化活性,抗菌 上海亚荣生化仪器厂;SH2一D循环水式真空泵:巩义 市予华仪器责任有限公司;Spectrum lab 22pc可见分 光光度计:上海棱光技术有限公司;WFH一203紫外分 析仪:上海精科实业有限公司。 1.3实验方法 活性 。近年来大量的流行病学调查、动物实验及体外 实验研究结果表明,生物类黄酮具有广泛的抑癌和防 1.3.1山竹壳总黄酮提取及含量 山竹果,去除果肉,清洗干净,电热恒温干燥箱 70℃干燥至恒重,粉碎机粉碎。称取20 g山竹壳干粉 于250 mL碘量瓶中,加入80%乙醇200 mL,密塞摇 匀,在70℃恒温中超声浸提25 min,置于70℃水浴 提取1 h,过滤,滤渣重复提取1次,收集滤液,用旋转 蒸发器蒸发浓缩,石油醚脱脂后在电热恒温鼓风干燥 箱80 cc干燥,得到山竹壳提取物。 1.3.2芦丁标准曲线制定 癌作用I3],亚硝胺是一类明确的化学致癌物,由其前体 仲胺和亚盐合成,尤其是在人和动物胃中更适于 合成亚硝胺能引起人体和动物的肝脏等多种器官的 恶性肿瘤阻断或减少亚硝胺的生成是预防肿瘤发生 的一个重要措施。实验表明,植物中黄酮具有清除亚 盐、抑制亚硝胺合成的作用 。但是对于山竹壳 中黄酮对亚硝化反应的抑制作用未见研究报道,本实 验对山竹壳黄酮类化合物进行提取并对其抗氧化作 用及对亚硝化反应的抑制作用进行研究,为山竹壳的 进一步开发利用提供参考依据。 1材料与方法 采用亚铝比色法测定,精密称取芦丁对照品 40 mg,用80%乙醇溶液溶解并定容于100 mL容量瓶 中。精确吸取0.0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL置于10 mL 比色管中,加5%NaNO 溶液0.3 mL,放置6 min,加 10%AI(NO3)3溶液0-3 mL,放置6 min,加4%NaOH 溶液4.0 mL,加水至刻度,摇匀,放置15 min,在确定的 测定波长处测吸光值,建立回归方程。 1.3.3山竹壳提取物中总黄酮含量的计算 提取物中黄酮含量=(CxVx稀释倍数)/m×100% 式中:C为处理后求得的山竹壳总黄酮的浓 1.1材料与试剂 山竹市售:去果肉。芦丁标准品:上海伯奥生物科 技有限公司;三羟甲基氨基甲烷、a一萘胺、焦性没食子 酸(AR);二甲胺、N一1一奈乙二胺盐酸盐:AR天津市科 密欧化学试剂有限公司;无水对氨基苯磺酸、水杨酸 等国产分析纯。 1.2主要仪器 度,(mg/mL);V为提取液体积,mL;m为所称取山竹 壳提取物的质量,g。 1.3.4山竹壳总黄酮抗氧化作用的测定 1.3.4.1对羟自由基的清除作用 U一3010紫外可见分光光度计:日本株式会日本高 新技术那珂事业所;KQ一500E超声波清洗器:昆山市 超声仪器有限公司;101一A数显电热鼓风干燥箱:上海 浦东荣丰科学仪器有限公司;RE一2000旋转蒸发器: 按照Fenton反应的方法建立反应体系模型,利用 H20:与Fe 混合产生-OH,水杨酸捕捉・OH,并产生有 基础研究 王晓波,等:山竹壳总黄酮抗氧化及抑制亚硝化作用研究 色产物,该产物在510 HITI处有强吸收。在10 mL具 塞试管中加入1 mL 9 mmol/L FeSO  ̄,1 mL 9 mmol/L水 杨酸一乙醇溶液,1 mL样品溶液(浓度1 mg/mL),混匀 后,加入1 mL 8.8 mmol/L H20 启动反应,用蒸馏水定 容至10 mL,摇匀静置10 min后在510 nm处测定其吸 光度A值,以同浓度的样品溶液为对照品,计算清除 率。 清除率:S=(A 0一Ax)/a o×100% 式中:A。为空白对照吸光度;4 为加入被测物 后吸光度。 1.3.4.2对超氧阴离子自由基的清除作用[10-11 采用邻苯三酚自氧化法。在10 mL比色管中加入 pH=8.2 Tfis—HCI缓冲溶液2.0 mL和二次蒸馏水 7.0 mL,于25。【=恒温20 min后加入1.0 mL 25℃预热 过的5 mmol/L邻苯三酚(对照管用10 mmol/L盐酸代 替),迅速摇匀,立即倾入光径1 cm比色杯中,在波长 420 nm处每0.5 min测定1次吸光度A。,共测4 min。 计算邻苯三酚自氧化管吸光度值随时间的变化率△A。。 样品测定:加入1 mL样品溶液(浓度1 mg/mL), 相应减少同体积水,其余同邻苯三酚自氧化,测定加 样后自氧化速率 。 清除超氧阴离子能力计算公式: 清除率=(△A0一△A1)/A 0×100% 式中:△A。为邻苯三酚自氧化速率;AA 为加样后 邻苯三酚自氧化速率。 1.3.5模拟人体胃液条件下亚盐清除率的测定 1.3.5.1亚钠标准曲线的建立 分别吸取0、0.20、0.40、0.60、0.80、1.0、1.5、2.0、 2.5 mL亚钠标准使用液(相当于0、1、2、3、4、5、 7.5、10、l2.5 g亚钠),置于25 mL比色管中,各 加人pH 3.0的柠檬酸一磷酸氢二钠缓冲液2 mL,在 37℃水浴1 h,取出,立即加入0.4%对氨基苯磺酸 2.0 mL混匀,静置3 min~5 min,后各加1.0 mL 0.2%盐 酸萘乙二胺溶液,加水至刻度混匀,静置15 min,在 538 nm下测定吸光度,建立回归方程。 1.3.5.2不同反应浓度的亚盐清除率测定 pH 3.0的柠檬酸一磷酸氢二钠缓冲液2.0 mL,分 别加人不同浓度(0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 mg/mL)的样 液1.0 mL,5 txg/mL的亚钠标液2.0 mL于25 mL 比色管中,在37℃水浴1 h,取出,立即加入0.4%对氨 基苯磺酸2.0 mL,混匀,静置3 min~5 min,后各加 1.0 mL 0.2%盐酸萘乙二胺溶液。加水至刻度混匀,静 置15 min,以同浓度的样品溶液做对照,在538 nm下 测定吸光度,同时用V 做对照实验。在标准曲线上查 n 出亚钠的残留量( ̄g/mL)。 亚盐清除率=(Ⅳ空一Ⅳ残)/N牵×100% 式中:Ⅳ率为空白管的亚钠残留量,(wg/mL); Ⅳ残为样品管的亚钠残留量,( ̄g/mL o 1.3.5-3不同反应时间的亚盐清除率测定 pH3.0的柠檬酸一磷酸氢二钠缓冲液2.0 mL,分别 加入0.2 mg/mL的样式液1.0 mL,5 ̄g/mL的亚钠 标液1.0 mL于25 mL比色管中,分别放置37%水溶 20、40、60、80、100 min,取出后按照1.3.5.2方法计算清 除率。 1.3.6模拟人体胃液条件下不同反应浓度对亚硝胺合 成阻断率的测定n3_ 4】 1_3.6.1不同反应浓度的亚硝胺合成阻断率测定 分别吸取不同浓度(0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 mCmL) 的样液1.0 mL于25 mL比色管中。加入pH 3.0的柠 檬酸一磷酸氢二钠缓冲液10.0 mL,1 mmol/L的 NaNO2溶液1.0 mL,1 mmol/L的二甲胺溶液1.0 mL, 用蒸馏水稀释至刻度,在37 qC下恒温1 h。用移液管 吸取1.0mL上述溶液加到50mL小烧杯中,加人质 量分数0.5%Na2CO: 溶液0.5 mL,于紫外分析仪上照 15 min。取出后加入质量分数1%对氨基苯磺酸 1.5 mL,再加入质量分数0.1% 一萘胺1.5 mL,蒸馏 水0.5 mL,摇匀静置15 min。用分光光度计在确定的 最大吸收波长525 nm处测吸光度。同时用V 做对照 实验。计算阻断率。 阻断率=(A。一Ai)/A 0×100% 式中:A 为未加样液时的吸光度值(以试剂空白 溶液为参比溶液);Ai为加入样液后的吸光度值(以同 浓度样液为参比溶液)。 1.3.6.2不同反应时间的亚硝胺合成阻断率测定 吸取0.5 mg/mL的样液1.0 mL于25 mL比色管 中。加入pH3.0的柠檬酸一磷酸氢二钠缓冲液10.0 mL, 1 mmol/L的NaNO2溶液1.0 mL,1 mmol/L的二甲胺溶 液1.0 mL,用蒸馏水稀释至刻度,在37℃下分别恒温 2O、40、60、80、100 min。用移液管吸取1.0 mL上述溶液 按照1.3.6.1方法计算阻断率。 2结果与分析 2.1山竹壳提取物中总黄酮的含量 芦丁标准曲线的制备:以芦丁标液浓度为横坐 标,吸光度值为纵坐标作 关于Y的函数图像,所得图 像为一次函数图像(如图1所示。将所得数据做回归 处理,得其相关的回归方程,y=l1.557x+0.000 2,R = 0.999 7,在0~0.04 mg/mL范围内呈良好的线性关系。 王晓波,等:山竹壳总黄酮抗氧化及抑制亚硝化作用研究 基础研究 12 0 O O O O O O O O O 卯 ∞:会∞ 加 m:g 0 2 U 0.0l U.02 0.03 0.04 0.05 芦丁标液浓度/(mg/mL) 图1芦丁标准曲线 Fig.1 Standard cutwe of the rutin 按照1.3.1方法测得提取物中总黄酮的吸光度 0.245,于标准曲线查得其浓度O.021 18 mg/mL,通过 1.3_3中的公式计算得出山竹壳提取物中总黄酮的含 量为42.36%。 2.2山竹壳总黄酮的抗氧化作用 山竹壳总黄酮对羟自由基、超氧阴离子的清除作 用结果见表1。 表1山竹壳总黄酮对自由基清除能力 Table 1 Radical scavenging rate of total lfavonoids in Mangosteen shell 项目 ICm浓度/(mg/mL) 羟自由基 超氧阴离子 表1结果表明,山竹壳总黄酮对羟自由基、超氧阴 离子自由基具有一定的清除作用,其清除能力弱于 V ,稍弱于芦丁。山竹壳总黄酮对自由基的清除羟自由 基的清除大于超氧阴离子,且与浓度呈现正相关,这 可能与黄酮类化合物上存在酚羟基活性基团,通过酚 羟基与自由基反应形成稳定半醌式自由基发挥清除 自由基抗氧化作用,而且不同的黄酮类化合物对不同 自由基的作用存在一定的选择性有关 。 2.3山竹壳总黄酮对亚硝化反应的抑制作用 2.3.1模拟人体胃液条件下亚盐清除率 2.3.1.1亚钠标准曲线 以亚钠含量为横坐标 ,吸光度值为纵坐标 Y,做一次函数图像(见图2),将所得数据做回归处理, 得其相关的回归方程,r:o.0289x+0.0024,R 0.9996,在 0~12.5 g范围内呈良好的线性关系。 2.3.1.2不同反应浓度的亚盐清除率 按照1.3.5.1公式计算处理数据,不同浓度的V .o024 6 0 5 10 15 亚钠含量/ g 图2亚钠标准曲线 Fig.2 Standard curve of the sodium nitrite 和山竹壳总黄酮对亚盐的清除作用结果见图3。 粪 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 浓度/(mg/mL) 图3不同浓度Vf和山竹壳总黄酮对亚盐清除率的影响 Fig.3 Effects of diferent concentration Mangosteen shell total lfavonoids and Vc on the scavenging rates of nitrate 由图3可知,山竹壳总黄酮对亚盐具有清除 作用,且清除率在实验浓度的范围内随浓度增加而增 加,起始增幅较大,后来增幅缓慢。当山竹壳总黄酮的 浓度为0.3 mg/mL时,对亚盐的清除率为64.65%, 与同等条件下浓度为0.5 m#mL V 的清除率相当,当 山竹壳总黄酮的浓度为0.5 m#mL时,对亚盐的 清除率可达69.92%,大于同等条件下V 对亚盐 的清除率。说明在模拟人体胃液条件下,山竹壳总黄 酮能有效地清除亚盐,其清除亚盐的能力略 优于V 。 2.3.2模拟人体胃液条件下亚硝胺合成阻断率 根据1.3.6计算处理数据,不同浓度的V 和山竹 壳总黄酮对亚硝胺合成的的阻断作用结果见图4。 由图4可知,山竹壳总黄酮对亚硝胺合成具有阻 断作用,阻断率在实验浓度的范围内随浓度增加而增 加。当山竹壳总黄酮的浓度为0.6 mg/mL时,对亚硝 胺合成的阻断率为53.72%,与同等条件下浓度为 1.0 mg/mL V 的阻断率相当,当山竹壳总黄酮的浓度 为1.0mg/mL时,对亚硝胺合成的阻断率可达66.12%, 大于同等条件下v 对亚盐的清除率。说明在模拟 人体胃液条件下,山竹壳总黄酮能有效地阻断亚硝胺 基础研究 王晓波,等:山竹壳总黄酮抗氧化及抑制亚硝化作用研究 l 3====.I 癌症的有效途径,因此,进一步研究山竹壳的有效成 分及其功能,将对有效防治癌症具有一定的价值,同 时将山竹壳变废为宝,为资源循环利用和山竹进一步 开发利用起促进作用。 岛 参考文献: O O.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 [1]Moongkamdi Kosem N,KaslurIgka S,et a1.Autiproliferation,antiox— 浓度/(m ̄mL) 图4不同反应浓度V 和山竹壳总黄酮对亚硝胺合成阻断率的影响 Fig.4 Effects of diferent concentration Mangosteen shell total layonoids fand Vc on the blocking rate of nitrosamines synthesis idation and induction of apoptosis by Garcinia mangostana(mang0s— teen)on SKBR3 human breast cancer cell line ̄].J Ethnopharmacol, 2004,90(1):161-166 [2]赵佳.山竹黄酮的提取、合成、分析及性质研究【D].陕西:西北大 学.2008:1-30 合成,且与浓度呈现正相关,其阻断亚硝胺合成的能 力略优于V 。其作用机理可能与清除亚盐有关, [3]卢志强,娄红祥.植物活性成分与癌症的化学预防【J】.中草药,2002, 33(6):563—566 由于亚盐是合成亚硝胺的前体物质,因此清除亚 盐可以间接减少亚硝胺的合成。 3结论 [4]闫向阳,刘建平,夏季红,等.甘草黄酮提取条件的优化及抑制亚 硝化反应的研究『J1_河南工业大学学报:自然科学版,2007,28(2): 35—37 [5]田迪英,杨荣华,王琪,等.红薯不同部位抑制亚硝化反应能力及 总黄酮含量比较[J】.食品与发酵工业,2007,33(3):8—1 1 [6]田新玲,晏佩霞,仝殿荣.分光光度计法测定天然植物中黄酮含 3.1山竹壳总黄酮的含量 本实验使用超声辅助乙醇浸提法对山竹壳总黄 酮 彳亍提取。以80%乙醇为提取液,料液比为1:10(g/mL), 量[J】_仪器仪表与分析监测,2003(3):25—26 [7】李睿,温志忠,鲁琛琛,等.冬青叶中黄酮化合物提取工艺『JI.应用 化工。2009。38(3):412—414 提取2次,并经石油醚脱脂,该条件下提取出的山竹壳 提取物中黄酮类化合物的含量为42.36%。 [8]王锁义,罗建华,张丽丹,等.茉莉花茎总黄酮提取及对羟自由基 清除作用[J1.时珍国医国药,2008,19(3):592—593 3.2山竹壳总黄酮的抗氧化作用 山竹壳总黄酮对羟自由基和超氧阴离子自由基 具有一定的清除作用,且在实验的浓度范围呈现出良 好的量效关系,随着浓度增加清除率增大。其清除羟 [9]刘宝剑,郭延生,鹏飞,等.红车轴草总黄酮体外清除自由基作 用的研究fJ】.天然产物研究与开发,2009,21(1):44—47 [10]韩少华,朱靖博,王妍妍.邻苯三酚自氧化法测定抗氧化活性的 方法研究叫.中国酿造,2009(@155—157 自由基和清除超氧阴离子自由基的能力弱于V ,稍弱 于芦丁。结果表明,山竹壳总黄酮具有一定的抗氧化 作用,且属天然产物,因此在抗氧化剂的方面具有潜 在的开发利用价值。 3.3山竹壳总黄酮对亚硝化反应的抑制作用 在模拟人体胃液的条件下(pH 3.0、温度37。【=), 山竹壳总黄酮能有效地清除亚盐和阻断亚硝胺 合成,具有剂量一反应关系,且能力略优于V 。 本实验研究结果表明山竹壳提取的总黄酮对羟 自由基、超氧阴离子自由基具有清除作用,其清除能 力弱于V ,并能有效地清除亚盐和阻断亚硝胺的 合成,清除体内亚盐和阻断亚硝胺的合成是防治 【1 1]赵二劳,张海容.沙棘黄酮的测定及其抗氧化作用fJ1.化学研究与 应用,2003,i5(2):284—286 [12]中华人民共和国卫生部.GB 5009.33—2010食品安全国家标准 食品中亚盐与盐的测定 .北京:国家标准出版社, 2010:4—10 fl3】陈冬丽,黄俊生.南姜清除亚盐及阻断亚硝胺合成的研究 叨.中国调味品,2010,35(5):59—61 [14]赵二劳,王晓妮,张海容,等.山楂清除亚盐及阻断亚硝胺合 成的研究【JJ.食品与发酵工业,2006,32(10):29—31 [15】CHEN J W,ZHU Z Q.Structure-activity relationship of natural lfavonoids in hydroxyl radical—scavenging effects『J】.Acta Phar2 macol Sin,2002,23(7):667-672 收稿日期:2012—08—20