冀瑞萍,胡變芳,韓 笑
(晉中學(xué)院生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,山西晉中 030600)
垂柳(Salix babylonica L.)為楊柳科柳屬植物,在我國(guó)各地均有分布.明代李時(shí)珍所著《本草綱目》中早有記載,柳為本經(jīng)下品,其性寒、味微苦,具有祛風(fēng)、利尿、止痛、消腫的功能[1]2031.現(xiàn)代臨床上還將其用于治療冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病、慢性氣管炎、燒燙傷[2]124.近期研究表明,柳葉乙醇提取物具有抗動(dòng)脈硬化的活性[3].現(xiàn)已知垂柳葉的成分種類大概包括:異黃酮、鞣質(zhì)、鄰苯二酚、生物堿、柳甾酮、山萘酚、槲皮素、酚類、糖苷類等[4].已見報(bào)道的具有抗氧化活性的天然物質(zhì)有:黃酮、鞣質(zhì)、苯丙素、香豆素、生物堿、萜類、烯酸、蒽醌、多糖、多肽等[5].
我國(guó)垂柳資源十分豐富,而它的藥用、抗氧化性等應(yīng)用價(jià)值尚未得到合理的開發(fā)利用.本文對(duì)垂柳葉提取物的抗氧化性及其與其他抗氧化劑的協(xié)同作用進(jìn)行了研究,以期為垂柳資源的綜合開發(fā)利用提供參考資料.
1.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
垂柳樹葉:采集于晉中學(xué)院校園.于晴日清晨隨機(jī)摘取無(wú)蟲癭病害的新鮮柳葉,用清水洗凈,瀝干后放置烘箱中80℃烘干,粉碎備用.
大豆油:市售新制大豆油(清澈、淡黃色),來(lái)自晉中市榆次油廠.
1.1.2 實(shí)驗(yàn)藥品
無(wú)水乙醇、三氯甲烷、冰乙酸、五水硫代硫酸鈉、無(wú)水碳酸鈉、碘化鉀、檸檬酸、淀粉指示劑,以上均為國(guó)產(chǎn)化學(xué)分析純.
1.1.3 實(shí)驗(yàn)儀器
SHB-Ⅲ循環(huán)水式多用真空泵(鄭州市長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司)系列電子天平(常州市幸運(yùn)電子設(shè)備有限公司)、BGZ系列電熱鼓風(fēng)干燥箱(上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠)、MLS-3750高壓蒸汽滅菌器(三洋電機(jī)株式會(huì)社)、電熱套(北京科偉永興儀器有限公司).堿式滴定管、鐵架臺(tái)、碘量瓶、移液管、燒杯、稱量紙若干.
1.2.1 實(shí)驗(yàn)原理
參考GB/T5538-2005動(dòng)植物油脂過氧化測(cè)定方法[6],采用間接碘量法氧化還原滴定反應(yīng)來(lái)測(cè)定油脂的過氧化值(POV,%).油脂在氧化過程產(chǎn)生過氧化物,與碘化鉀作用生成游離碘,碘單質(zhì)會(huì)與淀粉指示劑反應(yīng)生成藍(lán)色復(fù)合物,以已知濃度的硫代硫酸鈉溶液滴定,反應(yīng)體系中的碘單質(zhì)即被還原,隨著硫代硫酸鈉的加入,當(dāng)溶液中的碘單質(zhì)消耗殆盡時(shí),溶液藍(lán)色即消失,根據(jù)所消耗的硫代硫酸鈉溶液的體積即可算出油脂所含的氧化物的物質(zhì)的量,計(jì)算油脂的POV,從而得知油脂的氧化程度.
反應(yīng)原理如下:
2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI
通過比較添加了柳葉提取物的油脂與空白油脂的氧化速度,可大致確定柳樹葉提取物的抗氧化能力.因油脂在剛開始氧化的72 h氧化速率較慢,氧化程度不甚明顯,綜合考慮實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可用性,每隔48 h取樣進(jìn)行氧化還原滴定.
1.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
1.2.2.1 制備柳葉提取物
①預(yù)處理:將垂柳干葉放入研缽中研磨至粉末,稱取50 g放入錐形瓶中.
②醇提:在錐形瓶中加入150mL乙醇溶液(75%),搖勻,置于遮光陰涼處,靜置24 h后抽濾,取濾液,待用.
③減壓蒸餾:將濾液進(jìn)行減壓蒸餾約5 h,直到乙醇不再蒸出時(shí)停止蒸餾,得粗提物,將粗提物放入小錐形瓶中,待用.
1.2.2.2 抗氧化性實(shí)驗(yàn)組的設(shè)置
分別稱取20 g油脂9份,置于50mL小錐形瓶中.其中第①份為空白對(duì)照;第②、③、④、⑤份分別按照油重的20%、40%、60%、80%,添加柳葉粗提物;第⑥、⑦份加入油重的40%柳葉粗提物并分別置于37℃、0℃保存;第⑧份加入油重40%的檸檬酸;第⑨份加入油重20%的柳葉粗提物及20%的檸檬酸.
表1 各實(shí)驗(yàn)組處理
將上述油脂樣品在70℃下攪拌混合均勻,使添加物充分溶解.為了促進(jìn)油脂的氧化,所有樣品每隔12 h充分?jǐn)嚢?min,重新放置.
1.2.2.3 試劑的配制
飽和碘化鉀溶液:稱取14 g碘化鉀,10mL水溶解,微熱使其溶解,冷卻后貯存于棕色瓶中.
三氯甲烷-冰乙酸溶液(2∶3):取40mL三氯甲烷加60mL冰乙酸,混勻.
0.02mol/L硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液:稱取0.2486 g的五水硫代硫酸鈉以及0.002 g碳酸鈉,加入500mL煮沸過的無(wú)菌蒸餾水中.
淀粉指示劑(5 g/L):稱取可溶性淀粉0.5 g,加入少許水,調(diào)成糊狀,倒入100mL沸水中調(diào)勻、煮沸,取上清液.
1.2.2.4 抗氧化值的測(cè)定
稱取2 g油脂(標(biāo)準(zhǔn)至0.0002 g)于碘量瓶中,加入20mL三氯甲烷-冰乙酸(2∶3)混合液,立即振搖使樣品完全溶加解,入1mL飽和碘化鉀溶液,加塞,輕輕振搖30 s,在暗處放置3min,取出后加入100mL蒸餾水,搖勻,立即用0.002mol/L的硫代硫酸鈉溶液滴定,當(dāng)溶液顏色變?yōu)榈S色時(shí),加入1mL(5 g/L)淀粉指示劑,繼續(xù)滴定至藍(lán)色消失.
取相同量的三氯甲烷-冰乙酸溶液,碘化鉀溶液,蒸餾水,按同樣的方法做空白試劑實(shí)驗(yàn).
式中:
C(mol/L):硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度;
V(mL):試樣消耗硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積;
Vo(mL):空白試劑消耗硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積;
M(g):樣品質(zhì)量;
0.1269為換算常數(shù)
初始值為0.087.
由表2可看出,各組油脂的POV隨時(shí)間推移而增大,表明油脂逐漸被空氣所氧化.其中,空白油脂的POV最大,隨著加入粗提物的濃度增大,油脂的過氧化值變小,隨著時(shí)間的推移,在144 h的滴定實(shí)驗(yàn)中,第④組60%和第⑤組80%的POV差異甚微,60%以上的濃度增加抗氧化效果增加不明顯.因此,設(shè)定濃度60%為垂柳葉粗提物抗氧化濃度的閾值.
表2 不同濃度提取物的抗氧化性能比較(POV)
由表3可看出,溫度對(duì)于油脂的氧化作用影響較明顯,溫度越高油脂的過氧化值越高,37℃處理的油脂氧化程度最高,5℃處理的油脂氧化程度最小.且隨著時(shí)間的推移,5℃處理的油脂POV變化幅度較室溫和37℃的處理組低.因此,添加抗氧化劑的油脂也應(yīng)保存于較低溫度下.
表3 相同濃度提取物在不同溫度下抗氧化性能比較(POV)
初始值為0.087.
由表4可看出,同樣添加量的情況下,垂柳葉粗提物的抗氧化性不如檸檬酸,但在粗提物與檸檬酸的協(xié)同作用下,油脂的氧化程度仍要比單純添加垂柳葉粗提物的油脂低,表明垂柳葉粗提物與檸檬酸有一定的協(xié)同增效作用.
表4 提取物與檸檬酸抗氧化性能比較(POV)
初始值為0.087.
近幾年,天然抗氧化劑的開發(fā)與研究越來(lái)越受到重視[7~11],本文研究了垂柳葉的抗氧化能力.
研究結(jié)果表明,垂柳葉粗提物具有一定的抗氧化作用,且其抗氧化性隨著濃度升高而增強(qiáng),但60%為增強(qiáng)閾值;溫度垂柳葉抗氧化作用影響較明顯,溫度越高油脂的過氧化值越高,添加抗氧化劑的油脂也應(yīng)保存于較低溫度下.與檸檬酸等人工合成抗氧化劑相比,垂柳葉粗提物的抗氧化活性不如檸檬酸,但與檸檬酸協(xié)同作用后,抗氧化能力增強(qiáng).
垂柳葉粗提物的提取方法應(yīng)能夠?qū)⑺璩煞峙c其他成分進(jìn)行最大程度的分離且保證得率,本文采用75%乙醇、料液比1:3、時(shí)間24 h進(jìn)行提取,減壓蒸餾5 h,但更精細(xì)的提取方法需進(jìn)一步研究.
本文采用碘量滴定法對(duì)垂柳葉粗提物的POV進(jìn)行了測(cè)定,由于未去除提取物中的葉綠素,其較深的顏色對(duì)滴定終點(diǎn)的判斷也造成了一定的干擾,因此,應(yīng)進(jìn)一步探究更精確的測(cè)定方法.
同時(shí),為了準(zhǔn)確了解垂柳葉中抗氧化活性成分,應(yīng)對(duì)活性成分進(jìn)行分離提取.
總之,柳樹栽種廣泛,柳葉來(lái)源豐富,成本較低.因此,從柳葉中提取抗氧化劑應(yīng)用于醫(yī)藥、美容、保健品開發(fā)具有一定的可行性.
[1]李時(shí)珍.本草綱目[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,1982.
[2]江蘇新醫(yī)學(xué)院.中藥大辭典(上)[M].上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,1986.
[3]張晶,鄭毅男,韓立坤.旱柳葉中抗血栓、抗動(dòng)脈硬化活性成分的研究[J].中藥材,1999,22(3):131~133.
[4]劉墨祥,劉海英,鄭毅男,等.柳屬植物化學(xué)成分及其生物活性研究的新進(jìn)展[N].吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1997,19(2):115~122.
[5]鄒坤,張如意,趙玉英.天然產(chǎn)物抗氧化構(gòu)效關(guān)系及作用機(jī)理的研究概況[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā),1993,5(3):66~71.
[6]中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局,中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).GB/T 5538-2005動(dòng)植物油脂過氧化值測(cè)定[S].2005,11.
[7]周云波.竹葉黃酮的抗氧化性研究[J].文山師專學(xué)報(bào),2000,11(1):94~98.
[8]谷利偉,翁新楚.食用天然抗氧化劑研究進(jìn)展[J].中國(guó)油脂,1997,22(3):37~39.
[9]張加研,付惠,劉祥義.黑荊樹皮中抗氧化性物質(zhì)化學(xué)成分研究初探[J].林產(chǎn)化工通訊,2004,38(2):14~17.
[10]劉可越,垂柳葉黃酮類化合物的分離、定量與生理活性研究[J].復(fù)旦學(xué)報(bào),2003,47(4):521~523.
[11]陸瑞利.黃山欒樹葉中具有清除自由基活性物質(zhì)的分離和制備[J].安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2004,31(2):207~211.