全 文 ：书西北植物学报!
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收稿日期$
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基金项目$杭州市科技发展计划"
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作者简介$唐楠楠"
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#!女!在读硕士研究生!主要从事金线莲药用植物的研究
4(56-7
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8-6/8-6/9:0")!
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通信作者$李
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珊!博士!副教授!主要从事植物资源保护利用研究
4(56-7
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台湾金线莲与浙江金线莲多糖含量
及抗氧化活性比较研究
唐楠楠#!陶佳青#!陈常理!!金关荣!!李
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珊#"!程
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舟#
"
#
同济大学 生命科学与技术学院!上海
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浙江省萧山棉麻研究所!杭州
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摘
!
要$台湾金线莲和浙江金线莲均为兰科开唇兰属植物!是民间常用珍稀草药金线莲的主要基原植物!体内富含
多糖该研究采用超声提取法
"
(
#
及溶剂提取法提取台湾金线莲和浙江金线莲的多糖!对比多糖含量差异&利用
比色法比较两种金线莲多糖对羟自由基清除能力的差异!并以秀丽隐杆线虫为模式生物!探讨两种金线莲多糖对
于过氧化氢氧化压力下线虫寿命的影响!综合评价台湾金线莲和浙江金线莲多糖的抗氧化活性!为选择和培育优
质基原的金线莲提供理论依据结果显示$"
#
#溶剂提取法对金线莲多糖的提取最为有效!浙江金线莲的多糖含量
显著高于台湾金线莲&"
!
#随着浓度的增加!多糖对羟自由基的清除率有升高的趋势!浙江金线莲多糖的羟自由基
清除率显著高于台湾金线莲多糖&"
%
#两种金线莲多糖均可延长线虫寿命!但两者对线虫寿命的影响无显著差异
研究表明!两种金线莲均富含多糖且具有抗氧化活性!但多糖含量及抗氧化活性在两种金线莲间均存在差异
关键词$金线莲&多糖&抗氧化&线虫寿命
中图分类号$
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A0)$*B
文献标志码$
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金线莲是民间常用的多年生珍稀草药!具有清
凉解毒(消炎止痛(滋阴降火等功效!享有)药王*(
)金草*等美称+#,现代研究表明!金线莲富含多糖(
氨基酸(生物碱(黄酮化合物(有机酸等成分!具有降
低血糖(抗衰老(降血压(抗乙肝病毒等方面的药理
作用!具有良好的开发前景+!(%,
金线莲的基原植物主要为兰科开唇兰属植物金
线 莲 "
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2
((
#(台 湾 金 线 莲
"
!"#$%&#%()*+
,
#-.#+/"*+
#和浙江金线莲"
!"#$%7
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1
(/"
2
$"+(+
#等!近年来台湾金线莲和浙
江金线莲的功效日益引起重视+),
已有研究表明!当机体产生过多自由基!会引起
氧化系统和抗氧化系统失衡!诱导细胞调亡!造成机
体损伤!导致生物体衰老加速其中羟自由基是活
性最高(损伤最大的一种活性氧!对羟自由基的清除
率是反映药物抗氧化作用的重要指标!寻找活性氧
清除剂已成为当今十分活跃的一个研究领域+&,多
糖作为一种活性氧清除剂!其在抗氧化(抗肿瘤(刺
激免疫及降血糖方面均具有一定的作用+$,目前!
关于金线莲多糖的含量及其抗肿瘤(抗氧化和免疫
调节等方面的功效已有较多报道+(B,!但对不同基原
金线莲多糖活性对比和药理功效等方面尚缺乏深入
的研究
本研究通过比较台湾金线莲和浙江金线莲的多
糖含量!分析其清除羟自由基能力的差异!同时基于
秀丽隐杆线虫模型!探讨金线莲多糖对处于过氧化
氢氧化压力下线虫寿命的影响!综合评价不同基原
金线莲多糖的抗氧化活性!为选择和培育最佳基原
的金线莲!揭示其抗氧化药理提供理论依据!为利用
金线莲多糖开发医药保健品提供理论基础
#
!
材料和方法
;*;
!
实验材料
台湾金线莲(浙江金线莲种源分别来自于台湾
和浙江!均取培养
$
个月的组培苗用于多糖的提取
野生型秀丽隐杆线虫"
E!
#和大肠杆菌
G\&"
"
>5%#7
)(G\&"
#为同济大学费俭教授实验室惠赠
主要的仪器包括
N\(+&!
型紫外分光光度计"上
海光谱仪器有限公司#(
1H(JH(#T]
型净化工作台
"上海苏净实业有限公司#(
21[^#""]
型恒温培
养振荡器"上海智城分析仪器制造有限公司#(
C4
!"""
显微镜"麦克奥迪实业集团有限公司#
;*<
!
金线莲多糖的提取及纯化
;*<*;
!
溶剂提取法
!
金线莲全草晾干!
)"_
干燥
#
=
!粉碎!过
+"
目筛称取金线莲粉末!根据
#`#"
液料比加纯化水!于
B"_
水浴
#=
!离心
#&5-/
"
)!""L
%
5-/
#!取上清液!重复上述步骤
!
次!合并
%
次上清液!离心
#&5-/
"
)!""L
%
5-/
#!取上清液!
旋转蒸发浓缩至小体积!加
#"5M
氯仿萃取!取上
层液!重复
%
次!合并上清液
;*<*<
!
超声提取法
!
采用超声提取
!
(
#
两种方法
进行金线莲多糖的提取超声提取法
"
的步骤为$
将金线莲全草晾干!
)"_
干燥
#=
!粉碎!过
+"
目
筛称取金线莲粉末!根据
#` #"
液料比加纯化水!
!""[
超声
%"5-/
!离心
#&5-/
"
)!""L
%
5-/
#!取
上清液!重复上述步骤
!
次!合并
%
次上清液!离心
#&5-/
"
)!""L
%
5-/
#!取上清液!旋转蒸发浓缩至小
体积!加氯仿萃取!取上层液超声提取法
#
与提取
法
"
存在以下差别$
!""[
超声
#&5-/
!离心后取
上清液!重复
%
次!合并
)
次上清液
;=<=>
!
+47
?
法除蛋白
!
按
)`#
的比例在上清液
中加入
N:R6
?
试剂"氯仿
`
正丁醇
a)`#
#!剧烈振
荡
!"5-/
!离心
#&5-/
"
)!""L
%
5-/
#!取水相!去除
中间的蛋白质层!在水相中加入
#
%
)
体积
N:R6
?
试
剂!重复上述步骤
)
次+0,在最终的水相中加
%
倍
体积无水乙醇!
)_
过夜!去上清液!将沉淀冷冻干
燥
)B=
后得金线莲多糖
;*>
!
金线莲多糖对羟自由基清除率的测定
参照冯惠萍等+#",的原理及方法测定金线莲多
糖对羟自由基的清除率
1
!
G
!
与
T:
!b反应产生羟
自由基!羟自由基与水杨酸反应生成在
&#"/5
处
有特殊吸收的
!
!
%(
二羟基苯甲酸!通过测定
&#"/5
处的吸光度!计算被测物反应液的羟自由基清除率
反应体系
)5M
!其中含有
#5M055<7
%
MT:NG
)
!
#5MB*B55<7
%
M1
!
G
!
!
#5M055<7
%
M
水杨酸!
以及
#5M
不同浓度"
*&
(
#
和
!
?
%
M
#的金线莲多
糖加入
1
!
G
!
启动反应!于
%+_
下温浴
#=
!测定
&#"/5
处的吸光值
!!&
西
!
北
!
植
!
物
!
学
!
报
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%$
卷
羟自由基清除率"
c
#
a!
"

"
!3!3
"
#%
!
"
-
#""
式中!
!
"
为空白对照的吸光值!
!3
为加样品的吸光
值!
!3
"
为不加
1
!
G
!
的吸光值
;*@
!
金线莲多糖对秀丽隐杆线虫寿命的影响
线虫培养参照唐晓明的方法+##,使用标准培
养基"
EFd
#!
>5%#)(G\&"
作为线虫食物!培养温
度为
!"_
经机械同步化!于
+!=
后裂虫!裂虫后
次日将虫体浓度调整至
B"
$
#""
条%
5M
!加入羧苄
青霉素"
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#至终浓度
&"
%
?
%
5M
!同日分
装幼虫至
0$
孔微孔板!每孔中加入
#!"
%
M
菌虫混
合液并分别加入浓度为
"*!
(
"*)
(
"*$
(
"*B
%
?
%
%
M
的台湾金线莲多糖和浙江金线莲多糖
#"
%
M
!对照
组中加入
#"
%
M
灭菌水取代金线莲多糖!置于
!"_
恒温培养箱内!
)B=
后每孔加入
#&
%
M#*"B
55<7
%
MTQ]3.8<;X.<7@8-!置于
!"_
恒温培养
箱培养!
!)=
后向每个孔加入
#&55<7
%
M 1
!
G
!
&
%
M
!每
)B=
观察线虫生存状态!记录总量(存活数
量或死亡数量!计算存活率
!
!
结果与分析
<*;
!
不同方法提取的金线莲多糖含量差异
采用超声提取法
"
(超声提取法
#
和溶剂提取
法提取了台湾金线莲和浙江金线莲的多糖如表
#
所示!超声提取法
"
提取的台湾金线莲和浙江金线
莲多糖含量分别为
!*&+c
和
!*#!c
"
?
#
"*"&
#&超
声提取法
#
提取的台湾金线莲和浙江金线莲多糖含
量分别为
$*$)c
和
##*$&c
"
?
#
"*"#
#&采用溶剂
提取法提取的台湾金线莲和浙江金线莲的多糖含量
分别为
#!*"!c
和
#$*!Bc
"
?
#
"*"#
#结果表明!
采用溶剂提取法提取金线莲多糖最为有效!浙江金
线莲多糖含量显著高于台湾金线莲
<*<
!
不同基原金线莲多糖清除羟自由基能力差异
表
!
显示!多糖浓度为
"*&
?
%
M
时!台湾金线莲
多糖与浙江金线莲多糖的羟自由基清除率分别为
##*&&c
和
#)*)Bc
"
?
#
"*"#
#&多糖浓度为
#
?
%
M
时!台湾金线莲多糖与浙江金线莲多糖的羟自由基
清除率分别为
#0*#$c
和
!#*)"c
"
?
#
"*"&
#&多糖
浓度为
!
?
%
M
时!台湾金线莲多糖与浙江金线莲多
糖的羟自由基清除率分别为
!!*!%c
和
!$*0+c
"
?
#
"*"#
#结果表明!浙江金线莲多糖的羟自由
基清除率均显著高于台湾金线莲多糖!并且随着多
糖浓度的增加!羟自由基清除率有逐渐升高的趋势!
金线莲多糖的羟自由基清除能力与多糖浓度成量效
关系
<*>
!
不同基原金线莲多糖对秀丽隐杆线虫寿命的
影响
如表
%
所示!对照组线虫的平均寿命为
+*+09
!
加入浓度
"*!
%
?
%
%
M
台湾金线莲多糖!线虫的平均
寿命为
+*%09
!处理组线虫的平均寿命与对照组相
比无显著差异加入浓度为
"*)
(
"*$
和
"*B
%
?
%
%
M
台湾金线莲多糖!线虫的平均寿命分别为
##*#!
(
#!*0#
和
#!*0+9
!与对照组相比!
"*)
(
"*$
和
"*B
%
?
%
%
M
处理组线虫的平均寿命均有显著提高对
比
"*)
(
"*$
和
"*B
%
?
%
%
M%
个处理组间线虫的平均
寿命!可以看出
"*$
和
"*B
%
?
%
%
M
处理组较
"*)
%
?
%
%
M
处理组能显著延长线虫的平均寿命"
?
#
"*"&
#!但
"*$
和
"*B
%
?
%
%
M
两组间线虫的平均寿命
无显著差异"
?
$
"*"&
#基于培养过程中线虫存活
率的变化做生长曲线!如图
#
所示!当台湾金线莲多
糖浓度为
"*!
%
?
%
%
M
时!处理组的生长曲线与对照
表
;
!
>
种提取方法对提取不同基原金线莲多糖的影响
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台湾金线莲
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浙江金线莲
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2
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超声提取法
"
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!*&+e"*#!; !*#!e"*"+;
#
"*"&
超声提取法
#
Q78L6.#
$*$)e"*!"> ##*$&e"*%!>
#
"*"#
溶剂提取法
N<7R:/8:Y8L6;8-#!*"!e"*#06 #$*!Be"*!B6
#
"*"#
!!
注$同列不同小写字母表示不同提取方法在
"*"&
水平上存在显著差异&
?
值表示相同方法提取的台湾金线莲与浙江金线莲多糖含量的显著性差异
E<8:
$
]-OO:L:/87:88:L.-/8=:.65:;<7@5/-/9-;68:98=:.-
?
/-O-;6/89-OO:L(
:/;:>:8Z::/R6L-:8-:.688=:"*"&7:R:7
&
?R67@:-/9-;68:98=:.-
?
/-O-;6/89-OO:L(
:/;:,
#-.#+/"*+6/9!50$
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W
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P
.6;;=6L-9:98=:.65::Y8L6;(
8-表
<
!
台湾金线莲和浙江金线莲多糖的羟自由基清除率
D6>7:!
!
J67;@768-!5
,
#-.#+/"*+6/9!50$
1
(/"
2
$"+(+
W
<7
P
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多糖浓度
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P
.6;;=6L-9:
;%"
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M
#
台湾金线莲
!5
,
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%
c
浙江金线莲
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1
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c
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"*& ##*&&e"*)+; #)*)Be"*$!;
#
"*"#
# #0*#$e"*&%> !#*)"e"*)!>
#
"*"&
! !!*!%e"*!B6 !$*0+e"*%$6
#
"*"#
!!
注$同列不同小写字母表示不同浓度间在
"*"&
水平上存在显著性差异&
?
值表示同一浓度台湾金线莲与浙江金线莲多糖的羟自由基清除率的显著性
差异
E<8:
$
]-OO:L:/87:88:L.-/8=:.65:;<7@5/-/9-;68:98=:.-
?
/-O-;6/89-OO:L(
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,
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1
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$"+(+688=:.65:;%!&
%
期
!!!!!!!!!!
唐楠楠!等$台湾金线莲与浙江金线莲多糖含量及抗氧化活性比较研究
表
>
!
台湾金线莲多糖和浙江金线莲多糖对
线虫平均寿命的影响
D6>7:%
!
4OO:;8.,
#-.#+/"*+
W
<7
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注$不同小写字母表示各浓度间在
"*"&
水平上存在显著性差异&
?
值表
示同一浓度台湾金线莲与浙江金线莲多糖对线虫寿命影响的显著性差异
E<8:
$
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?
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不同浓度台湾金线莲多糖对
过氧化氢氧化压力下线虫存活率的影响
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不同浓度浙江金线莲多糖对过氧化氢
氧化压力下线虫生存率的影响
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和
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%
%
M
时!处理组的生存曲线发生了不同程
度的右移!处理组线虫的存活时间明显长于对照组
不同浓度浙江金线莲多糖对线虫平均寿命的影
响如表
%
所示!当加入浓度为
"*!
%
?
%
%
M
浙江金线
莲多糖时!线虫的平均寿命为
+*!)9
!处理组线虫的
平均寿命与对照组间不存在显著差异当加入浙江
金线莲多糖浓度为
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M
时!线虫
的平均寿命分别为
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和
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!与对照
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个处理组线虫的寿命均有显著提高对
比
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组线虫的平均寿命!处理组
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组较
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组能显著延长线虫寿命"
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两组间线虫的平均寿命不存在显
著差异"
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#基于培养过程中线虫存活率的
变化做生长曲线"图
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#!当浙江金线莲多糖的浓度
为
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M
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不大!随着浙江金线莲多糖浓度的升高!生长曲线出
现了不同程度的右移!其中多糖浓度为
"*B
%
?
%
%
M
时!处理组线虫的存活时间明显高于对照组
在相同多糖浓度下!对比台湾金线莲和浙江金
线莲多糖对线虫寿命的影响!结果如表
%
所示仅
当浓度为
"*$
%
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%
%
M
时!台湾金线莲多糖较浙江金
线莲多糖更能显著延长线虫寿命而多糖浓度为
"*!
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%
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时!台湾金线莲和浙江金线
莲多糖对线虫寿命的影响无显著差异"
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说明这两种多糖对线虫寿命的影响差异不大
%
!
讨
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论
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金线莲多糖的提取
常用的植物多糖提取方法主要包括溶剂提取
法(超声提取法和酶提取法等多糖属于极性较强
的物质!可在
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水浴条件下扩散释放到水中因
此采用水浴提取法可以直接提取植物多糖由于该
方法操作简便!对实验设备要求低!提取效果好!是
提取植物多糖中较常用的工艺!但耗时较长是该方
法的主要缺陷超声提取法利用超声波作用释放多
糖!具有提取所需时间短!对设备要求较高!提取率
相对较低的特点!已逐步运用于工业生产本研究
比较了不同方法提取金线莲多糖的优劣!结果显示
溶剂提取法提取金线莲多糖的效果优于两种超声提
取法!得到了与白红进等对黑果枸杞多糖含量研究(
翁梁等对蛹虫草多糖提取研究相一致的结果+#!(#%,
进一步优化金线莲多糖的提取方法和工艺!提高金
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物
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卷
线莲多糖的提取率和纯度!对大量提取金线莲多糖(
开发金线莲多糖的药效价值具有重大的意义
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!
不同基原金线莲的多糖含量
多糖普遍存在于自然界高等植物(藻类及动物
体内!具有抗肿瘤(抗衰老(降血脂等生物活性!已引
起广泛关注植物中多糖的含量存在一定差异!例
如百合中多糖的平均含量为
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+
#)
,
!海藻中为
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,
!甘草中为
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+
#$
,
本研究发现!金线莲
多糖的平均含量约为
#)*"c
!多糖含量在高等植物
中居于前列!提示金线莲可作为提取植物多糖的优
质种质资源!为金线莲的大量人工栽培和组织培养
提供了理论依据此外!在本研究中!不同基原的金
线莲其多糖含量存在显著差异!采用水浴提取法得
到的台湾金线莲多糖含量为
#!*"c
!浙江金线莲多
糖含量高达
#$*%c
!台湾金线莲的多糖含量较低!
与张赛男+,(吴佳溶+#+,等的研究结果相一致鉴于
浙江金线莲多糖含量较高!仅从多糖提取方面考虑!
浙江金线莲是可以优先利用的种质资源但是与已
报道的金线莲多糖含量相比!本研究测得的金线莲多
糖含量与之存在一定差异+!#+,!这可能与选用的多糖
提取方法(金线莲的生长时间(代谢状况等有关
>*>
!
金线莲多糖的羟自由基清除率
机体的代谢过程会因氧化作用而产生大量的自
由基!体内氧化系统和抗氧化系统的失衡会导致很
多疾病的发生!这些都与自由基引发的氧化反应有
关目前研究表明+#B,!植物提取物如银杏叶(茶叶
等的提取物均具有抗氧化酶活性!含有可清除自由
基的活性物质因此近年来揭示天然植物提取物清
除自由基的活性机制成为了新的研究方向自由基
包括羟自由基和超氧阴离子等!其中羟自由基是活
性最高(损伤最大的一种活性氧!对其清除率的大小
是反映药物抗氧化作用的重要指标本研究结果显
示!金线莲多糖具有较强的羟自由基清除作用!且清
除率与金线莲多糖浓度成正相关林丽清等+#0,发
现金线莲多糖对氧自由基具有较强的清除作用!其
活性也与剂量呈正相关!说明金线莲多糖具有较高
的抗氧化活性但本研究得到的羟自由基的清除率
与林丽清等存在一定差异!推测可能与选取的金线
莲种质不同(种质的生长时期(栽培方法(生活环境
存在差异有关!同时测定方法的不同也可能会导致
结果的稍许差别对比台湾金线莲和浙江金线莲多
糖的羟自由基清除率!显示浙江金线莲的抗氧化性
活性显著高于台湾金线莲!研究结果为选择最佳基
原的金线莲!对其进行大规模人工培育(种植提供了
理论依据
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金线莲多糖对线虫寿命的影响
根据自由基理论!机体的衰老过程与自由基的
产生密切相关+!",在线虫体内!
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可以在线粒
体和细胞质之间自由扩散!形成羟自由基和氢氧根
离子等自由基!造成线虫氧化应激损伤秀丽隐杆
线虫因其生命周期短(体态透明(在显微镜下易于观
察(繁殖速度快等优点成为研究机体氧化应激反应
的重要模式生物!其寿命的长短可以反映机体的衰
老情况+!#,
本研究中用
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%
%
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台湾金线莲多糖和浙
江金线莲多糖处理秀丽隐杆线虫!在过氧化氢氧化
应激条件下!两者均未显示出具有延长线虫寿命的
作用!该现象可能与多糖浓度较低有关但加入
"*)
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%
%
M
金线莲多糖!线虫寿命均有
明显提高!表明金线莲多糖能显著提高秀丽隐杆线
虫在双氧水压力条件下的寿命!保护线虫免受双氧
水作用据观察!多糖处理后的线虫表皮颜色较深!
未用多糖处理仅加入过氧化氢的对照组线虫表皮颜
色呈透明!据推测!金线莲多糖可能作用于线虫表
皮!在线虫表皮外起一层保护作用!防止过氧化氢从
线虫表皮渗入到线虫体内!从而延长在过氧化氢氧
化压力下的线虫寿命在
"*!
(
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%
%
M
浓
度下!台湾金线莲多糖和浙江金线莲多糖在过氧化
氢氧化压力条件下对线虫的保护作用不存在显著差
异!而在
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%
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%
%
M
浓度下!台湾金线莲多糖较浙
江金线莲多糖更能起到保护作用!显著延长线虫寿
命!推测可能有原因为多糖中含有多种组分!台湾金
线莲的多糖组分在
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%
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%
M
浓度时的配比比浙
江金线莲能显著延长线虫寿命金线莲多糖对线虫
寿命影响的结果与通过测定羟自由基清除率反映的
台湾金线莲多糖和浙江金线莲多糖的抗氧化性存在
一定差异!推测可能原因为在线虫模型中!多糖仅作
用于线虫表皮!作用结果与多糖的具体空间结构和
化学性质无明显联系!而在体外抗氧化性的实验中!
多糖的抗氧化性可能与多糖的空间结构和化学组成
相关!造成了这两种方法在检测台湾金线莲和浙江
金线莲多糖的抗氧化活性方面表现出差异
本研究显示采用溶剂提取法提取金线莲多糖最
为有效!浙江金线莲的多糖含量及清除羟自由基能
力均优于台湾金线莲!两种金线莲多糖均可延长处
于过氧化氢氧化压力条件下秀丽隐杆线虫的寿命
研究结果为金线莲基原植物的利用(培育提供了参
考!为研究植物多糖的抗衰老功效提供了新方法
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期
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唐楠楠!等$台湾金线莲与浙江金线莲多糖含量及抗氧化活性比较研究
为进一步研究金线莲多糖对延长寿命的作用机制奠 定了基础
参考文献!
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