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薏苡多糖的提取及其抗氧化性



全 文 :薏苡多糖的提取及其抗氧化性
李恃圻1,赵晓蕾1,张思强2,耿宁1,金黎明1,*,胡文忠1
(1.大连民族学院生命科学学院,辽宁大连 116600;2.沈阳药科大学生命科学与生物制药学院,辽宁沈阳
110016)
摘 要:研究薏苡多糖的抗氧化性。用微波辅助酶法提取薏苡多糖,并采用邻二氮菲-Fe2+氧化法、邻苯三酚自氧化法
以及总抗氧化能力试剂盒测定其抗氧化能力。薏苡多糖的总糖含量为 42.5 %。在实验设置的浓度范围内,薏苡多糖的
抗氧化能力随着浓度的增加而增加。1.0 mg/mL的薏苡多糖对羟自由基的清除率为 22.1 %,对超氧阴离子自由基的清
除率为 24.2 %,总抗氧化能力为 3.1单位/ mL。本实验为进一步研究薏苡多糖作为抗氧化能力较强的食品和药品的可
能性奠定了基础。
关键词:薏苡;多糖;抗氧化性
Extraction of Coix Seed Polysaccharide and its Antioxidant Activity
LI Shi-qi1, ZHAO Xiao-lei1, ZHANG Si-qiang2, GENG Ning1, JIN Li-ming1,*, HU Wen-zhong1
(1.College of Life Science, Dalian Nationalities University, Dalian 116600, Liaoning, China;2. School of Life
Science and Biopharmaceutics, Shenyang Pharmaceutical University, Shenyang 110016, Liaoning, China)
Abstract:To study antioxidant activity of coix seed polysaccharide. Coix seed polysaccharide was extracted by
microwave -assisted enzyme method. The antioxidant activities in vitro of coix seed polysaccharide were
investigated by phenanthroline -Fe2 + , pyrogallol autoxidation and T -AOC kit. The results showed that the
content of total polysaccharide was 42.5 %. In the setting concentration range, the antioxidant activities of coix
seed polysaccharide increased with the elevation of concentration. The clearance rates of hydroxyl free radical
and superoxide anion free radical of 1mg/mL coix seed polysaccharide were 22.1 % and 24.2 %, respectively,
and the total antioxidant activity was 3.1 Unit/mL. Our work provided the theory basis for further application of
coix seed polysaccharide on food and drug area.
Key words:coix seed; polysaccharide; antioxidant activity
基金项目:国家自然科学基金(30972038);大连民族学院大学生创新
创业训练计划资助项目(X2012016)
作者简介:李恃圻(1990—),男(汉),在读本科生,研究方向:生物工程。
薏苡 Coix lacryma-jobi L.var.ma-yuen Stapf为禾本
科(Gramineae)薏苡属(Coix L)草本植物,其干燥成熟
种仁称为薏苡仁(coix seed),又名薏米、菩提子、六各
米、胶念珠等[1],为卫生部确定的药食兼用品,具有健
脾补肺,清热透湿,利尿消炎,镇痛排脓等功效。近年
来,随着保健食品的风行,在国内外都注重开发各种
营养成分丰富的食品,因此对薏苡的营养成分和有效
成分的分析引起了广泛的兴趣。研究表明,薏苡中含
有甘油三酯、薏苡内酯、薏苡多糖、甾醇类化合物、茚类
化合物、三萜类化合物、生物碱类化合物及多种氨基
酸和微量元素等[2]。其中,薏苡多糖(coixan)具有显著
的降糖和提高免疫力的作用[3-4]。
用微波辅助酶法提取薏苡多糖,并采用邻二氮
菲-Fe2+氧化法、邻苯三酚自氧化法以及总抗氧化能力
试剂盒测定其抗氧化能力。
1 材料与方法
1.1 仪器与试剂材料
DHG-9053A型电热恒温鼓风干燥箱:上海精宏实
验设备有限公司;UV-2100型分光光度计:上海尤尼
柯仪器有限公司;EC823MF7-NRH型微波炉:佛山市
美的微波电器制造有限公司;DF-101S集热式恒温加
分离提取
食品研究与开发
Food Research And Development
2012年 11月
第 33卷第 11期
84
热磁力搅拌器:上海予英仪器有限公司;SQ2119多功
能粉碎机:常州邦尼干燥设备有限公司;N-1000V-WB
旋转蒸发仪:日本东京理化器械株式会社;SHB-Ⅲ型
循环水式多用真空泵:郑州长城科工贸有限公司;
Seven Easy型 PH计:上海梅特勒-托利多仪器有限公
司。
薏苡:购自超市。无水乙醇,葡萄糖,苯酚,浓硫酸,
乙酸乙酯,正丁醇,氯仿,氯化钙,氯乙酸,邻苯三酚,95%
乙醇,H2O2,KOH,氯乙酸,邻二氮菲,FeSO4·7H2O,抗
坏血酸(VC)等均为国产商品试剂,分析纯。α-淀粉酶、
枣庄市杰诺蛇生物酶有限公司。总抗氧化能力试剂
盒:上海天呈科技有限公司。
1.2 薏苡多糖的提取及总糖含量测定
参考王文平等的方法,薏苡经过烘干、粉碎、脱脂、
淀粉酶处理、微波提取、浓缩、脱蛋白、脱色、醇沉、烘干
等步骤,得到薏苡粗多糖产品[5]。以葡萄糖为标准,制
作葡萄糖标准曲线。用苯酚-硫酸法测定薏苡多糖含
量[6]。
1.3 清除羟自由基的测定
采用邻二氮菲-Fe2+氧化法测定薏苡多糖清除羟
自由基的能力,并以 VC为对照实验[7]。
1)在试管中依次加入 0.2 mmol/L PBS 2 mL、去离
子水 1 mL,摇匀;加入 0.75 mmol/L FeSO4 1 mL,充分混
匀;加入 0.01 % H2O2 1 mL,振荡 1 min;加入 0.75 mmol/L
邻二氮菲无水乙醇溶液 1 mL,37 °C水浴 60 min。用分
光光度计于 λ=536 nm 处检测反应体系的吸光度值
Ap。
2)以 1 mL去离子水替代 1)中的 1 mL H2O2,其余
条件同(1),测其吸光度值 Ab。
3)分别以不同浓度薏苡多糖样品 1 mL替代 1)中
的去离子水,测其吸光度值 As1。
4)分别以不同浓度 VC溶液 1 mL替代 1)中的去
离子水,测其吸光度值 As2。
5)按以下公式计算样品及阳性对照物对·OH的
清除率(d):
d=(As-ApAb-Ap
)×100 %
1.4 清除超氧阴离子自由基的测定
采用邻苯三酚自氧化法测定薏苡多糖清除超氧
阴离子的能力,并以 VC为对照实验。
1)取 4.5 mL Tris-HCl加入 0.1 mL薏苡多糖样品
溶液,混匀后在 25 ℃下预热 20 min;然后加邻苯三酚
0.4 mL,在 25℃下继续保持 4 min,加 0.5 mL浓盐酸终
止反应。在 325 nm波长处测吸光度为 Ai;
2)用 0.4 mL的去离子水代替(1)中的 0.4 mL邻苯
三酚,其余操作同上,测其吸光度为 Aj;
3)空白管:用 0.1 mL去离子水代替 0.1 mL样品溶
液,吸光值为 A0。
4)计算各管对 O2-·的清除率(d):
d=(1- Ai-AjA0
)×100 %
1.5 总抗氧化能力的测定
取 0.1 g的薏苡多糖,加水定容到 100 mL,配制成
1.0 mg/mL的样品溶液。按照总抗氧化能力试剂盒说明
书进行操作,在 520 nm处测吸光值,并根据公式进行
计算。
总抗氧化能力(单位 /mL)=(ODU-ODC)×N ×n/
(0.01×30)
式中:ODU为测定管吸光值;ODC为对照管吸光
值;N为反应体系稀释倍数(反应液总体积/取样量);n
为样本测试前稀释倍数。
2 结果与讨论
2.1 薏苡多糖的总糖含量
葡萄糖标准曲线,见图 1。
25 g薏苡原料中,得到薏苡粗多糖 6.76 g,计算得
薏苡多糖的得率为 27.04 %。由葡萄糖标准曲线(图
1)可计算得到,薏苡多糖中总糖百分含量为 42.5 %。
2.2 薏苡多糖对羟自由基的清除作用
薏苡多糖对羟自由基的清除作用见图 2,VC对羟
自由基的清除作用,见图 3。
图 1 葡萄糖标准曲线
Fig.1 Standard curve of glucose
图 2 薏苡多糖对 OH·的清除率曲线
Fig.2 Clearance rate of OH·of coix seed polysaccharide
0.02 0.04 0.06
葡萄糖浓度/(mg/mL)
y=16.991x-0.004 3
R2=0.995 1
0.01 0.03 0.05
1
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
-0.10



A



/%
0.75 1.5
薏苡多糖浓度/(mg/mL)
0.5 1 2
40
35
30
25
20
15
10
5
0
0.25
李恃圻,等:薏苡多糖的提取及其抗氧化性分离提取
85
由图 2、图 3可见,薏苡多糖和 VC对羟自由基都
具有一定的清除能力;且其抗氧化能力都随着浓度的
升高而增强。浓度为 1.0 mg/mL的薏苡多糖对羟自由
基的清除率为 22.1 %,接近于浓度为 1.5 mmol/mL的
VC对羟自由基的清除率。
2.3 薏苡多糖对超氧阴离子的清除作用
薏苡多糖对超氧阴离子的清除作用,见图 4。VC对
超氧阴离子的清除作用见图 5。
由图 4、图 5可见,薏苡多糖和 VC对超氧阴离子
自由基都具有好的清除能力。以浓度为 1.0 mg/mL的
薏苡多糖为例,其对超氧阴离子自由基的的清除率为
24.2 %,相当于 2.5 mmol/mL的 VC对超氧阴离子自由
基的清除率。本方法测得的结果与邻二氮菲-Fe2+法测
定的结果基本一致。
2.4 薏苡多糖的总抗氧化能力
通过计算可得,1.0 mg/mL薏苡多糖的总抗氧化能
力为 3.1单位/ mL。
3 结论
多糖广泛存在于自然界,是构成生命活动的四大
基本物质之一,并与维持生命所需的多种生理功能密
切相关。多糖具有复杂的生物活性与功能,如降血脂
及抗氧化作用、免疫调节活性、抗突变、抗病毒及抗肿
瘤等,而且对正常的细胞没有毒副作用,已逐渐发展
成为一种免疫疗法,越来越受到研究人员的重视[8]。
本文利用微波辅助酶法提取薏苡多糖,并采用邻
二氮菲-Fe2+氧化法、邻苯三酚自氧化法以及总抗氧化
能力试剂盒测定了薏苡多糖的抗氧化能力,为薏苡多
糖的进一步开发提供了理论基础。
参考文献:
[1] 金黎明,刘垠孜,赵晓蕾,等.薏苡仁的有效成分研究进展[J].安徽
农业科学,2011,39(10):5734,5750
[2] 刘雨晴,梁婧,杨梓晨,等.薏苡仁的药理作用研究进展[J].安徽农
业科学, 2010,38(20):10678,10686
[3] 徐梓辉,周世文,黄林清.薏苡仁多糖的分离提取及其降血糖作
用的研究[J].第三军医大学学报,2000,22(6):578-580
[4] 苗明三.薏苡仁多糖对环磷酰胺致免疫抑制小鼠免疫功能的影
响[J].中医药学报,2002,30(5):49-51
[5] 王文平,陈燕,吴国卿,等.微波辅助酶法提取薏苡仁粗多糖[J].农
产品加工·创新版,2009,1(8):15-17
[6] 董群,郑丽伊,方积年.改良的苯酚-硫酸法测定多糖和寡糖含量
的研究[J].中国药学杂志,1996,31(9):550-553
[7] 范冠宇,谢虹,吴志刚.水溶性几丁聚糖对羟自由基的清除作用
[J].中国公共卫生, 2006,22(6):676-677
[8] 王健,龚兴国.多糖的抗肿瘤及免疫调节作用研究进展[J].中国
生化药物杂志,2001,22(1):52-54
收稿日期:2012-03-31
图 4 薏苡多糖对 O2-·的清除率曲线
Fig.4 Clearance rate of O2-·of coix seed polysaccharide
图 5 VC对 O2-·的清除率曲线
Fig.5 Clearance rate of O2-·of VC
图 3 VC对 OH·的清除率曲线
Fig.3 Clearance rate of OH·of VC



/%
4 8
浓度/(mlo/mL)
2 6 12
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0 10



/%
1 2
薏苡多糖浓度/(mg/mL)
0.5 1.5 2.5
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
0



/%
4 8
浓度/(mmol/mL)
2 6 12
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0 10
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