全 文 ：食品与发酵工业 FOODANDFERMENTATIONINDUSTRIES
86　 2009Vol.35 No.12(Total264)
毛胶薯蓣多糖的体外抗氧化活性研究＊
单承莺 1 ,任红荣1, 2 ,何海玲 1, 2 ,张卫明1
1(南京野生植物综合利用研究院 , 江苏 南京 , 210042)　2(南京师范大学生命科学学院 , 江苏 南京 , 210097)
摘　要　从毛胶薯蓣中提取多糖(DSP), 采用生物化学的方法测定了 DSP对 H2O2 、超氧阴离子自由基(O-2 · )、
羟基自由基(· OH)的清除能力 , 还原能力和总抗氧化能力。结果表明:DSP对 H
2
O
2
、O-
2
· 、· OH、具有良好的
清除能力 , 同时还具有较强的还原能力和一定的抗氧化能力 , 活性大小与多糖的浓度呈明显的量效关系。
关键词　毛胶薯蓣 , 多糖 , 抗氧化
第一作者:硕士 ,助理研究员。
　＊国家科技基础性工作和社会公益研究专项资金资助(NO.
2003DEB6J074);国家科技支撑计划项目资金资助 (NO.
2006BAD06B05)
收稿日期:2009-07-08,改回日期:2009-10-13
　　毛胶薯蓣(DioscareasubcalvaPrainetBurk.)为
薯蓣属顶生翅组植物 ,我国的云南 ,四川 ,贵州等省均
有生长[ 1] 。据 《云南植物志 》记载其块茎含胶状物 ,
可作黏合剂;用鲜根刮取胶质 ,敷于患处 ,可促进伤口
愈合 ,因此在民间又被称作黏口苕或黏狗苕 。毛胶薯
蓣块根中的主要碳水化合物不是淀粉 ,而是黏度很高
的多糖 ,目前对毛胶薯蓣中多糖成分的理化性质尚未
见报道 ,但其作为植物胶的流变性质已有报道 ,表明
其在天然日化领域有较好的应用前景 [ 2] 。本试验以
毛胶薯蓣为原料提取多糖(DSP),利用生物化学法体
外实验 , 研究 DSP对活性氧自由基如过氧化氢
(H2O2)、超氧阴离子(O-2 ·)、羟自由基(· OH)、的
清除作用 ,并且测定其还原能力和总抗氧化能力 ,以
期为 DSP药物及功能性食品开发提供理论依据 。
1　实验材料与仪器
1.1　材料
毛胶薯蓣新鲜块茎 ,采自云南昆明 ,经南京中山
植物园丁志遵研究员鉴定。
1.2　试剂
无水乙醇 、硫酸 、苯酚 、正丁醇 、乙醚 、丙酮 、盐酸 、
磷酸氢二钠 、磷酸二氢钠 、氯化钠 、过氧化氢溶液 、邻
苯三酚 、水杨酸 、硫酸亚铁 、三氯乙酸 、钨酸钠 、氢氧化
钠 、氯化铁 、铁氰化钾 、三羟甲基氨基甲烷(Tris)、乙
二胺四乙酸二钠 (EDTA-Na)、抗坏血酸 (VC)等 ,均
为国产分析纯;总抗氧化能力(T-AOC)试剂盒 ,购自
南京建成生物工程研究所。
1.3　仪器
紫外可见分光光度计 Spectrum752型(上海光谱
仪器有限公司),离心沉淀机 LXJ-I型(上海医用分
析仪器厂),旋转蒸发仪 RE-52AA型(上海亚荣生化
仪器厂),电热恒温水浴锅(南通三思机电科技有限
公司),超声波清洗仪 KQ-600DE型(昆山市超声仪
器有限公司)。
2　实验方法
2.1　DSP的提取
毛胶薯蓣新鲜块茎经硫薰 24 h后 ,切丁 ,热风干
燥 ,粉碎 ,过 20目筛。取粗粉 10 g,用 40倍体积正丁
醇饱和水在 50℃水浴中温浸 4 -5 h,离心。药渣同
上述方法再浸提 3次 ,合并 4次上清液 ,经旋转蒸发
仪 70℃减压浓缩至原体积的 1 /4,浓缩液中加入 4倍
体积体积分数 95%乙醇进行沉淀 ,静置 24 h,离心。
沉淀用无水乙醇 、丙酮 、无水乙醚依次洗涤 , 真空干
燥 ,得粗多糖 DSP,为白色粉末状。粗多糖中的多糖
含量经硫酸 -苯酚法测定为 81.95%,蛋白含量经半微
量凯氏定氮法测定为 3.93%。
2.2　DSP体外抗氧化活性研究
2.2.1　对 H2O2的清除作用 [ 3]
在 10mL具塞试管重加入由 50 mmol/L磷酸缓
冲液(pH=7.4)配制的 0.5 mmol/LH2O2溶液 2.8
mL,再加入 0.4 mL样品 ,反应 10 min后 ,于 230 nm
处测定 Ai值 ,每个试样做 3个平行样 ,统计学处理。
空白对照组以相同体积蒸馏水代替样品。并计算清
除率。
S/% =[ (A0 -Ai)/A0 ] ×100
式中:A0 ,不含样品的吸光度值;Ai,含样品的吸
光度值 。
2.2.2　对超氧阴离子自由基的清除作用 [ 4]
DOI :10.13995/j.cnki.11-1802/t s.2009.12.042
生产与科研经验
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采用邻苯三酚自氧化法:邻苯三酚在碱性条件下
易发生自身氧化 ,产生超氧阴离子自由基和有色中间
产物 。超氧阴离子自由基能促进邻苯三酚自氧化。
通过测定对邻苯三酚自氧化抑制作用 ,即可表征其对
超氧阴离子自由基的清除作用。取 0.05 mol/LTris-
HCl缓冲液(pH=8.2)4.5mL,置于 25℃水浴中预热
20 min,分别加入 1 mL试样和 0.4mL25 mmol/L邻
苯三酚溶液 ,混匀后于 25℃水浴中反应 5min,加入 8
mmol/LHCl1 mL终止反应 ,于 299 nm处测定吸光
度 (Ai), 每个试样做 3个平行样 ,统计学处理。空白
对照组以相同体积蒸馏水代替样品。清除率计算公
式:
S/% =[ (A0 -Ai)/A0 ] ×100
式中:A0 ,不含样品的吸光度值;Ai, 含样品的吸
光度值。
2.2.3　对羟基自由基的清除作用[ 5]
利用 Fenton反应 ,检测对羟基自由基(· OH)的
清除作用 。在 10 mL试管中依次加入饱和水杨酸溶
液 5 mL, 0.2mmol/L磷酸缓冲液 (pH=7.4)3 mL,
3.8 mmol/LFe2+-EDTA(1∶1)溶液 0.5 mL,待测液 1
mL,最后加入 1 mL4 mmol/LH2O2 启动反应 , 于
25℃水浴中反应 90min后 ,加入 1 mL6 mmol/LHCl
终止反应 ,再加入 0.5gNaCl, 4mL冷乙醚充分混匀 ,
静置后移取上层乙醚于 10 mL离心管内 ,于 40℃恒
温水浴中蒸干乙醚 ,然后依次加入 0.1 g/mL三氯乙
酸 0.15 mL, 0.1 g/mL钨酸钠 0.25 mL, 5 mg/mL
NaNO2 0.25 mL,放置 5 min后 ,加入 1 mol/LNaOH
0.25 mL,滴加去离子水 4mL,混匀 。于 510 nm处测
定吸光度 Ai。每个试样做 3个平行样 ,统计学处理。
空白对照组以相同体积蒸馏水代替样品 。清除率计
算公式:
S/% =[ (A0 -Ai)/A0 ] ×100
式中:A0 ,不含样品的吸光度值;Ai, 含样品的吸
光度值。
2.2.4　还原能力的测试 [ 6]
实验采用 Oyaizu法 ,通过观察多糖存在时 Fe3 +-
Fe2+的转移来检测其还原能力。在 10 mL具塞试管
中加入 1mL样品 , 2.5 mL磷酸缓冲液(0.2 mol/L,
pH=6.6)和 2.5 mL质量分数 1% K3Fe(CN)6 ,置恒
温水浴中温育 20 min。随后加入 2.5 mL质量分数
10%的三氯乙酸 ,混合后离心 10 min(3 000 r/min),
取上层液 2.5 mL, 然后加入 2.5 mL蒸馏水和 0.5
mL质量分数 0.1%的 FeCl3溶液 , 充分混合后于 700
nm处测定 Ai值。每个试样做 3个平行样 , 统计学处
理。
2.2.5　总抗氧化能力(T-AOC)的测试
按照试剂盒指定说明进行操作 。
以上实验均以抗坏血酸(Vc)为阳性对照 。
3　实验结果
3.1　毛胶薯蓣多糖 DSP对 H2O2的清除作用
图 1　DSP对 H2O2的清除作用
图 2　Vc对 H2O2的清除作用
H2O2在细胞组织中可以产生 · OH,从而对细胞
产生毒副作用。因此 ,清除 H2O2的能力与体系的抗
氧化防御作用密切相关。由图 1可见 , DSP有较好的
清除 H2O2能力 ,且清除能力随浓度的增加而增加 ,
与 1/10浓度的 Vc效果相当。清除率达到 50%所需
浓度(PC50), Vc约为 0.5 mg/mL, DSP约为 6 mg/
mL。
3.2　毛胶薯蓣多糖 DSP对超氧阴离子自由基的清
除作用
超氧阴离子是所有氧自由基中的第一个自由
基 ,可以经过一系列反应产生其他氧自由基 ,与许多
疾病有密切的联系。由图 3可看出 , DSP对超氧阴离
子也具有一定的清除作用 ,但其 PC50 >10 mg/mL;而
Vc的 PC50值约为 1 mg/mL。
3.3　毛胶薯蓣多糖 DSP对羟基自由基的清除作用
利用 Fenton反应来检测样品对羟基自由基的清
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图 3　DSP对超氧阴离子的清除作用
图 4　Vc对超氧阴离子的清除作用
图 5　DSP对羟自由基的清除作用
图 6　Vc对羟自由基的清除作用
除作用。由图 5可知 ,在所选范围内 ,随着浓度的增
大 , DSP清除羟基自由基作用显著 ,且清除能力与浓
度有明显的量效关系。其 PC50值约为 4 mg/mL,而
Vc约为 0.8 mg/mL。
3.4　毛胶薯蓣多糖 DSP还原能力的测试
一种物质的还原能力与它潜在的抗氧化活性有
十分密切的关系 。由图 7可以看出 , DSP有较强的还
原能力 ,吸光度值随着浓度的增加有较明显的增加 ,
是一种良好的抗氧化剂。
图 7　DSP的还原能力
图 8　Vc的还原能力
3.5　毛胶薯蓣多糖 DSP总抗氧化能力的测试
总抗氧化能力(T-AOC)试剂盒的测定原理是机
体中有许多抗氧化物质 ,能使 Fe3+还原成 Fe2+ ,后者
可以菲啉类物质形成稳固的络合物 ,通过比色可测出
其抗氧化能力 ,经过测定毛胶薯蓣多糖的总抗氧化能
力为 1.3国际单位 /mg;Vc的总抗氧化能力为 258国
际单位 /mg。
4　讨论
H2O2是氧化过程的中间产物 ,具有较活泼的化
学性质 ,极易形成自由基。 O-2 ·是所有氧自由基中
的第一个自由基 ,可以经过一系列反应产生其他氧自
由基 ,与许多疾病有密切的联系 。 · OH化学性质极
为活泼 ,也是毒性最大的自由基 ,可以与多种有机物
或无机物反应。本试验采用生物化学的方法在体外
产生各种活性氧自由基 ,并把不同浓度的 DSP、Vc加
入各体系中 ,测定多糖的抗氧化性作用。试验结果表
明 , DSP对 O-2 · 、·OH、H2O2具有较强的作用 ,同时
还具有较强的还原能力和一定的抗氧化能力 ,这些能
力均与其浓度呈正相关性 。作为外源性抗氧化剂 ,多
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糖在生物体内的作用机理可能是直接清 O-2 ·和 ·
OH等诱发的自由基清除剂 ,如 SOD、过氧化氢酶和
谷胱甘肽过氧化物酶等 [ 7] 。这种清除能力可能与多
糖含有大量游离羟基有关 [ 8] 。此外 ,多糖有可能参
与调动或激活机体内处于非活化状态的内源性氧化
剂 ,使其数量和活性增强到机体需要的水平 ,从而避
免或减轻自由基对机体的损伤 [ 9] 。本试验制备的毛
胶薯蓣多糖中含有 3.93%的蛋白(其中 1.86%属于
结合蛋白),有报道称山药多糖中保留的结合蛋白多
糖具有较高的抗氧化能力 [ 10] ,毛胶薯蓣多糖中的结
合蛋白可能也起到了一定的抗氧化作用 。
Vc具有较强的抗氧化活性 ,试验测得多糖的活
性比 Vc的活性弱 。但是由于 Vc在水溶液种易被空
气中的氧氧化 ,在碱性介质或受热情况下很不稳定 ,
且在植物体内含量较低 ,而多糖是生物体内普遍存在
的一大类生物大分子 ,除有营养作用外 ,还具有特殊
的生物活性和药理特性 ,也没有直接的细胞毒性 。因
而从药理和病理学角度出发 ,研究植物多糖的生理作
用仍然具有十分重要的实际价值 。对 DSP的试验研
究表明 ,作为一种良好的自由基清除剂和抗氧化剂 ,
多糖将在药用和化妆品生产方面具有广阔的开发应
用前景。
参 考 文 献
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StudyonAntioxidantEfectiveofPolysaccharidesfrom
DioscareasubcalvaPrainetBurk
ShanChengying1 , RenHongrong1, 2 , HeHailing1, 2 , ZhangWeiming1
1(NanjingInstitutefortheComprehensiveUtilizationofWildPlant, Nanjing210042, China)
2(SchoolofLifeScience, NanjingNormalUniversity, Nanjing210097, China)
ABSTRACT　Polysaccharide(DSP)fromDioscareasubcalvaPrainetBurkwasextractedandthescavengingefects
ofDSPonfreeradicaloxygen(O·-
2
, · OH, H2O2)wasmeasured.Meanwhilethereductioncapacityandtotalantiox-
idantcapacityweredetermined.Vcwasusedascontrol.ResultsshowedthatthereducingefectsofDSPon· OH,
H2O2 weresignificant, DSPalsohadastrongreductioncapacityandaweakertotalantioxidantcapacity.Althese
activitieswereconcentrationdependent.
Keywords　Dioscareasubcalva, polysaccharide, antioxidant