龐海月 ,吳黌坦 ,張書迪 ,黃立森 ,旦真次仁 ,陳芳芳 ,王貴弘 ,陳煜沛 *
(1.廈門醫(yī)學(xué)院天然化妝品福建省高校工程研究中心,福建廈門361023;2.廈門醫(yī)學(xué)院公共衛(wèi)生與醫(yī)學(xué)技術(shù)系,福建廈門361023;3.林芝市科技局,西藏林芝350309)
隨著醫(yī)療健康事業(yè)的發(fā)展,越來越多的研究表明機(jī)體衰老跟體內(nèi)自由基增加造成的氧化應(yīng)激與炎癥反應(yīng)有關(guān),而植物、動物和微生物來源的天然活性產(chǎn)物是抗氧化物質(zhì)的重要來源[1]。我國的西藏地區(qū)植被資源豐富,有較多尚未開發(fā)的植物,其中千里光屬植物具有重要的藥用價(jià)值,多次被報(bào)道[2]。耳柄蒲兒根[Sinosenecio euosmus(Handel-Mazzetti)B. Nordenstam]屬于菊科蒲兒根屬二年或多年生草本植物,主要分布在我國的西藏、陜西、甘肅、四川、湖北以及云南等地;海拔2400~4000 米的高山草甸或山體的坡地上經(jīng)常見到,花期7 月到10 月。王彩芳等[3]2013年對河南產(chǎn)菊科千里光屬蒲兒根(S.oldhamianus)的花的成分做了初步研究,從中首次分離到了β-谷甾醇、棕櫚酸、澤蘭素、Euparone、金絲桃苷和咖啡酸。王春明[4]等人從千里光中分離得到了一個(gè)新的倍半萜,研究了其對人肝癌細(xì)胞系SMMC-7721和人卵巢癌細(xì)胞系HO-8910的細(xì)胞毒性、端粒酶活性、凋亡以及相關(guān)基因表達(dá)的影響。但對于耳柄蒲兒根萃取物抗氧化方面未做較深入的系統(tǒng)研究。據(jù)了解,西藏林芝地區(qū)民間常采集耳柄蒲兒根花蕾,碾碎,用清水熬煮成膏狀后,涂抹于面部,可有效改善皮膚色澤,修復(fù)紫外線曬傷。因此對其花蕾進(jìn)行抗氧化和美白方面的研究,期望將其開發(fā)成具有抗氧化以及美白等功效的天然化妝品提取物。
本次試驗(yàn)采用耳柄蒲兒根經(jīng)大孔樹脂富集的組分為研究對象,測定了其酚類物質(zhì)含量、總抗氧化能力、清除DPPH 自由基和清除NO 自由基能力,并利用對乙酰氨基酚誘導(dǎo)的HepG2 細(xì)胞模型檢測其對細(xì)胞氧化損傷修復(fù)的能力。
FDU-1200 冷凍干燥機(jī)(EYELA 東京理化器械株式會社);R-300 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(BUCHI 日本東京理化器械株式會社);SpectraMax i3x 酶標(biāo)儀(美國MD Electronics 公司);Secura 225D-1CN 電子天平(上海賽多利斯貿(mào)易有限公司);BB150 CO2細(xì)胞培養(yǎng)箱(中國賽默飛世爾科技有限公司);DMI1 倒置顯微鏡(上海徠卡顯微系統(tǒng)貿(mào)易有限公司);AC2-4S1 生物安全柜(新加坡藝思高科技有限公司);GR85DF全自動高壓滅菌鍋(廈門致微儀器有限公司)。
耳柄蒲兒根采自林芝市米林縣;人肝腫瘤細(xì)胞株HepG2購買于中國科學(xué)院典型培養(yǎng)物細(xì)胞庫。
1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)、二甲基亞砜(Dimethyl sulfoxide,DMSO)、L-抗壞血酸(Ascorbic Acid,VC)、3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴鹽[3-(4,5-dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyl-2-H-tetrazolium bromide,MTT],國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;沒食子酸、對乙酰氨基酚(4-Acetamido-phenol,APAP),生工生物工程有限公司;總抗氧化能力檢測試劑盒(ABTS法)和一氧化氮含量檢測試劑盒,碧云天生物科技有限公司。水溶性維生素E,上海西格瑪奧德里奇貿(mào)易有限公司。
準(zhǔn)確稱取100 g 耳柄蒲兒根粉,加入純水(液料比5:1),70℃水浴萃取,輔助超聲波1 h,過濾后經(jīng)減壓旋轉(zhuǎn)濃縮至褐色膏狀。經(jīng)純水重新溶解后,濾紙過濾,過濾液經(jīng)大孔樹脂AB8 吸附,保留50%乙醇溶劑洗脫液,冷凍干燥后得到耳柄蒲兒根萃取物(Sinosenecio euosmus(Handel-Mazzetti) B. Nordenstam extracts,SEE),4℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>
標(biāo)準(zhǔn)曲線:沒食子酸水溶液,設(shè)置其濃度梯度為0.5、025、0.125、0.0625、0.03125、0 mg/mL。取2根試管,分別加入500μL 不同濃度沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)溶液和 SEE,加入 500 μL 福林酚試劑,室溫靜置 5 min。依次加入500μL 10%Na2CO3溶液和350μL ddH2O,混和均勻,避光反應(yīng)1 h,測定760 nm 處各吸光值并計(jì)算總酚含量,單位為μg GAE/mg。計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)曲線方程:Y=31.31X+0.059 45(R2=0.994 2),方程中X為沒食子酸濃度,Y為OD值。
依照ABTS試劑盒使用說明書,水溶性維生素E標(biāo)準(zhǔn)溶液設(shè)置濃度梯度為0.15、0.3、0.6、0.9、1.2、1.5 mmol/L。取 96 孔板,加 200 μL ABTS 工作液,空白對照孔中加10μL蒸餾水;各檢測孔中加入10μL待測樣品或Trolox 標(biāo)準(zhǔn)溶液。將加樣后的孔板混和均勻,室溫孵育2~6 min,用酶標(biāo)儀測定734 nm 處的吸光值。依照標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算樣品的總抗氧化能力,總抗氧化能力的表示方法用水溶性維生素E等效抗氧化能力表示。
待測樣品設(shè)置三個(gè)檢測濃度(0.1、0.01、0.001 mg/mL),陽性對照和空白對照分別設(shè)置為維生素C和無水乙醇。量取200μL 樣品液和對照溶液,加入等體積的0.1 mmol/L DPPH 溶液,混和均勻,室溫避光反應(yīng)30 min,測定517 nm 處吸光值,最后計(jì)算DPPH自由基清除率。
式中:OD0為不加樣品的空白組;OD1為扣除干擾色后的樣品組。
將不同濃度(1.0、0.1、0.01、0.001 mg/mL)的樣品(2 μL)與98 μL 亞硝酸鈉(0.1 mM),以蒸餾水為空白對照,以維生素C為陽性對照,各組樣品分別在25℃下混合反應(yīng)30 min。然后添加100μL Griess 試劑(0.1%萘二胺二鹽酸鹽、5%磷酸和1%磺胺)檢測560 nm處的吸光值,并計(jì)算清除率。
式中:OD0為不加樣品的空白組;OD1為扣除干擾色后的樣品組。
接種對數(shù)期細(xì)胞100 μL(5×103個(gè)細(xì)胞)于96 孔板,培養(yǎng) 24 h 后,加入樣品(終濃度為0.01、0.02、0.04、0.08、0.1、0.2 mg/mL),補(bǔ)充培養(yǎng)液至每孔總體積為 200 μL,繼續(xù)培養(yǎng) 24 h 后,加入 12 mmol/L APAP 繼續(xù)培養(yǎng)6 h。設(shè)置空白對照和空白調(diào)零組。培養(yǎng)結(jié)束后,在倒置顯微鏡下觀察各組檢測孔中細(xì)胞形態(tài)。之后于每孔加入10 μL 0.5 mg/mL MTT 培養(yǎng)5 h,除去培養(yǎng)液,加入200μL DMSO充分溶解,檢測490 nm處各孔的吸光值,計(jì)算細(xì)胞相對存活率。
式中:A0為未添加樣品的對照組;A1為添加樣品的實(shí)驗(yàn)組。
在植物體中,酚類物質(zhì)有很多,含量多且最具代表性的是沒食子酸。以沒食子酸為主的酚類物質(zhì)在堿性溶液中將鎢鉬酸還原成藍(lán)色化合物,該化合物在760 nm 處有最高吸收峰。經(jīng)沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)曲線方程Y = 31.31X + 0.05945(R2=0.9942)計(jì)算得出SEE總酚含量為53.21μg GAE/mg。
水溶性維生素E 是維生素E 類似物,具有和維生素E 相近的抗氧化能力。通常以水溶性維生素E為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),測定其他抗氧化物質(zhì)相對抗氧化能力。本次測得標(biāo)準(zhǔn)方程:Y = 3.672X—0.01776(R2=0.9923),通過標(biāo)準(zhǔn)方程計(jì)算SEE總抗氧化能力。結(jié)果表明,SEE的總抗氧化活性為(5.359±0.02)mmol/g。
采用DPPH 自由基清除試驗(yàn)評價(jià)耳柄蒲兒根萃取物的清除自由基的能力。試驗(yàn)結(jié)果表明,耳柄蒲兒根萃取物具有較好的清除自由基活性,半數(shù)抑制率濃度為(0.52± 0.02)mg/mL,略大于維生素C 的半數(shù)抑制率濃度(0.49±0.03)mg/mL。
采用NO 清除試驗(yàn)評價(jià)SEE 體外清除NO 自由基的能力。試驗(yàn)結(jié)果表明,耳柄蒲兒根萃取物體外清除NO的作用為1 mg/mL的SEE對NO自由基的相對清除率為6.68%。
APAP 可造成肝癌細(xì)胞損傷,并隨著濃度升高而損傷加重,最終導(dǎo)致肝癌細(xì)胞存活率降低。經(jīng)前期試驗(yàn)摸索,12 mmol/L APAP 處理?xiàng)l件下,HepG2人肝癌細(xì)胞存活率在62.6%。經(jīng)不同濃度SEE 處理后,HepG2 人肝癌細(xì)胞株存活率輕微升高,其中0.08 mg/mLSEE 處理組細(xì)胞存活率為77.0%。如下圖1(a,b)所示。
圖1 (a,b)耳柄蒲兒根萃取物(SEE)對APAP誘導(dǎo)HepG2細(xì)胞株氧化損傷的作用Fig.1 (a,b)The effect of SEE on 4-acetamidophenol-induced oxidative damage of HepG2 cell lines
經(jīng)大孔樹脂AB8 純化后獲得耳柄蒲兒根萃取物SEE,相較于其他植物來源,如玫瑰果及倫晚臍橙等[5-6],總酚含量明顯較低。過去研究發(fā)現(xiàn),從蒲兒根花中鑒定出β-谷甾醇、金絲桃苷及咖啡酸[7-9]等酚類物質(zhì)也都具有良好的抗氧化作用。從本試驗(yàn)結(jié)果可以得出,耳柄蒲兒根萃取物SEE 對于DPPH及ABTS 自由基具有較強(qiáng)的清除能力,但對于抗炎指標(biāo)NO的清除率卻明顯較低。
耳柄蒲兒根萃取物SEE在0.08 mg/mL時(shí)具有較好的提高細(xì)胞抵抗氧化損傷能力,且研究發(fā)現(xiàn)從蒲兒根花中的金絲桃苷及咖啡酸對于大鼠肝細(xì)胞損傷也具有一定的保護(hù)作用[10-11],推測耳柄蒲兒根萃取物的修復(fù)細(xì)胞氧化損傷作用源自此類化合物的功效。
本研究中的耳柄蒲兒根萃取物雖然多酚類物質(zhì)含量低,卻有明顯修復(fù)細(xì)胞株氧化損傷的作用,顯示該研究為其之后開發(fā)成天然抗氧化物質(zhì)奠定了生化和細(xì)胞學(xué)水平上的理論基礎(chǔ)。