来自江西师范大学生命科学学院的张露、刘鹏飞和涂宗财等人以香榧叶、香榧茎、香榧假种皮、香榧壳和香榧仁为原料,分别分析90%乙醇溶液提取物中总酚、总黄酮和缩合单宁的含量,通过1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基和2,2’-联氮-双-(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(ABTS)自由基清除能力2 个体外抗氧化模型,以及α-葡萄糖苷酶活性抑制能力和黄嘌呤氧化酶(XOD)活性抑制能力评价香榧不同部位活性成分含量,及其提取物的抗氧化、降血糖和抗痛风能力,为香榧资源的高效利用提供参考。
1. 总酚、总黄酮和缩合单宁含量分析
香榧不同部位提取物中的总酚含量差别很大,其含量顺序为:香榧仁(25.28 mg GAE/g)>香榧叶(11.1 mg GAE/g)>香榧茎(4.23 mg GAE/g)>香榧假种皮(2.62 mg GAE/g)>香榧壳(0.65 mg GAE/g)。香榧仁提取液中的总酚含量最高,香榧壳提取液中的总酚含量最低,只有香榧仁的2.57%。由此可知,多酚类物质主要存在于香榧的果仁之中。
不同香榧样品中总黄酮含量的变化趋势与总酚含量不同,香榧假种皮和香榧茎提取液中的黄酮含量最高,为0.55~0.56 mg QuE/g,且两者间不存在显着性差异(P>0.05),香榧叶中的总黄酮含量次之,为0.26 mg QuE/g,香榧壳中的总黄酮含量最低,仅为香榧假种皮的8.93%。
不同香榧部位样品中的缩合单宁含量的差异很大,其变化范围为0.06~1.10 mg CE/g。香榧叶提取液具有最高的缩合单宁含量,为1.10 mg CE/g,其次为香榧仁0.55 mg CE/g ,香榧茎中的缩合单宁含量最低(0.06 mg CE/g),只有香榧叶的5.45%。因此,香榧中的缩合单宁类物质主要存在于香榧叶中。
2. 抗氧化活性评价
2.1 DPPH自由基清除能力测定结果
在测试质量浓度范围内(0.05~30 mg/mL),所有样品均具有较好的DPPH自由基清除能力,且其清除能力随样品质量浓度的增加逐渐增加。香榧仁具有最高的DPPH自由基清除能力,其IC50值为0.48 mg/mL,其次为香榧叶(1.19 mg/mL),香榧壳的DPPH自由基清除能力最低,其值约为香榧叶的16 倍,这可能是与香榧仁中最高的总酚含量和较高的缩合单宁含量有关。相关性分析表明,香榧不同部位提取物的DPPH自由基清除能力与总酚、总黄酮和缩合单宁含量的相关系数分别为0.817、0.041和0.667,表明酚类化合物对样品的DPPH自由基清除能力的贡献最大,其次为缩合单宁类化合物,由此初步推断酚类化合物为香榧中主要的自由基清除剂。
2.2 ABTS+·清除能力测定结果
当样品质量浓度低于3.75 mg/mL时,所有样品对 ABTS+·的清除能力呈明显的量效关系,且其变化趋势总体上与DPPH自由基清除能力相似。香榧不同部位样品清除 ABTS+·的IC50值的变化趋势为:香榧仁(0.53 mg/mL)<香榧叶(0.90 mg/mL)<香榧茎(1.65 mg/mL)<香榧假种皮(2.24 mg/mL)<香榧壳(15.35 mg/mL)。因此,香榧仁具有最高的 ABTS+·清除能力,香榧壳的 ABTS+·清除能力最低。但按照干原料的质量计算时,香榧样品的自由基清除能力均低于阳性对照品槲皮素。相关性分析表明, ABTS+·清除能力与样品中总酚和缩合单宁的含量具有较高的相关性系数, 相关系数分别为0.534和0.536,而黄酮含量与 ABTS+·的清除能力呈弱相关(r=0.337),表明酚酸和缩合单宁类化合物为香榧中清除 ABTS+·的主要作用成分。
3. 降血糖潜力评价
当α-葡萄糖苷酶活性的抑制率低于90%时,香榧仁和香榧壳提取物的α-葡萄糖苷酶活性抑制能力随着样品质量浓度的增加而增加,但香榧茎和香榧假种皮提取物抑制α-葡萄糖苷酶活性的能力随样品质量浓度的升高增加较缓慢,且在测试样品质量浓度范围内(0.94~30 mg/mL)两者之间的α-葡萄糖苷酶活性抑制能力相差不大,而香榧叶提取物不存在α-葡萄糖苷酶活性抑制能力。香榧仁提取物抑制α-葡萄糖苷酶活性的IC50值最低,仅为0.14 mg/mL,远低于糖尿病临床治疗药物阿卡波糖的1.29 mg/mL,因此,香榧仁具有最高的α-葡萄糖苷酶活性抑制能力,可作为一种潜在的天然降血糖活性成分资源。相关性分析表明,样品的α-葡萄糖苷酶活性抑制能力与总酚、总黄酮、缩合单宁含量的相关系数分别为0.568、0.895和0.733,表明黄酮类化合物对香榧仁抑制α-葡萄糖苷酶活性的贡献最大,其次为单宁类化合物。
4. XOD活性抑制能力
香榧仁提取物具有相对较强的XOD活性抑制能力,当样品质量浓度为0.94~15.00 mg/mL时,其活性随样品质量浓度的增加逐渐增加,IC50值为3.07 mg/mL,但该值远高于阳性对照物别嘌呤醇(IC50值为9.15 μg/mL)。香榧假种皮提取物的XOD活性抑制能力较弱,其IC50值均大于15 mg/mL,而香榧叶、香榧茎和香榧壳提取物没有XOD活性抑制能力。这可能取决于香榧仁中高的总酚和缩合单宁含量。以质量浓度为7.5 mg/mL时样品的XOD活性抑制能力进行相关性分析发现,总酚、总黄酮和缩合单宁含量与XOD活性抑制能力的相关系数分别为0.745、0.032和0.562,表明酚酸和单宁类化合物为香榧仁中主要的抑制XOD活性的作用成分。
结论
香榧不同部位提取液的主要活性成分、抗氧化和α-葡萄糖苷酶活性抑制能力存在显着差异(P<0.05)。香榧仁和香榧叶分别含有最高的总酚和缩合单宁含量,分别为25.28 mg GAE/g和1.10 mg CE/g,而香榧茎和香榧假种皮中的黄酮含量最高(P>0.05)。生物活性分析显示,香榧仁具有最高的DPPH自由基清除能力、ABTS+·清除能力、α-葡萄糖苷酶活性抑制能力和黄嘌呤氧化酶活性抑制能力,且其α-葡萄糖苷酶活性抑制能力(IC50=0.14 mg/mL)高于阳性对照品阿卡波糖(IC50=1.29 mg/mL)。因此,香榧仁是优于香榧叶、茎、假种皮和种壳的天然抗氧化剂、α-葡萄糖苷酶和黄嘌呤氧化酶抑制剂资源。