魏穎,包海鷹*,劉穎,和生
1. 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)中藥材學(xué)院(長(zhǎng)春 130118);2. 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)藥用菌物資源及其開(kāi)發(fā)利用重點(diǎn)研究室(長(zhǎng)春 130118)
關(guān)黃柏(Phellodendron amurenseRupr.)學(xué)名為黃檗,是蕓香科落葉喬木,在我國(guó)吉林、黑龍江、遼寧等省及內(nèi)蒙古地區(qū)均有分布[1],其干燥樹(shù)皮是我國(guó)的傳統(tǒng)中藥黃柏的來(lái)源之一。2020年版《中華人民共和國(guó)藥典》中記載,關(guān)黃柏以其干燥樹(shù)皮入藥,是清熱燥濕的代表藥[2]。藥理研究表明關(guān)黃柏具有抗氧化、抗炎鎮(zhèn)痛和抗痛風(fēng)等作用[3-5];據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道,關(guān)黃柏還可用作開(kāi)胃性食品添加劑的原材料[6],可在食品的原有味覺(jué)基礎(chǔ)上增加清涼、清爽以及清凈感等,可應(yīng)用于甜點(diǎn)類(lèi)和飲品類(lèi)等,其中總黃酮類(lèi)物質(zhì)發(fā)揮重要作用[1]。吉林省靖宇縣地區(qū)的民眾有將關(guān)黃柏葉進(jìn)行制茶泡水飲用的習(xí)俗,長(zhǎng)期飲用,可以達(dá)到降血糖的功效[1]。
中藥關(guān)黃柏在我國(guó)使用歷史悠久,但是關(guān)于關(guān)黃柏樹(shù)的葉子及其炮制品的抗氧化活性對(duì)比研究未見(jiàn)報(bào)道。據(jù)文獻(xiàn)記載,關(guān)黃柏樹(shù)的樹(shù)葉或果實(shí)中富含黃酮類(lèi)物質(zhì),樹(shù)皮富含生物堿[7]。試驗(yàn)對(duì)關(guān)黃柏葉及其不同炮制品進(jìn)行總黃酮和總生物堿含量測(cè)定。黃酮類(lèi)化合物具有良好的抗氧化活性[8-10],對(duì)比研究關(guān)黃柏葉及其不同炮制品的抗氧化活性,為關(guān)黃柏葉資源的可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用提供依據(jù),并為關(guān)黃柏葉及不同炮制品作為新型食品能源提供研究基礎(chǔ)。
關(guān)黃柏葉(均采摘自吉林省靖宇縣東坪苗木種植專(zhuān)業(yè)合作社的關(guān)黃柏人工栽培基地的矮化和灌木化的關(guān)黃柏);關(guān)黃柏葉不同炮制品(實(shí)驗(yàn)室炮制獲得;發(fā)酵炒制的關(guān)黃柏葉是指關(guān)黃柏原葉經(jīng)過(guò)日曬、萎凋、發(fā)酵、揉捻、團(tuán)揉、炒干而得;炒制的關(guān)黃柏葉是指關(guān)黃柏原葉經(jīng)過(guò)日曬、殺青、揉捻、團(tuán)揉、炒干而得);關(guān)黃柏藥材(樹(shù)皮,購(gòu)自康美藥業(yè)股份有限公司,均由吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)包海鷹教授鑒定)。
ELX800酶標(biāo)儀(廣州市番禺區(qū)華鑫科技有限公司),F(xiàn)A2104-N電子分析天平(上海精其儀器有限公司),HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋(常州市江南實(shí)驗(yàn)儀器廠(chǎng))。
鹽酸小檗堿標(biāo)準(zhǔn)品(上海源葉生物科技有限公司);蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品(上海源葉生物科技有限公司);維生素C標(biāo)準(zhǔn)品(天津百倫斯生物技術(shù)有限公司);ABTS(上海金穗生物科技有限公司);DPPH(上海金穗生物科技有限公司);其他試劑皆為分析純。
1.2.1 總黃酮含量測(cè)定方法
參照文獻(xiàn)[11-13]方法測(cè)定,稍作修改。稱(chēng)取5.5 mg蘆丁標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照品,用蒸餾水溶解制成550 μg/mL測(cè)定液。分別吸取不同體積的標(biāo)準(zhǔn)品溶液于10 mL容量瓶中,各加入1 mL的5%亞硝酸鈉溶液,1 mL的10%硝酸鋁溶液,靜置8 min,加2 mL的10 g/100 mL氫氧化鈉溶液,用蒸餾水定容。在510 nm處測(cè)定吸光度。以蘆丁質(zhì)量濃度(mg/mL)和吸光度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn),計(jì)算回歸方程。
樣品總黃酮含量按上述方法在510 nm處測(cè)量吸光度,計(jì)算樣品中總黃酮含量。
1.2.2 總生物堿測(cè)定方法
按照文獻(xiàn)[14]方法,稍作修改。稱(chēng)取0.024 4 g鹽酸小檗堿,用100 mL pH 4.0枸櫞酸-磷酸氫二鈉緩沖液溶解。量取2 mL小檗堿標(biāo)準(zhǔn)品液,加入2 mL溴酚藍(lán)溶液,制成標(biāo)準(zhǔn)品測(cè)定液。分別吸取不同體積的標(biāo)準(zhǔn)品溶液于10 mL容量瓶中,加緩沖液定容至10 mL,移取2 mL至分液漏斗中,加2 mL溴酚藍(lán)溶液,用10 mL氯仿振蕩提取5 min。取氯仿層,用濾紙將氯仿層過(guò)濾至25 mL容量瓶中,用氯仿提取3次,每次5 mL,加氯仿定容。在417 nm處測(cè)量吸光度,以吸收度為縱坐標(biāo),小檗堿質(zhì)量濃度(mg/mL)為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn),并獲得回歸方程。
樣品總生物堿含量測(cè)定:精密稱(chēng)取樣品0.25 g,按上述方法測(cè)定吸收度,計(jì)算樣品中總生物堿含量。
1.2.3 抗氧化活性研究方法
1.2.3.1 對(duì)DPPH自由基的清除率的測(cè)定
DPPH自由基是由于其較穩(wěn)定,被廣泛應(yīng)用于測(cè)定自由基的清除能力[15],其無(wú)水乙醇溶液呈紫色[16]。
參照文獻(xiàn)[17-18]方法測(cè)定,對(duì)此稍作修改,將各樣品稀釋成不同質(zhì)量濃度(0.2,0.4,0.6,0.8和1.0 mg/mL)樣品,取1 mL于刻度試管中,加入1 mL DPPH-乙醇溶液,混合均勻,在室溫下靜置30 min,測(cè)定517 nm下的吸光度,以維生素C作對(duì)照。根據(jù)式(1)計(jì)算清除率。
式中:Ai為樣品的吸光度;Aj為無(wú)水乙醇溶液代替DPPH-乙醇溶液的吸光度;A0為空白樣品的吸光度。
1.2.3.2 對(duì)ABTS自由基清除率的測(cè)定
抗氧化劑與ABTS自由基配對(duì)后,使藍(lán)綠色的溶液褪色,退色越明顯則表示抗氧化劑的抗氧化能力越強(qiáng)[19]。
參照文獻(xiàn)[19]方法測(cè)定,稍作修改。將50 mL 7.4 mmol/mL的ABTS和50 mL 2.6 mmol/mL的過(guò)硫酸鉀溶液混合,將其至于暗處放置12~16 h,制成ABTS儲(chǔ)備液。用60%乙醇稀釋?zhuān)箖?chǔ)備液吸光度在734 nm為0.70± 0.02,獲得ABTS工作液。取1 mL不同濃度樣品溶液,加入6 mL ABTS工作液,室溫下暗處?kù)o置6 min,在734 nm波長(zhǎng)下測(cè)量吸光度,以維生素C作對(duì)照。根據(jù)式(2)計(jì)算清除率。
式中:Ai為樣品吸光度,Aj為蒸餾水代替ABTS工作液吸光度;A0為空白樣品吸光度。
1.2.3.3 對(duì)羥基自由基清除率的測(cè)定
羥基自由基(·OH)比較活潑,可以損傷如核酸、脂質(zhì)或氨基酸等生物大分子[20]。
參照文獻(xiàn)[21-22]方法測(cè)定,稍作修改。取2 mL不同濃度樣品溶液,加入2 mL的9 mmol/L FeSO4溶液,2 mL的9 mmol/L水楊酸-乙醇溶液及2 mL的8.8 mmol/L H2O2溶液,37 ℃下反應(yīng)30 min,510 nm波長(zhǎng)下測(cè)量吸光度,以維生素C作對(duì)照,按式(3)計(jì)算清除率。
式中:Ai為樣品的吸光度;Aj為無(wú)H2O2溶液的吸光度;A0為空白樣品的吸光度。
1.2.3.4 對(duì)超氧陰離子自由基清除率的測(cè)定
參照文獻(xiàn)[23-24]方法測(cè)定,稍作修改。分別取1.0 mL不同濃度樣品溶液于試管中,加入4.5 mL 50 mmol/L pH 8.2的Tris-HCl緩沖溶液,加入0.2 mL鄰苯三酚溶液后搖勻,在37 ℃下的水浴15 min,加入1.0 mL濃鹽酸。在299 nm處測(cè)量吸光度,以維生素C作對(duì)照,按式(4)計(jì)算清除率。
式中:A0為蒸餾水吸光度;Ai為樣品溶液的吸光度。
1.2.3.5 鐵原子還原能力的測(cè)定
參照文獻(xiàn)[13]方法測(cè)定,稍作修改。分別取0.5 mL不同濃度樣品溶液,加入3 mL(0.2 mol/L、pH 6.8)磷酸鹽緩沖液,3 mL的10 mg/mL鐵氰化鉀,混勻后于50 ℃水浴20 min,冷卻后加入3 mL的100 mg/mL三氯乙酸,混勻后放置30 min。離心,移取2.5 mL上清液,加入3 mL蒸餾水及0.5 mL的1 mg/mL FeCl3,靜置10 min,于700 nm處測(cè)定吸光度,以維生素C作對(duì)照,按式(5)計(jì)算還原能力。
式中:Ai為樣品溶液吸光度;A0空白樣品吸光度。
1.2.4 數(shù)據(jù)分析
所有試驗(yàn)均重復(fù)3次,試驗(yàn)數(shù)據(jù)以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示,采用SPSS 26.0分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,p<0.05為差異具有顯著性,p<0.01為差異具有極顯著性。用Graphpad prism 8.0軟件進(jìn)行繪圖。
標(biāo)準(zhǔn)品溶液按照1.2.1的方法繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn),計(jì)算的回歸方程Y=1.250 2X+0.000 4,r=0.999 3,表明蘆丁對(duì)照品在0~0.004 mg/mL有良好線(xiàn)性關(guān)系,標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)見(jiàn)圖1,樣品總黃酮含量結(jié)果見(jiàn)表1。
圖1 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)
由表1可知,與關(guān)黃柏樹(shù)皮的總黃酮含量相比,關(guān)黃柏原葉、發(fā)酵的關(guān)黃柏葉總黃酮含量和炒制的關(guān)黃柏葉總黃酮含量極顯著升高,其中發(fā)酵炒制的關(guān)黃柏葉的總黃酮含量最高,樣品中的總黃酮含量順序?yàn)椋喊l(fā)酵炒制的關(guān)黃柏葉>關(guān)黃柏原葉>炒制的關(guān)黃柏葉>關(guān)黃柏樹(shù)皮。
表1 樣品中總黃酮含量測(cè)定結(jié)果
標(biāo)準(zhǔn)品溶液按照1.2.2的方法繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn),求得回歸方程為Y=145.66X-0.007 4,r=0.999 1,表明生物堿質(zhì)量濃度在0.000 5~0.003 mg/mL有良好線(xiàn)性關(guān)系,標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)見(jiàn)圖2,樣品總生物堿含量見(jiàn)表2。
圖2 小檗堿標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)
由表2可知,與關(guān)黃柏樹(shù)皮的總含量相比,關(guān)黃柏原葉的總生物堿顯著降低(p<0.05)、發(fā)酵的關(guān)黃柏葉總黃酮含量和炒制的關(guān)黃柏葉總黃酮含量極顯著降低(p<0.01),其中發(fā)酵炒制的關(guān)黃柏葉的總黃酮含量最低,樣品中的總生物堿含量順序?yàn)殛P(guān)黃柏樹(shù)皮>關(guān)黃柏原葉>炒制的關(guān)黃柏葉>發(fā)酵炒制的關(guān)黃柏葉。
表2 樣品中總生物堿含量測(cè)定結(jié)果
2.3.1 對(duì)DPPH自由基清除能力測(cè)定結(jié)果
由圖3可知,在0.2~1.0 mg/mL質(zhì)量濃度內(nèi),不同樣品和維生素C對(duì)DPPH自由基的清除率隨質(zhì)量濃度升高而逐漸增強(qiáng)。其中,發(fā)酵炒制的關(guān)黃柏葉清除DPPH自由基的能力最強(qiáng),在1.0 mg/mL時(shí),對(duì)DPPH自由基的清除率為80.25%,高于其他3個(gè)樣品,與維生素C對(duì)DPPH自由基的清除率最接近。
圖3 不同質(zhì)量濃度樣品與維生素C對(duì)DPPH自由基的清除率
2.3.2 對(duì)ABTS自由基清除能力測(cè)定結(jié)果
由圖4可知,在0.2~1.0 mg/mL質(zhì)量濃度內(nèi),不同樣品和維生素C對(duì)DPPH自由基的清除率隨質(zhì)量濃度升高而逐漸增強(qiáng)。其中,發(fā)酵炒制的關(guān)黃柏葉對(duì)ABTS自由基的清除能力最強(qiáng),在1.0 mg/mL時(shí),對(duì)ABTS自由基的清除率為94.35%,高于其他3個(gè)樣品,與維生素C對(duì)ABTS自由基的清除率最接近。
圖4 不同質(zhì)量濃度樣品與維生素C對(duì)ABTS自由基的清除率
2.3.3 對(duì)羥基自由基清除能力測(cè)定結(jié)果
由圖5可知,在0.2~1.0 mg/mL質(zhì)量濃度內(nèi),不同樣品和維生素C對(duì)羥基自由基的清除率隨質(zhì)量濃度升高而逐漸增強(qiáng)。其中,發(fā)酵炒制的關(guān)黃柏葉對(duì)羥基自由基的清除能力最強(qiáng),在1.0 mg/mL時(shí),對(duì)羥基自由基的清除率為92.27%,高于其他3個(gè)樣品,與維生素C對(duì)羥基自由基的清除率最接近。
圖5 不同質(zhì)量濃度樣品與維生素C對(duì)羥基自由基的清除率
2.3.4 對(duì)超氧陰離子自由基清除能力測(cè)定結(jié)果
由圖6可知,在0.2~1.0 mg/mL質(zhì)量濃度內(nèi),不同樣品和維生素C對(duì)超氧陰離子自由基的清除率隨質(zhì)量濃度升高而逐漸增強(qiáng)。其中,發(fā)酵炒制的關(guān)黃柏葉對(duì)超氧陰離子的清除能力最強(qiáng),在1.0 mg/mL時(shí),對(duì)超氧陰離子自由基的清除率為89.24%,高于其他3個(gè)樣品,與維生素C對(duì)超氧陰離子自由基的清除率最接近。
圖6 不同質(zhì)量濃度樣品與維生素C對(duì)超氧陰離子自由基的清除率
2.3.5 對(duì)鐵原子的還原能力測(cè)定結(jié)果
由圖7可知,在0.2~1.0 mg/mL質(zhì)量濃度內(nèi),不同樣品和維生素C對(duì)鐵原子的還原力隨質(zhì)量濃度升高而逐漸增強(qiáng)。其中,發(fā)酵炒制的關(guān)黃柏葉對(duì)鐵原子的還原能力最強(qiáng),在1.0 mg/mL時(shí),對(duì)鐵原子的還原能力為0.713,高于其他3個(gè)樣品,與維生素C對(duì)鐵原子的還原能力最接近。
圖7 不同質(zhì)量濃度樣品與維生素C對(duì)鐵原子的還原能力
試驗(yàn)對(duì)關(guān)黃柏葉及其不同炮制品進(jìn)行總黃酮和總生物堿含量對(duì)比測(cè)定,以關(guān)黃柏樹(shù)皮作為對(duì)照,總黃酮含量順序?yàn)榘l(fā)酵炒制的關(guān)黃柏葉>關(guān)黃柏原葉>炒制的關(guān)黃柏葉>關(guān)黃柏樹(shù)皮。總生物堿含量順序?yàn)殛P(guān)黃柏樹(shù)皮>關(guān)黃柏原葉>炒制的關(guān)黃柏葉>發(fā)酵炒制的關(guān)黃柏葉。發(fā)酵炒制的關(guān)黃柏葉中總黃酮含量,是關(guān)黃柏樹(shù)皮的3.19倍,關(guān)黃柏原葉的1.55倍;而發(fā)酵炒制的關(guān)黃柏葉中的總生物堿含量是關(guān)黃柏樹(shù)皮的0.53倍,關(guān)黃柏原葉的0.705倍,說(shuō)明發(fā)酵炒制可以增加關(guān)黃柏葉中總黃酮含量,降低總生物堿含量。
采用DPPH自由基、ABTS自由基、羥基自由基、超氧陰離子自由基的清除率和對(duì)鐵原子的還原能力對(duì)關(guān)黃柏葉及其不同炮制品和關(guān)黃柏樹(shù)皮進(jìn)行抗氧化活性對(duì)比評(píng)價(jià)。結(jié)果表明,關(guān)黃柏原葉、發(fā)酵炒制的關(guān)黃柏葉、炒制的關(guān)黃柏葉及關(guān)黃柏樹(shù)皮均具有抗氧化活性,并且抗氧化活性隨著樣品質(zhì)量濃度增加而增強(qiáng)。在5種抗氧化活性試驗(yàn)中,發(fā)酵炒制的關(guān)黃柏葉的抗氧化活性均為最強(qiáng),與維生素C最接近,其他樣品的抗氧化活性順序?yàn)殛P(guān)黃柏原葉>炒制的關(guān)黃柏葉>關(guān)黃柏樹(shù)皮,說(shuō)明發(fā)酵炒制方式可以增加關(guān)黃柏葉中的總黃酮含量,使其抗氧化活性增強(qiáng),針對(duì)發(fā)酵炒制后關(guān)黃柏葉中的黃酮類(lèi)含量增加的問(wèn)題有待進(jìn)一步研究。
結(jié)合關(guān)黃柏葉及其不同炮制品富含黃酮類(lèi)化合物并且具有良好的抗氧化活性,對(duì)關(guān)黃柏葉及其不同炮制品進(jìn)行食用或藥用,不僅能達(dá)到提高機(jī)體的抗氧化能力、降低血糖等多種功效,并且能代替關(guān)黃柏樹(shù)皮,避免關(guān)黃柏樹(shù)木遭到破壞,使關(guān)黃柏葉資源可持續(xù)再生;關(guān)黃柏葉及其不同炮制品也可作為新型食品添加劑,起到開(kāi)胃健脾的作用。試驗(yàn)說(shuō)明關(guān)黃柏葉及其不同炮制品具有廣闊市場(chǎng)前景,可將人工栽培和矮化的關(guān)黃柏樹(shù)的葉子合理開(kāi)發(fā)和利用。