摘 要:漢麻花葉用乙醇浸泡提取后的殘?jiān)?jīng)過水提醇沉后,得到漢麻多糖-I,水相濃縮至小體積用乙酸乙酯萃取后,水層直接減壓濃縮得到漢麻多糖-II,乙酸乙酯萃取后的水層繼續(xù)用正丁醇萃取,減壓濃縮得到漢麻多糖-III。用苯酚-硫酸法對(duì)3種漢麻多糖進(jìn)行多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定,并進(jìn)行DPPH、ABTS、羥基、超氧陰離子自由基清除實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明,3種漢麻多糖對(duì)DPPH清除率和ABTS清除率都有良好的效果,漢麻多糖-II抗氧化活性最強(qiáng),清除DPPH、ABTS、羥基、超氧陰離子自由基率的IC50分別為0.012,0.043,0.138,1.857mg/mL。
關(guān)鍵詞:漢麻花葉;多糖;抗氧化
漢麻(Cannabis sativa L.)為??拼舐閷僖荒晟荼局参?,又被稱為火麻、寒麻、線麻和魁麻等[1]。致幻成分四氫大麻酚(THC)含量<0.3%的非毒品利用價(jià)值的漢麻可以被大規(guī)模種植及加工利用[2]。漢麻的纖維、籽粒、稈芯、花、葉和根一般都是紡織、食品和醫(yī)藥等領(lǐng)域的重要來源。近幾年,我國(guó)漢麻產(chǎn)業(yè)發(fā)展十分迅速,年產(chǎn)量平均增長(zhǎng)25%[3]?,F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明,漢麻具有抗癲癇、抗抑郁及抗氧化等生物活性[4]。但根據(jù)現(xiàn)有的漢麻提取加工技術(shù),加工后殘余物中含有大量的漢麻多糖[5],據(jù)報(bào)道漢麻多糖具有抗氧化、保濕、抑菌[6]等多種功效。因此,開發(fā)一種可以合理利用漢麻花葉殘?jiān)?,?shí)現(xiàn)資源高值化回收利用的方法具有重要意義。
1.1 材料與儀器
乙酸乙酯、正丁醇、無水乙醇、過氧化氫、鄰苯三酚、硫酸亞鐵均為分析純,天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司;水楊酸、抗壞血酸均為分析純,阿拉丁試劑(上海)有限公司;DPPH(1,1-二苯基-2-苦肼基>97.0%)、ABTS(2,2-聯(lián)氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二銨鹽>98.0%),梯希愛(上海)化成工業(yè)發(fā)展有限公司。漢麻花葉由齊齊哈爾市塔哈鄉(xiāng)大馬崗村提供,采集后切碎晾干保存。SpectraMaxD3/iD5多功能酶標(biāo)儀,美谷分子儀器(上海)有限公司。
1.2 提取物的制備
取30.0kg干燥的漢麻花葉,加120.0L乙醇室溫浸泡3d后過濾,重復(fù)2次,得到濾渣。取干燥后的濾渣5.0kg,加入50.0L水,100℃加熱提取1h后過濾,重復(fù)2次,合并提取液并減壓濃縮至5.0L。常溫下向濃縮液中加入15.0L 95%乙醇,攪拌后放置沉淀12h后抽濾,得濾餅和濾液。濾餅為漢麻多糖-I。將濾液減壓濃縮至5.0L,每次用5.0L乙酸乙酯萃取2次,取水層3.0L減壓濃縮至恒重得到乙酸乙酯萃取后的水溶物(漢麻多糖-II),剩余的2.0L濾液每次用2.0L正丁醇萃取2次,將得到的水層減壓濃縮至恒重,得到正丁醇萃取后的水溶物(漢麻多糖-III)。
1.3 多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定
1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的測(cè)定
根據(jù)文獻(xiàn)[7],將配制好的0.10mg/mL葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液,用蒸餾水稀釋為0.01,0.02,0.03,0.04,0.05,0.06,0.07,0.08,0.09,0.10mg/mL的溶液,并標(biāo)記離心管編號(hào)1~10,分別在每支離心管中加入5%苯酚和濃硫酸,然后將離心管放入沸水煮30min后取出,分別從每支離心管中取2.0mL加入比色皿。最后,空白對(duì)照為同樣處理后的蒸餾水,標(biāo)記為0,用紫外分光光度計(jì),在490nm處測(cè)定樣品的吸光度,并繪制葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線。
1.3.2 多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定
分別取3種漢麻多糖配制成0.10mg/mL樣品溶液。按照標(biāo)準(zhǔn)曲線測(cè)定方法加入5%苯酚和濃硫酸,煮沸后,在490nm處測(cè)定其吸光度,進(jìn)行3次平行實(shí)驗(yàn),將所得的吸光度代入葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線方程,計(jì)算出3種漢麻多糖中多糖質(zhì)量濃度ρ,計(jì)算3種漢麻多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)
多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)=(1)
式中:ρ為3種樣品中多糖質(zhì)量濃度;V為3種樣品體積(mL);m為3種樣品質(zhì)量(mg)。
1.4 抗氧化活性測(cè)試
1.4.1 DPPH自由基清除率
根據(jù)文獻(xiàn)[8],分別取3種漢麻多糖配制成10.00mg/mL樣品溶液,稀釋濃度為0.01,0.025,0.05,0.10,0.20,0.40,0.60,0.80,1.00mg/mL,從稀釋后的3種樣品溶液與提前配制好的DPPH乙醇溶液等比例混合后在28℃避光反應(yīng)30min。在517nm處測(cè)定樣品的吸光度A1;對(duì)照組是以無水乙醇代替DPPH溶液,測(cè)定相應(yīng)的吸光度A2;空白組是以無水乙醇代替樣品溶液,測(cè)定相應(yīng)的吸光度A0。Vc作為陽(yáng)性對(duì)照,按上述方法測(cè)定DPPH自由基清除率。
根據(jù)文獻(xiàn)[9],分別取3種漢麻多糖配制成10.00mg/mL樣品溶液,進(jìn)行稀釋(與1.4.1一致),精確量取稀釋后的3種樣品溶液0.8mL,加入提前配制好的ABTS乙醇溶液3.2mL,混合均勻后在25℃下避光反應(yīng)10min。在734nm處測(cè)定樣品的吸光度A1;對(duì)照組是精確量取稀釋后的樣品溶液0.8mL與3.2mL無水乙醇混合,測(cè)定相應(yīng)的吸光度A2;空白組是ABTS乙醇溶液與無水乙醇等比例混合,測(cè)定相應(yīng)的吸光度A0。Vc作為陽(yáng)性對(duì)照,按上述方法測(cè)定ABTS自由基清除率。
1.4.3 羥基自由基清除率
根據(jù)文獻(xiàn)[10-11],分別取3種漢麻多糖配制成10.00mg/mL樣品溶液,進(jìn)行稀釋(與1.4.1一致),精確量取稀釋后的樣品溶液、9mmol/L水楊酸乙醇溶液和9mmol/L硫酸亞鐵溶液各0.5mL,混合均勻,加入8.8mmol/L雙氧水溶液0.5mL,在37℃下反應(yīng)30min。在510nm處測(cè)定樣品的吸光度A1;對(duì)照組用等體積去離子水代替雙氧水溶液,測(cè)定相應(yīng)的吸光度A2;空白組用等體積去離子水代替樣品溶液,測(cè)定相應(yīng)的吸光度A0。Vc作為陽(yáng)性對(duì)照,按上述方法測(cè)定羥基自由基清除率。
1.4.4 超氧陰離子自由基清除率
根據(jù)文獻(xiàn)[12-13],分別取3種漢麻多糖配制成10.00mg/mL樣品溶液,進(jìn)行稀釋,(與1.4.1一致),在25℃的水浴鍋中預(yù)熱配制好的Tris-HCl緩沖液20min。取預(yù)熱后的Tris-HCl緩沖液4.5mL,再加入稀釋后的樣品溶液各1.0mL和25mmol/L鄰苯三酚溶液0.4mL。混合后的溶液在25℃水浴中反應(yīng)4min,然后加入8%鹽酸溶液1.0mL終止反應(yīng),在320nm處測(cè)定樣品的吸光度A1;對(duì)照組用去離子水代替鄰苯三酚溶液,測(cè)定相應(yīng)的吸光度A2;空白組用去離子水代替樣品溶液,測(cè)定相應(yīng)的吸光度A0。Vc作為陽(yáng)性對(duì)照,按上述方法測(cè)定超氧陰離子自由基清除率。
1.4.5 自由基清除率和 IC50值的計(jì)算
DPPH、ABTS、羥基、超氧陰離子自由基清除率計(jì)算公式為
清除率=(2)
式中:A0為空白組吸光度值;A1為樣品組吸光度值;A2為對(duì)照組吸光度值。
采用IBM SPSS Statistics對(duì)各濃度所對(duì)應(yīng)的清除率進(jìn)行分析計(jì)算,得出不同自由基清除率的IC50值。
2.1 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線
通過苯酚-硫酸法測(cè)得葡萄糖的吸光度,結(jié)果如表1所示。以葡萄糖濃度為x軸,吸光度為y軸,繪制葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線,得回歸方程y=16.0809x+0.04514,相關(guān)系數(shù)為R2=0.999,表明兩者存在較好的線性關(guān)系。
表1 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度與吸光度測(cè)定數(shù)值表
對(duì)3種漢麻多糖中多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定結(jié)果如表2所示。由表2可以看出,乙酸乙酯萃取后的水層(漢麻多糖-II)中多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高,其次是正丁醇萃取后的水層(漢麻多糖-III)和漢麻醇沉產(chǎn)物(漢麻多糖-I)。
表2 3種漢麻多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)
2.3 多糖對(duì)DPPH自由基的清除能力
以Vc為對(duì)照,測(cè)定3種漢麻多糖對(duì)DPPH的清除能力,并計(jì)算IC50值,結(jié)果如表3所示。由表3可知,3種漢麻多糖對(duì)DPPH都具有一定的清除能力,其IC50值從大到小依次為:漢麻多糖-II>Vc>漢麻多糖-III>漢麻多糖-I。其中,漢麻多糖-II在1.00mg/mL濃度下對(duì)DPPH的清除能力達(dá)到90.82%,小于陽(yáng)性對(duì)照Vc。
表3 3種漢麻多糖對(duì)DPPH自由基清除率的IC50值
2.4 多糖對(duì)ABTS自由基的清除能力
以Vc為對(duì)照,測(cè)定3種漢麻多糖對(duì)ABTS自由基的清除能力,并計(jì)算IC50值,結(jié)果如表4所示。由表4可知,3種漢麻多糖對(duì)ABTS自由基的清除能力從大到小依次為:Vc>漢麻多糖-II>漢麻多糖-III>漢麻多糖-I。其中,漢麻多糖-II在1.00mg/mL濃度下的清除率達(dá)到99.34%,僅次于陽(yáng)性對(duì)照Vc。
表4 3種漢麻多糖對(duì)ABTS自由基清除率的IC50值
2.5 多糖對(duì)羥基自由基的清除能力
以Vc為對(duì)照,測(cè)定3種漢麻多糖對(duì)羥基自由基的清除能力,并計(jì)算IC50值,結(jié)果如表5所示。3種漢麻多糖對(duì)羥基自由基都具有一定的清除能力,3種漢麻多糖對(duì)羥基自由基清除能力的IC50值,從大到小依次為:Vc>漢麻多糖-II>漢麻多糖-III>漢麻多糖-I。其中,漢麻多糖-II在1.00mg/mL濃度下的清除率達(dá)到74.52%。
表5 3種漢麻多糖對(duì)羥基自由基清除率的IC50值
2.6 多糖對(duì)超氧陰離子自由基的清除能力
以Vc為對(duì)照,測(cè)定3種漢麻多糖對(duì)超氧陰離子自由基的清除能力,并計(jì)算IC50值,結(jié)果如表6所示。3種漢麻多糖對(duì)超氧陰離子自由基清除能力從大到小依次為:Vc>漢麻多糖-II>漢麻多糖-III>漢麻多糖-I。其中,漢麻多糖-II在1.00mg/mL濃度下的清除率達(dá)到35.18%,小于陽(yáng)性對(duì)照Vc。另外,與前3種相比,3種漢麻多糖對(duì)超氧陰離子自由基清除能力均較弱。
表6 3種漢麻多糖對(duì)超氧陰離子自由基清除率的IC50值
3 結(jié)論
通過苯酚-硫酸法對(duì)3種漢麻多糖進(jìn)行多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定,其中,漢麻多糖-II的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高,為16.10%。對(duì)3種漢麻多糖進(jìn)行DPPH、ABTS、羥基、超氧陰離子自由基清除實(shí)驗(yàn),3種漢麻多糖對(duì)DPPH和ABTS清除率都有良好的效果,它們的活性順序?yàn)椋簼h麻多糖-II>漢麻多糖-III>漢麻多糖-I,其中,漢麻多糖-II抗氧化活性最強(qiáng)。利用該特性,可將漢麻多糖應(yīng)用于化妝品和飼料等相關(guān)領(lǐng)域。
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文章摘自:劉東輝,程亮,趙英楠,孫立秋,王丹,李軍,時(shí)志春,霍金海,趙明,張樹軍. 漢麻多糖的提取及抗氧化活性研究[J]. 齊齊哈爾大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2024,40(01):51-55.
