全 文 ：收稿日期:2013-03-14; 修订日期:2013-09-15
基金项目:国家中医药管理局“十二五”中医药重点学科建设项目( 国中
医药人教发［2012］32 号) ;
广西壮族自治区级大学生创新训练计划立项资助项目
( No． QJCX201338) ;
右江民族医学院民族医药协会资助项目
作者简介:潘廷啟( 1988-) ，男( 壮族) ，广西天等人，右江民族医学院学生．
* 通讯作者简介:黄锁义( 1964-) ，男( 汉族) ，广西南宁人，右江民族医学
院药学院教授，硕士研究生导师，学士学位，主要从事医用化学的教学和
科研工作．
土人参多糖的抗氧化活性研究
潘廷啟，文全泰，黄礼德，颜祖弟，张照平，蓝翠晓，黄锁义*
(右江民族医学院，广西 百色 533000)
摘要:目的 超声法提取土人参多糖，同时将粗多糖脱蛋白处理后，经处理得到的多糖进行抗氧化性研究，检测其抗氧化
活性。方法 通过单因素实验和正交实验，研究料液比、超声功率、超声提取温度和超声作用时间对土人参多糖提取效果
的影响。制备土人参多糖，并对其清除 DPPH、自由基、对羟基自由基以及对超氧阴离子自由基的作用进行试验，根据试
验数据评价其抗氧化活性。结果 超声提取法的优化工艺条件为:料液比( g∶ ml) 1∶ 20，提取温度 80 ℃，超声功率 180
W，作用时间 40 min。土人参多糖的得率为 20． 01%。抗氧化性试验显示土人参多糖对自由基的清除作用显著。结论
土人参多糖具有较强的抗氧化活性，可为土人参药材资源的综合利用开发提供科学依据，土人参多糖具有一定的抗氧化
能力。
关键词:土人参; 正交设计; 超声提取; 多糖; 抗氧化性
DOI标识:doi: 10． 3969 / j． issn． 1008-0805． 2014． 01． 013
中图分类号:Ｒ284． 2 文献标识码:A 文章编号:1008-0805( 2014) 01-0030-03
Study on the Antioxidation Activities of Polysaccharides from the Talinum Paniculatum
PAN Ting-qi，WEN Quan-tai，HUANG Li-de，YAN Zu-di，ZHANG Zhao-ping，LAN Cui-xiao，HUANG Suo-yi*
( Youjiang Medical University for Nationalities，Baise Guangxi 533000，China)
Abstract: Objective To optimum the procedure of ultrasonic extracting polysaccharide from Talinum paniculatum and test the
antioxidation of polysaccharides removed albumen by savage way． Methods Through single factor experiment and orthogonal ex-
periment，research the solid － liquid ratio，ultrasonic temperature，ultrasonic power and ultrasonic action time to Talinum panicu-
latum polysaccharide extraction influence effect． The experiment in the polysaccharide from Talinum paniculatum scavenging DP-
PH，free radical，hydroxyl radical and superoxide radical was conducted to evaluate its antioxidant activity． Ｒesults The optimum
ultrasonic extraction conditions: solid － liquid ratio( g∶ ml) was 1∶ 20，temperature was 80℃，ultrasonic power was 180 W and ul-
trasonic action time was 40 min． The extraction rate of polysaccharides was up to 20． 01% ． The experiment of antioxidation re-
vealed that polysaccharides from stem of Talinum paniculatum had great effect of scavenging for radical． Conclusion The methods
proved that the polysaccharides from stem of Talinum paniculatum had a powerful antioxidant activity，and it can be used for the
extraction technology of polysaccharides from stem of Talinum paniculatum to provide theoretic basis，meanwhile，supplied scien-
tific foundation for comprehensive development of medicinal materials．
Key words: Talinum paniculatum; Orthogonal experimental design; Ultrasonic extracting; Polysaccharide; Antioxidant
activity
土人参 Talinum paniculatum (Jacq．)Gaertn．为马齿苋科土人
参属植物，别名为栌兰、假人参、参草、土高丽参，原产热带美洲。
土人参食用部分为嫩叶、嫩梢，营养丰富，根可以炖汤或泡酒。土
人参还具有药用价值，有清热解毒、补中益气、生津解渴、畅通乳
汁等功效，对痰多久咳、劳伤等有一定疗效，是一种天然的药、食
兼用蔬菜。土人参适应性广，在我国已有较多栽培研究报
道［1 ～ 4］，有一定的开发利用前景。
多糖(polysaccharide)是一类存在于植物、动物和微生物中的
主要的天然活性物质，具有调节机体免疫力［5］、抗肿瘤［6］、抗氧
化等广泛的药理作用，且不同来源多糖表现出不同的生物学活
性。可广泛应用于医药及保健食品领域，市场前景广阔，因此有
效提取土人参多糖具有重要意义。而测定可溶性糖的含量可采
用蒽酮比色法，二硝基水杨酸法，索姆基(Somogri)法，苯酚 －浓
硫酸法等。苯酚 －浓硫酸法［7］操作简便，重现性好，不要求特殊
条件，几乎用于任何糖类及其衍生物的测定。近年来超声波技术
在天然产物成分提取领域得到了很大发展和应用。鉴于超声波
产生的强烈振动、高的加速度、强烈的空化效应、搅拌作用等，可
加速植物材料中的有效成分进入溶剂，从而增加有效成分的提取
率，缩短提取时间，并且还可避免高温对提取成分的影响［8］。本
试验测定了土人参根中的多糖含量及抗氧化物质的活性，以期探
讨土人参抗氧化能力强弱，为土人参的进一步开发利用提供理论
基础。
1 仪器与试药
KQ5200DB型数控超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公
司)、植物粉碎机 FZ102(上海锐丰仪器仪表有限公司)、电热恒温
鼓风干燥箱(上海精宏实验设备有限公司)、电热式恒温水浴锅
HHS － 21 － 4(江苏金坛宏凯仪器厂)、SHB － III 循环水式多用真
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空泵(郑州长城科工贸有限公司)、电子分析天平 FA1104(上海
天平仪器厂)、80 － 2 离心沉淀器(江苏省金坛市医疗仪器厂)、
755B紫外可见分光光度计(上海精密科学仪器有限公司)。土人
参(采于广西天等县高州山，由右江民族医学院民族医学教研室
覃道光副教授鉴定为马齿苋科植物栌兰的根)、苯酚、浓硫酸、葡
萄糖、活性炭、氯仿、正丁醇、95%乙醇、无水乙醇、三羟甲基氨甲
烷、七水合硫酸亚铁、双氧水(30%)、丙酮、DPPH(美国 Signe 公
司)、水杨酸、邻苯三酚、盐酸、过氧化氢、乙醚等均为分析纯。
2 方法与结果
2． 1 土人参多糖待测液的制备 将干燥的土人参在植物粉碎机
上粉碎，制成土人参干粉。根据实验按需称取 1． 000 g 土人参干
粉若干份，分别在不同料液比、超声功率、提取温度、作用时间等
单因素条件下进行提取实验。将提取液过滤后定容，取上液适量
稀释一定的倍数，待测。根据单因素实验结果，以多糖提取率为
实验指标，进行 L9(3
4)正交实验。
2． 2 土人参多糖的纯化 准确称取土人参干粉 5． 000g ，按最优
工艺提取，得多糖粗提液。粗提液减压浓缩至 10 ～ 20ml后离心，
上清液加入 5 倍的无水乙醇醇沉，置冰箱中 4℃过夜，收集沉淀，
沉淀再依次用 95%乙醇、无水乙醇、丙酮、乙醚洗涤 3 次，干燥得
土人参粗多糖，沉淀物于热蒸馏水复溶，使用 Sevage法［9］多次脱
蛋白，再用活性炭(粉末 )回流 1 h，脱色，过滤，离心，得上清
液。上清液浓缩，用无水乙醇调节滤液的醇浓度为 80%，置冰箱
中 4℃沉淀过夜，抽滤收集沉淀，沉淀再用无水乙醇、丙酮、乙醚
洗涤 3 次，干燥得精制多糖。
2． 3 土人参多糖提取率的检测 本实验对多糖的测定采用苯醇
－浓硫酸。取待测液 0． 5ml 置于 10． 0ml 的试管中，加入 5%的
苯酚溶液 1． 0ml，混匀，迅速加入 5． 0 ml 的浓硫酸，摇匀，40℃水
浴中反应 30 min，然后置于冷水中冷却 10 min，以葡萄糖为标样，
于波长 490 nm处测定吸光度值。由一元线性回归方程推算出土
人参多糖的质量。
2． 4 换算因子测定 称取土人参精制多糖约 50 mg，精密称定，
置 100 ml 容量瓶中，加少量蒸馏水溶解并稀释至刻度。精密吸
取 5． 0ml，定容至 50 ml，按“2． 3”中方法测定吸光度，按下式计
算:换算因子 f =W/CD，W为多糖重量(mg)，C 为多糖中葡萄糖
的浓度(mg /ml)，D为多糖的稀释因素．测得 f = 1． 507。
2． 5 多糖含量测定 精密吸取待测液，按“2． 3”中方法测定吸收
度。按回归方程求出待测液中葡萄糖含量。按下式计算样品中
多糖含量。
多糖含量(%)= CDf /W × 100
式中 C为供试液葡萄糖浓度(mg /ml)，D 为供试液的稀释
因素，f为换算因子，W为供试品重量(mg )。
2． 6 标准曲线的绘制 精密称取干燥(105℃)至恒重的葡萄糖
50mg，加蒸馏水定容至 100ml，得标准葡萄糖溶液。取标准葡萄
糖溶液 0． 0，2． 0，4． 0，6． 0，8． 0，10． 0ml，分别定容至 50ml，得不同
浓度的稀释液。分别精密吸取上述稀释液 0． 5ml 按“2． 3”中方
法显色，测定吸光度值，以吸光度值(A)对质量浓度 C(mg /ml)进
行回归，得回归方程为:A = 4． 840C － 0． 027 6，r = 0． 999 2，表明对
照品葡萄糖含量在 0． 010 ～ 0． 100 mg /ml范围内与对应吸光度值
有良好线性关系。
2． 7 优化工艺条件的正交实验 根据单因素实验可知，料液比、
提取温度、超声功率和作用时间等因素都影响土人参多糖的提取
效果。为确定这 4 个因素的综合影响，以多糖提取率为指标，按
L9(3
4)正交表进行正交实验确定最佳提取工艺条件，因素水平表
见表 1，正交实验结果见表 2。由分析结果可知，各因素对土人参
多糖提取率影响的主次顺序为 B ＞ A ＞ C ＞ D，即提取温度 ＞料液
比 ＞超声功率 ＞超声时间。方差分析(见表 3)表明，提取温度在
超声提取土人参多糖中有高度显著意义，料液比在超声提取土人
参多糖中有显著意义。因此，优选出的最佳提取工艺为
A1B3C3D3，即按 1∶ 20 料液比，以 180W的超声功率在 80 ℃下进
行提取 40 min，多糖得率平均为 20． 01%，ＲSD 为 0． 33%(n =
3)。
表 1 正交因素水平
水平
A
料液(g /ml)
B
提取温度 /℃
C
超声功率 /W
D
超声时间 /min
1 1∶ 20 60 140 20
2 1∶ 30 70 160 30
3 1∶ 40 80 180 40
表 2 L9(34)正交实验及结果
序号
A料液比
(g /mL)
B提取温度
/℃
C超声功率
/W
D超声时间
/min
多糖提取率
(%)
1 1 1 1 1 13． 23
2 1 2 2 2 18． 05
3 1 3 3 3 19． 99
4 2 1 2 3 13． 12
5 2 2 3 1 16． 27
6 2 3 1 2 17． 12
7 3 1 3 2 12． 87
8 3 2 1 3 15． 45
9 3 3 2 1 17． 86
K1 51． 27 39． 22 45． 80 47． 36
K2 46． 51 49． 77 49． 03 48． 04
K3 46． 18 54． 97 49． 13 48． 56
Ｒ 4． 76 15． 75 3． 33 1． 20
表 3 方差分析
方差来源 SS v F 显著性
A 5． 4083 2 22． 4039 *
B 42． 9339 2 177． 8538 ＊＊
C 2． 3924 2 9． 9105
D 0． 2414 2
F0． 05(2，2)=19;F0． 01(2，2)=99
2． 8 验证试验 取土人参干粉 3 份，每份 1． 000 g，按优选出的最
佳提取工艺进行提取，即按 1∶ 20 料液比，以 180W 的超声功率
在 80℃下进行提取 40 min。将提取液过滤后定容，取上液适量
稀释一定的倍数，测定吸光度，计算土人参多糖的提取率。验证
试验结果见表 4。按最佳提取条件进行提取，多糖提取率平均为
20． 01%，ＲSD为 0． 33%，结果与正交试验中的 3 号试验的多糖提
取率相近，因此我们认为正交试验得出的结果是可靠的且工艺稳
定可行。
表 4 验证试验结果
试验序号 多糖提取率(%) 平均提取率(%) ＲSD(%)
1 20． 08
2 19． 95 20． 01 0． 33
3 20． 01
2． 9 抗氧化性研究
2． 9． 1 清除 DPPH自由基能力 DPPH 是一种稳定的自由，与氧
化剂发生反应，提 H 被还原，颜色发生变化，由深紫色变为淡黄
色，可用紫外分光光度法测定。以高浓度逐渐稀释的方式检测不
同样品溶液对自由基的清除率，以自由基清除率为 50%是样品
的浓度(IC50)来衡量样品对自由基的清除能力。IC50越小，表明
样品清除自由基的能力越强。
方法:取 5 支 10ml具塞比色管，分别加入新配制的 DPPH溶
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液(6 × 10 －4mol /L)0． 50ml 和不同体积的样品液，无水乙醇定容
至 5ml，室温暗光下反应 30min，在 517nm波长测定其吸光度。结
果如表 5。
清除率(%)=［(A1 － A2)/A1］× 100%
A1:空白吸光度(t = 0min)
A2:反应 30min后吸光度
土人参多糖对 DPPH 自由基的清除能力以清除率表示，清
除率越高，说明提取物抗氧化作用越强。由表 5 可知，在一定的
浓度范围内，土人参多糖对 DPPH 自由基的清除效率和多糖浓
度呈一定的量效关系，随着土人参多糖浓度的增加，土人参多
糖对 DPPH自由基的清除率也逐步增加。这些结果说明土人参
多糖在一定浓度范围内对 DPPH 自由基具有一定的清除活性。
表 5 土人参多糖对 DPPH自由基的清除
浓度 /mg·ml － 1 吸光度 A1 吸光度 A2 清除率(%)
0． 1 0． 256 0． 249 2． 73
0． 2 0． 256 0． 244 4． 69
0． 3 0． 256 0． 223 12． 89
0． 4 0． 256 0． 194 24． 22
0． 5 0． 256 0． 174 32． 03
2． 9． 2 超氧阴离子自由基的清除(邻苯三酚自氧化法［10］)取
pH8． 2 的 Tris － HCl缓冲液 4． 5ml 与具塞比色管中，加入 3． 20ml
蒸馏水，均匀后在 25℃水浴中保温 20min，取出后加入在 25℃水
浴中保温过 20min的样品液 1． 00ml最后再加入在 25℃水浴中预
热过的 3mol /L 的邻苯三酚 0． 30ml，混匀静置 4min 后加入
10mmol /L HCl两滴终止反应(以缓冲液作为空白调零)，均匀后
立即倒入比色杯，与特征波长 321nm 处测定其吸光度 A，依据此
法测定加入不同体积样品液(所加样品液体积与所加入的蒸馏
水体积之和为 4． 20ml)时的吸光度 A。其清除率(%)计算公式:
清除率(%)=［1 －(A1 － A2)/A0］× 100%
式中 A0 为加入邻苯三酚但不加入样品液时的吸光度;A1 为
加入邻苯三酚和样品液时的吸光度;A2 为加入样品液但不加入
邻苯三酚时的吸光度。结果见表 6。
由表 6 可以看出，不同浓度的土人参多糖对超氧阴离子都具
有清除作用，且随浓度的增加其清除率明显提高，当多糖浓度为
0． 105mg /ml时，其清除率即达 55． 70%，清除能力很强。这说明
该多糖可以清除超氧阴离子自由基，具有直接清除超氧自由基
的抗氧化活性。
表 6 土人参多糖对超氧阴离子自由基的清除
浓度 /mg·ml － 1 吸光度 A0 吸光度 A1 吸光度 A2 清除率(%)
0． 025 0． 465 0． 427 0． 073 23． 87
0． 050 0． 465 0． 463 0． 152 33． 12
0． 075 0． 465 0． 510 0． 229 39． 57
0． 090 0． 465 0． 537 0． 296 48． 17
0． 105 0． 465 0． 567 0． 361 55． 70
2． 9． 3 羟基自由基的清除 用 Fenton反应法［11］产生羟基自由基
(·OH)。H2O2 /Fe
2 +体系可通过 Fenton反应产生经自由基化学
反应如下:
H2O2 + Fe2 +→·OH + OH － + Fe3 +
用·OH氧化水杨酸产生有色物质，该产物在 510nm处有强
吸收峰，若体系中加入清除·OH 的物质，则会减少有色物质的
生成，吸光度降低。吸光度越低，清除 OH效果越好。
测量过程:取 5 支试管并依次编号，每支试管各加入 9mol /L
FeSO4 1ml，9mmol /L水杨酸 －乙醇溶液 2． 00ml，按试管编号各加
不同浓度的样品溶液 2． 00ml，最后加入 8． 8mmol /L H2O2 2． 00ml
启动反应，在室温下反应 1h。并与空白液比较，与 510nm处测定
其吸光度，便能测定被测物对·OH 的清除作用，结果如图。其
清除率计算公式如下:
清除率(%)=［(A0 － As)/A0］× 100%
式中 A0 为空白对照液的吸光度;As 为加入样品液后的吸光
度。
由表 7 可以看出，不同浓度的土人参多糖对 H2O2)/Fe
2 +通
过 Fenton反应产生的·OH 都具有清除作用，从整体上看，随多
糖浓度的增加，羟基自由基清除率有明显的上升趋势。说明土人
参多糖对羟基自由基的清除效果明显，且在一定程度上，随着多
糖浓度的增加，其抗氧化能力越强。
表 7 土人参多糖对羟基自由基的清除
试管号 多糖浓度 /mg·ml － 1 A 清除率(%)
0(对照组) 0 0． 562
1 0． 020 0． 426 24． 20
2 0． 040 0． 376 33． 10
3 0． 060 0． 312 44． 48
4 0． 80 0． 286 49． 11
3 结论
超声波提取是利用超声波产生的热作用、机械作用、空化作
用等，加速植物材料中的有效成分进入溶剂，从而增加有效成分
的提取率，缩短提取时间，并且还可避免高温对提取成分的影响。
本研究表明，多糖不仅是生物体生命活动中的能量与结构物质，
土人参多糖具有清除 DPPH 和羟自由基的作用，并且随着多糖
浓度的增加，对 DPPH 和羟自由基的清除增强，呈明显的量效关
系;对邻苯三酚体系产生的超氧阴离子自由基具有一定的清除
作用，而且具有抑制油脂氧化，清除羟基自由和超氧阴离子自由
基的功能，从而为土人参多糖药物与功能性食品的开发提供了理
论依据。结果提示土人参多糖对活性氧自由基均有清除用，从
而能够清除体内产生的过多氧自由基，阻断体内自由基反应链
的作用，并在抗氧化及防衰老方面具有一定作用，预示着它在
医疗保健卫生事业上有一定的潜在的利用价值，因此进一步加强
其抗氧化性和药理研究，使其得到有效的开发和利用，对社会和
经济发展具有重大意义和价值。土人参是一种很有开发潜力的
抗氧化、防衰老的食品。
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