紅葉石楠紅色素的鑒定及其生物活性研究*

董子鈺 范曉越 易思明 霍湘蕓 蔣耀瑛 黃志偉 王歲樓*

（中國藥科大學(xué)工學(xué)院，江蘇南京 211198）

紅葉石楠是目前城市中廣泛種植的景觀植物，其葉先紅后綠，非常美麗。石楠葉具有祛風(fēng)通絡(luò)、益腎止癢、治療腰酸背痛、足膝無力、偏頭痛等功效。吳麗麗等探討了不同遮光條件以及Eu3+對(duì)紅葉石楠葉片色素含量的影響；衛(wèi)強(qiáng)等研究了紅色素對(duì)DPPH·、·OH等的清除能力。本文以南京紅葉石楠為原料，在前期探索最佳提取條件的基礎(chǔ)上，對(duì)提取液中紅色素進(jìn)行分析鑒定，并初步評(píng)價(jià)了其體外抗氧化活性和抑菌性，旨在為石楠綜合利用及其紅色素開發(fā)應(yīng)用提供初步依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 主要材料與儀器

新鮮紅葉石楠葉，2017年5月采于中國藥科大學(xué)江寧校區(qū)第二食堂前。

無水乙醇、丙酮、水楊酸、7水合硫酸亞鐵、鹽酸等，均為分析純?cè)噭?/p>

DFY-500型高速中藥粉碎機(jī)、烘烤箱、DZF-6050型真空干燥箱、TU-1810型紫外可見分光光度計(jì)、KH-100B型超聲儀、RE-5205型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器、離心機(jī)、全溫振蕩培養(yǎng)箱等。

1.2 石楠葉紅色素的提取及鑒定

將采摘的紅葉石楠葉清洗后，瀝干水分，放入烘烤箱內(nèi)干燥24 h，取出后放入真空干燥箱內(nèi)進(jìn)一步干燥2 h。然后進(jìn)行粉碎過100目篩，得到紅葉石楠粉末。

稱取紅葉石楠粉末1 g，以體積濃度50%的乙醇為提取溶劑，料液比為1 g∶20mL在50℃下超聲提取40 min，在室溫下以硅膠作為吸附劑，體積濃度40%乙醇作為洗脫劑，加樣量為3mL，以1mL/min的流速進(jìn)行洗脫，得到純化后的紅色素提取液。

按上述提取及純化方法，制得的紅葉石楠紅色素樣品，以用體積濃度50%的乙醇溶液做空白，在波長200 nm～600 nm范圍進(jìn)行紫外光譜掃描。

1.3 石楠葉紅色素的穩(wěn)定性

1.3.1 光照的影響

將提取的紅葉石楠紅色素溶液稀釋2倍后置于常溫自然光條件下保存，每隔5 h測(cè)定其吸光度。

1.3.2 溫度的影響

將提取的紅葉石楠紅色素溶液稀釋2倍后置于2個(gè)不同試管中，分別采取常溫遮光和50℃遮光條件下保存，每隔4 h測(cè)定其吸光度。

1.3.3 pH值的影響

將進(jìn)行過純化的紅葉石楠紅色素溶液置于4個(gè)錐形瓶里，每瓶10mL，分別調(diào)節(jié)pH至1、4、7、10，充分搖勻后，觀察紅葉石楠紅色素溶液顏色的變化。

1.4 石楠葉紅色素的生物活性

1.4.1 對(duì)·OH清除作用

通過Fenton法建立反應(yīng)模型，取純化后的紅色素溶液50mL用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮至3mL，分別稀釋10、20、30、40、50倍，各取1 mL分別加入到10mmol/L的FeSO4溶液、10mmol/L的乙醇-水楊酸、體積濃度0.002%雙氧水（均1mL） 反應(yīng)體系中，以蒸餾水作為空白溶劑對(duì)照，于510 nm處測(cè)吸光度。由下列公式計(jì)算清除率（%）。

式中：A——樣品溶液吸光度；

Am——空白溶劑吸光度。

1.4.2 抑菌作用

在瓊脂平板培養(yǎng)基上分別接種大腸桿菌、金黃色葡萄球菌及枯草芽孢桿菌的培養(yǎng)液各0.2mL，均勻涂布。將經(jīng)過消毒的牛津杯平穩(wěn)地放置在培養(yǎng)基表面，每皿各5杯，在每一杯中逐滴加入紅色素提取液至杯口形成平液面，置37℃培養(yǎng)24 h，觀察并記錄抑菌圈大小。紅色素梯度質(zhì)量濃度為0 mg/mL， 0.08 mg/mL，0.16 mg/mL，0.24 mg/mL，0.32mg/mL。

2 結(jié)果與分析

2.1 紫外光譜分析

紅色素提取液的紫外光譜見圖1，黃酮素物質(zhì)的紫外光譜圖見圖2。

圖1 紅色素提取物紫外光譜分析結(jié)果

圖2 黃酮類物質(zhì)紫外吸收?qǐng)D譜

從圖1可知，紅色素提取液在280 nm～290 nm及330 nm～350 nm處都有比較大的吸收峰，與圖2黃酮類物質(zhì)紫外光譜圖對(duì)比，符合黃酮類物質(zhì)紫外吸收特征，初步判定提取的紅色素屬于黃酮類物質(zhì)。

2.2 對(duì)光照、溫度及pH值的穩(wěn)定性

通過對(duì)影響色素穩(wěn)定性的幾種因素進(jìn)行考察，發(fā)現(xiàn)光照、高溫和pH對(duì)其穩(wěn)定性影響都比較明顯。

圖3是常溫自然光對(duì)色素穩(wěn)定性的影響，圖4是溫度對(duì)色素穩(wěn)定性的影響。從圖3和圖4可知，光照和溫度對(duì)紅色素穩(wěn)定性影響較大，應(yīng)盡量常溫避光保存。

圖3 常溫自然光對(duì)紅色素穩(wěn)定性的影響

圖4 常溫遮光、50℃遮光對(duì)紅色素穩(wěn)定性的影響

表1為pH值對(duì)色素顏色的影響。

表1 pH對(duì)紅葉石楠紅色素顏色的影響

從表1可知，石楠葉紅色素在pH為1時(shí)顏色最深，為酒紅色；當(dāng)pH為4時(shí)顏色無太大改變。隨著pH進(jìn)一步提高，顏色逐漸變淺，當(dāng)pH到7時(shí)呈現(xiàn)淺紅色；pH為10時(shí)變?yōu)辄S綠色。

2.3 抗氧化及抑菌活性

圖5為抗氧化試驗(yàn)結(jié)果。

圖5 紅葉石楠紅色素對(duì)·OH清除能力

從圖5可見，石楠紅色素具有一定抗氧化活性，這種能力隨著樣品中紅色素濃度的降低而變?nèi)酢?/p>

圖6為抑菌活性試驗(yàn)結(jié)果。

圖6 紅葉石楠紅色素的抑菌活性

從圖6可見，紅葉石楠紅色素對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌及枯草芽孢桿菌的生長，均有抑制能力，且隨著紅色素質(zhì)量濃度的增大，抑菌圈隨之?dāng)U大。

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)提取的石楠葉紅色素主要成分可能是黃酮類物質(zhì)，其穩(wěn)定性受光照、溫度和pH等因素的影響較大，該色素具有一定的抗氧化能力及抑菌活性，是一種有潛在應(yīng)用價(jià)值的功能性色素，值得進(jìn)一步深入研究探索。