全 文 ：辣木茎叶中水溶性多糖的
提取及抗氧化活性的研究
梁鹏1，2，甄润英1，2
（1.天津农学院食品科学系，天津 300384；2.天津市农副产品深加工技术工程中心，天津 300384）
摘 要：主要探讨辣木茎叶中水溶性多糖的提取工艺条件以及抗氧化活性。以辣木茎叶干粉为原料，采用水为提取
剂，通过单因素和正交试验对浸提温度、浸提时间及料液比进行研究；采用水杨酸法和邻苯三酚法分别测定辣木多糖
对羟自由基以及超氧阴离子的清除率，以确定提取物的抗氧化活性。实验条件下辣木茎叶多糖最佳提取工艺条件为
料液比 1 ∶ 20（g/mL）、浸提温度 80 ℃、浸提时间 120 min，在此条件下，辣木粗多糖的提取率可达 5.66 %；多糖提取物
对羟自由基及超氧阴离子均有清除作用，且随着提取物浓度的提高对二者的清除作用逐渐增强，存在剂量效应关系。
清除作用的半数抑制率（IC50）分别是 7.252 8 mg/mL和 2.501 1 mg/mL。
关键词：辣木；多糖；提取工艺；抗氧化活性
Study on Extraction and Antioxidant Activity of Water-soluble Polysaccharides from Moringa Oleifera
LIANG Peng1，2，ZHEN Run-ying1，2
（1. Food Science Department of Tianjin Agricultural College，Tianjin 300384，China；2. Tianjin Engineering
and Technology Research Center of Agricultural Products Processing，Tianjin 300384，China）
Abstract：In order to explore the extraction conditions of water -soluble polysaccharide from the Moringa
oleifera leaves and antioxidant activity of it，dry powder was used as raw materials and using water as extracting
solvent to extract polysaccharide from Moringa oleifera. The extraction temperature, time and solid-liquid ratio
were optimized by orthogonal experiments. Then，use methods of Salicylic acid and Pyrogallol to test antioxidant
activity on polysaccharide from Moringa oleifera in different concentrations respectively. The results showed that
the extraction rate was up to 5.66 %，the optimal extraction conditions was extract 120 min，using 80℃ hot water
at a solid-liquid ratio of 1 ∶20 （g/mL）. The polysaccharides from Moringa oleifera leaf had a certain degree of
antioxidant activities in vitro: scavenge OH·oand O2- in a dose-dependant manner with the IC50 of 7.252 8 mg/ml
and 2.501 1 mg/ml respectively.
Key words：Moringa oleifera；polysaccharide；extraction technology；antioxidant activity
DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2013.14.008
食品研究与开发
Food Research And Development
2013年 7月
第 34卷第 14期基础研究
作者简介：梁鹏（1980—），男（汉），中级实验师，硕士，主要从事食品
加工方面的教学科研工作。
植物多糖常见的有枸杞多糖、黄芪多糖、人参多
糖等[1]。我国对多糖的研究起步于 20世纪 70年代，越
来越多的人们把目光投向植物多糖，因此植物多糖的
提取成为研究工作的焦点之一[2]。目前植物多糖提取
的方法主要包括：溶剂提取法、酶解法、超滤法、酸提
法、碱提法、超声波强化法、微波法等[3]。
辣木（Moringa oleifera）又称鼓槌树（Drumstick－
tree），为辣木科辣木属植物，起源于印度西北部的喜
马拉雅山南麓。研究发现，辣木除了具备丰富的营养
外，还用作治疗糖尿病、高血压、皮肤病、免疫力低下、
贫血、骨骼疾病、抗忧郁、关节炎、消化器官肿瘤等疾病
的传统药材[4]。辣木作为一种功能性植物，有着广阔的
的开发前景[5]。辣木全株都可利用，营养物质种类多，
富含 VA、VB、VC、VE及钙、钾、铁等矿质营养元素，此外
还含有人体必需的各种氨基酸和微量元素等，其营养
价值与现代营养学家称为“人类营养的微型宝库”的
螺旋藻相当。已研究发现的一些化学物质如：具有高
度的抗氧化能力的 α-生育酚、β-生育酚、δ-生育酚，
抗肿瘤成分的 β-谷甾醇、硫代氨基甲酸盐，高效杀菌
25
作用的凤尾辣木素、辣木素，具有净水功能的辣木蛋
白质，促进植物生长的玉米素等[6]。辣木多糖是辣木中
重要的有效成分之一，有很广泛的利用价值[1]。
本试验将以辣木茎叶干粉为原料，以水为提取溶
剂对辣木茎叶中的植物多糖进行提取，并且对提取物
进行体外功能实验，评价其抗氧化活性，为辣木的进
一步开发利用提供科学的理论参考。
1 材料与方法
1.1 材料
辣木：购于广州大华种植基地。
1.2 试剂
无水乙醇、苯酚、浓硫酸、乙酸锌、亚铁氰化钾、
1 mmol/LFeSO4溶液、3 mmol/LH2O2溶液、3 mmol/L 水
杨酸溶液、Tris-HCL 缓冲液、3 mmol/L 邻苯三酚溶
液、10 mmol/LHCL溶液、抗坏血酸、葡萄糖标准品，等
等（以上试剂均为分析纯）。
1.3 仪器
新型密封式粉碎机：旭众机电设备有限公司；
LD5-2B型低速离心机：北京雷勃尔离心机有限公司；
SHB-Ⅲ循环水式多用真空泵：郑州长城科工贸有限公
司；RE-2000旋转蒸发仪：上海亚荣生化仪器厂；HH
数显恒温水浴锅：金坛市金城国胜实验仪器厂；DGX-
9243BC-1型电热恒温鼓风干燥箱：上海福玛实验设备
有限公司；WFJ7220型可见分光光度计：上海尤尼柯
仪器有限公司。
1.4 方法
1.4.1 辣木多糖的提取工艺流程
辣木茎叶→干燥、粉碎→热水浸提→离心→过
滤→浓缩→除蛋白→醇沉→离心→干燥→粗多糖成
品
1.4.2 辣木多糖提取因素的筛选
称取 1 g左右的辣木茎叶样品粉末，根据设定的
因素水平，加入一定量的水置于一定温度的恒温水浴
锅里浸提，提取完毕后通过 4 000 r/min离心 10 min，
得到辣木多糖提取液。
1.4.2.1 提取条件的单因素实验设计
本实验分别考察浸提温度、浸提时间、料液比三
个因素对水溶剂提取多糖效果的影响。
1）不同浸提温度对多糖提取效果的影响
采用料液比为 1∶20，浸提时间为 120 min，浸提温
度分别为 50、60、70、80、90℃下多糖的提取率。
2）不同浸提时间对多糖提取效果的影响
采用料液比为 1∶20，浸提温度为 70 ℃，浸提时间
分别为 60、90、120、150、180 min下多糖的提取率。
3）不同料液比对多糖提取效果的影响
采用浸提温度为 70 ℃，浸提时间为 120min，测定
料液比分别为 1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30 下多糖的提
取率。
1.4.2.2 辣木多糖提取条件的正交试验
根据单因素实验得出的结果，以浸提温度、浸提
时间、料液比为三因素，设计三因素三水平的正交试
验，设定的因素水平见表 1。
1.4.2.3 提取工艺条件的重复性试验
分别称取五份辣木茎叶干粉，每份各 1.00 g，在正
交试验得出的提取最优条件下提取辣木茎叶多糖，测
定多糖提取率，观察试验工艺的可重复性。
1.4.3 多糖含量的测定以及辣木茎叶多糖产物的获得
1.4.3.1 多糖含量的测定
采用苯酚－硫酸法测定多糖含量。多糖提取率按
式（1）计算。
多糖提取率（g/100 g）=
1 mL稀释液中多糖质量（mg）×稀释倍数×稀释体积（mL）
样品质量（g）×103
×100 % （1）
1.4.3.2 辣木茎叶多糖产物的获得
将样品提取液于 70℃下真空浓缩，浓缩至原体积
的 1/5～1/4，加入 4℃的乙醇，使乙醇浓度为 80 %，注意
边加边搅拌，保证浓缩液内部醇浓度均一，以使多糖
尽可能的沉淀，将醇沉液放置于 4℃条件下静置过夜，
4 000 r/min离心 15 min。沉淀物放入干燥箱中 50℃烘
干至恒重，干品即粗多糖。
1.4.4 多糖功能性试验方法
本研究对多糖体外抗氧化活性进行了测定。测定
指标为提取物对羟自由基（·OH）的清除作用及超氧阴
离子清除率。
1.4.4.1 羟自由基（·OH）的清除作用
操作方法：在 25 mL 的比色管中依次移取 5 mL
1 mmol/L硫酸亚铁溶液，空白管和样品管各加入 5 mL
3 mmol/L H2O2溶液，样品管加入 1 mL样品溶液，空白
管中样品溶液用蒸馏水代替，混合均匀后用 3 mmol/L
表 1 正交因素与水平表
Table 1 orthogonal factors level table
水平
因素
A浸提温度/℃ B浸提时间/min C料液比/（g/mL）
1 60 90 1:20
2 70 120 1:2
3 80 150 1:30
梁鹏，等：辣木茎叶中水溶性多糖的提取及抗氧化活性的研究 基础研究
26
水杨酸溶液定容至刻度。在（37±0.1）℃的恒温水中反
应 15 min后用分光光度计在 510 nm的波长下测定吸
光度。若样品溶液颜色较深，则设本底管，本底管中
H2O2溶液用蒸馏水代替，按上述方法测定吸光度。空
白管为 A0，样品管为 A1，本底管为 A2。
其对·OH自由基的清除率 SA（%），可根据下式
（2）进行计算：
清除率 SA（%）={[（A0-（A1-A2）]/A0}×100 （2）
1.4.4.2 超氧阴离子清除率
操作方法：在 25 mL比色管中分别加入 Tris-HCl
缓冲液（0.05 mol，pH=8.2）4.5 mL，3.2 m：蒸馏水，1 mL
样品溶液，空白管中样品溶液用 Tris-HCl缓冲液代
替，0.3 mL 25 ℃下预热过的邻苯三酚溶液（3.0 mmol/
L），本底管中邻苯三酚溶液用 10 mmol/L的 HCl溶液
代替；于 25℃保温 20 min后，在 299 nm下测定其吸光
度。计算样品对超氧自由基的清除效率。按照下列公
式（3）对样品的样品超氧阴离子清除率进行计算：
清除率 SA/%={[A0-（A1-A2）]/A0}×100 （3）
式中：A0为不加样品的吸光度；A1为加入样品的
吸光度；A2为本底的吸光度。
2 结果与分析
2.1 浸提温度对多糖提取率的影响
在料液比为 1∶20（g/mL），浸提时间为 120 min，不
同浸提温度下多糖的提取率见图 1。
由图 1可知，辣木茎叶多糖的提取率随着温度的
升高而逐渐增加。试验中 60℃~80℃下的提取率的变
化幅度较大，而 80℃~90℃下的提取率变化趋于平缓。
因此，在正交试验中采用 60、70、80℃的浸提温度进行
提取。
2.2 浸提时间对多糖提取率的影响
在料液比为 1∶20（g/mL），浸提温度为 70 ℃，不同
浸提时间下多糖的提取率见图 2。
由图 2可知，辣木茎叶多糖提取率随着浸提时间
的增加而增加，提取时间达到 120 min时提取率达到
最大值，但当浸提时间超过 120 min以后，随着浸提时
间的延长，多糖的提取率反而降低。因此，在正交试验
中采用 90、120、150 min的浸提时间进行提取。
2.3 料液比对多糖提取率的影响
在浸提温度为 70℃，浸提时间为 120 min，不同料
液比下多糖的提取率见图 3。
由图 3可知，辣木茎叶多糖的提取率随着料液比
的增加而升高，当料液比达到 1∶25时多糖的提取率最
高，随后随着料液比的增加提取率平缓下降。因此，在
正交试验中采用 1∶20、1∶25、1∶30的料液比进行提取。
2.4 提取条件的正交试验
2.4.1 正交试验结果和直观极差分析
提取条件的正交试验结果和极差分析见表 3,两
个平行试验提取率分别以 a、b表示，以 Tt两次平行试
验提取率之和，以 Tr表示每次平行试验之和，以 T表
示两次平行试验提取率总和。
由表 2可知，直观极差分析影响辣木茎叶多糖提
取率的因素顺序为：浸提时间>浸提温度>料液比，最
优提取工艺条件为 A3B2C2，即浸提时间 120 min，浸提
温度 80℃，料液比 1∶25。
2.4.2 正交试验方差分析
试验方差分析结果见表 3。
由表 3可知，方差分析得出浸提时间对多糖提取
率的差异性达到了极显著水平，但是考虑到能耗，资
源利用等因素，故将浸提时间定为 120 min；浸提温度
对多糖提取率的差异性达到显著水平，故将浸提温度
图 1 不同浸提温度下多糖的提取率
Fig.1 The extraction rate of polysaccharide at different extraction
temperatures
图 2 不同浸提时间下多糖的提取率
Fig.2 The extraction rate of polysaccharide at different extraction
time
5.4
5.2
5.0
4.8
4.6
4.4
4.2
4.0
60 90 120 150 180 210
浸提时间/min
图 3 不同料液比下多糖的提取率
Fig.3 The extraction rate of polysaccharide at different solid-
liquid ratio
6
5
4
3
2
1
0
多
糖
提
取
率
/（
g/
10
0
g）
0 15 20 25 100
料液比/（g/mL）
多
糖
提
取
率
/（
g/
10
0
g）
4.78
5.05
5.27
4.68
4.55
5.49
5.27
5.51
3.53.17
梁鹏，等：辣木茎叶中水溶性多糖的提取及抗氧化活性的研究基础研究
6.0
5.8
5.6
5.4
5.2
5.0
4.8
4.6
4.4
多
糖
提
取
率
/（
g/
10
0
g）
50 60 70 80 90 100
浸提温度/℃
4.96 4.99
5.27
5.63 5.82
27
表 3 正交试验方差分析
Table 3 Variance analysis of orthogonal test
表 2 正交试验结果
Table 2 Result of orthogonal test
定为 80℃；料液比 1 ∶ 20（g/mL）时较突出，但料液比对
多糖提取率的差异性不显著。
2.4.3 验证试验
由于正交试验直观极差分析结果（浸提温度 80℃、
料液比 1∶25、浸提时间 120 min）与方差分析结果（浸提
温度 80℃、料液比 1∶20、浸提时间 120 min）不同，所以
将直观极差分析最优条件和方差分析的最优条件进
行试验比较，结果见表 4和表 5。
检验不同试验方法处理所得结果的差异显著性，
通常用 t 检验法：t0.05（8）=2.306，t0.01（8=3.355），且 t
过变异系数对直观和极差分析结果进行分析：变异系
数是标准差相对于平均数的百分数，记为 CV。变异系
数同标准差一样是衡量资料变异程度的统计计量，可
以比较多次平行测定结果的相近程度。一般来说，变
异系数越小，测定结果之间的接近程度越好。计算得
直观分析以及极差分析下的变异系数 CV 分别为
0.574 %、0.455 %，数值均较小，充分说明直观极差分
析、方差分析所得最优条件下提取多糖试验的重复性
均较好。
2.5 多糖的功能性试验结果
依 2.4.4所示步骤考察辣木茎叶多糖提取液体外
清除羟自由基以及超氧阴离子的作用，并以抗坏血酸
标准溶液作为阳性对照。
2.5.1 多糖提取物对羟自由基的清除作用
2.5.1.1 多糖样品对羟自由基的清除作用
不同浓度多糖对羟自由基清除作用见图 4。
由图 4 的结果可知，辣木茎叶多糖对羟自由基
的影响随多糖的浓度增加而逐渐增强，多糖浓度在
1 mg/mL～12 mg/mL时，对羟自由基的清除效果变化显
著，当浓度达到 12 mg/mL以后，对羟自由基的清除效
果趋于平缓。经计算辣木多糖对羟自由基清除作用的
IC50为 7.252 8 mg/mL。
2.5.1.2 抗坏血酸清除羟自由基的作用
不同浓度抗坏血酸对羟自由基清除作用见图 5。
由图 5的结果可知，抗坏血酸对羟自由基的清除
效果与抗坏血酸的浓度成正相关。在抗坏血酸的浓度
序号
因素
提取率
a/%
提取率
b/% TtA（温
度）
B（时
间）
C（料
液比）
D（空
列）
1 1 1 1 1 4.89 4.77 9.66
2 1 2 2 2 5.35 5.30 10.65
3 1 3 3 3 4.67 4.73 9.40
4 2 1 2 3 4.93 4.85 9.78
5 2 2 3 1 5.33 5.25 10.58
6 2 3 1 2 4.79 4.67 9.46
7 3 1 3 2 5.10 5.21 10.31
8 3 2 1 3 5.68 5.64 11.32
9 3 3 2 1 5.23 5.27 10.50
K1 14.86 14.87 15.22 15.37 Tr=45.97 Tr=45.69 T=91.66
K2 14.91 16.28 15.47 15.21
K3 16.06 14.68 15.14 15.25
k1 4.95 4.96 5.07 5.12
k2 4.97 5.43 5.16 5.07
k3 5.35 4.89 5.05 5.08
R 0.4 0.54 0.11 0.05
主次
顺序
B>A>C>D
变异来源 SS df MS F F0.05 F0.01
A 0.306 8 2 0.153 4 54.785 7* 4.46 8.65
B 0.508 9 2 0.254 5 90.892 9* *
C 0.019 3 2 0.009 6 3.428 6
D 0.004 2 2 0.002 1
误差 0.005 5 2 0.002 8
总变异 0.839 2 8
表 4 直观分析最优提取条件下多糖提取率（料液比 1∶25）
Table 4 Intuitive analysis of the extraction rate of polysaccharide
on the optimum extraction condition（solid-liquid ratio of 1∶25）
项目
试验次数
平均值
1 2 3 4 5
粗多糖得率/% 5.63 5.67 5.70 5.65 5.62 5.66
表 5 方差分析最优提取条件下多糖提取率（料液比 1∶20）
Table 5 Variance analysis of the extraction rate of polysaccharide
on the optimum extraction condition（solid-liquid ratio of 1∶20）
1 2 3 4 5
粗多糖得率/% 5.73 5.69 5.74 5.72 5.68 5.71
项目 平均值
试验次数
图 4 不同浓度的辣木多糖对羟自由基的清除率的影响
Fig.4 The effect of different concentrations of Moringa Oleifera
Polysaccharide on the clearance rate of hydroxyl radical
辣木多糖浓度/（mg/mL）
100
80
60
40
20
0
羟
自
由
基
清
除
率
/%
0 2 6 10 14 164 8 12
90.13
88.54
83.15
72.71
49.87
33.99
22.13
15.749.49
梁鹏，等：辣木茎叶中水溶性多糖的提取及抗氧化活性的研究 基础研究
28
达到 0.16 mg/mL之后，对羟自由基清除率的影响效果
趋于平缓。经计算抗坏血酸对羟自由基清除作用的
IC50为 0.046 27 mg/mL。
由 2.5.1.1和 2.5.1.2可知，辣木茎叶多糖具有清除
羟自由基（·OH）的作用，但是清除能力明显低于阳性
对照物抗坏血酸（VC）。
2.5.2 多糖提取物对超氧阴离子的清除作用
2.5.2.1 多糖样品清除超氧阴离子的作用
不同浓度多糖对超氧阴离子清除作用见图 6。
由图 6的结果可知，辣木茎叶多糖对超氧阴离子
的清除率随多糖的浓度增加而逐渐增强，多糖浓度在
0.1 mg/mL～6 mg/mL时，对超氧阴离子的清除效果变化
显著，当浓度达到 8 mg/mL以后，对超氧阴离子的清除
效果趋于平缓。经计算辣木多糖对超氧阴离子清除作
用的 IC50为 2.501 1 mg/mL。
2.5.2.2 抗坏血酸清除超氧阴离子的作用
不同浓度抗坏血酸对超氧阴离子清除作用见图7。
由图 7的结果可知，抗坏血酸对超氧阴离子的清
除效果与抗坏血酸的浓度成正相关。在抗坏血酸的浓
度达到 0.06 mg/mL之后，对羟自由基清除率的影响效
果趋于平缓。经计算抗坏血酸对超氧阴离子清除作用
的 IC50为 0.019 3 mg/mL。
由 2.5.2.1和 2.5.2.2可知，辣木茎叶多糖具有清除
超氧阴离子的作用，但是清除能力明显低于阳性对照
物抗坏血酸（VC）。
3 结论
根据试验得出了水溶剂提取法提取辣木中水溶
性多糖的最优工艺：浸提时间 120 min、浸提温度 80℃、
料液比 1∶20（g/mL），在此工艺下粗多糖提取率可达到
5.66 %。辣木多糖具有一定的抗氧化活性，在低浓度
下，对羟自由基和超氧阴离子的清除作用均效果显著
并随多糖浓度的增加而逐渐增强，当达到一定浓度
后，对二者的清除效果趋于平缓。由实验结果计算可
知，辣木多糖对羟自由基和超氧阴离子清除作用的
IC50分别是 7.252 8 mg/mL和 2.501 1 mg/mL。
参考文献：
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收稿日期：2013-03-08
图 5 不同浓度抗坏血酸对羟自由基清除率的影响
Fig.5 The effect of different concentrations of Ascorbic acid on the
clearance rate of hydroxyl radical
图 6 不同浓度辣木多糖对超氧阴离子清除率的影响
Fig.6 The effect of different concentrations of Moringa Oleifera
Polysaccharide on the clearance rate of superoxide anion
图 7 不同浓度抗坏血酸对超氧阴离子清除率的影响
Fig.7 The effect of different concentrations of Ascorbic acid on the
clearance rate of superoxide anion
120
100
80
60
40
20
0
羟
自
由
基
清
除
率
/%
0.02 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20
抗坏血酸浓度/（mg/mL）
0.06 0.10 0.14 0.18
97.14
96.87
94.32
91
88.35
76.54
65.2
55.21
42.1
26.13
100
80
60
40
20
0
超
氧
阴
离
子
清
除
率
/%
0 2 4 6 8 10
多糖浓度/（mg/mL）
1 3 5 7 9
4.1511.12
23.1 37.32
61.34
84.9
90.01
93.25
93.37
120
100
80
60
40
20
0
超
氧
阴
离
子
清
除
率
/%
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10
抗坏血酸浓度/（mg/mL）
0.01 0.03 0.05 0.07 0.09
18.13
32.18 49.2
61.37
70.56
82.43
91
94.91
96.81
98.97
梁鹏，等：辣木茎叶中水溶性多糖的提取及抗氧化活性的研究基础研究
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