紅薯莖葉提取物生物活性及與其化學(xué)成分關(guān)系的研究.pdf

1、紅薯又名甘薯、番薯、白薯，通常以食用塊根為主。我國每年近億噸的紅薯莖葉除部分地區(qū)作為飼料外，多數(shù)被拋棄掉，造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。 基于此，研究我國北方“大地1號(hào)”紅薯莖葉提取物(ESPSL-1)和南方“徐薯18”紅薯莖葉提取物(ESPSL-2)的降血糖、抑菌和抗炎等生物活性，并比較二者生物活性的差異。建立提取物的功能作用與其化學(xué)成分之間的數(shù)學(xué)模型，為紅薯莖葉的開發(fā)提供理論依據(jù)。 研究結(jié)果如下： 1、紅薯莖葉的化

2、學(xué)成分。“大地1號(hào)”和“徐薯18”紅薯莖葉均含有酚類和鞣質(zhì)、有機(jī)酸、生物堿、甾體、黃酮、蒽醌、香豆素和萜類內(nèi)酯等物質(zhì)，不含皂甙和強(qiáng)心苷；兩個(gè)品種紅薯莖葉中蛋白質(zhì)、總糖、灰分的含量較為接近，而脂肪、多糖和粗纖維差異較大。這種差異可能與生長期、生長條件等多種因素有關(guān)。 2、ESPSL-1的制備。多糖提取物(Ps-1)制備的工藝條件為料液比1：25，80℃常壓提取2次，每次4h，得粗多糖；然后醇沉、Sevag試劑法脫蛋白進(jìn)行純化，制得

3、；Ps-1中含有D-葡萄糖、D-木糖、D-甘露糖和D-半乳糖。 黃酮提取物(F-1)制備的工藝條件為70％乙醇，物料比1：30，80℃，常壓提取4h，提取1次；精制采用AB-8樹脂，95％乙醇洗脫，制得；F-1中含有香豆素、木犀草素、槲皮素、染料木素、芹菜素和山奈酚等6種黃酮甙元。 3、ESPSL-1和ESPSL-2的抑菌作用。通過系統(tǒng)溶劑和大孔樹脂的分離可以實(shí)現(xiàn)對(duì)抑菌成分的分離和富集，確定最佳分離物。ESPSL-1對(duì)細(xì)

4、菌的抑制作用強(qiáng)于霉菌，SAc-1、SEt-1、Ps-1和F-1對(duì)三種細(xì)菌具有良好的抑制作用。培養(yǎng)基pH對(duì)Ps-1和F-1抑菌作用有較大的影響，培養(yǎng)基pH較低時(shí)抑菌效果較好；溶液pH對(duì)Ps-1和F-1抑制細(xì)菌作用沒有顯著影響，中性或偏酸性更利于發(fā)揮抑菌作用；處理溫度對(duì)Ps-1和F-1抑制細(xì)菌作用影響不顯著。700％乙醇提取物經(jīng)AB-8大孔樹脂精制，90％乙醇沈脫得到的F-1具有最佳的抑制細(xì)菌的效果。 ESPSL-2對(duì)葡枝根霉和黑曲

5、霉沒有明顯的抑制作用；SAc-2、SEt-2、Ps-2和F-2對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和志賀桿菌具有較好的抑制作用，F(xiàn)-2的抑菌作用最強(qiáng)。 4、ESPSL-1和ESPSL-2的降血糖作用。ESPSL-1對(duì)正常小鼠的FBG、胰島素、肝糖原和糖耐量沒有顯著影響。對(duì)四氧嘧啶所致糖尿病小鼠血清胰島素水平無影響，Et-1、Aq-1、Ps-1和F-1能顯著和極顯著降低四氧嘧啶所致糖尿病小鼠空腹血糖的升高；Et-1、SAq-1、F-1和Aq

6、-1、Ps-1能夠顯著和極顯著提高糖尿病小鼠肝糖原含量；Ac-1、SAq-1和Aq-1、Et-1、F-1、Ps-1能顯著和極顯著提高血清SOD水平；Aq-1、Ps-1和F-1能顯著和極其顯著降低血清MDA水平。Ac-1、Et-1、Aq-1、SEt-1、sAq-1、F-1和Ps-1能極其顯著地改善糖尿病小鼠的糖耐量，但與正常組相比仍存在極顯著差異。ESPSL-1不能改變糖尿病鼠的胰島組織形態(tài)。Et-1、Aq-1、Ps-1和F-1在添加量達(dá)

7、到300μL時(shí)，對(duì)α-葡萄糖苷酶的抑制率分別為阿卡波糖的57.2％、44.2％、46.7％和76.4％。綜合分析，F(xiàn)-1的改善糖尿病小鼠狀況的效果最為理想。 Et-2、Aq-2、Ps-2和F-2能顯著降低糖尿病小鼠空腹血糖的升高，Et-2、Aq-2、Ps-2、SAq-2和F-2能夠顯著提高糖尿病小鼠肝糖原和血清SOD水平，Aq-2、Ps2和F-2能夠顯著降低糖尿病小鼠血清MDA水平。添加量達(dá)到300μL時(shí)，F(xiàn)-2對(duì)α-葡萄糖苷酶

8、的抑制率為43.6％。 5、ESPSL-1和ESPSL-2的抗炎作用。Ch-1、SEt-1、SAq-1、F-1、Ps-1和Ac-1、Et-1、Aq-1能顯著和極顯著抑制二甲苯誘導(dǎo)的小鼠耳腫脹。Aq-1、F-1和Et-1具有顯著和極顯著地抑制二甲苯誘導(dǎo)的小鼠皮膚毛細(xì)血管通透陛增高的作用。在對(duì)棉球所致小鼠肉芽腫的抑制作用中，F(xiàn)-1組與炎癥模型具有顯著差異，Et-1、Aq-1和SEt-1組具有極顯著差異。ESPSL-1對(duì)炎癥過程的三個(gè)

9、階段均有較好的抑制效果，具有抗炎作用，F(xiàn)-1的抗炎效果最好。 與陰性對(duì)照組比較，Et-2、Aq-2和Ac-2對(duì)小鼠耳腫脹有極顯著的抑制作用，抑制率為59.9％、51.4％和47.8％；Et-2和Aq-2對(duì)棉球致小鼠肉芽腫有顯著差異，抑制率為42.6％和36.9％，均與陽性對(duì)照無顯著性差異。 6、ESPSL-1和ESPSL-2生物活性的比較。ESPSL-2對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和志賀桿菌的抑制作用略遜于ESPSL-1；

10、ESPSL-1和ESPSL-2對(duì)糖尿病小鼠FBG、肝糖原、SOD和MDA的影響，以及體外抑制α-葡萄糖苷酶活性的作用無顯著差異；ESPSL-2對(duì)二甲苯誘導(dǎo)的小鼠皮膚毛細(xì)血管通透性增高、二甲苯誘導(dǎo)的小鼠耳腫脹和棉球致小鼠肉芽腫的抑制作用略遜于ESPSL-1。 7、ESPSL-1生物活性與其化學(xué)成分相關(guān)性的數(shù)學(xué)模型。紅薯莖葉提取物的生物活性與其中某些化學(xué)成分的含量之間存在關(guān)聯(lián)性，ESPSL-1中黃酮、多糖和綠原酸的含量均參與影響其各

11、種生物活性。對(duì)細(xì)菌的抑制作用影響最為顯著的是黃酮含量，它與對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑制作用呈正相關(guān)關(guān)系，數(shù)學(xué)模型分別為Y<,大腸桿菌>=1.210-0.336X <,黃酮>+0.021X<'2> <,黃酮>和Y<,金黃色葡萄球菌>=5.485+0.790X <,黃酮>-0.025X<'2> <,黃酮>。對(duì)糖尿病小鼠的血糖水平、糖耐量和肝糖原等指標(biāo)，以及發(fā)揮抑制α-葡萄糖苷酶活性的影響沒有明顯的主次關(guān)系。對(duì)抗炎作用影響最為顯著的是綠原

12、酸含量，它與抑制小鼠耳腫脹、抑制小鼠皮膚毛細(xì)血管通透性增高和抑制小鼠肉芽腫的作用均呈正相關(guān)關(guān)系，數(shù)學(xué)模型分別為Y <,耳腫脹>=0.279-0.023X <,綠原酸>+0.001X<'2> <,綠原酸>-4.6E-006X<'3> <,綠原酸>，Y <,血管通透性>=-0.192+0.069X <,綠原酸>-0.004X<'2> <,綠原酸>-7.60E-005X<'3> <,綠原酸>和Y <,肉芽腫>= -0．001+0.008X <