全 文 ：武汉植物学研究 2004，22(2)：183～186
Journal of Wuhan Botanical Research
仙人掌多糖清除活性氧作用初探
杨 贝 ，庄 延 ，邵雪玲
(武汉大学生命科学学院，武汉 430072)
摘 要 ：从仙人掌中提取并纯化多糖，采用分光光度法在多种体系中研究了仙人掌多糖清除活性氧的作用 ，并用琼
脂糖凝胶电泳法观察了该多糖对‘OH导致 DNA链损伤的抑制作用。结果表明，仙人掌多糖能够有效地清除o
和 ‘OH等活性氧．对 ‘OH导致的DNA损伤具有 良好的保护效果。
关键词 ：仙人掌多糖 ；活性氧；抗氧化作用
中图分类号：Q946．39 文献标识码 ：A 文章编号 ：1000—470X(2004)02—0183—04
Elementary Research of the Effects of the Cactus P0lysaccharide on
Removal of Reactive Oxygen Species
YANG Bei‘，ZHUANG Yan ，SHAO Xue—Ling
(Colege of Life Sciences，Wuhan University，Wuhan 430072，China)
Abstract：Polysaccharide was isolated and purified from cactus．The effects of the cactus polysac—
charide on removal of reactive oxygen species in some chemical systems were investigated by spec—
trophotometry．Inhibitory effect of the cactus polysaccharide on the DNA damage induced by hy—
droxyl radical was investigated by gel electrophoresis．The result demonstrated that the cactus
polysaccharide could significantly remove O and‘OH ．This polysaccharide can also efficiently
inhibit DNA damage generated by‘OH ．
Key words：Cactus polysaccharide；Reactive oxygen species；Anti—oxidation
在许多疾病的发生与发展过程中，活性氧对机
体的损伤起着重要作用[1]。机体中适量的活性氧对
于细胞的分裂、分化、生长起着积极的作用，而过量
的活性氧则会引起 DNA链断裂、蛋白质变性、酶失
活、生物膜结构损伤、细胞解体乃至机体病变和死
亡。研究活性氧与许多病理现象的关系，并寻找活性
氧清除剂已成为当今十分活跃的研究领域[2。]。
多糖是一类具有高活性的生命大分子物质，它
在抗肿瘤、抗凝血、抗炎症、刺激免疫以及降血糖方
面都有一定的作用[4 ]。笔者从墨西哥食用仙人掌
(Opuntia Mil1．)中提取多糖组分，研究了其清除活
性氧(o7、‘OH)的作用，并用琼脂糖凝胶 电泳研究
了墨西哥仙人掌多糖对"OH导致的 DNA链损伤的
抑制作用，初步评价了仙人掌多糖的抗氧化作用。
1 材料和方法
1．1 材料
墨西哥仙人掌在武汉锦绣大地米塔邦基地购
买。试剂为XDNA(华美公司产品)，其它试剂为国产
分析纯级。
1．2 方法
1．2．1 多糖的提取与纯化
仙人掌多糖(CP)的提取采用热水浸煮法[6]，粗
糖经 Savage法脱蛋白 引、脱脂 、透析 引，透析液醇
沉干燥得白色絮状粉末再进行纯度鉴定。其中，多糖
的检测采用苯酚一硫酸法 ，双缩脲和茚三酮反应，
收稿 日期：2003—07—18．修回日期：2003—09—05。
基金项目：本课题得到武汉大学大学生业余科研基金和武汉大学生命科学学院实验教学中心四室的资助。
作者简介 ：饧贝(1 982一)，女．庄延(1982一)，女．武汉大学生命科学学院生物学基地班 2000级学生。
同为第一作者。
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武 汉 植 物 学 研 究 第 22卷
还原糖的测定采用 Benedict法 ，淀粉的测定采用
碘一碘化钾法 ，称量多糖粉末配制成 1．0 g／L多糖
溶液。
1．2．2清除 o 试验
采用核黄素一蛋氨酸体系[’to] 向干燥 比色皿
内依次加入 pH7．8，0．05 mol／L磷酸盐 缓冲液、
0．13 mol／L蛋氨酸、2×10 mol／L核黄素、不同浓
．度的样品多糖溶液或 1．3×10 mol／L抗坏血酸、
7×10 mol／L 氯 化 硝 基 四 氮 唑 蓝 (NBT)各
0．4 mL。(空白不加蛋氨酸，空白与对照均不加清除
剂)，以双蒸水稀释至 4．0 mL。混合液在 35℃恒温，
4 000 lx下光照 20 min进行还原，以黑暗中止反应。
用 721分光光度计在 560 nm处测量各管溶液的光
吸收值。计算平均清除率 d：
d一(A对照一A样品)×100 ／A对照。
采用连苯三酚 自氧化体系[1I] 向干燥比色皿
内加入 2．0 mL Tris—HC1缓冲液(pH8．2)，0．3 mL
连苯三酚溶液(7 mmol／L)，及不同浓度的样品多糖
溶 液，以蒸 馏 水补 齐 至 4．0 mL。25℃下，测 定
325 nm处光吸收值对时间的变化曲线，曲线的斜率
k即为连苯三酚的自氧化速率。观察不同浓度仙人
掌多糖对连苯三酚自氧化速率的抑制效果：
抑制率一(k空白一k样品)×100 ／k空白。
1．2．3 ’oH的检测
采用邻二氮菲一金属铁离子一H：o：体系[1 ]
取 5×10 mol／L邻二 氮菲溶 液 1．5 mL，加
pH7．4，0．05 mol／L的磷酸缓冲液 2．0 mL充分混
匀后，加 7．5×10_。mol／L FeSO4溶液 1．0 mL，每
加一管立即混匀，加 0．1 H O 1．0 mL，最后以
H O补充至总体积为 10 mL。反应液 37℃保温 1 h，
测 536 nm吸光度A 。 (损伤)。多糖溶液及抗坏血酸
清除 ’OH作用，依上法试验，分别加入不同浓度多
糖溶液、抗坏血酸(1．3×10 tool／L)1 mL后再加
H O ，37℃保温 1 h，测 A 。 (加样)。未损伤管不加
H O 及多糖溶液或抗坏血酸。
0H清除率d计算法：
d—EA 拍 (加样)一A 。 (损伤)／A 36n (未损
伤)一A 。 nm(损伤)]×100 9／5。
仙人 掌多 糖对 ‘OH致 DNA损伤 的抑制 作
用[t4-t63 采用金属铜离子一H O 体系产生’OH致
DNA损伤，采用琼脂糖凝胶电泳检测不同浓度的多
糖溶液对 DNA的保护作用。按图 1说明混合，各干
燥 EP管 中，kDNA(300 tg／mL)为 1 tL，H2O2
(0．3 )为 1 tL，Cu (100 p．mol／L)为 1 p．L，
Loading buffer为 1 L，多糖溶液(1 g／L)分别为 0
(对照)、2、4、6 tL，空白不加 Cu抖、H O 及多糖溶
液，以蒸馏水补齐至 10 L体系。37℃保温 30 min
后，经琼脂糖凝胶电泳，溴化乙碇染色，紫外灯下拍
照记录 。
2 结果与分析
2．1 仙人掌多糖的提取与鉴定
实验中制得的仙人掌多糖为白色粉末。透析液
对双 缩脲试剂和茚三 酮溶液均 无颜色 反应，在
260 nm及 280 nm处也无明显吸收，与碘一碘化钾试
剂反应并无蓝色出现，遇硫酸一苯酚试剂发生相应的
特征性颜色反应，这些分析结果表明该物质为多糖。
2．2 仙人掌多糖对 o；-的清除作用
仙人掌多糖对核黄素一蛋氨酸体系中 o；-的清
除作用有明显的量效关系，结果见表 1。
表 1 仙人掌多糖对 O]-的清除作用
Table 1 Scavenging effects of o by
cactus p0lyssacharide
不同浓度仙人掌多糖对连苯三酚自氧化速率的
抑制作用见表 2。连苯三酚在碱性条件下迅速发生
自氧化链反应，生成 02-和有色中间物，其反应速
度依赖于自氧化反应所产生的O 浓度，表明仙人
掌多糖对连苯三酚自氧化速率的抑制作用呈一定的
量效关系，提示仙人掌多糖能清除连苯三酚 自氧化
反应所产生的O 。
表 2 仙人掌多糖对连苯三酚 自■化的抑制
Table 2 Inhibition of cactus p0lyssacharide on the
self-oxidation of 1，2，3-phentriol
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第 2期 杨 贝荨 ：仙人掌多糖清除活性氧作用初探 185
2．3 仙人掌多糖对 "OH的清除作用
邻二氮菲一金属铁离子一H o：体系中结果见表3。
表 3 仙人掌多糖对 。OH的清障作用
TaMe 3 Scavenging effects of’OH
by C&CtU$poly哪 charide
抗坏血酸为 已知的’OH 清除剂，检测它 们清
除 OH 的效应并和仙 人掌多糖进行对比。结果表
明，在适当的浓度范围内仙人掌多糖清除‘OH的作
用与抗坏血酸(vc)相当，它们清除。OH均有明显的
量效关系。
仙人掌多糖对 ‘OH致 DNA损伤的抑制作用
电泳结果如图 1。第 5泳道为未被损伤的 DNA，其
电泳条带亮而清晰，无拖尾；第 4泳遭为对照(损伤)
XDNA．图中显示kDNA已被完全降解 ；第3、2、1
1 2 3 4 5
1．~．DNA+Cu 十 H：0 2— 600 mg／L CP}2．XDNA+
Cu +H2()2+ 400 mg／I CP 3．^DNA+ Cu卜+H2()2+
200 mg／L CP；4．XDNA+Cu”+H2O z{5．~．DNA
圈 1 仙人掌多糖对DNA损伤的抑制
Fig 1 Inhibhory effect of CP 0n DNA damage
泳道 中，所加多糖浓宦依次递增，图示 XDNA完整
程度也依次增强：第 3泳道中无 XDNA本带．仅有
DNA断链所成散带，形成长的拖尾；第 2、1泳道中
均有 XDNA本带出现，且第 1泳道亮度明显高于第
2泳道 图 1表明，仙人掌多糖有明显保护作用．且
其保护作用在实验范围内随浓度而递增
3 讨论
研究结果表明，仙人掌多糖对H。o 和 Fe 体
系产生的 OH有很好的清除能力；对o 亦有很强的
清除作用}对连苯三酚 自氧化速率有较为显著的抑
制作用。这说明仙人掌多糖具有较强的抗氧化作用。
仙人掌多糖对 CuSO 一H O：一XDNA体系中由
于_0H对DNA链损伤产生的DNA降解现象具有
较明显的抑制作用+说明仙人掌多糖可消除‘OH而
对 DNA链起到保护作用。我国自古以来有许多仙
人掌入药的记载，而l临床医学实践表明，仙人掌可增
强人体免疫力，对某些癌症、心脑血管疾病和糖尿病
有一定疗效。本实验结果提示，仙人掌多糖的抗氧化
作用可能是仙人掌的药理基础之一。
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● 己·毫己·毫己·毫 芒． 芒． 己·毫己 E·毫 卫．!L蔓·毫芒． 巴- 己 己·毫芒． 己·毫己 己 己·毫己·毫 · E·毫 曼 蔓 E·毫 己 曼 蔓．! ·
《湖北植物志》第 1-．4卷征订通知
湖北省位于中国中部、长江中游，地处南北过渡带，自然条件得天独厚，是中国植物资源和植物种类最丰
富的省区之一 ，长期以来，深受中外植物学界关注和瞩目。
《湖北植物志》第1～4卷由I傅书遐I主编，中国科学院武汉植物研究所编著，于2002年3月全部出版。该
书共记载湖北野生及常见栽培种子植物 170科、1140属、3928种(含种下等级)，提供了诸科、属、种的简炼形
态描述，分科、分属、分种检索表，以及 3499种植物的插图。此外还介绍了每种植物的地理分布、生长环境、经
济用途等，并附有中名、拉丁名索引。
《湖北植物志》第 1卷包括裸子植物各科及被子植物中双子叶植物三白草科至樟科，共计 48科、195属、
752种，插图 678幅，508页；第 2卷包括罂栗科至清风藤科，共计 35科、229属、851种，插图 782幅，510页；
第3卷包括凤仙花科至川续断科，共计62科、364属、1258种，插图1076幅，746页；第 4卷包括葫芦科至菊
科及单子叶植物各科，共计 25科、352属、1067种，插图 963幅，692页。
根据计划，蕨类植物及第 1～4卷的补编，将作为《湖北植物志》第 5卷编写和出版。
《湖北植物志》编辑委员会由王文采、王宁珠、王诗云、王映明、龙颜贞、刘启宏、汪前生、李建强、张树藩、
郑重、郑洁华、郑斯绪、陈淑琪、姜钟华、黄仁煌、l傅书遐J、傅立国等组成(按姓氏笔画排列)。
《湖北植物志》第 1～4卷承蒙我国著名植物学家、中国科学院资深院士吴征镒教授和中国科学院院士王
文采教授赐序。该志作为湖北植物种类的分类学专著，内容丰富，资料翔实，有着重要的科学价值和应用价
值。它不仅为湖北植物的分类和植物区系的研究，以及中国植物志的编写和中国植物区系的研究提供了重要
参考资料，而且为植物学其它分支学科，如植物地理学、植物生态学与地植物学、植物资源学等有关工作提供
了大量基本资料，为农、林、牧、园艺、医药、环保各业的建设和发展提供了信息及科学依据，是一部基本的应
用工具书。
该书为 16开本，精装。定价：326元(第 1卷 68元，第 2卷 7O元，第 3卷 98元，第 4卷 9O元)，如需订购，
另加邮寄挂号费 32元(10 )，并将书款电汇至以下银行帐号，收到书款后即寄书和正规收据(有湖北省武汉
市税务局统一监制章和本单位发票专用章)。
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