青钱柳又名一串钱、甜茶树或摇钱树,为胡桃科 植物青钱柳 Cyclocarya paliurus(Batal.)Iljinsk. 的落 叶乔木,是我国特有的珍稀濒危物种,具有“植物 界大熊猫”“医学界的第三棵树”称号。其叶具有甜 味,民间常以其为原料制备茶饮,具有生津止渴、 清热解暑、降血糖、降血压、调血脂等功效。青 钱柳叶含有黄酮、三萜及皂苷、多糖、无机元素和 氨基酸等化学成分,其所含黄酮、皂苷及多糖为主 要活性成分。本课题组前期谱效研究结果显示, 除了青钱柳叶所含总黄酮、总皂苷及多糖与其降血 糖作用具有相关性外,可能其他部位含有蛋白、氨 基酸等成分的也有一定的降血糖作用。植物蛋白具 有热量低、脂肪低及无胆固醇三大优点,可大大降 低高血压、高血脂、高胆固醇疾病发生的危险,具 有动物蛋白不可比拟的优势。
1 材料
1.1 仪器
Mulitiskan Go 全波长酶标仪,美国 Thermo Fisher;UV-1800 紫外分光光度计,岛津企业管理 (中国)有限公司;十万分之一电子天平,赛多利斯 科学仪器(北京)有限公司;昆山舒美KQ-500DE 型超声波清 洗仪,昆山市超声仪有限公司;Centrifuge 5810R 型 高速冷冻离心机,德国 eppendorf 艾本德。
1.2 试剂
1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH),阿 拉丁试剂上海有限公司;2,2’-联氮-二(3-乙基-苯 并噻唑- 6-磺酸)二铵盐(ABTS)、三吡啶基三嗪 (TPTZ),上海源叶生物科技有限公司;维生素 C (VitC),西陇化工股份有限公司;考马斯 G-250 (批号:EZ2811F373)、牛血清白蛋白(BSA)(批号: EZ28111E172)、α-葡萄糖苷酶、谷胱甘肽还原酶, 美国 Sigma 公司;其他试剂均为国产分析纯试剂。
1.3 药材
不同产地青钱柳叶共 25 批,由湖北中医 药大学中药资源与中药化学湖北省重点实验室叶晓 川 研 究 员 鉴 定 为 胡 桃 科 植 物 青 钱 柳 Cyclocarya paliurus(Batal.)Iljinsk. 的干燥叶。
2 方法与结果
2.1 青钱柳叶蛋白含量测定
2.1.1 标准品蛋白溶液的制备
取 BSA 3 mg,精密称定,置于 10 mL 容量瓶中,加水至刻度,摇匀,即 得浓度为 0.305 mg·mL-1 的蛋白质标准溶液。
2.1.2 供试品溶液的制备
取青钱柳叶粉(过 40 目 筛)1 g,精密称定,置于具塞锥形瓶中,精密加入水 40 mL,超声提取 45 min,滤过,取续滤液备用。
2.1.3 标准曲线的绘制
按方法配制考马斯亮 蓝 G- 250 溶 液 。 分 别 取 0、 0.1、 0.2、 0.4、 0.6、 0.8、1.0 mL 牛血清白蛋白标准溶液于 10 mL EP 管 中,加水定容至 1 mL,摇匀;再分别从中取 0.5 mL 溶液加入考马斯亮蓝 G-250 溶液 5 mL,振荡,放 置 2 min。同法制备空白溶液,于 595 nm 下测定吸 光度(A)。以蛋白质浓度(C)为 X 轴,吸光度(A)为 Y 轴绘制标准曲线为 A=2.238 C+0.068 9(r=0.995 5)。 结果表明对照品 BSA 在 0.030 5~0.305 0 mg·mL-1 范 围内线性关系良好。
2.1.4 不同产地青钱柳叶蛋白的含量测定
取不同产 地共 25 批青钱柳叶,按 2.1.2 项下方法制备供试品 溶液,从中取 0.5 mL 溶液,其余按 2.1.3 项下条件操 作。以干燥品计算各样品中蛋白含量,结果见表 1。
2.2 青钱柳叶蛋白体外降血糖活性研究
2.2.1 青钱柳叶蛋白提取纯化
从表 1 可看出,产 地为江西省修水县黄坳山(6 月)的青钱柳叶,蛋白含 量(1.00%)适中,具有代表性,故选取黄坳山(6 月) 的青钱柳叶提取蛋白质进行体外降血糖及抗氧化活 性实验。称取黄坳山(6 月)青钱柳叶粉末 100 g,按 2.1.2 项下条件提取青钱柳叶蛋白质,得到蛋白质粗 提取液。往粗提液中加入硫酸铵至 80%饱和度,待 蛋白质完全沉淀,离心(12 000 r · min-1 )15 min,取 沉淀,得较纯的蛋白质。用纯水溶解成蛋白质母 液。按 2.1.3 项下操作计算得该蛋白质母液的浓度。
2.2.2 对 α-葡萄糖苷酶的抑制作用
按方法配 制谷胱甘肽(GSH)溶液和 α-葡萄糖苷酶溶液。将获 得的青钱柳叶蛋白母液梯度稀释,得到浓度为 0.001 9、0.007 4、0.013 0、0.018 5、0.024 1、0.029 6 g·L-1 的供试品溶液,分别精密吸取 0.2 mL 置于 10 mL EP 管中,向各个 EP 管中依次加入 5 mL pH 为 6.8 的磷 酸二氢钾缓冲溶液、0.2 mL GSH 溶液和 0.4 mL α-葡 萄糖苷酶,摇匀,放置在 37 ℃水浴中 5 min,再向 各管加入 0.5 mL 的 4-硝基苯基-D-吡喃葡糖苷溶 液,摇匀,然后在 37 ℃水浴中放置 30 min。取各管 反应后的反应液各 2 mL,加入 4 mL 的 NaCO3 溶液 中终止反应。将终止反应后的溶液用紫外-可见分光 光度计在 400 nm 波长下测定吸光度。用未加 α-葡 萄糖苷酶的空白溶液调零。重复操作 3 次,取平均 值。计算该蛋白对 α-葡萄糖苷酶的抑制率。抑制率 (%)=(1-Ai/As )×100%。As 为纯水对 α-葡萄糖苷酶作 用的吸光度,Ai 为供试品对 α-葡萄糖苷酶作用的吸 光度。以抑制率对浓度进行线性回归,得回归方程 为 Y=23.819X+0.123 8,r =0.998 9。计算青钱柳叶蛋 白的 IC50为 0.015 8 g · L-1 ,青钱柳叶蛋白对 α-葡萄 糖苷酶的抑制作用随浓度增加而增大,在 0.001 9~ 0.029 6 g · L-1 范围内量效关系明显,见图 1。
2.3 青钱柳叶蛋白体外抗氧化活性研究
用纯水对青钱柳 叶提取的蛋白质母液进行梯度稀释,得到浓度为 0.045 9、 0.091 8、0.137 8、0.183 7、0.229 6 g · L-1 的供试品 溶液。取 DPPH 适量,按配制 DPPH 醇溶液。 取 10 μL 上述供试品试液和 200 μL 的 DPPH 溶液, 先后加入 96 孔板中,于暗处反应 30 min 后用酶标仪 在 517 nm 处测定吸收波长,VitC 为阳性对照。重复操作 3 次,取平均值。计算该蛋白对 DPPH 自由基 的清除率,清除率(%)=(1-Ai /As )×100%。As为纯水对 DPPH 作用的吸光度,Ai为供试品对 DPPH 作用的吸 光度。以抑制率对浓度进行线性回归,计算得青钱 柳叶蛋白和 VitC 的 IC50 值。
3 讨论
青钱柳乃珍稀树种,仅存于中国,野生多以零星 分布,资源很少,目前主要依靠人工种植。本研究 采集了青钱柳主要产区的 25 批样品,青钱柳叶蛋白 含量范围为 0.58%~1.39%。研究结果显示,产于贵 州的青钱柳叶蛋白含量普遍较低,产于江西修水地 区的则相对均较高,而同一产地不同采收期药材蛋 白的含量差异较小,推测自然地理位置是影响青钱 柳叶蛋白含量的主要因素。
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