4 种蕨类植物中多糖、总黄酮、绿原酸含量的测定及比较研究

2020-07-30 00:13樊竹青杨文丽
普洱学院学报 2020年3期
关键词:凤尾芦丁绿原

樊竹青,杨文丽,谢 勇,李 丽

普洱学院 生物与化学学院,云南 普洱 665000

蕨类植物现存约12 000 种,我国有61 科,223属,约2 600 种,其中可供药用的约300 余种,主要分布在华南及西南地区。云南是中国蕨类植物资源最丰富的地区之一,约有1 500 种,特有种类达200余种[1],其西南部的热带雨林中,广泛分布着多种具有药用价值的蕨类植物,尚待研究和开发。

长叶实蕨为实蕨科(Bolbitidaceae)植物,根茎扁平长条状,叶片形状多样。有清热解毒、敛肺止咳、止血的功效,可治疗咳嗽、吐血、痢疾、烧烫伤、跌打损伤、蛇咬伤、出血症。

蕨类植物所表现出的功效与其所含的生物活性物质是密不可分的,在蕨类植物的研究中,有关云南西南部蕨类活性成分的报导不多,对绿原酸的研究还是空白。选择西双版纳热带雨林中长叶实蕨、卷柏、剑叶凤尾蕨、半边旗为实验材料,测定其多糖、总黄酮及绿原酸含量,为药用蕨类植物的开发利用提供实验依据。

1 材料及方法

1.1 实验材料

采自云南省西双版纳州勐腊县勐伦热带雨林中。将采集好的长叶实蕨、半边旗、凤尾蕨、卷柏迅速洗净、烘干、研碎后用袋子密封备用。

1.2 主要设备

岛津UV-2550 型紫外可见分光光度计、JW-100S 型超声波清洗机、G80F23N1P-M8(S0)型微波炉。

1.3 多糖含量的测定

分别称取4 种蕨类植物干粉各两份(1.0000g/份),按1∶30 加蒸馏水,充分浸泡,放入到微波炉中,中火处理,计时15min;然后将样品放于80℃水浴中提取1h,定时搅拌;完成后离心,获取上清液;放在60℃水浴中进行浓缩,体积减至20~25mL 时即可。向浓缩液中加入无水乙醇,二者体积比为3:1,得到的混合液后进行离心,弃上清液,留取沉淀物;沉淀物中加入3%三氯乙酸脱蛋白,放入冷冻干燥箱进行冷冻干燥,所获得产物即为多糖粗品。加入蒸馏水,使其充分溶解,再次定容至50mL,备用。

采用苯酚-硫酸法来测多糖含量。以无水葡萄糖为标准样品(蒸馏水为溶剂),试剂空白作为参比,在最大吸收波长490nm 处测定吸光度值。以吸光度值作为纵坐标,葡萄糖浓度作为横坐标,绘制标准曲线。按上述方法测样品的吸光度值,根据标准曲线计算出多糖含量。

1.4 总黄酮含量测定

分别称取4 种蕨类植物干粉各两份(1.0000g/份)放入锥形瓶中,加入30 倍体积60%乙醇溶液,用超声提取法,超声设置功率为75W,温度60℃、30min 进行提取,对提取液进行抽滤,获得滤液,备用。

以芦丁标准品来配制芦丁标准溶液(60%乙醇为溶剂),试剂空白作为参比,在最大吸收波长520nm 处测定吸光度值。以吸光度值作为纵坐标,芦丁浓度作为横坐标,绘制标准曲线。按上述方法测样品的吸光度值,根据标准曲线计算出总黄酮含量。

1.5 绿原酸含量测定

分别称取4 种蕨类植物干粉各两份(1.0000g/份)放入锥形瓶中,加入15 倍体积95%乙醇,利用超声提取法,超声设置功率为60W,温度50 ℃、40min 进行提取,提取液进行抽滤,滤液备用。

以绿原酸标准品配制标准溶液(95%乙醇为溶剂)试剂空白作为参比,在最大吸收波长330nm 处测定吸光度值,以吸光度值作为纵坐标,绿原酸浓度作为横坐标,绘制标准曲线。

2 研究结果

2.1 多糖含量测定结果

用紫外可见分光光度计于490nm 处测定各葡萄糖标准溶液的吸光度值(A),然后以吸光度值(A)为纵坐标,以葡萄糖标准溶液的浓度(μg/mL)为横坐标,回归方程y=0.0064x+0.0048,相关系数R2=0.9993,表明葡萄糖在0-100 μg/mL 浓度范围内呈良好的线性关系。

表1 多糖含量测定结果

4 种蕨类植物多糖含量由高到低顺序依次为半边旗>剑叶凤尾蕨>卷柏>长叶实蕨,含量最高的半边旗或比含量最低的长叶实蕨高出了1.5072%,这个差值甚至高于卷柏的含量。较高的两个种均属于凤尾蕨属。

2.2 黄酮含量测定结果

用紫外可见分光光度计于520nm 处测定各芦丁标准溶液的吸光度值(A),然后以吸光度值(A)为纵坐标,以芦丁标准溶液的浓度(μg/mL)为横坐标,回归曲线方程y=0.0124x-0.0104,相关系数=0.9991,表明芦丁在0~48μg/mL 浓度范围内呈良好的线性关系。

表2 总黄酮含量测定结果

黄酮类化合物是药用植物研究中关注度很高的活性成分。4 种蕨黄酮含量的差异不如多糖明显,含量由高到低依次为长叶实蕨>卷柏>半边旗>剑叶凤尾蕨,与多糖含量的排序几乎相反,长叶实蕨的多糖含量最低但黄酮含量却最高,多糖含量占优势的半边旗和叶凤尾蕨的黄酮含量却较低。

2.3 绿原酸含量的测定结果

用紫外分光光度计于330nm 处测定各绿原酸标准溶液的吸光度值(A),然后以吸光度值(A)为纵坐标,以绿原酸标准溶液浓度(μg/mL)为横坐标,回归曲线方程y=0.0520x-0.0026,相关系数=0.9993,表明绿原酸在0~16μg/mL 浓度范围内呈良好的线性关系。

表3 绿原酸含量测定结果

绿原酸有多种生物活性,通常认为是植物体内最重要的抗菌、抗病毒成分。4 种蕨的绿原酸含量依次为半边旗>卷柏>长叶实蕨>剑叶凤尾蕨,其中半边旗和卷柏的绿原酸含量略占优势,但总体差异不大。

把4 种蕨类植物的多糖、总黄酮及绿原酸含量进行比较(见图1),看它们在不同植物种内的变化趋势。

从图中可以看出,多糖含量相对较高且不同种间的差异明显,半边旗的多糖显著高于其它3 个种;总黄酮和绿原酸的含量在4 种蕨类植物中则比较接近,种间差异很小。

3 讨论

许柑叶对福州市高盖山公园的8 种蕨包括芒萁、乌蕨、蕨、蜈蚣蕨、井栏边蕨、金粉蕨、扇叶铁线蕨、华南毛蕨的多糖做过测定,含量依次为5.49%、0.64%、1.73%、3.83%、1.22%、3.46%、4.76%、1.21%[4];林勤等对福建漳州芝山公园半边旗多糖的测定结果为2.18%[5],实验中4 种蕨的多糖含量在1.2039%~2.7111%之间。在以上共涉及12个种的结果中,不同种蕨类植物的多糖含量差异较明显,含量最高的芒萁可以达到5.49%,最低的乌蕨仅为0.64%,半边旗和剑叶凤尾蕨的含量处于中间位置。

在总黄酮的含量上,苏云山对采自红河、昭通、文山等地的15 个属共32 个种的蕨类植物做过测定,结果狗脊蕨属的狗脊蕨和单芽狗脊的分别达到了8.70%和8.38%,是32 个种中含量最高的[1],其余多数种在1%~5%之间,但云南凤尾蕨仅为0.50%;梁晓华对采自哀牢山国家自然保护区的13 种蕨类植物总黄酮含量也做过测定,大多数蕨的总黄酮含量在1%~4%之间,但大叶假冷蕨叶片的总黄酮含量达到了令人惊讶的10.375%[6],而笔管草却仅为0.1%;傅玉萍对广东湛江寸金产的半边旗的总黄酮含量为0.78%[7]。实验中所测的4 种蕨总黄酮含量在0.2342%~0.3837%之间,处于中下水平。总体来看,总黄酮的含量也与多糖类似,也有较明显的种属差异性。

分析不同文献对多糖和黄酮的测定结果,发现出现明显差异的原因,除了种的因素外,采集地点、采集时间、植物的发育状态、提取部位、提取及测定的方法和步骤等均可能对测定结果产生影响,需要重视这些影响因素带来的数据变化。

绿原酸是药用植物中另一种重要的生物活性物质,但它的化学性质不稳定,在提取过程中易发生异构化,受热、见光易氧化,这给绿原酸的测定增大了难度。有关蕨类植物的绿原酸含量的报导很少,从测定的结果来看,4 种蕨的含量在0.1113%~0.1519%之间,与其它药用植物金银花、山银花相比,并没有优势,但鉴于蕨类植物绿原酸含量方面的资料太少,还有必要展开进一步研究。

实验室在前期用4 种蕨的水提取液进行了抑菌实验,结果发现,当以大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌和黑曲霉作为指示菌时,4 种蕨类植物的水提取物可抑制除黑曲霉以外其余4 种微生物的生长,并以半边旗对大肠杆菌的抑制作用最为明显,并表现出提取液浓度与抑菌性的正相关关系,但这种抑菌活性是否与上述3 种活性成分呈正相关关系,是后期将要继续的工作。

4 结语

多种蕨类植物被载入《本草纲目》《神农本草经》等药典,蕨类植物在民药中也应用广泛,但相关研究成果却不多。应用现代科研手段,对有药用价值的蕨类进行系统研究,不仅是对中药材开发利用的发扬光大,更重要的是把大自然馈赠给人类的资源宝库进行浓度挖掘,更好造福于人类。

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