全 文 ：所建立的多种致泻性大肠杆菌基因芯片检测方法可
作为一种有效的初筛方法应用于出入境检验检疫局、
食品工厂等部门检查食品的安全，同时，为流行病学
调查和传染性疾病的早期诊断和判定提供了一种有
效的检测手段。
参考文献：
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收稿日期：2012-10-18
白茅根多糖抗氧化活性及抑制
α-葡萄糖苷酶活性研究
李容，梁榕珊，覃涛，黄锁义
（右江民族医学院，广西百色 533000）
摘 要：研究了白茅根多糖的抗氧化活性和对 α-葡萄糖苷酶的抑制活性，以总还原能力、ABTS自由基清除率、羟
基自由基清除率 3项指标来评价白茅根多糖的抗氧化活性，并与 VC进行比较，采用体外 α-葡萄糖苷酶抑制模型，
测定白茅根多糖对 α-葡萄糖苷酶的抑制作用。结果表明，白茅根多糖的还原能力低于 VC，对 ABTS自由基有较好
的清除作用，IC50为 0.029 8 mg/mL，对羟基自由基有清除作用，IC50为 1.1 mg/mL。白茅根多糖对 α-葡萄糖苷酶的抑
制作用较低。
关键词：白茅根；多糖；抗氧化活性；α-葡萄糖苷酶；抑制活性
Study on Antioxidant Activity and α-glucosidase Inhibitory Activity of
Polysaccharide from Imperata Cylindrica
LI Rong，LIANG Rong-shan，QI Tao，HUANG Suo-yi
（YouJiang Medical University for Nationalities，Baise 533000，Guangxi，China）
Abstract：To study the antioxidant activity and α -glucosidase inhibitory activity of polysaccharide from
Imperata Cylindrica. The antioxidant activities were examined from the aspects of reducing power，scavenging
rate of ABTS +· and hydroxyl free radicals respectively，and compared with VC. The α-glucosidase inhibitory
基金项目：广西自然科学基金（2013GXNSFAA019240）
作者简介：李容（1981—），女（汉），讲师，硕士，主要研究方向：天然产物有效成分提取分离及活性研究。
食品研究与开发
Food Research And Development
2014年 4月
第 35卷第 7期基础研究
DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2014.07.003
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9
天然多糖是一类结构组成复杂的高分子化合物。
研究发现，天然多糖具有抗肿瘤、抗氧化、降血糖、降血
脂、免疫调节、抗病毒和抗辐射等多样生物活性 [1]，且
对人体毒副作用小，在食品、保健品、医药等领域有广
泛的用途。目前对天然多糖结构和生物活性研究已成
为国际研究的热点。白茅根（Imperata Cylindrica），又名
茅草根、地节根、甜草根等，为禾本科植物白茅 Impera－
ta cylindrica Beauv.var.major（Nees）C.E.Hubb.的干燥
根茎[2]，具有凉血止血、清热利尿、清热生津、保肝等功
效[3]。白茅根主要有三萜类、黄酮及色原酮类、木质素
类、糖类、有机酸类等多种化学成分，其中糖类是其主
要的化学成分，含量占总提取物的 80 %以上[4]。目前，
对白茅根多糖的研究基本集中在提取工艺和结构分
析方面，而多糖的药理活性的相关研究较少。本实验
对白茅根多糖的抗氧化活性和 α-葡萄糖苷酶抑制活
性进行了研究，为多糖的开发利用、拓宽其应用途径
奠定理论参考。
1 仪器与材料
1.1 材料
白茅根（Imperata Cylindrica）产地广西贵港市，购
于百色市神康医药公司，经右江民族医学院民族医学
教研室覃道光副教授鉴定为禾本科植物白茅（Imperata
cylindrica Beauv.var. major（Nees）C.E.Hubb.）的干燥根
茎，低温干燥至恒重后，粉碎过筛备用。
1.2 试剂
2，2′-连氨-（3-乙基苯并噻唑林-6-磺酸）二氨盐
（ABTS）：上海金穗生物科技公司；抗坏血酸（VC）：上海
国药化学试剂公司；α-葡萄糖苷酶（α-glucosidase）：
sigma公司；4-硝基苯-α-D-吡喃葡萄糖苷（pNPG）：上
海金穗生物科技公司；谷胱甘肽：上海国药化学试剂
公司；阿卡波糖：德国拜耳公司（批号 117358），其余试
剂均为分析纯。
1.3 仪器
FZ102植物粉碎机：上海锐丰仪器仪表有限公司；
MK3酶标仪：塞默飞世尔科技有限公司；FD-1A-50真
空冷冻干燥机：上海比朗仪器有限公司；LRH-150恒
温培养箱：上海一恒科技有限公司；3-18K 离心机：
SIGMA公司；RE-52AA型旋转蒸发仪：上海安亭实验
仪器有限公司；DHG-9070A型电热恒温鼓风干燥箱：
上海精宏实验设备有限公司；CPA64型电子天平：北
京塞多利斯仪器公司；HHS-21-4电热式恒温水浴锅：
江苏金坛宏凯仪器厂；SHB-Ⅲ循环水式多用真空泵：
郑州长城科工贸有限公司。
2 方法
2.1 白茅根多糖的制备
按文献[5]的方法稍加改进提取分离白茅根多糖。
取干燥的白茅根，粉碎过 60目筛，取 500 g过筛粉末，
加入 1 L 95 %乙醇，在常温下静置 24 h，再在 50 ℃水
浴中回流提取 3 h，过滤，滤渣晾干，加入 2 L水 90 ℃
水浴中提取 3 h，过滤收集滤液，滤渣再重复加水提取
1次，合并 2次滤液，减压浓缩至 200 mL，离心除去杂
质，在清液中加入 95 %乙醇进行醇沉，冰箱中静置过
夜，过滤，真空冷冻干燥得白茅根粗多糖。将得到的白
茅根粗多糖溶解，加入 Sevag试剂（氯仿 ∶正丁醇 = 4 ∶
1）脱蛋白，反复脱蛋白多次，直至无变性蛋白，收集水
相，加入 95 %乙醇进行醇沉，冰箱中静置过夜，过滤，
冷冻干燥得精制多糖 7.3 g。
2.2 白茅根抗氧化活性研究
2.2.1 总还原能力
参考文献[6-7]进行测定。取 1 mL多糖溶液，加入
0.2 mol/L pH 6.6 的磷酸盐缓冲溶液 2 mL，1 %铁氰
化钾 2 mL，混合均匀后置 50 ℃水浴中恒温 20 min，
水浴后用冰水迅速冷却，加入 10 %三氯乙酸 2.5 mL，
3 000 r/min下离心 10 min，取 2 mL上清液于试管，加
入 2 mL蒸馏水，0.5 mL 0.1 %三氯化铁，摇匀后静置
10 min，测 700 nm处的吸光度。以 VC为阳性对照，按
相同的方法进行测定，实验重复 3次，取平均值。
2.2.2 清除 ABTS自由基作用
参考霍丽妮[8]等方法进行测定。精密称取 ABTS
40 mg，用蒸馏水配制成浓度为 7 mmol/L 的溶液，取
5 mL ABTS溶液与 5 mL浓度为 2.45 mmol/L的 K2S2O8
溶液混合，室温下避光放置 16 h，用无水乙醇稀释混合
液，使其吸光度在 734 nm 处为 0.700 左右，即为
ABTS+·储备液。量取 2 mL多糖溶液与 4 mL ABTS+·储
activities were assayed in external model. The Results showed that the reducing power of Imperata Cylindrica
polysaccharide was weaker than VC. The polysaccharide had a good effect on ABTS+·and·OH scavenging， the
IC50 value was 0.029 8 mg/mL， 1.1 mg/mL respectively.
Key words：Imperata Cylindrica； polysaccharide； antioxidant activity； α-glucosidase； inhibitory activity
基础研究李容，等：白茅根多糖抗氧化活性及抑制α-葡萄糖苷酶活性研究
10
图 1 白茅根多糖的还原能力
Fig.1 Reducing power of polysaccharide from Imperata Cylindrica
2.0
1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
吸
光
度
0.0 0.5 2.0
浓度/（mg/mL）
1.0 1.5
VC
多糖
备液，混合避光静置 6 min，测吸光度值。以 VC作为阳
性对照，实验重复 3次，取平均值，按下式计算清除率。
式中：A0为不加多糖溶液的吸光度，A1为加入多糖溶
液后的吸光度，A2为不加 ABTS+·的吸光度，不加的体
积均由蒸馏水补足体积。
清除率/% = [A0 -（A1 - A2）]/A0 × 100
2.2.3 清除羟基自由基作用
采用水杨酸法进行测定 [9]。在试管中分别加入
8 mmol/L FeSO4 1 mL、5 mmol/L水杨酸-乙醇溶液 2 mL
和不同浓度的白茅根多糖溶液 2 mL，最后加入 0.3 %
H2O2 1 mL启动反应，在室温下反应 0.5 h，测 510 nm处
吸光度。以 VC作为阳性对照，实验重复 3次，取平均
值，按下式计算清除率。式中：A0为不加多糖溶液的吸
光度，A1为加入多糖溶液后的吸光度，A2为不加 H2O2
的吸光度，不加的体积均由蒸馏水补足体积。
清除率/% = [A0 -（A1 - A2）]/A0 × 100
2.3 白茅根多糖抑制 α-葡萄糖苷酶活性
对 Tiabou[10]测定 α-葡萄糖苷酶活性的方法进行
改进，实验分空白组、空白背景组、抑制剂组、抑制剂
背景组，抑制剂为多糖和阳性对照阿卡波糖。在 96孔
板中加入 50 mmol/L pH 6.8的磷酸盐缓冲溶液 50 μL，
5 mmol/L还原谷胱甘肽 2.5 μL，3.3×10-5 kat/L α-葡萄
糖苷酶 2.5 μL，分别加入不同浓度的抑制剂 10 μL，混
匀后在 37℃的恒温箱中恒温 10 min，加入 20 mmol/L
pNPG 5 μL，再置 37℃的恒温箱中恒温 10 min，加入
0.1 mol/L Na2CO3 50 μL 终止反应，用酶标仪测定在
405 nm处的吸光度值。空白组不加抑制剂，空白背景
组不加 pNPG和抑制剂，抑制剂背景组不加 pNPG，均
由蒸馏水补足体积，其他操作同抑制剂组。抑制剂对
α-葡萄糖苷酶活性抑制率按下式计算，式中：A1为空
白组吸光度值，A2为空白背景组吸光度值，A3为抑制
剂组吸光度值，A4为抑制剂背景组吸光度值。
抑制率/% = [（A1-A2）-（A3-A4）]/（A1-A2）×100
3 结果
3.1 总还原能力
白茅根多糖和阳性对照物 VC的总还原能力如
图1所示。
一般来说，吸光度值越大，表明物质的还原能力
越强，即其抗氧化能力也越强。从图 1可知，在实验浓
度范围内，VC的还原能力随其浓度的增大而增大，当
浓度为 0.5 mg/mL时其吸光度值已大于 1.400，浓度超
过 0.5 mg/mL后吸光度值增大的幅度较小。白茅根多
糖的还原能力与其浓度呈明显的直线相关性，其线性
相关系数 r=0.997 6。白茅根多糖总还原能力明显低于
VC，但任有一定的还原能力。
3.2 清除 ABTS自由基结果
白茅根多糖和阳性对照物 VC清除 ABTS自由基
结果如图 2所示。
当多糖和 VC浓度为 0.05 mg/mL时，其清除率分
别为 95.3 %、80.6 %。在实验浓度范围内，VC和多糖对
ABTS自由基的清除率均与浓度呈直线相关性，VC和
多糖的线性相关方程分别为 Y =1783X +9.59、Y =
1525X+4.53，线性相关系数分别为 0.986 0、0.997 1。用
半抑制浓度 IC50来衡量其清除能力的大小，IC50越小，
其清除能力越强。VC 和多糖的 IC50 分别为0.023、
0.029 8 mg/mL，显示出较好的清除效果。
3.3 清除羟基自由基结果
白茅根多糖对清除羟基自由基实验结果如图 3
所示。
白茅根多糖对羟基自由基的清除率随浓度的增
大而增大，当白茅根多糖浓度大于 1 mg/mL时，清除率
大于 50 %。根据白茅根多糖的浓度（X）与清除率（Y），
拟合得到回归方程 Y=34.146X+12.132，r=0.991 6，IC50
为 1.1 mg/mL。与相同浓度的阳性对照品 Vc相比，其
图 2 白茅根多糖清除 ABTS自由基能力
Fig.2 Scavenging ablility of polysaccharide from Imperata
Cylindrica on ABTS+·
100
90
80
70
60
50
40
30
20
清
除
率
/%
0.01 0.02 0.05
浓度/（mg/mL）
0.03 0.04
VC
多糖
李容，等：白茅根多糖抗氧化活性及抑制α-葡萄糖苷酶活性研究基础研究
11
清除羟基自由基能力低于 VC。
3.4 白茅根多糖抑制 α-葡萄糖苷酶活性
α-葡萄糖苷酶抑制剂的显著特点是能有效地阻
止糖尿病患者餐后血糖升高，使血糖维持在一定水
平，减少血糖对胰腺的刺激，能有效预防并改善糖尿
病并发症。以 α-葡萄糖苷酶作为靶点，通过体外活性
抑制试验从中草药中筛选具有治疗糖尿病的有效成
分已成为糖尿病治疗药物研究的热点之一[11]。白茅根
多糖对 α-葡萄糖苷酶抑制活性结构如图 4所示。
白茅根多糖的抑制率较低，增大多糖浓度，抑制
率增大的幅度并不大，甚至还有降低的趋势，实验中
尝试继续增大多糖的质量浓度，仍未出现明显的抑制
率增强。提示白茅根多糖并不能通过抑制 α-葡萄糖苷
酶活性来实现降血糖功效。
4 讨论
白茅根是传统的药食同源中药材，具有极大的药
用与食用价值。白茅根多糖是其重要的有效成分之
一，研究表明白茅根多糖具有明显提高小鼠耐缺氧能
力作用[12]。因此，探明白茅根多糖的药理活性，可拓宽
其应用。
本实验用总还原能力、清除 ABTS自由基、羟基自
由基 3项指标来评价白茅根多糖的体外抗氧化活性，
并与抗氧化剂 VC进行比较。结果表明，白茅根多糖总
还原能力低于 VC，对 ABTS自由基的清除作用较强，
接近 VC，IC50为 0.029 8 mg/mL，对羟基自由基也有一
定的清除作用，IC50为 1.1 mg/mL。本实验评价白茅根
多糖的抗氧化活性指标并不全面，在后续研究中应更
加全面的探明其抗氧化活性。抑制 α-葡萄糖苷酶活
性实验表明，白茅根多糖对 α-葡萄糖苷酶并无明显
的抑制作用，提示其并不能通过抑制 α-葡萄糖苷酶
来实现降糖。
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收稿日期：2013-11-17
图 3 白茅根多糖清除羟基自由基作用
Fig.3 Scavenging ablility of polysaccharide from Imperata
Cylindrica on·OH
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
清
除
率
/%
0.0 0.2 1.6
浓度/（mg/mL）
0.4 0.6
VC
多糖
0.8 1.0 1.2 1.4
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
抑
制
率
/%
0.05 0.10 0.25
浓度/（mg/mL）
0.15 0.20
阿卡波糖
多糖
图 4 白茅根多糖对 α-葡萄糖苷酶活性的抑制作用
Fig.4 The α-glucosidase inhibitory activities of polysaccharide
from Imperata Cylindrica
基础研究李容，等：白茅根多糖抗氧化活性及抑制α-葡萄糖苷酶活性研究
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