尖被百合不同器官多酚物质与抗氧化活性的研究
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安徽农学通报,Anhui Agri.Sci.Bull.2023,29(01)
尖被百合不同器官多酚物质与抗氧化活性的研究
张希平马莹
(宁夏大学农学院,宁夏银川750000)
摘要:对尖被百合不同器官多酚物质含量和抗氧化活性进行探究,为发掘利用野生尖被百合资源作为天然抗氧化剂应用于食品和医药业提供理论依据。
以四川尖被百合为试验材料,采用福林-肖卡试剂法测其总多酚含量,NaNO2-AlCl3比色法测定总黄酮含量,香草醛比色法测定总黄烷醇含量,运用DPPH法、铜离子还原法和金属螯合能力,分析其多酚提取物的抗氧化能力。
结果表明:野生百合不同器官多酚类物质含量及其提取物的抗氧化活性存在显著性差异(P<0.05),其中,叶片的多酚含量和抗氧化活性最高(多酚含量可达11.89mg/g),花、茎秆次之,鳞茎最低(多酚含量最低仅为2.36mg/g)。
尖被百合不同器官的多酚类提取物均具有抗氧化活性,可作为天然抗氧化剂开发利用。
关键词:尖被百合;多酚;抗氧化活性;不同器官
中图分类号S682.29文献标识码A文章编号1007-7731(2023)01-0019-03
Study on Polyphenols and Antioxidant Activity in Different Organs of Lilium pinnatifidum
ZHANG Xiping MA Ying
(The Agricultural School,Ningxia University,Yinchuan750000,China)
Abstract:This paper investigated the polyphenolic content and antioxidant activity of different organs of the lily,in order to provide a theoretical basis for the exploitation of wild lily resources as natural antioxidants for food and phar‑maceutical applications.The total polyphenolic content of the lily was measured by the Folin-Shoka reagent method,the total flavonoid content by the NaNO2-AlCl3colorimetric method,the total flavanol content by the vanillin colori‑metric method,and the antioxidant capacity of the polyphenolic extracts was analyzed by the DPPH method,the cop‑per ion reduction method and the metal chelating ability.The results showed that:there were significant differences (P<0.05)in the antioxidant activity of polyphenols and their extracts from different organs of wild lilies,among which the polyphenol content and antioxidant activity of leaves were the highest(up to11.89mg/g),followed by flowers and stalks,and bulbs were the lowest(the lowest polyphenol content was only2.36mg/g).The polyphenolic extracts from different organs of L.acuminata have antioxidant activity and can be exploited as natural antioxidants.
Key words:Lily of the acanthus;Polyphenols;Antioxidant activity;Different organs
百合为百合科(Liliaceae)百合属(Lilium L.)多年生鳞茎类草本植物,其鳞茎中含有较为丰富的多酚类物质,具有抗氧化、抗辐射、抗癌、降血压等生物活性[1-2]。
近年来,人们对保健食品的关注越来越多,百合这一传统资源也走入了人们的视野,受到了越来越多人的青睐。
尖被百合(L.pinnatifidum)是十分重要的野生百合资源,其野生资源的丰富度也是非常高,其主要分布在包括西藏东南部,喜马拉雅山区和云南四川横断山脉的中国西南高海拔山区[3],其不仅本身耐干旱、耐盐碱、具有较高的观赏价值,而且具有抗氧化和抗病毒双重作用,是现代观赏百合的重要抗病毒种质来源[4]。
作为一种天然抗氧化剂,百合富含大量多酚,其多酚广泛分布于植物的各个器官中,具有抗癌性、预防心脏病、抗病原体性、抑菌和延缓衰老等功效[5],对多种慢性疾病,如糖尿病性、心血管疾病和癌症等起到很好的预防和治疗作用[6]。
现今对兰州百合(L.davidii)粗多糖的体内抗氧化能力已有研究报道,结果表明兰州百合粗多糖可以有效增强白鼠机体的抗氧化能力,从而减少自由基对其机体的损伤[7];Dhiman等[8]和Jin等[9]研究了卷丹百合的鳞茎中多酚类物质的组成及其抗氧化能力,研究发现其鳞茎中含有丰富的多酚类物质,具有良好的抗氧化能力;然而,以往研究仅分析了特定时期卷丹单个器官中的多酚含量及抗氧化活性,而对整个生育期卷丹不同器官的多酚类物质的积累规律及抗氧化活性的分析尚少见报道,缺乏
基金项目:教育部春晖计划科研项目。
作者简介:张希平(1996—),女,山西晋城人。
研究方向:百合活性物质研究。
通信作者:马莹(1998—),女,宁夏固原人。
研究方向:百合活性物质研究。
收稿日期:2022-01-05
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安徽农学通报,Anhui Agri.Sci.Bull.2023,29(01)
对百合植株不同器官的横向比较[10]。
所以本研究以尖被百合为试验材料,对百合不同器官内的酚类物质进行测定分析,并对酚类物质的抗氧化能力进行比较,旨在为保健食品、富含抗氧化能力的食品、药品以及天然抗氧化剂的开发利用提供理论支撑,为野生资源的利用及规模化种植的研究提供理论依据。
1材料与方法
1.1试验材料尖被百合于2021年8月采自四川宝兴(经纬度:102°70′E,30°85′N,海拔:3548m),百合植株按不同器官分别去泥洗净,烘干(50℃)后粉碎,过100目筛备用。
1.2试验试剂水溶性维生素E、DPPH粉末购自美国Sigma公司;福林酚试剂购自天津市大茂化学试剂厂;碳酸钠、没食子酸、氯化亚铁均购自天津博迪化工有限公司;菲洛嗪试剂购自南京化学试剂股份有限公司。
1.3百合不同器官多酚类物质的制备称取百合不同器官干粉10.0g于三角瓶中,加入200mL体积分数为60%的酸化甲醇(甲醇∶盐酸=100∶0.1),在50℃下超声波提取器中提取20min,随后在4℃下离心15min(10000r/min),收集上清液备用;向沉淀中继续加入100mL酸化甲醇重复提取2次;合并所有上清液减压浓缩,将浓缩液定容至50mL容量瓶中,将制备液置于-40℃超低温冰箱中用于进一步分析。
所有试验步骤均在避光条件下进行。
1.4多酚类物质含量的测定总酚含量采用福林-肖卡试剂法[11]测定;总黄烷醇含量采用香草醛比色法[11]测定。
1.5抗氧化活性的测定
1.5.1清除DPPH自由基活性的测定DPPH自由基活性清除测定参照裘纪莹等[12]研究方法。
1.5.2还原铜离子的能力还原Cu2+的能力(CUPRAC)参考Apak等[13]的方法。
1.5.3金属离子螯合能力吸取百合鳞茎多酚样品液1 mL,依次加入2mmol/L FeCl20.05mL、
2.5mmol/L Ferro‑zine溶液0.15mL和H2O
3.8mL,反应10min后于562nm处测定其吸光值。
以甲醇为空白对照,结果以螯合率(%)表示[14]。
1.6数据统计分析数据采用Microsoft Office Excel 2010与SPSS2
2.0软件对数据进行方差分析和相关性分析,差异显著性水平P<0.05。
所有样品均重复3次,结果以“平均值±标准差”表示。
2结果与分析
2.1尖被百合不同器官(鳞茎、茎秆、叶片、花)中多酚类物质含量的比较
2.1.1总酚酚类化合物是植物的次生代谢产物,具有强大的抗氧化活性和清除自由基的能力,参与果蔬香气、风味、色泽等品质的形成,长期以来都是植物研究开发的重点。
酚类物质是酚类百合鳞茎中十分重要的活性物质,能够为百合的开发和利用带来深远意义。
由表1可知,尖被百合不同器官的多酚类物质含量存在显著性差异。
叶片中的总酚含量为最高,可达16.72mg/g,远高于其他器官且与其他测试部位差异显著;花器官总酚含量次之,达14.01mg/g,茎秆总酚含量第3,约为叶片总酚含量的49.16%;鳞茎中的总酚含量最低,占叶片总酚含量的21.35%,仅达
3.57mg/g。
2.1.2黄酮黄酮是一类非常重要的多酚类物质,黄酮中具有2-苯基色原酮(flavone)结构的重要化合物,且于自然界中广泛出现,具有多种生物活性,在抗癌、防癌、抗氧化、抑制脂肪酶等方面有显著效果。
由表1可知,叶片中的黄酮含量最高,达14.91mg/g,是茎秆中黄酮含量的5倍,与其他器官黄酮含量有显著性差异。
鳞茎中的黄酮含量最低,仅为2.19mg/g,不同器官中的黄酮含量的高低顺序为叶片>花>茎秆>鳞茎。
2.1.3黄烷醇黄烷醇既是理想的天然抗氧剂,又是具有开发价值的天然药物原料。
由表1可知,不同器官的黄烷醇含量差异显著。
其中,叶片中的黄烷醇含量最高,可达4.04mg/g,是鳞茎中黄烷醇含量的3倍,是茎秆中黄烷醇含量的2.7倍,是花器官中黄烷醇含量的2.9倍。
鳞茎中黄烷醇含量最低,仅为1.33mg/g,与其他器官黄烷醇含量有显著性差异。
尖被百合不同器官中黄烷醇含量由高到低的顺序为叶片>茎秆>花>鳞茎。
综上所述,尖被百合不同器官中多酚类物质含量差异显著(P<0.05),总体表现为叶片中的多酚类物质含量最多,花器官次之,茎秆第3,鳞茎中的多酚类物质含量最少。
尖被百合不同器官中的总酚含量有显著性差异,总酚含量的高低顺序为叶片>花>茎秆>鳞茎。
表1野生百合不同器官多酚类含量
单位:mg·g-1器官名称
鳞茎
茎秆
叶片
花
多酚
3.57±0.00c
8.22±0.04b
16.72±0.01a
14.01±0.58a
黄酮
2.19±0.05c
3.00±2.48c
14.91±0.09a
10.40±0.08b
黄烷醇
1.33±0.01b
1.50±0.09b
4.04±0.18a
1.39±0.03b
注:不同小写字母表示同一列各物质差异显著(P<0.05),下同。
2.2尖被百合不同器官中多酚类物质抗氧化活性本研究选择了DPPH自由基活性、铜离子还原能力、金属螯合能力以及抑制脂质过氧化活性等方面来评价百合多酚提取物的抗氧化活性,利用不同的方法之中的相互促进的作用与相互的差异性。
由表2可知,尖被百合各器官中的DPPH自由基清除力、铜离子还原能力、金属螯合能力、抑制脂质抗氧化能力含量存在差异。
2.2.1DPPH尖被百合不同器官的DPPH清除自由基能
20
29卷01期张希平等尖被百合不同器官多酚物质与抗氧化活性的研究力差异显著,其中,叶片的DPPH清除自由基能力最高,可
达36.64μmol/g,是鳞茎中DPPH的9.8倍,是花器官中
DPPH的1.4倍,是茎秆中DPPH的4.5倍。
鳞茎中的DPPH
最低,仅为3.74μmol/g,与其他器官DPPH的差异显著。
不同器官的DPPH高低顺序为叶片>花>茎秆>鳞茎。
2.2.2铜离子还原能力叶片的铜离子还原能力最高,
为49.91μmol/g,与其他器官铜离子还原能力有显著性差
异,是鳞茎中铜离子还原能力的5.7倍,是茎秆中铜离子还
原能力的2.2倍。
花器官铜离子还原能力次之,茎秆第3,
鳞茎中的铜离子还原能力最弱,仅为8.73μmol/g,不同器
官铜离子还原能力强弱顺序为叶>花>茎秆>鳞茎。
2.2.3金属螯合能力花器官中的金属螯合能力最强,
为60.10%,是叶片中的1.2倍,是茎秆中的1.5倍,是鳞茎中
的2.9倍;叶片器官金属螯合能力次之,茎秆第3,鳞茎的金
属螯合能力最弱,仅为20.89%,不同器官金属螯合能力存
在差异,且达显著水平(P<0.05)。
综上所述,本研究选择了DPPH清除自由基能力、金
属螯合能力以及铜离子还原力来评价尖被百合多酚类提
取物的抗氧化活性。
结果表明,尖被百合不同器官多酚
提取物对DPPH自由基清除力、铜离子还原力和金属螯合
能力均具有良好的抗氧化活性,并且尖被百合叶片的抗
氧化能力显著强于其他器官。
表2野生百合不同器官提取物抗氧化能力
器官名称鳞茎茎秆叶片花
DPPH/
(μmol·g-1)
3.74±0.13d
8.12±4.21c
36.64±0.35a
25.56±0.29b
铜离子还原能力/
(μmol·g-1)
8.73±0.16c
22.44±0.05b
49.91±4.06a
43.40±1.91a
金属螯合能力/
%
20.89±0.69d
40.11±0.24c
50.30±0.23a
60.10±0.40b
3结论
尖被百合不同器官的多酚类物质含量及其抗氧化活性存在显著差异(P<0.05),其中,叶片多酚含量及抗氧化活性最高,花器官次之,鳞茎最低,研究表明,尖被百合可作为天然抗氧化剂开发利用。
4参考文献
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(责编:王慧晴)
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