黃素華 林標聲 江龍
摘要:研究了超聲波提取紅花紫荊葉黃酮的條件及其抗菌、抗氧化的性能。結(jié)果表明,經(jīng)過正交試驗分析,總黃酮最佳提取工藝為乙醇體積分數(shù)60%,超聲時間45 min,超聲溫度70℃,料液比1:20(m:V),該條件下總黃酮提取率為4.11%。紅花紫荊葉總黃酮對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、白色念珠菌均有抑菌效果,對金黃色葡萄球菌的抑菌效果最好,對青霉的抑菌效果不明顯:紅花紫荊葉總黃酮對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌最小抑菌溶度為0.025 g/mL,對白色念珠菌最小抑茵濃度為0.05g/mL,對青霉最小抑菌濃度為0.6g/mL。紅花紫荊葉總黃酮對羥自由基、超氧陰離子自由基、亞硝酸鹽均具有一定的清除作用,在濃度0.5~2.5mg/mL的范圍內(nèi),清除能力隨著濃度的增加而增強,且強于陽性對照維生素c的清除能力,抗氧化能力較強。
關(guān)鍵詞:紅花紫荊;總黃酮;提取工藝;抑菌;抗氧化
紅花紫荊,為豆科(Lgemuniosae)羊蹄甲屬常綠中等喬木。羊蹄甲屬植物在全世界約有600種,遍布于世界熱帶地區(qū),中國約有40種,4個亞種,11個變種,主產(chǎn)于南部和西南部。紅花紫荊為華南地區(qū)最常見的綠化觀賞樹。羊蹄甲屬植物在亞洲、非洲、中美洲、南美洲作為民間用藥,其根皮、莖皮及葉的提取物可治療腹瀉、風濕病和糖尿病。目前,對羊蹄甲屬植物化學(xué)成分和藥理活性的研究主要包括其化學(xué)成分的分離與鑒定、生物堿的抗腫瘤、莖皮提取物的保肝及抑菌研究。羊蹄甲屬植物主要含有黃酮類、酚酸類、甾醇類。紅花紫荊化學(xué)成分和藥理活性的研究鮮見報道。黃酮類化合物在羊蹄甲屬植物中普遍存在,具有抗氧化、抗癌、抗衰老、抗腫瘤等功效。紅花紫荊在中國南方資源非常豐富,由于其樹美花艷,是園林和城市美化的首選樹種,但其藥用價值卻沒有得到有效開發(fā)。本試驗以紅花紫荊為材料,采用超聲波乙醇法提取紅花紫荊葉總黃酮,分析紅花紫荊總黃酮最佳工藝并進行抑菌、抗氧化活性的研究,為紅花紫荊的開發(fā)、利用提供理論依據(jù)。
1.材料與方法
1.1材料
1.1.1試驗材料 紅花紫荊葉采自龍巖學(xué)院校園,洗滌干凈后于干燥箱中45℃烘干。用微型植物粉碎機粉碎,密封于4℃冰箱保存。
1.1.2菌種及培養(yǎng)基 細菌:金黃色葡萄球菌(G+)及大腸桿菌(G-),牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基培養(yǎng)。霉菌:青霉,馬丁氏培養(yǎng)基培養(yǎng)。酵母:白色念珠菌,馬鈴薯培養(yǎng)基培養(yǎng)。
1.2方法
1.2.1超聲波乙醇法提取紅花紫荊葉總黃酮 參照陶亮亮等總黃酮超聲波提取方法,以NANO2-AI(NO3),比色法提取紅花紫荊葉中的總黃酮。精確稱取5 g紅花紫荊葉粉末,按設(shè)定的料液比加入不同體積分數(shù)的乙醇進行超聲波試驗。選擇料液比(m:V,g/mL,下同)、乙醇體積分數(shù)、超聲波時間、超聲溫度4因素,進行L(3)正交試驗,以紅花紫荊葉中的總黃酮得率為指標進行考察,正交試驗因素和水平見表1??傸S酮得率=總黃酮含量/樣品質(zhì)量×100%。在提取液中測定總黃酮含量,以繪制的蘆丁標準曲線為參照進行計算,所得的蘆丁標準曲線方程為Y=0.076 3X-0.000 2,R2=0.999 2.蘆丁標準液濃度為0.2 mg/mL。
1.2.2紅花紫荊葉總黃酮的抑菌試驗 將所得總黃酮配制成濃度分別為0.6、0.4、0.2、0.1 g/mL的溶液。將4種供試菌種活化,制成濃度為1×108個/mL的菌懸液。取100 μL菌懸液注入各自適合的平板內(nèi),并用涂布棒將菌液涂布均勻。采用牛津杯法測定不同濃度總黃酮的抑菌能力。各平板牛津杯中加入樣品溶液50μL,以無菌去離子水為對照。樣品溶液加好后,細菌放置于37℃培養(yǎng)箱中,霉菌和酵母置于28℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h。測定各樣品形成的抑菌圈大小,每種菌種按上述步驟重復(fù)3次。
總黃酮最小抑菌濃度(MIC)試驗:根據(jù)抑菌試驗結(jié)果,將紅花紫荊總黃酮配制成質(zhì)量濃度分別為0.1、0.05、0.025、0.0125 g/mL的溶液,再按照上述步驟進行試驗,測定MIC。
1.2.3紅花紫荊葉總黃酮的抗氧化試驗 參照孟良玉等的研究方法,測定紅花紫荊總黃酮的抗氧化活性,包括對羥自由基的清除作用、對超氧陰離子自由基的清除作用、對亞硝酸鹽的清除作用,3個試驗均以維生素c為陽性對照,計算其清除率,各試驗均3次重復(fù),取平均值。
2.結(jié)果與分析
2.1正交試驗結(jié)果
由表2可知,3個影響因素中,對紅花紫荊葉總黃酮含量影響的大小順序為D、C、B、A,即乙醇體積分數(shù)>超聲時間>超聲溫度>料液比,最優(yōu)因素水平組合為A2B3C3D2,即料液比1:20,超聲溫度70℃,超聲時間45 min,乙醇體積分數(shù)60%。在最佳提取工藝下對紅花紫荊葉總黃酮進行提取,3次重復(fù),總黃酮的提取率為4.11%。經(jīng)過D101大孔樹脂分離純化后,總黃酮的得率為3.38%。
2.2紅花紫荊葉總黃酮的抑菌試驗結(jié)果
由表3可知,紅花紫荊葉總黃酮對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、白色念珠菌均有較好的抑菌效果,對金黃色葡萄球菌的抑菌效果尤為明顯,但對青霉的抑菌效果不明顯。在一定范圍內(nèi),隨著紅花紫荊葉總黃酮濃度的升高,抑菌效果增強。
由表3、表4可知,大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的最小抑菌濃度為0.025 g/mL,白色念珠菌的最小抑菌濃度為0.05 g/mL,青霉的最小抑菌濃度為0.6g/mL。
2.3紅花紫荊葉總黃酮的抗氧化試驗
紅花紫荊葉總黃酮對羥自由基、超氧陰離子自由基、亞硝酸鹽的清除作用結(jié)果見圖1、圖2、圖3。結(jié)果表明,在0.5-2.5 mg/mL的濃度范圍內(nèi),隨著紅花紫荊葉總黃酮濃度的升高,其對羥自由基、超氧陰離子自由基、亞硝酸鹽的清除作用越強,抗氧化能力越強,最大清除率分別達到68.27%、61.16%、25.75%:紅花紫荊葉總黃酮對羥自由基、超氧陰離子自由基的清除作用要強于對亞硝酸鹽的清除作用:相對于陽性對照維生素c,紅花紫荊葉總黃酮對這3種物質(zhì)的清除能力更強,說明其具有較好的抗氧化作用。
3.小結(jié)
試驗表明,紅花紫荊葉黃酮提取的最佳條件是乙醇體積分數(shù)60%,超聲時間45 min,超聲溫度70℃,料液比1:20。影響因素的大小順序為乙醇體積分數(shù)>超聲時間>超聲溫度>料液比。最佳提取條件下,黃酮的提取率為4.11%。在紅花紫荊葉總黃酮抑菌活性研究中,總黃酮對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、白色念珠菌有較強的抑菌作用,對青霉的抑菌作用不明顯。最小抑菌濃度也有較大差異,對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的最小抑菌濃度為0.025g/mL,對白色念珠菌的最小抑菌濃度為0.05 g/mL,對青霉的最小抑菌濃度為0.6 g/mL。紅花紫荊葉總黃酮對羥自由基、超氧陰離子自由基、亞硝酸鹽均具有一定的清除作用,在0.5~2.5 mg/mL的濃度范圍內(nèi),清除能力隨著濃度的增加而增強,且強于陽性對照維生素c的清除能力,抗氧化能力較強。本試驗研究了紅花紫荊葉片總黃酮的提取及抑菌、抗氧化作用,旨在為校園綠化樹種的選擇及植物抗氧劑、抗衰老保健藥品的開發(fā)與利用提供理論參考。