作者:刘东辉等   来源:   发布时间:2024-05-25   Tag:   点击:
[麻进展]汉麻多糖的提取及抗氧化活性研究

  要:汉麻花叶用乙醇浸泡提取后的残渣经过水提醇沉后,得到汉麻多糖-I,水相浓缩至小体积用乙酸乙酯萃取后,水层直接减压浓缩得到汉麻多糖-II,乙酸乙酯萃取后的水层继续用正丁醇萃取,减压浓缩得到汉麻多糖-III。用苯酚-硫酸法对3种汉麻多糖进行多糖质量分数的测定,并进行DPPHABTS、羟基、超氧阴离子自由基清除实验,结果表明,3种汉麻多糖对DPPH清除率和ABTS清除率都有良好的效果,汉麻多糖-II抗氧化活性最强,清除DPPHABTS、羟基、超氧阴离子自由基率的IC50分别为0.0120.0430.1381.857mg/mL 

关键词:汉麻花叶;多糖;抗氧化 

汉麻(Cannabis sativa L.)为桑科大麻属一年生草本植物,又被称为火麻、寒麻、线麻和魁麻等[1]。致幻成分四氢大麻酚(THC)含量<0.3%的非毒品利用价值的汉麻可以被大规模种植及加工利用[2]。汉麻的纤维、籽粒、秆芯、花、叶和根一般都是纺织、食品和医药等领域的重要来源。近几年,我国汉麻产业发展十分迅速,年产量平均增长25%[3]。现代药理学研究表明,汉麻具有抗癫痫、抗抑郁及抗氧化等生物活性[4]。但根据现有的汉麻提取加工技术,加工后残余物中含有大量的汉麻多糖[5],据报道汉麻多糖具有抗氧化、保湿、抑菌[6]等多种功效。因此,开发一种可以合理利用汉麻花叶残渣,实现资源高值化回收利用的方法具有重要意义。 1  实验部分

 

1.1 材料与仪器

乙酸乙酯、正丁醇、无水乙醇、过氧化氢、邻苯三酚、硫酸亚铁均为分析纯,天津市科密欧化学试剂有限公司;水杨酸、抗坏血酸均为分析纯,阿拉丁试剂(上海)有限公司;DPPH11-二苯基-2-苦肼基>97.0%)、ABTS22-联氮-(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐>98.0%),梯希爱(上海)化成工业发展有限公司。汉麻花叶由齐齐哈尔市塔哈乡大马岗村提供,采集后切碎晾干保存。SpectraMaxD3/iD5多功能酶标仪,美谷分子仪器(上海)有限公司。 

1.2 提取物的制备

30.0kg干燥的汉麻花叶,加120.0L乙醇室温浸泡3d后过滤,重复2次,得到滤渣。取干燥后的滤渣5.0kg,加入50.0L水,100℃加热提取1h后过滤,重复2次,合并提取液并减压浓缩至5.0L。常温下向浓缩液中加入15.0L 95%乙醇,搅拌后放置沉淀12h后抽滤,得滤饼和滤液。滤饼为汉麻多糖-I。将滤液减压浓缩至5.0L,每次用5.0L乙酸乙酯萃取2次,取水层3.0L减压浓缩至恒重得到乙酸乙酯萃取后的水溶物(汉麻多糖-II),剩余的2.0L滤液每次用2.0L正丁醇萃取2次,将得到的水层减压浓缩至恒重,得到正丁醇萃取后的水溶物(汉麻多糖-III)。

 

1.3 多糖质量分数的测定

1.3.1 标准曲线的测定

根据文献[7],将配制好的0.10mg/mL葡萄糖标准溶液,用蒸馏水稀释为0.010.020.030.040.050.060.070.080.090.10mg/mL的溶液,并标记离心管编号110,分别在每支离心管中加入5%苯酚和浓硫酸,然后将离心管放入沸水煮30min后取出,分别从每支离心管中取2.0mL加入比色皿。最后,空白对照为同样处理后的蒸馏水,标记为0,用紫外分光光度计,在490nm处测定样品的吸光度,并绘制葡萄糖标准曲线。

 

1.3.2 多糖质量分数测定

分别取3种汉麻多糖配制成0.10mg/mL样品溶液。按照标准曲线测定方法加入5%苯酚和浓硫酸,煮沸后,在490nm处测定其吸光度,进行3次平行实验,将所得的吸光度代入葡萄糖标准曲线方程,计算出3种汉麻多糖中多糖质量浓度ρ,计算3种汉麻多糖质量分数

多糖质量分数=1

式中:ρ为3种样品中多糖质量浓度;V3种样品体积(mL);m3种样品质量(mg)。

 

1.4 抗氧化活性测试

1.4.1 DPPH自由基清除率

根据文献[8],分别取3种汉麻多糖配制成10.00mg/mL样品溶液,稀释浓度为0.010.0250.050.100.200.400.600.801.00mg/mL,从稀释后的3种样品溶液与提前配制好的DPPH乙醇溶液等比例混合后在28℃避光反应30min。在517nm处测定样品的吸光度A1;对照组是以无水乙醇代替DPPH溶液,测定相应的吸光度A2;空白组是以无水乙醇代替样品溶液,测定相应的吸光度A0Vc作为阳性对照,按上述方法测定DPPH自由基清除率。 1.4.2 ABTS自由基清除率

根据文献[9],分别取3种汉麻多糖配制成10.00mg/mL样品溶液,进行稀释(与1.4.1一致),精确量取稀释后的3种样品溶液0.8mL,加入提前配制好的ABTS乙醇溶液3.2mL,混合均匀后在25℃下避光反应10min。在734nm处测定样品的吸光度A1;对照组是精确量取稀释后的样品溶液0.8mL3.2mL无水乙醇混合,测定相应的吸光度A2;空白组是ABTS乙醇溶液与无水乙醇等比例混合,测定相应的吸光度A0Vc作为阳性对照,按上述方法测定ABTS自由基清除率。

 

1.4.3 羟基自由基清除率

根据文献[10-11],分别取3种汉麻多糖配制成10.00mg/mL样品溶液,进行稀释(与1.4.1一致),精确量取稀释后的样品溶液、9mmol/L水杨酸乙醇溶液和9mmol/L硫酸亚铁溶液各0.5mL,混合均匀,加入8.8mmol/L双氧水溶液0.5mL,在37℃下反应30min。在510nm处测定样品的吸光度A1;对照组用等体积去离子水代替双氧水溶液,测定相应的吸光度A2;空白组用等体积去离子水代替样品溶液,测定相应的吸光度A0Vc作为阳性对照,按上述方法测定羟基自由基清除率。

 

1.4.4 超氧阴离子自由基清除率

根据文献[12-13],分别取3种汉麻多糖配制成10.00mg/mL样品溶液,进行稀释,(与1.4.1一致),在25℃的水浴锅中预热配制好的Tris-HCl缓冲液20min。取预热后的Tris-HCl缓冲液4.5mL,再加入稀释后的样品溶液各1.0mL25mmol/L邻苯三酚溶液0.4mL。混合后的溶液在25℃水浴中反应4min,然后加入8%盐酸溶液1.0mL终止反应,在320nm处测定样品的吸光度A1;对照组用去离子水代替邻苯三酚溶液,测定相应的吸光度A2;空白组用去离子水代替样品溶液,测定相应的吸光度A0Vc作为阳性对照,按上述方法测定超氧阴离子自由基清除率。

 

1.4.5 自由基清除率和 IC50值的计算

DPPHABTS、羟基、超氧阴离子自由基清除率计算公式为

清除率=2

式中:A0为空白组吸光度值;A1为样品组吸光度值;A2为对照组吸光度值。

采用IBM SPSS Statistics对各浓度所对应的清除率进行分析计算,得出不同自由基清除率的IC50值。

 2  结果与讨论

 

2.1 葡萄糖标准曲线

通过苯酚-硫酸法测得葡萄糖的吸光度,结果如表1所示。以葡萄糖浓度为x轴,吸光度为y轴,绘制葡萄糖标准曲线,得回归方程y=16.0809x+0.04514,相关系数为R2=0.999,表明两者存在较好的线性关系。

1 葡萄糖标准溶液浓度与吸光度测定数值表

  

 2.2 3种汉麻多糖的质量分数

3种汉麻多糖中多糖质量分数的测定结果如表2所示。由表2可以看出,乙酸乙酯萃取后的水层(汉麻多糖-II)中多糖质量分数最高,其次是正丁醇萃取后的水层(汉麻多糖-III)和汉麻醇沉产物(汉麻多糖-I)。

2 3种汉麻多糖质量分数

  

 

2.3 多糖对DPPH自由基的清除能力

Vc为对照,测定3种汉麻多糖对DPPH的清除能力,并计算IC50值,结果如表3所示。由表3可知,3种汉麻多糖对DPPH都具有一定的清除能力,其IC50值从大到小依次为:汉麻多糖-II>Vc>汉麻多糖-III>汉麻多糖-I。其中,汉麻多糖-II1.00mg/mL浓度下对DPPH的清除能力达到90.82%,小于阳性对照Vc

3 3种汉麻多糖对DPPH自由基清除率的IC50

 

 

2.4 多糖对ABTS自由基的清除能力

Vc为对照,测定3种汉麻多糖对ABTS自由基的清除能力,并计算IC50值,结果如表4所示。由表4可知,3种汉麻多糖对ABTS自由基的清除能力从大到小依次为:Vc>汉麻多糖-II>汉麻多糖-III>汉麻多糖-I。其中,汉麻多糖-II1.00mg/mL浓度下的清除率达到99.34%,仅次于阳性对照Vc

4 3种汉麻多糖对ABTS自由基清除率的IC50

  

 

2.5 多糖对羟基自由基的清除能力

Vc为对照,测定3种汉麻多糖对羟基自由基的清除能力,并计算IC50值,结果如表5所示。3种汉麻多糖对羟基自由基都具有一定的清除能力,3种汉麻多糖对羟基自由基清除能力的IC50值,从大到小依次为:Vc>汉麻多糖-II>汉麻多糖-III>汉麻多糖-I。其中,汉麻多糖-II1.00mg/mL浓度下的清除率达到74.52%

5 3种汉麻多糖对羟基自由基清除率的IC50

  

 

2.6 多糖对超氧阴离子自由基的清除能力

Vc为对照,测定3种汉麻多糖对超氧阴离子自由基的清除能力,并计算IC50值,结果如表6所示。3种汉麻多糖对超氧阴离子自由基清除能力从大到小依次为:Vc>汉麻多糖-II>汉麻多糖-III>汉麻多糖-I。其中,汉麻多糖-II1.00mg/mL浓度下的清除率达到35.18%,小于阳性对照Vc。另外,与前3种相比,3种汉麻多糖对超氧阴离子自由基清除能力均较弱。

表6 3种汉麻多糖对超氧阴离子自由基清除率的IC50

   

 

3 结论

通过苯酚-硫酸法对3种汉麻多糖进行多糖质量分数的测定,其中,汉麻多糖-II的质量分数最高,为16.10%。对3种汉麻多糖进行DPPHABTS、羟基、超氧阴离子自由基清除实验,3种汉麻多糖对DPPHABTS清除率都有良好的效果,它们的活性顺序为:汉麻多糖-II>汉麻多糖-III>汉麻多糖-I,其中,汉麻多糖-II抗氧化活性最强。利用该特性,可将汉麻多糖应用于化妆品和饲料等相关领域。

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文章摘自:刘东辉,程亮,赵英楠,孙立秋,王丹,李军,时志春,霍金海,赵明,张树军. 汉麻多糖的提取及抗氧化活性研究[J]. 齐齐哈尔大学学报(自然科学版). 202440(01)51-55.


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