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桉叶多酚提取物体内外抗氧化活性评价

正常情况下,细胞内抗氧化物质和氧化物质呈动态平衡;当机体受到氧化应激后,细胞在新陈代谢的过程中会产生过量自由基,引起机体损伤。自由基与炎症、衰老等多种疾病模型密切相关。多酚作为植物体内重要的次生代谢产物,能有效清除自由基;此外,植物多酚被证实能有效预防高血脂、心脑血管等疾病,还能降低癌症等患病风险,因而逐渐受到人们的重视。

为了系统准确地评价桉叶多酚提取物抗氧化活性,华南农业大学食品学院,广东省功能食品活性物重点实验室,广东省天然活性物工程技术研究中心的李 伟、叶嘉宜、曹 庸*等人采用传统的化学评价方法,并建立氧化损伤RAW264.7巨噬细胞模型,结合秀丽隐杆线虫(以下简称线虫)模型,全面评价纯化后桉叶多酚抗氧化能力,为桉叶多酚提取物开发成功能性食品或食品抗氧化剂提供理论依据。



1、桉叶多酚提取物制备与纯化结果


由图1可知,相对于纯化前桉叶多酚提取物,纯化后桉叶多酚提取物中月见草素B峰面积明显增大,纯化方法起到有效分离作用。经计算,纯化前桉叶多酚提取物总多酚含量为(294.36±27.32mg/g,月见草素B含量为(94.53±11. 07mg/g;纯化后,桉叶多酚提取物总多酚含量为(513. 49±41.25mg/g,其中月见草素B含量为(384.90±34. 73mg/g 。纯化后桉叶多酚提取物中总多酚和月见草素B含量分别提高74.45%307.17%。进一步对纯化后桉叶多酚进行营养成分检测,可得粗蛋白质、粗脂肪、灰分质量分数分别为(2.25±0.46%、(1.37±0.24%、(0.97±0.39%,以纯化后桉叶多酚开展后续实验。

2、桉叶多酚提取物体外抗氧化活性


由图2A可知,桉叶多酚提取物和抗坏血酸的DPPH自由基清除率随着质量浓度增大呈剂量依赖性增大;桉叶多酚提取物和抗坏血酸半抑制质量浓度(IC50)分别为0.06 mg/mL0.021 mg/mL。当桉叶多酚提取物质量浓度为0.4 mg/mL时,最大清除率为(93.09±5.38%,这也说明桉叶多酚提取物在一定质量浓度时具有良好的DPPH自由基清除能力,此时与抗坏血酸无明显差异。桉叶多酚提取物的清除机理可能是多酚中具有多种供氢体,能将DPPH自由基还原成黄色的DPPHH;随着桉叶多酚提取物质量浓度增高,供氢能力增强,表现出高效的DPPH自由基清除率和更低的IC50

由图2B可知,随着样品质量浓度增大,桉叶多酚提取物和抗坏血酸ABTS阳离子自由基清除能力逐渐增强;其中抗坏血酸大于0.1 mg/mL时清除率达到平稳期,IC500.016 mg/mL,而桉叶多酚提取物IC500.052 mg/mL。清除ABTS阳离子自由基的原理与清除DPPH自由基不同,主要是电子转移的过程;ABTS也更容易反应,因为它既亲水也亲脂。

由图2C可知,本实验采用邻苯三酚自氧化法测定桉叶多酚提取物超氧阴离子自由基清除能力,清除效果呈量效关系,多酚含量越高,清除能力越强;桉叶多酚提取物IC500.056 mg/mL,而抗坏血酸为0.025 mg/mL。当桉叶多酚提取物质量浓度为0.4 mg/mL,清除超氧阴离子自由基能力与抗坏血酸无明显差异。

由图2D可知,随着样品质量浓度增大,桉叶多酚提取物和抗坏血酸吸光度逐渐增大,表现出良好还原能力。还原能力可延缓或终止自由基反应,实验结果提示桉叶多酚提取物的优异抗氧化活性,多酚质量浓度越高还原能力越强。

3、桉叶多酚提取物对H2O2诱导RAW264.7巨噬细胞氧化损伤的保护作用


桉叶多酚提取物对细胞活性的影响

由图3可见,相比于对照组,当桉叶多酚提取物质量浓度在12.5100 μg/mL时,细胞活性均高于90%且在12.550 μg/mL范围内具有一定促进细胞增殖的效果;当桉叶多酚提取物质量浓度在200800 μg/mL时,细胞活性受到显著抑制(P0.05)。因此选择12.52550 μg/mL作为后续实验的桉叶多酚提取物质量浓度。

桉叶多酚提取物对H2O2诱导氧化损伤细胞活性的影响

由图4可见,模型组细胞存活率极显著低于对照组(P0.01),此时细胞活性为(51.67±9.77%,说明造模成功。此外,桉叶多酚提取物处理组细胞活性随质量浓度增大呈上升趋势,其中25 μg/mL50 μg/mL桉叶多酚提取物组细胞活性分别显著高于模型组27.94%37.66%P0.05P0.01);这说明桉叶多酚提取物具有良好的抗氧化效果,能减轻细胞氧化损伤,有效保护细胞。

桉叶多酚提取物对细胞抗氧化能力的影响

由图5AB可知,相比于模型组,50 μg/mL桉叶多酚提取物能显著提高细胞内T-SOD活性(P0.05);且桉叶多酚提取物中高剂量组均能极显著提高CAT活力(P0.01),其中50 μg/mL桉叶多酚提取物组细胞CAT活力与抗坏血酸组接近,说明桉叶多酚提取物通过提高抗氧化酶活性,有效改善H2O2诱导RAW264.7巨噬细胞的氧化损伤。相似研究指出金银花黄酮能显著提高H2O2诱导细胞及上清液的T-SODCAT活力,这与其调节细胞氧化还原系统有关;金银花黄酮能清除过量自由基及有害物质,维持细胞膜稳定。此外,图5C也表明桉叶多酚提取物中、高剂量组极显著提高细胞内GSH含量(P0.01),呈量效关系。GSH作为细胞内重要的非酶抗氧化物质,在细胞内能有效清除超氧阴离子、H2O2等。

4、桉叶多酚提取物对线虫抗氧化能力的影响


桉叶多酚提取物质量浓度筛选

6A表明,随着桉叶多酚提取物质量浓度增大,线虫体内ROS积累量逐渐降低;相比于对照组,当桉叶多酚提取物质量浓度为100 μg/mL200 μg/mL时,ROS积累量分别下降24.61%30.48%P0.05)。此时,两个质量浓度桉叶多酚提取物组间无显著差异(P0.05),因此选用100 μg/mL开展后续实验。为了进一步研究桉叶多酚提取物在线虫氧化应激状态下是否起作用,实验将同期化后的线虫(100 μg/mL桉叶多酚提取物培养96 h)在1 mmol/L H2O2下刺激24 h,测定线虫体内ROS积累量。如图6B所示,H2O2处理组线虫ROS积累量极显著高于对照组(P0.01),说明H2O2处理后线虫发生氧化损伤;而桉叶多酚提取物处理后的线虫体内ROS积累量极显著下降29.97%

桉叶多酚提取物对线虫寿命的影响

由图7可知,相比于对照组,桉叶多酚提取物组线虫生存曲线发生高度显著右移(P0.01),说明桉叶多酚提取物处理后线虫整体寿命高于对照组。表1显示桉叶多酚提取物组线虫最长寿命和中位寿命均显著高于对照组(P0.05),分别提高14.12%14.03%。推测桉叶多酚提取物良好的抗氧化活性间接起到延长线虫寿命的作用。

桉叶多酚提取物对线虫抗氧化能力的影响

由图8可知,相比于对照组,桉叶多酚提取物组线虫体内T-SODGSH-Px活力分别显著提高28.64%32.45%P0.05),MDA含量下降21.48%P0.05)。这说明桉叶多酚提取物能有效提高线虫抗氧化能力,降低新陈代谢过程中产生的自由基含量,起到延长线虫寿命的作用。相似研究也指出鼠尾草酚能显著提高线虫抗氧化能力,实现提高线虫寿命的作用。综上,桉叶多酚提取物能显著提高线虫抗氧化能力。

结 论

本研究表明桉叶多酚提取物能有效清除DPPH自由基、ABTS阳离子自由基及超氧阴离子自由基,具有良好还原能力。细胞实验指出桉叶多酚提取物提高细胞内T-SOD活力、CAT活力及GSH含量,降低MDA含量,清除细胞内过量自由基和有害物质,起到保护氧化损伤细胞的作用。此外,体内实验也发现桉叶多酚提取物能降低线虫体内ROS积累,提高抗氧化酶活力(T-SODGSH-Px),达到延长线虫寿命的效果。本研究仍存在不足之处,如桉叶多酚纯度不够、抗氧化作用机制研究不深等,还需要进一步实验探究桉叶多酚中活性成分与生理功能的关系。总之,本实验结果初步表明桉叶多酚提取物具有良好的体内外抗氧化效果,具有一定的研究价值。

本文《桉叶多酚提取物体内外抗氧化活性评价》来源于《食品科学》2021年42卷5期160-168页,作者:李伟,叶嘉宜,陈运娇,曹庸。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20200130-289。


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