全 文 ：255
刘 芳1，赵声兰2，李 玲1，陈朝银1* ，余仕继2，罗立梅2
(1.昆明理工大学，云南昆明 650224;2.云南中医学院，云南昆明 650200)
摘 要:以皂荚多糖提取率为指标，通过单因素实验和正交实验探索皂荚多糖提取过程中料液比、提取温度、提取时间
及提取次数对皂荚多糖提取率的影响，结果表明皂荚多糖的最佳提取条件为:料液比 1∶45，50℃回流提取 70min，提取
两次，多糖提取率为 35.46%。抗氧化活性的实验结果表明，皂荚多糖有较强的羟自由基(·OH)清除作用，其 IC50为
0.6379mg /mL，但抑制超氧阴离子自由基(O －2 ·)的能力较弱，其 IC50为 7.5758mg /mL。
关键词:皂荚，多糖，提取，抗氧化
Study on the extraction and anti－oxidant activity of
Gleditsia sinensis Lam. polysaccharide
LIU Fang1，ZHAO Sheng－ lan2，LI Ling1，CHEN Chao－yin1，* ，YU Shi－ji2，LUO Li－mei2
(1.Kunming University of Science and Technology，Kunming 650224，China;
2.Yunnan University of Traditional Chinese Medicine，Kunming 650200，China)
Abstract:Taking the rate of polysaccharide from Gleditsia sinensis Lam.pericarp as evaluation index，and through
single factor and orthogonal tests，the extraction conditions for polysaccharide from Gleditsia sinensis Lam.Pericarp
were optimized，including the ratio of sample to solvent，temperature，time and times. The optimum extraction
conditons were:50℃，70min，the ratio of raw material to solvent 1 ∶ 45(w/v) ，extracting twice，and the yield of
polysaccharide was 35.46% .Anti－oxidation tests showed that the scavenging activity to ·OH of polysaccharides
were significant，IC50 = 0.6379mg /mL，and the polysaccharides had certain inhibition effect on O
－
2 ·，IC50 =
7.5758mg /mL，so the scavenging activity to ·OH was primary and the inhibition effect on O －2 · was subordinate
to the anti－oxidation of polysaccharides.
Key words:Gleditsia sinensis Lam.;polysaccharide;extraction;anti－oxidation
中图分类号:TS201.1 文献标识码:B 文 章 编 号:1002－0306(2011)08－0255－04
收稿日期:2010－08－09 * 通讯联系人
作者简介:刘芳(1987－) ，女，在读硕士，研究方向:生物制药。
基金项目:云南省研究基金项目 (2006C0046M、07Z10197) ;国家基金
项目(30760304)。
多糖作为一类重要的生物活性物质，在抗肿瘤、
抗衰老、抗病毒等病症的治疗方面具有较大的潜力。
近年来，随着分离技术和分析方法的进步，多糖的研
究有了较快的发展［1］。皂荚(Gleditsia sinensis Lam.)
为豆科苏木亚科的多年生木本植物，具有祛顽痰、通
窍开闭、祛风杀虫、抗癌等作用［2－3］，是中医治疗乳腺
癌、肺癌等多种癌症的常用药物［4］。本文对皂荚多糖
的提取工艺及其体外抗氧化活性进行初步研究，为
皂荚资源的开发利用奠定基础。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
皂荚(Gleditsia sinensis Lam.) 购自云南省昆明
市中药材市场;浓硫酸、苯酚、葡萄糖、三羟甲基甲胺
(Tris)、盐酸、邻苯三酚、VC 等化学试剂 均为分
析纯。
ULTROSPEC2000 紫 外 可 见 分 光 光 度 仪
Amersham biosciences;移液器 BIOHIT Proline Plus;
DHG－9146A 电热恒温鼓风干燥箱 上海精宏实验
设备有限公司;AllegraTM X － 22R 台式离心机
BECKMAN COULIER;FA2104 电子分析天平 上海
天平仪器厂。
1.2 实验方法
1.2.1 溶液配制 10mg /100mL 葡萄糖标准溶液:精
密称取 105℃干燥恒质量的葡萄糖 50mg，溶解定容
至 500mL，置 4℃冰箱中备用。
50g /L苯酚溶液:称取精制苯酚 5.0g，加蒸馏水
溶解并定容至 100mL，置 4℃冰箱中备用。
1.2.2 皂荚多糖的提取工艺 皂荚→去籽→皂荚壳→
粉碎→过 60 目筛→80%的乙醇处理两次→挥干乙醇→干燥
DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2011.08.032
256
→水浴浸提→离心除渣→多糖提取液→备用
1.2.3 皂荚多糖的测定 采用苯酚－硫酸法［5－6］。精
密吸取葡萄糖标准液 0、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00mL
分别置于 6 支有盖试管中，依次加入 1.00、0.80、0.60、
0.40、0.20、0mL 蒸馏水，然后每支试管中分别加入
50g /L苯酚溶液 1.0mL，98%的浓硫酸 5.0mL，摇匀后
室温放置 5min，置沸水浴中加热 10min，取出，置冰水
中冷却，用蒸馏水定容至 10mL，摇匀冷却至室温后，
在 488nm 波长下，以蒸馏水为空白对照测定吸光度
A，平行测定三次。以葡萄糖标准溶液的质量浓度为
横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。
1.2.4 皂荚多糖含量的测定［7］ 取适量的多糖提取
液于 10mL 具塞试管中，加入 50g /L 的苯酚 1.0mL，
98%的浓硫酸 5.0mL，其余操作同葡萄糖标准曲线的
制作。据标准曲线的回归方程，计算皂荚多糖的提
取率。
皂荚多糖提取率 =皂荚多糖含量(g)
原料干重(g)
× 100%
1.2.5 单因素实验［8］ 以皂荚多糖提取率为指标，研
究提取时间、提取温度、料液比及提取次数对皂荚多
糖提取率的影响。
取 4.0g皂荚干粉于圆底烧瓶中，按料液比分别
为 1∶30、1∶35、1∶40、1∶45、1∶50，分别加入蒸馏水 120、
140、160、180、200mL，70℃条件下回流提取 60min。
取 4.0g皂荚干粉于圆底烧瓶中，在料液比 1 ∶45
及 70℃温度下，分别回流提取 30、50、70、90、110min。
取 4.0g皂荚干粉于圆底烧瓶中，在料液比 1 ∶45
条件下，分别置温度为 40、50、60、70、80℃的水浴锅
中，回流提取 60min。
取 4.0g皂荚干粉于圆底烧瓶中，在料液比 1 ∶45
及提取温度 70℃的条件下，分别回流提取 1、2、3、4
次，每次回流提取 60min。
1.2.6 正交实验 在单因素实验的基础上，运用
L9(3
4)正交表，以皂荚多糖提取率为指标，以提取温
度、提取时间、料液比及提取次数做四因素三水平正
交实验，以确定皂荚多糖的最佳提取工艺。正交实
验的因素水平见表 1。
表 1 正交实验因素水平表
水平
因素
A料液比
B提取时间
(min)
C提取温度
(℃) D提取次数
1 1∶40 50 40 2
2 1∶45 70 50 3
3 1∶50 90 60 4
1.2.7 皂荚多糖体外抗氧化实验
1.2.7.1 多糖体外清除羟自由基(·OH)能力的测
定［9－11］ 采用 H2O2 /Fe体系法。取 7 支试管，分别加
入浓度为 7.5mmol /L的 FeSO4 1mL，其中 2 支试管作
为损伤管和未损伤管，另外 5 支试管中分别加入
3mg /mL 的多糖溶液 1.0、1.2、1.4、1.6、1.8mL 和
0.01% H2O2 1.0mL，损伤管和未损伤管不加糖液，未
损伤管不加 H2O2，用蒸馏水补足体积，37℃保温 1h，
测定在 536nm 处的吸光值，平行测定三次。配制相
同浓度的 VC 作为对照。
·OH的清除率(%)=［1－(A2－A1)/(A0－A1) ］
× 100%
式中:A0－损伤管吸光度;A1 －未损伤管吸光度;
A2－加入多糖管后损伤管吸光度。
1.2.7.2 体外抑制超氧阴离子自由基(O －2 ·)能力的
测定［12－13］ 采用邻苯三酚自氧化法测定。在试管中
依次加入 4.5mL 0.1mol /L Tris－ HCl(pH8.2)缓冲溶
液，4.2mL 双蒸水，于 25℃恒温 20min 后，加入 25℃
预热过的 0.3mL 3mmol /L 邻苯三酚溶液，迅速摇匀，
在 325nm 波长处每 30s 测定一次吸光度，计算线性
范围内每分钟吸光度的增值，测得邻苯三酚的自氧
化速率 A0。
多糖抗氧化活性测定按上述操作，加入邻苯三
酚前，先加入一定量多糖溶液，并减少同体积双蒸
水，测得加入一定量多糖溶液后邻苯三酚的自氧化
速率 Ai。
超氧阴离子自由基抑制率(%)=(A0 － Ai)/A0
× 100%
2 结果与分析
2.1 葡萄糖标准曲线
由图 1 可知，葡萄糖浓度在 0.2048～1.0240mg /
100mL范围内与吸光度(A)呈良好线性关系，符合郎
伯－比尔定律。葡萄糖标准曲线方程为 Y = 0.0834 +
0.57789X，相关系数 r = 0.9995，标准差 SD =0.00778。
图 1 葡萄糖溶液标准曲线
2.2 单因素实验
2.2.1 料液比对皂荚多糖提取率的影响 不同料液
比对多糖提取率的影响如图 2 所示，随料液比的增
加，多糖的提取率增加，但在当料液比大于 1 ∶45 之
后，提取率随料液比的增加而下降。
图 2 料液比对提取率的影响
2.2.2 提取时间对皂荚多糖提取率的影响 提取时
间对皂荚多糖提取率的影响如图 3 所示，随提取时
间的延长，多糖的提取率增加，但当提取时间大于
90min之后，提取率随提取时间的延长而下降。
2.2.3 提取温度对皂荚多糖提取率的影响 如图 4
所示，温度低于 50℃时，皂荚多糖提取率随提取温度
257
图 3 提取时间对提取率的影响
的升高而增加，但提取温度大于 50℃后，皂荚多糖提
取率随提取温度的升高而降低。
图 4 提取温度对提取率的影响
2.2.4 提取次数对皂荚多糖的提取率的影响 结果
如图 5 所示，随着提取次数的增加，多糖的提取率增
加，但提取次数达到 3 次之后，提取率的增加趋势
变缓。
图 5 提取次数对提取率的影响
2.3 正交实验
正交实验的结果见表 2，极差分析表明，各因素
对皂荚多糖提取率影响的主次顺序是:料液比、提取
时间、提取温度、提取次数;最优组合为 A2B2C2D1，即
表 2 实验设计方案及结果 L9(3
4)
实验号 A B C D 多糖提取率
(%)
1 1 1 1 1 12.04
2 1 2 2 2 22.52
3 1 3 3 3 14.84
4 2 1 2 3 27.22
5 2 2 3 1 34.48
6 2 3 1 2 14.52
7 3 1 3 2 10.80
8 3 2 1 3 13.65
9 3 3 2 1 13.94
K1 49.40 50.06 40.21 60.46
K2 76.22 70.64 63.69 47.84
K3 38.39 43.31 60.12 55.71
k1 16.47 16.69 13.40 20.15
k2 25.41 23.55 21.23 15.95
k3 12.80 14.445 20.04 18.57
R 12.61 9.11 7.83 4.21
料液比为 1∶45，提取 70min，提取温度为 50℃，提取 2
次。验证性实验表明在此提取条件下，皂荚多糖提
取率为 35.46%。
2.4 皂荚多糖体外抗氧化指标的测定结果
2.4.1 皂荚多糖样品液体外清除·OH 的作用 依
1.2.7.1 所示步骤考察皂荚多糖体外清除·OH 的作
用。皂荚多糖浓度 3mg /mL，配制相同浓度的 VC 作
为对比，结果如图 6 所示。
图 6 多糖对羟自由基的清除率
从图 6 可知，当羟基清除率达到 50%时，多糖的
用量为 0.2126mL，IC50为 0.6379mg /mL，VC 的用量为
0.5959mL，IC50为 1.7878mg /mL;当清除率达到 90%
时，多糖的用量为 0.9599mL，IC90为 2.8798mg /mL，VC
的用量为 2.8798mL，IC90为 2.8768mg /mL;表明在低
浓度水平上皂荚多糖清除羟自由基的能力比 VC 的
高，但在高浓度时，二者的清除效率趋近。
2.4.2 皂荚多糖样品液体外清除超氧阴离子自由基
(O －2 ·)能力的测定结果 由图 7 可知，多糖对 O
－
2 ·
的抑制率随着多糖浓度的增大而增大，多糖对 O －2 ·
的抑制率达到 50%时，多糖的用量为 7.4653mL，IC50
为 7.5758mg /mL，表明皂荚多糖抑制超 O －2 ·的能力
远低于抑制·OH的能力，故皂荚多糖具有较强的抗
羟自由基作用，而抗超氧阴离子自由基的作用较弱。
图 7 体外抑制超氧阴离子自由基(O －2 ·)能力的测定结果
3 结论
采用热水回流法提取皂荚多糖，最佳提取条件
为:料液比为 1∶45，提取 70min，提取温度为 50℃，提
取 2 次，多糖提取率最高，为 35.46%。抗氧化实验的
结果表明，皂荚多糖有明显的羟自由基(·OH)清除
作用(IC50为 0.6379mg /mL)和一定的抑制超氧阴离
子自由基(O －2 ·)的能力(IC50为 7.5758mg /mL) ，故
皂荚多糖抗氧化以抗羟自由基为主，而抗超氧阴离
子自由基的作用较弱。
参考文献
［1］钱青，张志勇 .植物活性多糖的药理作用及应用研究进展
［J］.华西医学，2009，24(1) :250－252.
(下转第 260 页)
260
表 2 正交实验结果表
实验号 A B C 粗多糖提取率(%)
1 1 1 1 2.29
2 1 2 2 2.75
3 1 3 3 2.89
4 2 1 2 2.45
5 2 2 3 3.09
6 2 3 1 2.87
7 3 1 3 2.70
8 3 2 1 2.23
9 3 3 2 2.79
K1 7.93 7.44 7.39
K2 8.41 8.07 7.99
K3 7.72 8.55 8.68
R 0.69 1.11 1.29
图 1 花椒多糖对羟基自由基的清除作用
3 结论
影响花椒水溶性多糖提取的因素主要有提取时
间、提取温度和料液比。在选定的工艺条件下，通过
正交实验，确定水提法提取花椒多糖的最佳条件为
料液比 1∶20、提取温度 95℃、提取时间 4h。在此最佳
条件下，提取三次，花椒多糖提取率为 3.49%。在体
外抗氧化活性实验中，花椒多糖能有效地清除 Fenton
反应产生的·OH;当花椒多糖浓度在 2.0mg /mL 以
上时，对羟自由基的清除效率在 50%以上，这表明花
椒多糖体外抗氧化活性较强。花椒水溶性多糖的提
取及其体外抗氧化活性结果表明，花椒可作为一种
有效的自由基清除剂，具有较好的应用前景。
参考文献
［1］崔俊，李孟楼 .花椒开发利用研究［J］.林业科技开发，
2008，22(2) :9－14.
［2］刘雄，阚建全，陈宗道，等 .花椒风味成分的提取［J］.食品
与发酵工业，2003，29(12) :62－66.
［3］贾利蓉，赵志峰，雷绍荣，等 .汉源青花椒挥发油的成分分
析［J］.食品与机械，2008，24(3) :105－108.
［4］祝诗平，王刚，杨飞，等 .基于近红外光谱的花椒麻味物质
快速检测方法［J］.红外与毫米波学报，2008，27(2) :129－132.
［5］贺红早，陈训，李苇洁 .顶坛花椒花粉活力及其对 Zn 的响
应研究［J］.安徽农业科学，2007，35(27) :8432－8434.
［6］祝诗平，王刚，杨飞，等 .粉末样品颗粒大小对花椒挥发油
近红外光谱定量预测的影响［J］.光谱学与光谱分析，2008，28
(4) :775－779.
［7］Eiji Yamazaki，Osamu Kurita.Extraction and characterization
of the pectic substances from Japanese pepper (Zanthoxylum
piperitum DC.)fruit［J］. International Journal of Food Properties，
2007，10(3) :505－513.
［8］ Eiji Yamazaki，Takayuki Fujiwara，Osamu Kurita，et al.
Comparison of pectins from the alcohol － insoluble residue of
Japanese pepper(Zanthoxylum piperitum DC.)fruit，a major by－
product of antioxidant extraction［J］.Food Science and Technology
Research，2008，14(1) :18－24.
［9］William N Setzer，Joseph A Noletto，Robert O Lawton，et al.
Leaf essential oil composition of five Zanthoxylum species from
Monteverde，Costa Rica［J］.Molecular Diversity，2005(9) :3－13.
［10］ Etsuko Sugai，Yasujiro Morimitsu，Kikue Kubota.
Quantitative analysis of Sanschool compounds in Japanese pepper
(Xanthoxylum piperitum DC.)and their pungent characteristics
［J］.Bioscience Biotechnology and Biochemistry，2005，69(10) :
1958－1962.
［11］赵晓侠 .花椒的生物活性成分及其应用研究［J］.长春大
学学报，2008，18(1) :108－110.
［12］ Yang X G. Aroma constitutes and alkylamides of red and
green Huajiao (Zanthoxylum bungeanum and Zanthoxylum
schinifolium) ［J］. Journal of Agricultural and Food Chemistry，
2008，56(5) :1689－1696.
［13］李正鹏，吴萍，吴苏青 .树舌胞内多糖抗氧化活性的研究
［J］.食品工业科技，2010，31(6) :108－110.
［14］ Qiong Wu，Cheng Zheng，Zheng － Xiang Ning，et al.
Modification of Low Molecular Weight Polysaccharides from
Tremella Fuciformis and Their Antioxidant Activity in Vitro［J］.
International Journal of Molecular Sciences，2007(8) :670－679.
［15］贾之慎，邬建敏 .比色法测定 Fenton 反应产生的羟自由
基［J］.生物化学与生物物理进展，1996，23(2) :
檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾
184－186.
(上接第 257 页)
［2］中国科学院中国植物志编辑委员会 .中国植物志第 39 卷
［M］.北京:科学出版社，1988:82－88.
［3］王蓟花，唐静，李端，等 .皂荚化学成分和生物活性的研究
进展［J］.中国野生植物资源 2008，27(6) :1－3.
［4］杨向颖，张宏利，宋晓平 .皂荚中一种杀鼠活性成分的分
离鉴定［J］.西北植物学报，2009，29 (3) :618－621.
［5］董彩虹 .冬虫夏草的深层培养及代谢产物研究［D］.北京:
中国科学院研究生院，2006.
［6］张水华 .食品分析［M］.北京:中国轻工业出版社，2006:
115－124.
［7］闫文娟，李泰辉，唐方勇，等 .广东虫草多糖的提取及含量
测定［J］.华南农业大学学报，2009，30(4) :53－56.
［8］孙惠洁 .红毛藻多糖的提取纯化及其性质的研究［D］.集
美大学硕士论文，2008.
［9］包怡红，秦蕾，王戈 .沙棘叶多糖的提取工艺及氧化作用
的研究［J］.食品工业科技，2010，31(1) :286－290.
［10］赵丰丽，张云鸽，宁良丹 .红菇多糖的提取分离及其抗氧
化活性的研究［J］.中国酿造，2009(11) :98－101.
［11］白伟芳，崔波 .玫瑰花多糖提取及抗氧化活性研究［J］.
提取与活性，2009，25(6) :83－86.
［12］王洪斌，朱强，阎斌伦，等 .红酵母多糖的提取、化学组成
及抗氧化性的鉴定［J］.中国酿造，2009(11) :34－36.
［13］郭艳华，胡思前 .荸荠皮提取物的抗氧化活性研究［J］.
食品与发酵工业，2007，33(10) :128－130.