CN112546099A - 荞麦苗浸提液、其用于制备提高细胞抗氧化组合物及/或肝脏保健组合物的用途及制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种荞麦苗浸提液的用途,其用于制备一组合物。此组合物具有下列一种或多种功能:提升细胞抗氧化活性、提升代谢活性、及提升细胞内谷胱甘肽(glutathione,GSH)的合成。
Description
技术领域
本发明是有关荞麦苗浸提液的用途,特别是关于荞麦苗用于制备提高细胞抗氧化及/或肝脏保健组合物的用途。
背景技术
自有机及天然的饮食概念兴起后,生技公司及食品业者积极投入关于天然植物的相关产品的研发。为使植物相关产品对身体健康帮助有科学验证的基础,植物的活性成分分析及功效评估成为产品开发的重点项目。
于众多的天然植物中,荞麦可以在贫瘠的酸性土壤中生长,不需要过多的养分。荞麦常见的利用例如是制作荞麦面粉、酿酒或是做为茶饮料。若能开发荞麦的其他功效,进一步有效的利用荞麦,更是有益于全民的健康福祉。
发明内容
为了实现上述目的,本发明提供了一种荞麦苗浸提液、其用于制备提高细胞抗氧化组合物及/或肝脏保健组合物的用途及其制备方法。
于一实施例中,一种荞麦苗浸提液的用途,用于制备提升细胞抗氧化活性的组合物。
于一些实施例中,一种荞麦苗浸提液的用途,其是用于制备肝脏保健的组合物。
于一些实施例中,荞麦苗浸提液用以提升细胞抗氧化及代谢活性。
于一些实施例中,前述的荞麦苗浸提液用以提升细胞内谷胱甘肽(glutathione,GSH)的合成。
于一些实施例中,前述的荞麦苗浸提液是以溶剂浸提荞麦苗而获得,并且荞麦苗为荞麦种子发芽后生长6日至12日的幼苗。
于一些实施例中,前述的溶剂为水,溶剂与荞麦苗的重量比为2-5:1,荞麦苗的浸提温度介在80度至90度之间,以及荞麦苗的浸提时间为120分钟。
于一些实施例中,前述的荞麦苗浸提液为4.7°Bx至5.3°Bx。
于一些实施例中,前述的荞麦苗浸提液的黄酮含量约为815μg/mL。
于一些实施例中,前述的荞麦苗浸提液包含下列生物活性物质中的至少一者:鸟苷(Guanosine)、牡荆素(Vitexin)、异牡荆素(Isovitexin)、芸香苷(Rutin)、异东方素(Isoorientin)及木犀草素8-C-葡萄糖苷(Luteolin-8-C-glucoside)。
于一些实施例中,前述的鸟苷用以提升细胞内谷胱甘肽(glutathione)的合成。
于一些实施例中,一种荞麦苗浸提液的制备方法,包括:将重量比2-5:1的水与一荞麦苗在80度至90度的温度下浸提60分钟至180分钟以得到一浸提原液;以及过滤浸提原液而得到一荞麦苗浸提液。
于一些实施例中,用以浸提的荞麦苗为荞麦种子发芽后生长6日至12日的幼苗。
于一些实施例中,荞麦苗浸提液的制备方法,更包括:减压浓缩荞麦苗浸提液至荞麦苗浸提液的白利糖度值(Degrees Brix)为4.7至5.3(即4.7°Bx至5.3°Bx)以得到浓缩后的荞麦苗浸提液。
于一些实施例中,前述的减压浓步骤是于50℃至60℃进行。
于一些实施例中,浓缩后的荞麦苗浸提液的总黄酮含量为815μg/mL。
于一些实施例中,过滤后得到的荞麦苗浸提液,包含下列生物活性物质中的至少一者:鸟苷(Guanosine)、牡荆素(Vitexin)、异牡荆素(Isovitexin)、芸香苷(Rutin)、异东方素(Isoorientin)及木犀草素8-C-葡萄糖苷(Luteolin-8-C-glucoside)。
本发明的有益功效在于:在任一实施例中,荞麦苗浸提液用于制备提高细胞抗氧化组合物及/或肝脏保健组合物的用途及荞麦苗浸提液的制备方法,其适用于提供荞麦苗浸提液或其组合物。其中,所提供的荞麦苗浸提液或其组合物具有下列一种或多种功能:提升细胞抗氧化活性、提升代谢活性、及提升细胞内谷胱甘肽(glutathione,GSH)的合成。
附图说明
图1是以荞麦种子发芽后生长0、3、6、9、12、15、18天的荞麦苗为原料所得的荞麦苗浸提液的HPLC指纹图谱。
图2是生物活性物质01的氢谱图。
图3是生物活性物质02的氢谱图。
图4是生物活性物质03的氢谱图。
图5是生物活性物质04的氢谱图。
图6是生物活性物质05的氢谱图。
图7是生物活性物质06的氢谱图。
图8是控制组、对照组、实验组1及实验组2的ROS的相对产生量的实验结果图。
图9是控制组、实验组1及实验组2的谷胱甘肽(glutathione)的相对产生量的实验结果图。
图10是荞麦苗浸提液的还原力的实验结果图。
图11是控制组、实验组1、实验组2、实验组3、实验组4、实验组5及实验组6的谷胱甘肽(glutathione)的相对产生量的实验结果图。
附图标记
A,B,C,D,E,F,G:时间点
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述:
关于本文中所使用的浓度符号「wt%」通常是指重量百分浓度,而浓度符号「vol%」通常是指体积百分浓度。关于本文中所提及的用语「浸提」是指将植物(固态)浸泡在溶剂(液态)中将植物中某些成分浸提出来的方法,并且用语「浸提液」则是指将植物(固态)浸泡在溶剂(液态)中将植物中某些成分浸提出来后所产生的汁液。应能明了的是,本文中所提及的用语「浸提」可与用语「萃取」可交互使用,以及本文中所提及的用语「生物活性物质」可与用语「化合物」可交互使用。
在一实施例中,一种荞麦苗浸提液的用途,用于制备提升细胞抗氧化活性的组合物。
在一实施例中,一种荞麦苗浸提液的用途,其是用于制备肝脏保健的组合物。
在一些实施例中,荞麦苗浸提液用以提升细胞抗氧化及代谢活性。
在一些实施例中,荞麦苗浸提液用以提升细胞内谷胱甘肽(glutathione,GSH)的合成。
在一些实施例中,荞麦苗浸提液包含下列生物活性物质中的至少一者:鸟苷(Guanosine)、牡荆素(Vitexin)、异牡荆素(Isovitexin)、芸香苷(Rutin)、异东方素(Isoorientin)及木犀草素8-C-葡萄糖苷(Luteolin-8-C-glucoside)。
其中,鸟苷可用以提升细胞内谷胱甘肽(glutathione)的合成。
在一些实施例中,鸟苷的结构式如下式1。
在一些实施例中,牡荆素的结构式如下式2。
在一些实施例中,异牡荆素的结构式如下式3。
在一些实施例中,芸香苷的结构式如下式4。
在一些实施例中,异东方素的结构式如下式5。
在一些实施例中,木犀草素8-C-葡萄糖苷的结构式如下式6。
在一些实施例中,荞麦苗浸提液能由荞麦(Fagopyrum esculentum)的幼苗(以下称荞麦苗)获得。其中,荞麦苗浸提液的制备方法,包括:以重量比2-5:1的水与荞麦苗在80℃至90℃的温度下浸提60分钟至120分钟以得到一浸提原液;以及过滤浸提原液而得到一荞麦苗浸提液(即滤液)。
在浸提步骤的一些实施例中,荞麦苗为荞麦种子发芽后生长6日至12日的幼苗。在浸提步骤的一些实施例中,荞麦苗较佳可为荞麦种子发芽后生长9日的幼苗。在浸提步骤的一些实施例中,荞麦苗可为苦荞麦(Fagopyrum tataricum)。在浸提步骤的一些实施例中,荞麦苗可包括幼苗的子叶、幼苗的胚轴及幼苗的根。在浸提步骤的一些实施例中,水与荞麦苗的重量比可为3:1。
在一些实施例中,前述的过滤步骤可为将前一步骤取得的浸提原液以400目数的滤网进行过滤,藉以去除细微固体。
在一些实施例中,荞麦苗浸提液的制备方法可更包括:减压浓缩荞麦苗浸提液至荞麦苗浸提液的白利糖度值(Degrees Brix,°Bx)为4.7至5.3以得到浓缩后的荞麦苗浸提液(即浓缩液)。其中,减压浓步骤可于50℃至60℃进行。
在一些实施例中,浓缩后的荞麦苗浸提液的总黄酮含量可为815μg/mL。
在一些实施例中,荞麦苗浸提液可依实际需求为过滤步骤所得的滤液或减压浓缩步骤所得的浓缩液。在一些实施例中,前述的组合物可为医药品。换句話說,此医药品包含有效含量的荞麦苗浸提液。
在一些实施例中,前述的医药品可利用熟习此技艺者所详知的技术而被制造成适合于经肠地道、非经肠地道(parenterally)、口服地、或局部地(topically)投药剂型。
在一些实施例中,经肠道或口服的投药剂型可为,但不限于,锭剂(tablet)、片剂(troche)、口含锭(lozenge)、丸剂(pill)、胶囊(capsule)、分散性粉末(dispersiblepowder)或细颗粒(granule)、溶液、悬浮液(suspension)、乳剂(emulsion)、糖浆(syrup)、酏剂(elixir)、浓浆(slurry)或类似物。在一些实施例中,非经肠地道或局部地投药剂型可为,但不限于,注射品(injection)、无菌的粉末(sterile powder)、外部制剂(externalpreparation)或类似物。在一些实施例中,注射品的投药方式可为皮下注射(subcutaneousinjection)、表皮内注射(intraepidermal injection)、皮内注射(intradermalinjection)或病灶内注射(intralesional injection)。
在一些实施例中,前述的医药品可更包含被广泛地使用于药物制造技术的医药上可接受的载剂(pharmaceutically acceptable carrier)。在一些实施例中,医药上可接受的载剂可为下列载剂中一种或多种:溶剂(solvent)、缓冲液(buffer)、乳化剂(emulsifier)、悬浮剂(suspending agent)、分解剂(decomposer)、崩解剂(disintegrating agent)、分散剂(dispersing agent)、黏结剂(binding agent)、赋形剂、安定剂(stabilizing agent)、螯合剂(chelating agent)、稀释剂(diluent)、胶凝剂(gelling agent)、防腐剂(preservative)、润湿剂(wetting agent)、润滑剂(lubricant)、吸收延迟剂(absorption delaying agent)、脂质体(liposome)以及类似物。关于选用的载剂的种类与数量是落在熟习此项技术的人士的专业素养与例行技术范畴内。在一些实施例中,作为医药上可接受的载剂的溶剂可为水、生理盐水(normal saline)、磷酸盐缓冲液(phosphate buffered saline,PBS)、或含有醇的水性溶液(alcohol containing aqueoussolution)。
在一些实施例中,前述的组合物可为食用组合物。换言句話說,食用组合物包含特定含量的荞麦苗浸提液。在一些实施例中,前述的食用组合物可为食品产品或食品添加物(food additive)。在一些实施例中,食品产品可为但不限于:饮料(beverages)、发酵食品(fermented foods)、烘培产品(bakery products)、健康食品(health foods)或膳食补充品(dietary supplements)。
在一些实施例中,前述的食用组合物可以口服方式施予受体。其中,食用组合物的型态可为粉末、颗粒、溶液、胶体或膏体。
在一些实施例中,前述的组合物可为化妆品或保养品。换言句話說,化妆品或保养品包含特定含量的荞麦苗浸提液。
在一些实施例中,前述的化妆品或保养品可为下列任一种型态:化妆水、凝胶、冻膜、泥膜、乳液、乳霜、唇膏、粉底、粉饼、蜜粉、卸妆油、卸妆乳、洗面奶、沐浴乳、洗发精、护发乳、防晒乳、护手霜、指甲油、香水、精华液及面膜。在一些实施例中,前述的化妆品或保养品可视需要更包含外用品可接受成分。在一些实施例中,外用品可接受成分可例如为乳化剂、渗透促进剂、软化剂、溶剂、赋型剂、抗氧化剂、或其组合。
例一:荞麦苗浸提液的制备
实验步骤:
1.取得尚未发芽的苦荞麦的种子(即生长0日)及苦荞麦的种子发芽后生长3日、6日、9日、12日、15日及18日的荞麦苗,总共七组原料。
2.将前一步骤取得的原料以水在85℃的温度下浸提120分钟以得到各组含有固体的浸提原液。其中,水与原料的重量比为3:1。
3.将前一步骤取得的七组浸提原液,各组浸提原液以400目数的滤网进行过滤,去除细微固体,得到各组荞麦苗浸提液。
4.将前一步骤取得的七组荞麦苗浸提液,以浓缩机(厂牌:BUCHI-Rotavapor R-100)于55℃下进行减压浓缩至荞麦苗浸提液的白利糖度值(Degrees Brix,°Bx)为5,以得到各组浓缩后的荞麦苗浸提液。
后文将以尚未发芽的种子为原料所获得的浓缩后的荞麦苗浸提液称为浸提液1、以生长3日的荞麦苗为原料所获得的浓缩后的荞麦苗浸提液称为浸提液2、以生长6日的荞麦苗为原料所获得的浓缩后的荞麦苗浸提液称为浸提液3、以生长9日的荞麦苗为原料所获得的浓缩后的荞麦苗浸提液称为浸提液4、以生长12日的荞麦苗为原料所获得的浓缩后的荞麦苗浸提液称为浸提液5、以生长15日的荞麦苗为原料所获得的浓缩后的荞麦苗浸提液称为浸提液6以及以生长18日的荞麦苗为原料所获得的浓缩后的荞麦苗浸提液称为浸提液7。
例二、荞麦苗浸提液的成分分析
取例一得到的浸提液1至浸提液7,以液相色谱法-质谱联用(Liquidchromatography–mass spectrometry,LC-MS)技术分析浸提液1至浸提液7的指纹图谱。
(一)、指纹图谱分析。
实验步骤:
1.将例一得到的浸提液1至浸提液7,浓缩去除溶剂后得到固体1至7。将固体1至7分别以水作为溶剂,配置成为10毫克/毫升(mg/mL)的样品1至样品7,总共7个样本。
2.前一步骤的各个样品取10μL,以高效能液相层析仪(High Performance LiquidChromatography,HPLC)(所用管柱为Mightysil RP-18GP 250,250×10mm,5μm,购自日本关东化学公司)进行分析。其中,高效能液相层析仪的帮浦系统为Hitachi L-2310series、检测器型号为Hitachi L-2420UV-VIS,而资料处理软件为D-2000Elite。
于本步骤中,流动相的流速控制为1mL/min,且检测波长设定为280nm,并进行梯度冲提。流动相的梯度变化如下表一所示:流动相A为0.1vol%的甲酸(配置于水中)、流动相B为0.1vol%的甲酸(配置于甲醇中)。
表一
冲提时间(分钟) | 流动相A(%) | 流动相B(%) |
0 | 98 | 2 |
10 | 98 | 2 |
40 | 30 | 70 |
50 | 0 | 100 |
60 | 0 | 100 |
62 | 98 | 2 |
70 | 98 | 2 |
实验结果:
浸提液1至浸提液7的HPLC指纹图谱显示于图1中。请参阅图1,浸提液3至浸提液5的指纹图谱在时间点A、B、C、D、E、F以及G的位置存在明显波峰。以数据处理软件积分计算计算图1中时间点A、B、C、D、E、F以及G的各波峰的面积。接着,根据所得到的波峰面积,计算其最大波锋面基与最小波峰面积的比值,而各样品的计算结果如下表二所示。参照图1及表二,浸提液3至浸提液5在时间点A、B、C、D、E、F以及G所分离的生长代谢产物(后方略称代谢产物)明显高于其他浸提液(即存在明显波峰)。其中,浸提液4(即以荞麦种子发芽后生长9天的荞麦苗做为原料取得的荞麦苗浸提液),于时间点A、D、F及G处所分离的代谢产物的含量,相较于以荞麦种子发芽后生长其他天数做为原料取得的荞麦苗浸提液,具有最高值(即波峰的峰值最高)。并且,浸提液4于时间点B、C、E处所分离出的代谢产物,其含量只少于浸提液5(以荞麦种子发芽后生长12天的荞麦苗为原料所得到的荞麦苗萃取液)。因此,可以得知,以荞麦种子发芽后生长6天至12天的荞麦苗为原料所取得的荞麦苗浸提液具有高含量的代谢产物,并且以荞麦种子发芽后生长9天的荞麦苗为原料所取得的荞麦苗浸提液,相较于以荞麦种子发芽后生长其他天数的荞麦苗为原料取得的荞麦苗浸提液,具有较高含量的代谢产物。
表二
A | E | G | F | D | C | B | |
浸提液1 | 1.01 | 1.00 | 1.00 | - | - | - | - |
浸提液2 | 1.95 | 1.80 | 1.89 | 1.38 | 1.37 | 1.39 | 1.46 |
浸提液3 | 3.20 | 6.33 | 8.82 | 16.47 | 10.98 | 15.35 | 46.49 |
浸提液4 | 3.25 | 8.04 | 11.99 | 23.54 | 15.27 | 21.47 | 54.69 |
浸提液5 | 2.63 | 8.78 | 12.69 | 21.46 | 15.74 | 20.29 | 21.21 |
浸提液6 | 1.29 | 1.43 | 1.49 | 1.20 | 1.14 | 1.16 | 1.31 |
浸提液7 | 1.00 | 1.26 | 1.28 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
(二)、代谢产物分析
将前述实验(一)中时间点A、C、D、E、F及G处的所收集得的分离液以核磁共振光谱仪(Nuclear Magnetic Resonance spectrometer,NMR)(型号:Ascend 400MHz,Bruker Co)进行分析以分别得到生物活性物质01至生物活性物质06的氢谱图,如图2至图7所示。接着,以所得的氢谱图确定各生物活性物质的化学结构及化学名称,如下表三。分离纯化出的生物活性物质的代号、其氢谱图及化学名称的对应关显示于下列表三。
表三
例三:总黄酮量测定于此,以芸香素(rutin)当量作为总黄酮相对含量的表示。先以芸香素(购自ChromaDex)与水配置0μg/mL、400μg/mL、600μg/mL、1000μg/mL及1200μg/mL的芸香素标准溶液。接着,针对每一试管,从试管中分别取200μL的芸香素标准溶液至另一新试管,再于此些新试管内加入200μL的5wt%柠檬酸钠水溶液,混合均匀后静置反应6分钟。接着,再加入200μL的10wt%硝酸铝水溶液(厂牌:Alfa Aesar 12360),混合均匀后静置反应6分钟,再加入2mL的4wt%氢氧化钠水溶液(厂牌:Macron 7708-10),使其混合均匀。最后再加入1.4mL的水于此试管中并混合均匀得到反应液,取试管中200μL反应液至96孔反应盘中,以ELISA(enzyme-linked immunosorbent assay,酵素结合免疫吸附法)读取仪(厂牌:Thermo Fisher Scientific)于500nm的波长下检测吸光值。将不同浓度的芸香素标准溶液依相同方式所测得的吸光值绘制成检量线。
将例1中所得到浸提液1及浸提液4分别以水,依其体积做10倍稀释后,取200μL到试管中。接着,加入200μL的5wt%柠檬酸钠水溶液,混合均匀后静置反应6分钟。接着,加入200μL的10wt%硝酸铝水溶液,混合均匀后静置反应6分钟,再加入2mL的4wt%氢氧化钠水溶液,使其混合均匀。最后再加入1.4mL的水于试管中并混合均匀得到反应液,取试管中200μL反应液至96孔反应盘中,以ELISA读取仪于500nm的波长下检测吸光值。
接着,利用检量线将稀释后的浸提液4的吸光值计算成稀释前的浸提液4的总黄酮含量。于此,可计算出例1中所得到的浸提液4的总黄酮含量约为815μg/mL,以及例1中所得到的萃取液1的总黄酮含量约为432μg/mL。
例四:细胞试验-肝脏细胞抗氧化
实验将会分为实验组1(添加例一所获得的浸提液1,且经双氧水处理的组别)、实验组2(添加例一所获得的浸提液4,且经双氧水处理的组别)、控制组(未添加任何浸提液,亦无经双氧水处理组别)、以及对照组(未添加任何浸提液,但经双氧水处理的组别)四组进行。
实验步骤:
1.将人类肝癌细胞HepG2(以下简称HepG2细胞)(购自美国典型培养物保藏中心ATCC;Cat.HB-8065)以每孔2×105个的方式,接种于每孔含2ml培养基的6孔培养盘中。
其中,细胞培养基:含10vol%胎牛血清(fetal bovine serum,FBS)(购自Gibco,Cat.10437-028)及1vol%青霉素/链霉素(购自Gibco,Cat.15140122)的DMEM(购自GIBCO公司,Cat.11965-092)。
2.将上述培养盘置于37℃下,培养24小时。
3.移除培养盘的各孔中的细胞培养基。
4.各组加入实验培养基并将各组细胞于37℃下反应1小时。其中各组的实验培养基如下:
实验组1:每孔加入2mL的含1mg/ml的浸提液1的细胞培养基。
实验组2:每孔加入2mL的含1mg/ml的浸提液4的细胞培养基。
控制组:每孔加入2mL的细胞培养基(不含浸提液4)。
对照组:每孔加入2mL的细胞培养基(不含任何浸提液)。
5.各组添加含有浓度5μg/ml的DCFH-DA溶液的2μL细胞培养基于每孔中,使DCFH-DA处理细胞15分钟。于处理后,实验组与控制组加入1mM的双氧水(H2O2)(购自Sigma),然后各组再于37℃下培养1小时。
其中,5μg/ml的DCFH-DA溶液是将二氯二氢荧光素二乙酸酯(2,7-dichloro-dihydro-fluorescein diacetate,DCFH-DA;购自Sigma;Cat.SI-D6883-50MG)溶于二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide,DMSO,购自Sigma,Cat.D2650)以配制成。
6.各组每孔以1mL的1XPBS(磷酸缓冲盐溶液)(购自Gibco,Cat.14200-075)溶液润洗1次。
7.各组加入将200μL的胰蛋白酶(购自Sigma;Cat.59427C)加至每孔中并在暗处反应5分钟,并于反应后于各孔中添加0.6mL的细胞培养基。
8.将各组的各孔的细胞与细胞培养基个别收集至对应的15mL离心试管内,并将含有细胞与细胞培养基的离心试管以400xg离心5分钟。
9.各组离心后,各组移除上清液,并以PBS溶液回溶细胞沉淀物为细胞悬浮液。各组细胞悬浮液再次以400xg离心10分钟。
10.各组离心后,各组再次移除上清液,并再次以1XPBS溶液回溶细胞沉淀物为待测细胞液。
11.使用流式细胞仪(厂牌Beckman;购自BD Accuri)检测各孔的待测细胞液中DCFH-DA的荧光信号。进行荧光检测的激发波长为450nm-490nm,放射波长为510nm-550nm。由于DCFH-DA进入细胞后会先被水解为DCFH(二氯二氢荧光素),再被活性氧物质氧化为可发出绿色荧光的DCF(二氯荧光素),经DCFH-DA处理的细胞的荧光强度可反映细胞内活性氧物质含量,并藉此得知细胞内活性氧物质高度表现的细胞数占原细胞数的比例。因实验是进行二重复,故将各组的二重复实验的量测结果平均以得平均值,然后以控制组的平均值为100%的相对ROS的生成量,将对照组与实验组的平均值换算为相对ROS的生成量,如图8所示。
实验结果:
请参照图8,由控制组、对照组的结果可知,在经过双氧水处理后,对照组具有高ROS表现(高荧光表现)的细胞比例大幅增加,显示蓝光照射确实会导致细胞内产生活性氧物质,进而对人类肝癌细胞(HepG2细胞)产生后续伤害。
其中,对照组的ROS产生量约为控制组的12.54倍,而实验组1的ROS产生量约为控制组的4.41倍、实验组2的ROS产生量约为控制组的4.37倍。由此可见,当细胞经过浸提液1及浸提液4处理后,与对照组相比,实验组能显著降低ROS的产生。意即,荞麦苗浸提液可有效减少活性氧物质在细胞内的产生或累积,可作为一种活性氧物质清除剂,并且荞麦苗浸提液可透过降低细胞内活性氧物质含量,减少细胞受到氧化伤害,在此,尤其是以浸提液4的效果最佳。
例五:细胞试验-GSH含量检测
实验将会分为实验组1(添加例一所得的浸提液1)、实验组2(添加例一所得的浸提液4)以及控制组(未添加任何荞麦苗浸提液)。
实验步骤:
1.将人类肝癌细胞HepG2(以下简称HepG2细胞)(购自美国典型培养物保藏中心ATCC;Cat.HB-8065)以每孔2×105个的方式,接种于每孔含2mL的细胞培养基的6孔培养盘中。
其中,细胞培养基:将最低限度培养基(minimum essential medium,MEM,购自Gibco)添加额外成分使其含有10vol%胎牛血清(fetal bovine serum,FBS,购自Gibco;Cat.10437-028)、1mM丙酮酸钠(sodium pyruvate,购自Gibco)、1.5g/L碳酸氢钠(sodiumbicarbonate)(购自Gibco)以及0.1mM的非必需胺基酸(non-essential amino acids)(购自Gibco)。
2.各组别于37℃下,培养24小时。其中,各组别于培养前先处理如下:
实验组1:每孔加入2mg/ml的浸提液1。
实验组2:每孔加入含2mg/ml的浸提液4。
控制组:未添加任何浸提液。
3.收集各组各孔中的细胞。具体来说,各组以1mL的1XPBS(磷酸缓冲盐溶液)(购自Gibco;Cat.14200-075)溶液润洗1次后,加入将200μL的胰蛋白酶(购自Sigma;Cat.59427C)加至每孔中并在暗处反应5分钟,并于反应后于各孔中添加0.6mL的细胞培养基,并将各组的各孔的细胞与细胞培养基个别收集至对应的离心试管内。
4.各组以PBS溶液润洗1次。具体来说,将各离心试管以400xg离心5分,离心后移除上清液,加入PBS溶液回溶后再以400xg离心5分,并于离心后移除上清液,以得到细胞沉淀物。
5.各组以PBS溶液回溶细胞沉淀物为细胞悬浮液。
6.将GSH检测染剂(购自abcam,型号Ab112132)购买取得后体积稀释1000倍以得到GSH检测溶液,各组别以GSH检测溶液染色15分钟。
7.各组以PBS溶液润洗1次。具体来说,将各组以400xg离心5分,离心后移除上清液,加入PBS溶液回溶后再以400xg离心5分,并于离心后移除上清液,以得到细胞沉淀物。
8.各组以200μL的PBS溶液回溶细胞沉淀物为待测细胞液。
9.使用流式细胞仪(Beckman;BD Accuri)检测各组的待测细胞液中的非荧光绿染料(non-fluorescent Green Dye)的荧光信号。进行荧光检测的激发波长为490nm,放射波长为520nm。
实验结果:
请参阅图9所示,若控制组作为100%的谷胱甘肽(glutathione,GSH)生成量,将实验组1与实验组2相对控制组的谷胱甘肽生成量换算显示于图9,可见实验组1的谷胱甘肽生成量相较控制组成长34%、实验组2的谷胱甘肽生成量相较控制组成长93%。意即,0日与9日荞麦苗浸提液可促进肝细胞内的谷胱甘肽生成,其中又以9日荞麦苗浸提液促进谷胱甘肽生成的效果又好于0日荞麦苗浸提液。
谷胱甘肽是由由麸胺酸、半胱胺酸及甘胺酸所组成的三胜肽,其硫醇基(G-SH)易与自由基结合,具有抗氧化的功能。由例五可见,9日荞麦苗浸提液能提升肝细胞内的谷胱甘肽的生成量,具有良好的抗氧化效果。
例六:还原力试验
还原力的测定其主要原理是将赤血盐[K3Fe(CN)6]还原成黄血盐[K4Fe(CN)6](如下式7),黄血盐再利用Fe3+形成普鲁士蓝(如下式8),通过700nm处吸光值的变化来检测还原力的大小,吸光值愈高表示还原力愈强。
K3Fe(CN)6+检体→K4Fe(CN)6+检体-oxide 式7
Fe3++K4Fe(CN)6→Fe4[Fe(CN)6]3(普鲁士蓝) 式8
配置溶液:
配置磷酸盐缓冲溶液:秤取1.34g的无水磷酸二氢钠(NaH2PO4)(厂牌:J.T.Baker3828-01)、1.26g的磷酸氢二钠(Na2HPO4)(厂牌:Sigma 04270)置于定量瓶中,然后以纯水(H2O)溶解并定量至100mL。
配置1vol%赤血盐溶液:秤取1g赤血盐(K3Fe(CN))置于定量瓶中,然后以纯水(H2O)溶解并定量至100mL。(需避光保存,保存期限两周且保存于4℃的环境)。
配置10vol%三氯醋酸(Trichloroacetic acid,TCA)溶液:秤取10g的三氯醋酸(CCl3COOH)置于定量瓶中,然后以纯水(H2O)溶解并定量至100mL。
配置0.1vol%的氯化铁(FeCl3)溶液:秤取0.1g的氯化铁置于定量瓶中,然后以纯水(H2O)溶解并定量至100mL。(需避光保存,当日配置且保存于4℃的环境)
配置1mg/mL的维他命C(Vit C)溶液:秤取10mg的L-抗坏血酸(L-Ascorbic acid)置于定量瓶中,然后以纯水(H2O)溶解并定量至10mL。
(需当日配置)
实验步骤:
取1mg/mL的维他命C溶液1mL置于定量瓶中,然后添加水(H2O)并定量至10mL,以得到100μg/mL维他命C溶液。
以100μg/ml维他命C溶液于玻璃试管中分别配制0μg/mL、20μg/mL、40μg/mL、60μg/mL、80μg/mL及100μg/mL的标准溶液,配制方式如表四所示。
表四
接着,取250μL的各浓度的标准溶液(即检体)于不同试管中,各试管加入250μL的磷酸盐缓冲溶液,并以漩涡(vortex)震荡使溶液均匀混合。接着,各试管再加入250μL的赤血盐溶液(1vol%),并以漩涡(vortex)震荡使溶液均匀混合。接着,各试管于50℃水浴20分钟。接着,各试管再加入250μL的三氯醋酸溶液(10vol%),并以漩涡(vortex)震荡使溶液均匀混合。接着,以3000g离心10分钟。接着,各试管取30μL的上清液加入300μL的纯水,再加入120μL的氯化铁溶液(0.1vol%),并以漩涡(vortex)震荡使溶液均匀混合后反应10分钟以得到反应液。取200μL的反应液至96孔反应盘中,以ELISA读取仪(厂牌:Thermo FisherScientific)于700nm的波长下检测吸光值。将六种不同浓度的维他命C溶液依相同方式所测得的吸光值,绘制成检量线。
取例一所获得的浸提液1(即检体)与例一所获得的浸提液4(即检体)各250μL于不同试管中,各试管加入250μL的磷酸盐缓冲溶液,并以漩涡(vortex)震荡使溶液均匀混合。接着,各试管加入250μL的赤血盐溶液(1vol%),并以漩涡(vortex)震荡使溶液均匀混合。接着,各试管于50℃水浴20分钟。接着,各试管加入250μL的三氯醋酸溶液(10vol%),并以漩涡(vortex)震荡使溶液均匀混合。接着,各试管以3000g离心10分钟。接着,各试管取30μL的上清液加入300μL的水,再加入120μL的氯化铁溶液(0.1vol%),并以漩涡(vortex)震荡使溶液均匀混合后反应10分钟以得到反应液。取试管中200μL反应液至96孔反应盘中,以ELISA读取仪于700nm的波长下检测吸光值。
实验结果:
请参阅图10所示,利用检量线将稀释后的9日荞麦苗浸提液与0日荞麦苗浸提液的吸光值换算成对应维他命C含量所产生的还原力。于此可知,稀释前的0日荞麦苗浸提液(即例1中所得到的浸提液1)的还原力相当于含量约为437μg/mL的维他命C(L-Ascorbic AcidSodium Salt)的还原力,稀释前的9日荞麦苗浸提液(即例1中所得到的浸提液4)的还原力相当于含量约为1752μg/mL的维他命C的还原力,因此,可推得浸提液4的还原力明显高于浸提液1,即相对于未发芽的种子,以生长9日的荞麦苗为原料所得的荞麦苗萃取液具有较强的还原力。
例七:细胞试验-GSH含量检测
于此,是以例二实验(一)中浸提液4于时间点A、C、D、E、F及G所收集得的分离液去除溶剂后得到六种生物活性物质(如下表五)进行细胞试验。
表五
时间点 | 成分名称 | |
生物活性物质01 | A | 鸟苷 |
生物活性物质02 | E | 牡荆素 |
生物活性物质03 | G | 异牡荆素 |
生物活性物质04 | F | 芸香苷 |
生物活性物质05 | D | 异东方素 |
生物活性物质06 | C | 木犀草素8-C-葡萄糖苷 |
实验将会分为实验组1(添加生物活性物质01)、实验组2(添加生物活性物质02)、实验组3(添加生物活性物质03)、实验组4(添加生物活性物质04)、实验组5(添加生物活性物质05)、实验组6(添加生物活性物质06)以及控制组(未添加生物活性物质)。
实验步骤:
1.将人类肝癌细胞HepG2(以下简称HepG2细胞)(购自美国典型培养物保藏中心ATCC;Cat.HB-8065)以每孔2×105个的方式,接种于每孔含2mL的细胞培养基的6孔培养盘中。
其中,细胞培养基:含10vol%胎牛血清(fetal bovine serum,FBS)(购自Gibco,Cat.10437-028)及1vol%青霉素/链霉素(购自Gibco,Cat.15140122)的DMEM(购自GIBCO公司,Cat.11965-092)。
2.各组别于37℃下,培养24小时。其中,各组别于培养前先处理处理如下:
实验组1:每孔加入2mg/ml的生物活性物质01。
实验组2:每孔加入2mg/ml的生物活性物质02。
实验组3:每孔加入2mg/ml的生物活性物质03。
实验组4:每孔加入含2mg/ml的生物活性物质04。
实验组5:每孔加入2mg/ml的生物活性物质05。
实验组6:每孔加入2mg/ml的生物活性物质06。
控制组:每孔不加入任何生物活性物质,即单纯只有2mL的细胞培养基。
3.收集各组各孔中的细胞。具体来说,各组以1mL的1XPBS(磷酸缓冲盐溶液)(购自Gibco;Cat.14200-075)溶液润洗1次后,加入将200μL的胰蛋白酶(购自Sigma;Cat.59427C)加至每孔中并在暗处反应5分钟,并于反应后于各孔中添加0.6mL的细胞培养基,并将各组的各孔的细胞与细胞培养基个别收集至对应的离心试管内。
4.各组以PBS溶液润洗1次。具体来说,将各组以400xg离心5分,离心后移除上清液,加入PBS溶液回溶后再以400xg离心5分,并于离心后移除上清液,以得到细胞沉淀物。
5.各组以PBS溶液回溶细胞沉淀物为细胞悬浮液。
6.将GSH检测染剂(购自abcam,型号Ab112132)购买取得后体积稀释1000倍以得到GSH检测溶液,各组别以GSH检测溶液染色15分钟。
7.各组以PBS溶液润洗1次。具体来说,将各组以400xg离心5分,离心后移除上清液,加入PBS溶液回溶后再以400xg离心5分,并于离心后移除上清液,以得到细胞沉淀物。
8.各组以200μL的PBS溶液回溶细胞沉淀物为待测细胞液。
9.使用流式细胞仪(Beckman;BD Accuri)检测各组的待测细胞液中的非荧光绿染料(non-fluorescent Green Dye)的荧光信号。进行荧光检测的激发波长为490nm,放射波长为520nm。
实验结果:
请参阅图11,其中经过生物活性物质01(鸟苷)处理的HepG2细胞,其谷胱甘肽的生成量是控制组的1.6倍;经过生物活性物质02(牡荆素)处理的HepG2细胞,其谷胱甘肽(glutathione,GSH)的生成量是控制组的0.6倍;经过生物活性物质03(异牡荆素)处理的HepG2细胞,其谷胱甘肽的生成量是控制组的0.4倍;经过生物活性物质04(芸香苷)处理的HepG2细胞,其谷胱甘肽的生成量是控制组的0.6倍;经过生物活性物质05(异东方素)处理的肝细胞,其谷胱甘肽的生成量是控制组的0.6倍;经过生物活性物质06(木犀草素8-C-葡萄糖苷)处理的HepG2细胞,其谷胱甘肽的生成量是控制组的0.4倍。
谷胱甘肽是由由麸胺酸、半胱胺酸及甘胺酸所组成的三胜肽,其硫醇基(G-SH)易与自由基结合,具有抗氧化的功能。由图11可见,由浸提液4分离出的生物活性物质01能提升肝细胞内的谷胱甘肽的生成量,因而具有良好的抗氧化效果。
综上所述,在任一实施例中,荞麦苗浸提液用于制备提高细胞抗氧化组合物及/或肝脏保健组合物的用途及荞麦苗浸提液的制备方法,其适用于提供荞麦苗浸提液或其组合物。其中,所提供的荞麦苗浸提液或其组合物具有下列一种或多种功能:提升细胞抗氧化活性、提升代谢活性、及提升细胞内谷胱甘肽(glutathione,GSH)的合成。
Claims (18)
1.一种荞麦苗浸提液的用途,用于制备提升细胞抗氧化活性的组合物。
2.一种荞麦苗浸提液的用途,其是用于制备肝脏保健的组合物。
3.如权利要求2的荞麦苗浸提液的用途,其中该荞麦苗浸提液用以提升细胞抗氧化及代谢活性。
4.如权利要求3的荞麦苗浸提液的用途,其中该荞麦苗浸提液用以提升细胞内谷胱甘肽(glutathione,GSH)的合成。
5.如权利要求1或2所述的荞麦苗浸提液的用途,其中该荞麦苗浸提液是以一溶剂浸提一荞麦苗而获得,其中该荞麦苗为荞麦种子发芽后生长6日至12日的幼苗。
6.如权利要求5所述的荞麦苗浸提液的用途,其中该溶剂为水,该溶剂与该荞麦苗的重量比为2:1至5:1,该荞麦苗的浸提温度介在80℃至90℃的间,以及该荞麦苗的浸提时间为120分钟。
7.如权利要求6所述的荞麦苗浸提液的用途,其中该荞麦苗浸提液为4.7°Bx至5.3°Bx。
8.如权利要求6所述的荞麦苗浸提液的用途,其中该荞麦苗浸提液的黄酮含量约为815μg/mL。
9.如权利要求1或2所述的荞麦苗浸提液的用途,其中该荞麦苗浸提液包含下列生物活性物质中的至少一者:鸟苷(Guanosine)、牡荆素(Vitexin)、异牡荆素(Isovitexin)、芸香苷(Rutin)、异东方素(Isoorientin)及木犀草素8-C-葡萄糖苷(Luteolin-8-C-glucoside)。
10.如权利要求9所述的荞麦苗浸提液的用途,其中该鸟苷用以提升细胞内谷胱甘肽(glutathione,GSH)的合成。
11.一种荞麦苗浸提液的制备方法,包括:
将水与一荞麦苗在80℃至90℃的温度下浸提60分钟至180分钟以得到一浸提原液,其中该水与该荞麦苗的重量比为2:1至5:1;以及
过滤该浸提原液而得到一荞麦苗浸提液。
12.如权利要求11所述的制备方法,更包括:
减压浓缩该荞麦苗浸提液至该荞麦苗浸提液为4.7°Bx至5.3°Bx以得到浓缩后的该荞麦苗浸提液。
13.如权利要求11所述的制备方法,其中该减压浓缩步骤是于50℃至60℃进行。
14.如权利要求11所述的制备方法,其中浓缩后的该荞麦苗浸提液的总黄酮含量为815μg/mL。
15.如权利要求11所述的制备方法,其中该荞麦苗为荞麦种子发芽后生长日6日至12日的幼苗。
16.如权利要求11所述的制备方法,其中该荞麦苗浸提液包含下列生物活性物质中的至少一者:鸟苷(Guanosine)、牡荆素(Vitexin)、异牡荆素(Isovitexin)、芸香苷(Rutin)、异东方素(Isoorientin)及木犀草素8-C-葡萄糖苷(Luteolin-8-C-glucoside)。
17.如权利要求11所述的制备方法,其中该鸟苷用以提升细胞内谷胱甘肽(glutathione,GSH)的合成。
18.一种荞麦苗浸提液,包含下列生物活性物质中的至少一者:鸟苷(Guanosine)、牡荆素(Vitexin)、异牡荆素(Isovitexin)、芸香苷(Rutin)、异东方素(Isoorientin)及木犀草素8-C-葡萄糖苷(Luteolin-8-C-glucoside)。
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