基于成分-抗氧化關(guān)聯(lián)的洋薊花苞不同溶劑萃取物差異分析

劉蘭玲 徐中利 陳炯朝 顏培正 趙東升 李佳

摘要：基于成分-抗氧化關(guān)聯(lián)模式探究洋薊花苞不同溶劑萃取物中活性成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)及抗氧化功能差異。分別采用水、70%甲醇、70%乙醇和70%丙酮萃取洋薊花苞，通過(guò)對(duì)比各種萃取物中總多酚、總黃酮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，并利用1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）、2，2′-聯(lián)氮-二（3-乙基-苯并噻唑啉-6-磺酸）二銨鹽（ABTS）陽(yáng)離子清除能力和總還原能力評(píng)估其抗氧化活性，綜合分析洋薊花苞不同萃取物主要活性成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)與抗氧化能力之間的相關(guān)性。結(jié)果表明：70%乙醇洋薊花苞萃取物中總多酚、總黃酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大，為（9.14±0.12） mg/g和（13.46±0.42） mg/g；70%甲醇萃取物綜合抗氧化能力最強(qiáng)，清除DPPH、ABTS+的IC50值分別為

0.43 mg/mL和0.10 mg/mL，其萃取物還原力為0.5時(shí)對(duì)應(yīng)的萃取物質(zhì)量濃度（A0.5）為6.42 mg/mL。相關(guān)性分析結(jié)果顯示，總多酚和總黃酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)與DPPH、ABTS+清除力呈極顯著相關(guān)（P<0.01）。70%甲醇洋薊花苞萃取物中含有豐富的多酚、黃酮類(lèi)成分，抗氧化能力最強(qiáng)，該研究可為進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用洋薊資源提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：洋薊花苞；不同溶劑；關(guān)聯(lián)分析；活性成分；抗氧化

中圖分類(lèi)號(hào)：R284.1?? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A?? 文章編號(hào)：1002-4026（2024）01-0017-07

Differential analysis of different solvent extracts from artichoke bud based on component-antioxidant correlation

Abstract∶Based on the component-antioxidant correlation model， the differences in the content of active components and the antioxidant function of different solvent extracts from artichoke bud were explored. Artichoke bud was extracted with water， 70% methanol， 70% ethanol， and 70% acetone. Total polyphenol and flavonoid contents were compared in the various extracts. The 2，2-diphenyl-1-picrylhydrazyl （DPPH）， 2，2′-azino-bis（3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid） （ABTS） cation scavenging capacity and the total reduction capacity were used to evaluate their antioxidant activity. The correlation between the main active ingredients and antioxidant capacity of different extracts from artichoke bud was comprehensively analyzed. The results showed that the levels of total polyphenols and total flavonoids in 70% ethanol extract were the highest， which were （9.14±0.12） mg/g and （13.46±0.42） mg/g， respectively. The extract with 70% methanol has the strongest antioxidant capacity. The IC50 values of scavenging DPPH and ABTS+ were 0.43 mg/mL and 0.10 mg/mL， respectively. Additionally， when the reducing capacity was 0.5， the mass concentration （‘A0.5） of the extract was 6.42 mg/mL. The results of correlation analysis showed that the level of total polyphenols and total flavonoids were significantly correlated with the DPPH and ABTS+ scavenging capacity （‘P<0.01）. The extract with 70% methanol was rich in polyphenols and flavonoids and possessed the strongest antioxidant capacity， which can provide a certain theoretical basis for further development and utilization of artichoke resources.

Key words∶artichoke bud; different solvents; correlation analysis; active ingredients; antioxidants

洋薊（‘Cynaya scolymus ‘L.），又名菊薊、菜薊、食托菜薊等，以“蔬菜之皇”著稱，是菊科菜薊屬藥食兼用草本植物。洋薊原產(chǎn)于地中海，19世紀(jì)引入我國(guó)并廣泛栽培[1]。洋薊的主要可食部分是軟化的莖葉、肉質(zhì)花托和苞片，富含多種微量元素、礦物質(zhì)[2-3]以及洋薊素、綠原酸、木犀草素等功能性成分[4-5]，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保健功能極高[6-7]，具有抗氧化、抗炎、抗癌等多種生物活性[8-10]，常用于治療高血脂、肝功能損傷、細(xì)胞損傷等[2，11-12]。

衰老常誘發(fā)心血管、神經(jīng)、消化、皮膚等疾病[13-14]，嚴(yán)重影響身體健康，其根本原因是以活性氧為代表的自由基積累造成的細(xì)胞性損傷[15-16]。利用不同溶劑提取中藥可以從中篩選更多的天然抗氧化成分，大大提高資源利用率，但溶劑的不同對(duì)萃取物的活性成分與功能具有較大影響[17-18]。洋薊雖然具有良好的抗氧化活性[4，19-20]，但近年來(lái)僅有對(duì)洋薊植株不同部位、洋薊花苞不同部位活性成分與抗氧化活性之間比較的研究[21-22]，鮮有對(duì)洋薊花苞不同溶劑萃取物中活性成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)與抗氧化功能關(guān)聯(lián)分析的研究。

中藥中化學(xué)成分豐富多樣，通過(guò)相關(guān)性分析建立成分與功效關(guān)聯(lián)性模型，可進(jìn)一步篩選出用于營(yíng)養(yǎng)食品添加的功能活性成分[23-24]。因此，本研究擬在成分-抗氧化功效關(guān)聯(lián)模式下，利用4種不同溶劑萃取洋薊花苞，并分析其主要活性成分和生物活性之間的差異及關(guān)聯(lián)性，以期為洋薊資源的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和利用提供一定理論基礎(chǔ)。

1 儀器與材料

1.1 儀器與設(shè)備

FA1204B型萬(wàn)分之一電子天平（上海佑科儀器表有限公司）；KQ-500GVDV雙頻恒溫?cái)?shù)控超聲波清洗器（東莞康士潔超聲波科技有限公司）；ST16R高速冷凍離心機(jī)（中國(guó)賽默飛世爾科技有限公司）；U-3900型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)（日本株式會(huì)社日立高新技術(shù)科技那珂事業(yè)所）；DRHH-S4型數(shù)顯恒溫水浴鍋（上海雙捷實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司）。

1.2 材料與試劑

材料：洋薊花苞（昆明天健安生物科技有限公司）。

試劑：蘆丁、沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)品（純度≥98%）（上海源葉生物科技有限公司）；1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）（純度≥97%）（阿拉丁試劑上海有限公司）；2，2′-聯(lián)氮-二（3-乙基-苯并噻唑啉-6-磺酸）二銨鹽（ABTS）（純度≥98%）、過(guò)硫酸鉀（純度≥99.5%）、氫氧化鈉、鐵氰化鉀、三氯乙酸、三氯化鐵、無(wú)水甲醇、無(wú)水乙醇、無(wú)水丙酮（分析純）（上海麥克林生化科技有限公司）；福林-酚試劑、硝酸鋁、亞硝酸鈉（分析純）（中國(guó)醫(yī)藥集團(tuán)上海化學(xué)試劑公司）。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 洋薊花苞的不同溶劑萃取物溶液的制備

參考楊美蓮等[25]的萃取工藝，將洋薊花苞粉碎，過(guò)3號(hào)篩，精密稱取1.0 g，按料液比1 g：20 mL分別加入水、70%乙醇、70%甲醇、70%丙酮，于45 ℃、45 kHz條件下超聲萃取40 min，10 000 r/min離心20 min，取上清液作為供試品溶液。

2.2 福林酚法測(cè)定多酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)

按照文獻(xiàn)[25-26]報(bào)道的方法，以沒(méi)食子酸為標(biāo)準(zhǔn)品，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為A多酚=82.64C+0.027 4，r=0.999 6，線性濃度范圍為0.002～0.010 mg/mL。測(cè)定不同洋薊花苞萃取物溶液吸光度，帶入線性回歸方程，計(jì)算總多酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

2.3 亞硝酸鈉法測(cè)定黃酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)

按照文獻(xiàn)[21，27]報(bào)道的方法，以蘆丁為標(biāo)準(zhǔn)品，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線方程A黃酮=123.84C－0.020 9，r=0.999 8，線性質(zhì)量濃度范圍為0.024～0.064 mg/mL。測(cè)定不同洋薊花苞萃取物溶液吸光度，帶入線性回歸方程，計(jì)算總黃酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

2.4 抗氧化活性研究

2.4.1 DPPH清除能力的測(cè)定

參考文獻(xiàn)[19，28]報(bào)道的測(cè)定方法，移取1 mL不同濃度的不同溶劑洋薊萃取物溶液，反應(yīng)后測(cè)定吸光度并按照式（1）計(jì)算清除率C，參比溶液為1 mL萃取劑加入無(wú)水乙醇定容到10 mL。

式中A0為1 mL萃取劑加2 mL DPPH無(wú)水乙醇溶液的吸光度，A1為1 mL樣品溶液加2 mL DPPH無(wú)水乙醇溶液的吸光度，A2為1 mL樣品溶液加2 mL無(wú)水乙醇的吸光度。

2.4.2 ABTS+清除能力

參考文獻(xiàn)[25]報(bào)道的測(cè)定方法，將88 μL過(guò)硫酸鉀水溶液（濃度為0.04 mol/L）與5 mL ABTS水溶液（濃度為0.007 mol/L）充分混勻，室溫避光放置20 h后，得到ABTS儲(chǔ)備液，然后用無(wú)水乙醇進(jìn)行稀釋?zhuān)?0 ℃，734 nm下的吸光度為0.70，得到ABTS工作液備用。取1 mL不同濃度的供試品溶液與4 mL ABTS工作液混合均勻，無(wú)水乙醇定容至10 mL，10 s后在30 ℃水浴中保溫6 min，設(shè)置參比為1 mL萃取劑加入無(wú)水乙醇溶液，于734 nm下測(cè)定吸光度，按照公式（2）計(jì)算ABTS+清除率C：

式中A0為1 mL萃取劑加4 mL ABTS工作液的吸光度，A1為1 mL樣品溶液加4 mL ABTS工作液的吸光度，A2為1 mL樣品溶液加4 mL無(wú)水乙醇的吸光度。

2.4.3 鐵氰化鉀法測(cè)定還原能力

采用文獻(xiàn)[29]報(bào)道的抗氧化還原能力測(cè)定方法，調(diào)節(jié)磷酸鹽緩沖溶液的pH為7.4。配制不同濃度的洋薊花苞不同萃取物溶液進(jìn)行測(cè)定，參比為同體積不同萃取劑代替供試品溶液，以吸光度表示還原力，吸光度越高，說(shuō)明其還原力越強(qiáng)。

2.5 數(shù)據(jù)處理

每個(gè)樣品均平行測(cè)定3次，結(jié)果用（平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差）表示。采用GraphPad Prism 8.4.2軟件繪圖，用SPSS 26.0 進(jìn)行皮爾遜相關(guān)系數(shù)顯著性分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同溶劑萃取物總多酚、總黃酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)分析

如表1所示，利用不同溶劑萃取洋薊花苞，70%甲醇萃取物、70%乙醇萃取物和70%丙酮萃取物中總多酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，分別為（9.07±0.08） mg/g、（9.14±0.12） mg/g和（8.50±0.20） mg/g，顯著高于水萃取物中總多酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)（7.89±0.06） mg/g（P<0.05）。70%乙醇萃取物中總黃酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高為（13.46±0.42） mg/g，顯著高于其他3種萃取物中總黃酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)（P<0.05）。根據(jù)相似相溶原理，認(rèn)為洋薊花苞中的總多酚、總黃酮類(lèi)活性物質(zhì)結(jié)構(gòu)與醇類(lèi)試劑結(jié)構(gòu)更相似，更易溶于乙醇等醇類(lèi)有機(jī)溶劑，這和廖霞等[30]的烏天麻中多酚類(lèi)、黃酮類(lèi)物質(zhì)更易溶于70%醇溶劑的結(jié)果相似。

3.2 洋薊不同溶劑萃取物的抗氧化活性比較

3.2.1 DPPH清除能力的比較

由圖1（a）所示，洋薊花苞各種萃取物均具備一定的清除DPPH能力，當(dāng)樣品溶液質(zhì)量濃度在0.5～3.0 mg/mL時(shí)，各種萃取物對(duì)DPPH清除率逐漸增加，這與王振帥等[22]研究的洋薊花苞汁清除DPPH能力的試驗(yàn)結(jié)果一致。在3.0～4.0 mg/mL范圍內(nèi)，清除率達(dá)到平穩(wěn)狀態(tài)。當(dāng)萃取物質(zhì)量濃度達(dá)到4.0 mg/mL時(shí)，70%甲醇萃取物清除DPPH能力最強(qiáng)，為96.67%；其次是70%乙醇、70%丙酮和水萃取物，清除率分別為95.83%、91.46%和87.20%，但均小于維生素C對(duì)照組的97.30%。由圖1（b）所示，各萃取物清除DPPH的半數(shù)清除濃度（median elimination concentration，IC50）值均大于維生素C對(duì)照組，水萃取物、70%甲醇萃取物、70%乙醇萃取物和70%丙酮萃取物的IC50值分別為1.18、0.43、0.68、0.52 mg/mL，說(shuō)明70%甲醇萃取物的DPPH清除能力最強(qiáng)，顯著低于其他3種溶劑萃取物的IC50值（P<0.05）。

3.2.2 ABTS+清除能力的比較

由圖2（a）可知，洋薊花苞不同溶劑萃取物溶液質(zhì)量濃度在0.1～0.3 mg/mL時(shí)，ABTS+清除率上升幅度較大；當(dāng)溶液質(zhì)量濃度為0.3～0.5 mg/mL時(shí)，清除率上升變慢逐漸達(dá)到平穩(wěn)狀態(tài)；在0.5 mg/mL時(shí)，清除率均超過(guò)95%，略低于維生素C對(duì)照組，與王箴言等[31]研究樺褐孔菌清除ABTS+的能力結(jié)果相似。由圖2（b）可知，當(dāng)ABTS+清除率達(dá)到一半時(shí)，70%甲醇、70%丙酮、70%乙醇和水萃取物的質(zhì)量濃度分別為0.09、0.10、0.11和0.12 mg/mL，大于維生素C對(duì)照組0.05 mg/mL，且70%甲醇萃取物的IC50值與其他萃取物的IC50值差異顯著（P<0.05），說(shuō)明70%甲醇萃取物清除ABTS+性能最強(qiáng)。

3.2.3 不同溶劑洋薊萃取物的還原能力比較

由圖3（a）可知，維生素C對(duì)照組的還原力明顯高于各樣品組，當(dāng)維生素C的質(zhì)量濃度在5.0～25.0 mg/mL時(shí)，還原能力基本保持在2.62～2.73。洋薊花苞不同溶劑萃取物質(zhì)量濃度在5.0～25.0 mg/mL時(shí)，吸光度隨萃取物濃度的升高不斷增大，說(shuō)明還原能力不斷增強(qiáng)，與范亦菲等[32]的枸杞還原能力隨樣品濃度的增加而增加結(jié)果相同。當(dāng)萃取物質(zhì)量濃度達(dá)到25.0 mg/mL時(shí)，還原能力由大到小順序?yàn)樗?0%甲醇、70%乙醇和70%丙酮萃取物，對(duì)應(yīng)還原能力分別為1.30、1.11、1.05和1.04。由圖3（b）可知，各萃取物吸光度達(dá)到0.5時(shí)（A0.5）對(duì)應(yīng)濃度均大于維生素C對(duì)照組，洋薊花苞不同溶劑萃取物還原能力的A0.5值對(duì)應(yīng)質(zhì)量濃度由大到小為：70%丙酮萃取物、水萃取物、70%乙醇萃取物、70%甲醇萃取物，表明70%甲醇萃取物還原能力最好，A0.5值對(duì)應(yīng)質(zhì)量濃度為6.42 mg/mL，顯著低于其他3種溶劑萃取物的A0.5值對(duì)應(yīng)質(zhì)量濃度（P<0.05）。

3.3 相關(guān)性分析

根據(jù)不同濃度萃取物中的總多酚、總黃酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)與抗氧化不同指標(biāo)的關(guān)聯(lián)性分析，初步構(gòu)建洋薊花苞不同濃度萃取物主要活性成分-抗氧化功效關(guān)聯(lián)模型。由表2可知，總多酚、總黃酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)與DPPH、ABTS+清除率呈極顯著相關(guān)（‘P<0.01），說(shuō)明洋薊花苞萃取物中主要活性成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高，抗氧化能力就越高，表明洋薊花苞中多酚類(lèi)、黃酮類(lèi)化合物是主要的抗氧化成分，這與宋曙輝等[19]報(bào)道的朝鮮薊葉DPPH清除率與其含有總多酚、總黃酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈正相關(guān)結(jié)果相似。也進(jìn)一步證實(shí)了多酚類(lèi)、黃酮類(lèi)化合物可作為天然抗氧化劑的主要成分[33-34]，而總多酚、總黃酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)與還原能力的相關(guān)性顯著不明顯（‘P＞0.05）。

4 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)在利用4種不同溶劑萃取洋薊花苞的基礎(chǔ)上，通過(guò)皮爾遜相關(guān)系數(shù)分析不同萃取物中主要活性成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)與抗氧化能力差異。結(jié)果顯示，70%乙醇、70%甲醇萃取物比水、70%丙酮萃取物中總多酚、總黃酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)高，且具有較好的抗氧化活性，這可能是由于不同溶劑極性不同，萃取洋薊花苞所得總多酚和總黃酮的種類(lèi)和質(zhì)量分?jǐn)?shù)差別較大，不同活性成分間存在相互協(xié)同或拮抗作用，從而影響不同萃取物的抗氧化能力。不同溶劑萃取洋薊花苞中總多酚和總黃酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈正相關(guān)（‘P<0.01），這主要是因?yàn)檠笏E花苞中總多酚和總黃酮在不同提取溶劑中的溶解性不同所致。

綜上所述，70%乙醇和70%甲醇可以從洋薊花苞中萃取較多的多酚、黃酮類(lèi)成分，且其萃取物的抗氧化能力更強(qiáng)，有望從中尋找天然抗氧化劑，但其具體抗氧化活性成分及作用機(jī)理仍需進(jìn)一步研究。本研究通過(guò)探究不同極性溶劑對(duì)洋薊萃取物主要活性成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)及抗氧化功能的影響，可為進(jìn)一步從洋薊資源中篩選天然抗氧化劑提供一定的理論指導(dǎo)。

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