葛根提取物抗氧化活性研究3

葛根提取物抗氧化活性研究3 葛根提取物抗氧化活性研究 谭斌,刘燕丽,易雄华,张琳,周玮,彭英祥 摘要:[目的]研究葛根提取物对羟自由基(.OH)和超氧阴离子自由基 (O-.)作2用。[]采用改良的邻苯三酚自氧化法对葛根水提取物清除超氧阴离子自由基 (O-.)作用和葛根醇提物能抑制羟自由基产生的效果进行了研究。[结果]葛根或2 葛根粉提取物对.OH的产生有一定的抑制作用,对超氧阴自由基有一定的清除作用。[结论]葛根提取物具有较强的抗氧化作用,能增强机体防御自由基损伤的能力。 关键词:葛根或葛根粉,提取物,羟自由基,超氧阴离子自由基,抗氧化作用,自由基损伤 前言:中药葛根为豆科多年生落叶藤本植物野葛pueraria lobata(willd.)ohwi或干葛藤pueraria thomsoniiBenth.的根。葛根主产于四川,重庆,河南,河北等地;干葛藤习称“粉葛”,主产于广东、广西等地。辛凉,味甘,具解退热、生津止渴、升阳止泻、解肌透疹等功效,中医常用于外感发热头痛,颈项强痛,消渴及麻疹不透,热痢、泄泻等症。葛根含有葛根素(puararin)、大豆苷元(daidzein)、4′甲氧基葛根素(4′-methoxy p uctarin)4′,7二葡萄糖苷等成分,1,。生物体在代谢过程中产生的氧自由基及其诱导的氧化反应对体内脂类、蛋白质、核酸、糖类等造成的氧化损害是引发炎症、心脑血管疾病、心脏疾病的重要因素,同时食用油脂和含脂食品、化妆品的酸败变质也与氧自由基氧化有关。BHT、BHA等合成抗氧化剂由于潜在的毒副作用而被许多国家禁用后,研究者开始从中草药中寻找天然、高效、低毒的抗氧化剂[2]。由于内源性抗氧化剂和自由基清除的位限性,抗氧化作用只能发生在抗氧化剂存在部位的周围;而脂溶性促发荆诱导的自由基大都作用在细胞膜上,作为水溶性抗氧化剂的效用就受到了一定限制,因此,除非加人外源性抗氧化剂,使已生成的自由基淬灭,以终止自由基链反应。中草药中的抗氧化成份,可有效清除产生的过量活性介质[3]。葛根就是其中之一,因此现在对葛根提取物抗氧化活性研究做一综述: 1 葛根开发现状 1.1 资源探讨 天然植物开发时资源是一个重要问有些植物资源由于条件限制,种植面积少, 生长慢、产量低,进行小规模开发时尚可保证生产原料的供应,进行大规模开发时,往往会造成原料供不应求,使生产受到影响,甚至由于植物资源过度利用,破坏生 态环境。我国葛根开发利用则不会存在资源不足的问题, 因为?葛根在我国分布很广泛,除西藏、新疆外全国各省区均有分布,主要产区有江西、湖南、湖北、广东、广西、四川、云南、浙江、福建、河南、陕西等省。?葛根适应性强, 在荒山林地均可生长,可以大面积种植,同时它生长较快,葛根产量高。?近年来由于葛根得到开发利用,经济价值提高,种葛根有良好收益,激发了广大葛农的积极性, 很多地区种葛面积大为增加。所以不仅可以保证国内葛根大规模开发时所需原料的供应,而且可以保证大量出口的需要。有关调查资料表明[4]葛属(pueraria DC)植物全世界有近18种,主要分布于亚热带和温带地区,我国为葛属植物的分布中心,约有9种和2变种,集中分布在云南及其邻近省区。在我国药用的葛根种类为野葛和粉葛。野葛在我国分布较广,资源较为丰富。从成分分析结果看,野葛的葛根素(puerarin)及总黄酮显著高于本属其它植物,粉葛次之。研究者认为,除野葛和粉葛外其他种均不宜作葛根药用。孙恩玲[5]分析结果表明,除野葛的总黄酮成分明显高于粉葛外,其水溶性、醇溶性成分的含量亦明显高于粉葛,葛根含黄酮量除与品种不同有关外,不同的采集期含黄酮量不同,以花期和果期含量最高。曾明[6]采用紫外光谱法对国产9种葛根进行鉴定,紫外光谱分析结果可将葛根大致分为4类,其λ249?lnm吸收的为第1类,3个种,野葛和粉葛为第I类,其黄酮类有效成分与其他种有较大差别,采自全国10个产地的野葛紫外光谱几乎完全一致;峨媚葛 和第?类的过度型;第?类的具有λ259?lnm 吸收峰,有3个(P.omeiensis)为第? 种;第?类具有λ330nm 吸收峰;第?类原阶光谱无明显的吸收峰,各1种。研究指出,第?、?、?类的总黄酮及葛根素等异黄酮类有效成分均比第I类低很多, 根据其峰形、峰位、导不宜作为葛根使用。通过紫外光谱可将不同品种的葛根, 数光谱的震幅高度比的不同来加以区分鉴别。 1.2 利用价值 近年来通过现代科学技术手段对葛根利用价值有了更多发现,特别是葛根中含有丰富的葛根素、大豆甙元等物质,已引起国内外科学家的重视,开展了大量试验研究工作,取得很好成果,为葛根进一步开发利用打下良好基础。这表现在?随着葛根的药效作用进一步查明,用葛根为主要原料的中成药品种逐步增加,功效主治范围扩大,适用人群更为广泛。一些新药正在研制和试用。?葛根已于1998 年被国家卫生部列入药食同源的天然植物资源名单中,这也使葛根开发利用价值大为提高,开发范围更广泛;除开发药品外,还可以开发各种营养保健食品。 1.3葛根化学成分研究: 对葛根化学成分进行了多项研究和测定工作,主要有以下几方面: 葛根化合成分测定表明,葛根含异黄酮成分葛根素( puerarin) 、葛根素木糖甙( puerar in xy loside) 、大豆黄酮( Daidzein ) 、大豆黄酮甙( Daidzin) 及B-谷甾醇(B-Sitosterol) 、花生酸( Arachidicacid) [7]。对我国葛属9种和1变种植物进行研究表明野葛的葛根素及总黄酮含量显著高于同属其它植物,粉葛次之。野葛总黄酮含量达7.6%[8]。葛根的营养成分测定表明,它含有多种矿质元素( 钙、磷、铁、锌、硒、硅等)和维生素,还含有丰富的氨基酸,尤其是人体不能合成的必需氨基酸,即含有赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、 缬氨酸,以及儿童必需的组氨酸[9]。葛根中淀粉含量很高,新鲜葛根中含量为20% 左右,干葛根淀粉含量达35%- 40%。葛根淀粉具有糊化温度低、淀粉透明度高、粘度稳定性强等特点[10]。对葛根主要有效成分总黄酮及葛根素等提取分离提纯方法进行了研究。在葛根总黄酮提取的方法中,醇提法、铅盐法和水提法比较,醇提法优于其他两种方法[11]。冷浸法、回流法较铅盐沉淀法得率高,且操作简便,冷浸法又较回流法简便,收得率高、含量高[12]。葛根提取总黄酮后,以盐酸水解提取物,将水解液用氯仿萃取和分离出大豆甙元和葛根素[13]。采用超声萃取法从葛根中提取黄酮活性成分具有省时、节约能源、总黄酮提取率和产品纯度高的优点[14]。 1.4 葛根及其主要成分的药理作用[15] 1.4.1 心血管系统作用 1.4.1.1 降低血压,减缓心率,降低心肌耗氧量: 葛根对正常和高血压的动物均有一定的降压作用,葛根浸膏能对抗异丙肾上腺素引起的升压,减弱甚至完全抵消肾上腺素的升压,增强其降压作用,对抗异丙肾上腺素引起的心率加快。葛根素有明显的降压作用,有报道称,这种作用与其直接作用于血管有关。葛根素能抑制肾上腺素对腺苷酸环化酶的激活作用。葛根素是 通过阻断β受体起到降压作用。 β受体阻断剂, 1.4.1.2 扩张冠状血管,改善心肌的代谢: 葛根总黄酮和葛根素可以明显地扩张正常和痉挛的冠状血管,从而改善缺血区 而且随着剂量的增加而加强。两者均可对抗垂体后叶素引起的大鼠的心肌血供, 急性心肌缺血,很有可能是扩张冠状动脉的结果。此外,葛根素还可以明显减少因缺血引起的心肌乳酸的产生,降低再灌流时的心肌水含量。 1.4.1.3 抑制动脉硬化,改善微循环: 葛根素有防治动脉硬化和促使血管软化的作用。葛根素可促进正常金黄地鼠脑循环和改善造模引起的局部微循环障碍,其作用机理是增加微血管运动的振幅,提高局部血流量。此外,葛根素对于正常鼠脑循环和去甲肾上腺素引起的微循环障碍都有明显的改善作用,葛根素能改善异丙肾上腺素引起的小鼠微循环障碍, 可使毛细血管前小动脉的冠径增加,流速加快。 1..1.4 对血液流变学的影响: 葛根素可以用于治疗视网膜动脉阻塞,其对血管和血液只起物理作用,对血液的化学性质无影响。治疗后,病人的全血比黏度、红细胞电泳、血球压积和纤维蛋白原均见明显降低,而对全血还原黏度、血浆比黏度、血沉几乎无影响。 1.4.2 降低血糖和血脂 葛根素及葛根素与阿司匹林复方均可使四氧嘧啶性高血糖大鼠的血糖明显 下降,但对肾上腺素性高血糖无效。阿司匹林虽无降糖作用,但是可以增强葛根 素的药性。葛根素的降糖机理不明。大剂量的葛根素(500mg / kg) 能明显降低血清胆固醇,但对血清游离脂肪酸和甘油三酯则无明显影响。 1.4.3 抗氧自由基及解酒作用 葛根能通过清除氧自由基和抗脂质过氧化而使酒精导致的血清黏度异常变化恢复到正常状态。葛根异黄酮类化合物可显著抑制氧化损伤引起的红细胞溶血、微粒体活性氧类( - OH?, O- ) 造成的过氧化反应的发生发展,并提高体内SOD 2 活性强度,葛根中的葛根素、大豆甙元及大豆甙均可抑制嗜酒大鼠的酒精消耗,大豆甙与酒精溶液同时胃内给药,乙醇血浓度( blood alcohol concentrate- ion,BAC) 峰值降低且延后,并可以缩短由酒精摄入诱发的睡眠时间。进一步实验表明大豆甙对BAC 的抑制作用主要是通过延缓胃排空达到的。给药期间大鼠的饮食和体重不受影响。 1.4.4 抗肿瘤 细胞色素P450是药物代谢酶系统中重要组成部分,参与药物或毒物的代谢。葛根可减少细胞色素P450催化的药物代谢。给Wistar大鼠灌喂葛根总黄酮,其细胞色素P450的活性明显增强,表明葛根总黄酮可明显诱导P450的作用,对解释本品抗致突变、抗致畸、抗致癌作用的部分机制提供了可能的依据。 1.4.5 益智作用 在避暗法实验中,小鼠口服葛根总黄酮400mg/kg,800mg/kg,1200mg/kg连续7天,均能对抗东莨菪碱、亚硝酸钠、乙醇、氮气吸入及双侧颈总动脉阻断再灌流引起的记忆障碍;500mg/kg,1000mg/kg连续42天,均可显著改善D-半乳糖所致亚急性衰老小鼠的记忆功能。 1.4.6 毒性 实验急性和亚急性毒性试验表明葛根及其制剂基本属于无毒化合物。Ames 染色体畸变分析未显示有遗传毒性,微核测定未显示出对靶细胞 试验为阴性, 的致突变活性,致畸试验表明对胎鼠无致畸作用。 1.4.7 体内代谢及药代动力学 24小时后有两种代谢产物,即大 人肠道细菌培养基中加入葛根素或大豆甙, 豆甙元和calycosin。而且两种代谢产物的体外细胞毒性均低于葛根素和大豆甙。 葛根素经口服和静脉给药均可吸收,人静脉注射5mg/kg 符合二室开放模型。健康人分布半衰期(t[015α])、清除半衰期(t[015β])分别为1013分钟7410分钟, 平均滞留时间(MRT)为1128小时,说明葛根素在人体内分布快而广,消除快,不易蓄积。葛根素主要分布在肾、血浆、肝,其它脏器次之,可通过血脑屏障进入脑组织, 与血浆蛋白结合率为2416%。 1.5. 临床应用[16] 1.5.1 中医临床应用 中医运用葛根治疗以下病证:脾虚泄泻、消渴、骨痹、中暑、胸痹、心悸、头 晕、耳鸣耳聋、缺乳等。 1.5.2 现代临床应用 1.5.2.1 心肌梗死及心律失常 对30例心肌梗死患者用葛根素治疗后,患者心肌氧耗指数下降,磷酸肌酸激酶含量降低,心电图明显改善,心肌梗死扩展率降低,最终梗死范围减少;13例早搏患者(室性早搏10例,房性早搏3例)应用葛根素治疗后,改善症状有效率为53%, 减少早搏次数有效率为38%,说明葛根素对治疗心律失常有作用。 1.5.2.2 高血压及高黏滞血症 50 例患者应用葛根素治疗后,平均动脉压由治疗前的16.89?2.13kPa降为 治疗后的14.90?2.13kPa,治疗结束时有效率为76%;26例冠心病患者用葛根素治疗后,发现全血比黏度、还原黏度、血栓长度、血栓干重、血小板黏附率均明显降低,表明葛根素可改善冠心病患者的高黏血症。 1.5.2.3 视网膜动脉阻塞 180例(186眼)视网膜动脉阻塞患者应用葛根素治疗后,显效42眼,有效109眼, 无效35眼,总有效率为81.2%,其中有68例患者进行了视网膜莹光造影,可见微循环时间缩短,同时证明葛根素有明显的增进视力,扩大视野等作用。 1.5.2.4 突发性耳聋 30例患者应用葛根素治疗后,听力和甲级微循环得到改善。 2 葛根开发研究展望 随着生活水平的提高,人们的健康意识也不断提高,天然绿色食品将倍受青睐。我国葛根资源丰富,开发葛根系列产品潜力大,市场广阔。对葛根提取物抗氧化活性的研究将不断阐明其构效关系,量效关系,这定会把葛根的研究推向一个更高的高度。 结语: 以天然植物抗氧化剂取代合成抗氧化剂是今后食品饮料工业发展的趋势。同时从天然中草药中寻找新的清除体内氧由基的抗氧化剂也将是现代医药、保健行业的发展方向。目的就是为老药提出新的抗氧化机制,或使老药新用,利用祖国医 用新的中医理论学成就(弄清真由基及自由基引趁的疾病与中医理论阉的联系, 指导临床用药。因而从天然中草药中筛选和开发抗氧化作用确切、安全无毒的新品种或分离提取其有效抗氧化成分,已是当务之急。中草药抗氧化作用有很大可挖掘的潜能,加之运用现代科学技术(结合现代中医药学理论,尽早创立中西医结 定将有益于中草药抗氧化剂的开发和应用。本研究主要是台的抗氧化理论体系, 从葛根水提取物清除超氧阴离子自由基 (O-)作用和葛根醇提物能抑制羟自由2 基(.OH)产生的效果方面来证明葛根有较强的抗氧化作用。 参考文献: [1, 崔树明.中药葛根的药理研究及进展,J,.内蒙古中医药杂志,2005(S1):5860( [2] Valko M, Leibfritz D, Moncol J, Cronin M T D, Mazur M, Telser J. 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