榆树叶皮果成分分析及其抗氧化和抑制α-葡萄糖苷酶活性研究

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榆树(Ulmus pumilaL.),又名白榆,家榆,在分类学上归属于榆科榆属,是河南省主要特色乡土树种之一,具有较高的药用和食用价值。榆树富含黄酮、酚酸、多糖、萜烯、脂肪酸等活性成分,具有抗氧化、抑菌、抗炎、抗癌、保肝等功效。目前,对榆树的研究主要集中于榆树皮天然成分的提取、分离与鉴定,关于榆树不同部位抗氧化和抑制α-葡萄糖苷酶活性的研究较少。基于此,本研究以榆树叶皮果为试验对象,通过分光光度法对其主要化学成分含量进行测定,采用高效液相色谱-质谱串联(HPLC-MS)法分别测定酚类物质含量、单糖含量,并进一步探究其水提液的抗氧化活性和对α-葡萄糖苷酶的抑制能力,以及活性成分与生物活性的关联,以期为榆树资源的合理开发利用提供一定理论依据。主要研究结果如下:(1)通过紫外-可见光谱(UV-Vis)和傅里叶-红外光谱(FT-IR)分别对榆树叶皮果(三月叶、六月叶、十月叶、皮和果)水提液及粉末进行表征,结果显示,UV-Vis和FT-IR光谱中均出现黄酮酚类和糖类物质的特征吸收峰,且具有一定相似性;同时采用硝酸铝比色法、福林酚法、苯酚硫酸法分别测定总黄酮、总酚和多糖含量。结果显示,皮中总黄酮、总酚和多糖含量均高于叶和果,表明皮可能具有较高的开发利用价值。(2)采用高效液相色谱-质谱串联(HPLC-MS)法测定榆树叶皮果中六种酚类物质(儿茶素、表儿茶素、槲皮素、芦丁、绿原酸、阿魏酸)含量,通过确立的检测方法,在一定浓度范围内,六种酚类物质线性关系良好,且精密度、重复性、加标回收率均符合分析要求。结果表明,在榆树叶皮果中均检测到六种酚类物质,其中绿原酸含量较丰富,在1.44~13.76 mg/g间;其次是表儿茶素,含量在363.60~8476.69 μg/g间;儿茶素含量在44.53~8211.70 μg/g间;芦丁含量在11.03~1198.70 μg/g间;阿魏酸含量在57.34~729.23 μg/g间;槲皮素含量最低,在29.16~68.85 μg/g间。各试样中六种酚类物质总含量在2.40~18.35 mg/g间,整体表现为皮高于叶和果,且表儿茶素和儿茶素含量显著高于其它两个部位。(3)采用高效液相色谱-质谱联用技术(HPLC-MS)测定榆树叶皮果四种单糖含量,在200~5000 mg/L浓度范围内,鼠李糖、木糖、半乳糖、甘露醇线性关系良好,且方法的精密度、重复性、稳定性及加标回收率均满足分析要求。根据建立的HPLC-MS方法检测出榆树叶皮果中半乳糖含量在36.84~313.21 mg/g间;木糖含量在22.54~128.74 mg/g间;鼠李糖含量在21.47~81.26mg/g间;甘露醇含量在18.43~67.63mg/g间。各试样中四种单糖总含量在116.12~590.84mg/g间,整体表现为皮高于叶和果,与酚类物质测定结果具有一致性,表明榆树皮中酚类与多糖类物质含量丰富。(4)利用DPPH、ABTS自由基清除法和FRAP铁离子还原法评价榆树叶皮果水提液的抗氧化活性;通过pNPG法检测其水提液的α-葡萄糖苷酶抑制能力,结合酶促反应抑制动力学探究抑制作用类型。结果显示,皮水提液的抗氧化活性和对α-葡萄糖苷酶抑制能力均较强,三个不同时期叶中,六月叶水提液抗氧化活性较强,十月叶水提液对α-葡萄糖苷酶的抑制能力较强。此外,榆树叶皮果水提液对α-葡萄糖苷酶的抑制均可逆,其中六月叶、皮及果抑制类型均为混合Ⅰ型抑制,三月和十月叶抑制类型分别为竞争性和非竞争性抑制,抑制类型不同,说明与酶的结合位点可能存在差异。成分与活性相关性分析结果显示,榆树叶皮果中总黄酮、总酚、多糖及六种所检测酚类物质与DPPH、ABTS、FRAP、α-葡萄糖苷酶抑制率均有不同程度相关性,表明酚类物质和多糖可能是榆树具有生物活性的物质基础。其中表儿茶素和儿茶素可能是榆树皮发挥生物活性的主要功能性成分。榆树不同部位水提液具有抗氧化活性和抑制α-葡萄糖苷酶活性,是多种活性成分协同参与的结果。
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