水杨酸与紫外线处理桑枝对其提取物抗氧化与抑制α-葡萄糖苷酶活性的影响

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桑枝是一味传统的中药材,味苦,微寒,入肝经,有祛风、通络的功效,属理气药。当代药理学研究发现,桑枝具有众多功效,如:抗氧化、降血糖、祛风清热、凉血明目等。因此,桑枝具有开发成很多相关产品的巨大潜力。同时,植物的药理活性都是由其含有的活性成分所决定,探究桑枝药用功效的物质基础对于桑枝的深度开发利用也非常重要。在蚕桑产业中,虽然每年都会产生大量的废弃桑枝,但目前为止,市面上却很少有利用桑枝开发出的保健食品、护肤品或药品,这是因为其生物活性成分并不显著到进行开发利用。植物体内的活性物质,是植物适应或抵御不良生态环境而产生,因此,利用生物胁迫,人工诱导桑枝产生活性物质从而显著增强其生物活性可行,且具有重要意义。水杨酸(Salicylic acid,SA)是调节植物对生物胁迫响应的关键内源信号分子;紫外线照射是一种植物外在的非生物因子胁迫,它们都能引起植物体次生代谢产物含量的改变。前人已成功利用SA和紫外诱导桑枝以增加特定次生代谢产物的含量,但诱导桑枝增强其相关生物活性的研究还未见报道。因此,本文探索了SA刺激与紫外线照射对桑枝抗氧化及抑制α-葡萄糖苷酶活性的影响,筛选出最佳活性诱导条件;并结合文献,利用HPLC、LC-MS等技术手段对引起活性增强的具体物质进行结构鉴定、含量与活性检测。具体内容及结果如下:1.最佳诱导条件的确定分别以SA浸渍(以时间为变量)与紫外线照射(以波长及时间为变量)为处理方法,对处理样品的70%乙醇提取物体外抗氧化活性以及抑制α-葡萄糖苷酶活性进行了研究,结果表明:SA处理60 s的桑枝提取物,其清除DPPH.自由基能力与其余处理组相比没有显著差别,而具有较好的ABTS+.清除率、铁离子还原能力。SA处理20 s、60 s时桑枝提取物均具有较好的α-葡萄糖苷酶抑制活性。因此,SA处理60 s具有较强的抗氧化活性和降血糖活性。UVB照射6 min的清除ABTS+.自由基与铁离子还原能力都最强。紫外处理后桑枝提取物具有抗氧化性,但效果都不如SA处理好,则选择SA处理60 s作为抗氧化模型的最佳处理条件进行后续实验。不同紫外波长条件下,UVA照射10 min的样品抑制α-葡萄糖苷酶活性最强(IC50值为0.08 mg/m L),则在评估抑制α-葡萄糖苷酶活性这个模型上选择UVA处理10 min为最佳处理条件。2.诱导后桑枝提取物活性增强的物质基础分析用以上最佳条件对桑枝诱导处理,并对该桑枝提取物进行HPLC与LC-MS分析检测,结合文献,分析鉴定导致活性增强的物质,将其与标准品进行HPLC比对验证。结果表明:相对于对照组,SA处理60 s桑枝提取物中主要有3种物质的色谱峰面积明显增加,最终鉴定为桑皮苷A(Mulberroside A,Mul-A)、氧化白藜芦醇(Oxyresveratrol,OXY)、白藜芦醇(Resveratrol,RES),UVA照射10 min的样品中检测到1种物质的色谱峰面积明显增加,最终鉴定为桑辛素(Morusin)。同时对桑枝中不具有紫外吸收但能显著抑制α-葡萄糖苷酶活性的1-脱氧野尻霉素(1-deoxynojirimycin,1-DNJ)进行了检测,发现其含量也发生了大幅度升高。3.活性与含量测定对5种可能导致活性发生显著增强的单体物质分别进行了体外抗氧化和抑制α-葡萄糖苷酶活性测定。Mul-A,OXY,RES具有较好的抗氧化活性,它们清除DPPH.自由基的IC50分别为138.6μg/m L、5.7μg/m L、23.1μg/m L;清除ABTS+.自由基的IC50分别为6.9μg/m L、8.5μg/m L、15.7μg/m L;对Fe3+的还原能力(FRAP)的值分别为60.1μg Fe SO4/μg、36.0μg Fe SO4/μg、30.4μg Fe SO4/μg。通过含量检测发现,SA处理60 s后,Mul-A的含量由0.36%升高到0.64%;OXY的含量由0.43%升高到0.80%;RES的含量由0.024%升高到0.086%。在降血糖活性中,桑辛素与DNJ均有较强的α-葡萄糖苷酶抑制活性,其IC50值分别为8.7μg/m L、1.85μg/m L。经过含量测定发现处理后两者的含量均显著上升:前者含量分别从0.07%增加到0.58%、后者含量从5%增加到8.8%。综上所述,经过SA与紫外诱导处理,可显著增强桑枝的抗氧化与α-葡萄糖苷酶抑制活性,其中某些抗氧化活性物质与降血糖活性物质的含量也有明显提高。这为桑枝次生代谢产物的开发利用提供了研究基础,也为增加蚕桑产业经济附加值提供了科学依据。
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