全 文 ：148
马 宁，杨培君* ，李会宁，裴会鹏，黄 俊
(陕西理工学院生物科学与工程学院，陕西汉中 723001)
摘 要:采用水提醇沉法提取石参粗多糖，通过比色法测定石参多糖对羟自由基(·OH)、超氧阴离子(O －2 ·)、过氧化
氢(H2O2)和 2，2－二苯基苦基苯肼自由基(DPPH·)的清除率，并与 VC 进行比较，从而对石参多糖的抗氧化活性进行
研究。结果表明，石参多糖具有一定的体外抗氧化能力，与阳性对照 VC 相比，石参多糖对 H2O2 有较强的清除能力，对
DPPH·、·OH和 O －2 ·具有不同的清除活性，清除率与石参多糖浓度呈正相关性。
关键词:石参，多糖，抗氧化作用
Study on antioxidant effect of polysaccharide from
Shishen(Eremurus chinensis)in vitro
MA Ning，YANG Pei－jun* ，LI Hui－ning，PEI Hui－peng，HUANG Jun
(School of Biological Sciences and Engineering，Shaanxi University of Technology，Hanzhong 723001，China)
Abstract:The polysaccharides from Shishen(Eremurus chinensis)were obtained through water extracting and
ethanol precipitating method.Clearance rate of the polysaccharides to hydroxyl radical(·OH) ，superoxide anion
(O －2 ·) ，hydrogen peroxide(H2O2)and 2，2 － Diphenyl － 2 － picrylhydrazyl(DPPH·)was determined by UV
method，and compared with VC.Then the antioxidant effects of polysaccharides were studied.The results showed
the polysaccharide had certain antioxidant capacity through comparing with positive control VC.The polysaccharide
had stronger capacity of scavenging on the H2O2and had different scavenging activity on the DPPH·，·OH and
O －2 ·.It was indicted to a positive correlation with concentration of polysaccharides.
Key words:Shishen(Eremurus chinensis) ;polysaccharide;antioxidant effect
中图分类号:TS201.1 文献标识码:A 文 章 编 号:1002－0306(2011)11－0148－04
收稿日期:2010－11－09 * 通讯联系人
作者简介:马宁(1984－) ，男，在读硕士，研究方向:植物生物技术。
基金项目:陕西省教育厅研究项目(08JK251) ;陕西省资源生物重点实
验室培育项目(SLGJD0803)。
石参属百合科独尾草属独尾草(Eremurus
chinensis Fedtsch)［1］肉质根加工的一种稀有山野菜。
独尾草属在我国有 4 种，1 种产于西南，3 种产于新
疆［2］。陕西省略阳县有独尾草分布，属陕西分布新记
录属植物［3］。石参又名石蒜苔、崖参(陕西略阳) ，食
用部分是肉质根，味甘甜，营养丰富，是陕西南部山
区一种稀见的山野菜［3］。抗氧化活性是保健食品的
27 种保健功能之一，它能有效清除体内有害自由基，
防止自由基对生物大分子的氧化损伤，保证细胞结
构与功能的正常［4］。研究自由基与病理现象的关系，
寻找其清除剂已成为目前十分活跃的研究领域。多
糖具有免疫调节［5－6］、抗肿瘤活性［7］及抗病毒［8－9］、抗
氧化［10］和防衰老［11－12］等作用，而这些作用主要又与
多糖的抗氧化作用相关。现代研究发现许多中药多
糖都具有提高抗氧化酶活性、清除自由基、抑制脂质
过氧化，从而保护生物膜的作用［13］。目前，独尾草属
植物多糖的研究报道较少，未见其清除活性自由基
方面的研究报道。因此本文对石参粗多糖的体外抗
氧化活性进行了较为系统的研究，以期为发挥资源
潜在经济价值提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料与设备
石参 购于陕西省汉中市略阳县产地加工产
品，烘干，粉碎，过 50 目筛，备用;邻苯三酚(焦性没
食子酸)、三羟甲基氨基甲烷(Tris)、磷酸二氢钠、磷
酸氢二钠、抗坏血酸(VC)、邻菲啰啉、硫酸亚铁、30%
过氧化氢(H2O2)、2，2－二苯基苦基苯肼(DPPH)、无
水乙醇、无水乙醚、丙酮、正丁醇、三氯甲烷和盐酸
均为分析纯。
AL204 电子天平 梅特勒;UV－2550 紫外分光
光度计 日本岛津;数显恒温水浴锅 北京科伟;
RV10 旋转蒸发仪 德国 IKA。
1.2 实验方法
1.2.1 石参粗多糖的制备 取一定量石参粉末，置
于索氏提取装置中，加入乙醚，45℃回流浸提，以脱
去表面脂肪;挥干乙醚，然后加入 80%乙醇，热回流
去杂 3 次，每次 2h，抽滤。滤渣在 90℃，料液比 1∶50
条件下浸提 2 次，每次 3h。浓缩滤液，采用 Sevag 法
除蛋白，以 1∶4 加入无水乙醇，有絮状凝胶物和粒状
沉淀析出，静置过夜。抽滤，滤渣依次用无水乙醇、
丙酮和乙醚洗涤，60℃干燥得淡黄色粉末，即石参粗
DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2011.11.012
149
多糖。
1.2.2 各体系特征吸收波长的确定
1.2.2.1 多糖清除羟自由基(·OH)特征波长的确定
采用邻二氮菲－Fe2 +氧化法［15］，取 75mmol /L 邻二
氮菲 1.0mL，加入 150mmol /L pH 7.4 磷酸缓冲液
(PBS)1.5mL，充分混匀后，加入 7.5mmol /L FeSO4 溶
液 1.0mL，每加一管立即混匀，加 0.01% H2O21.0mL，
最后以蒸馏水补充至总体积为 10.0mL。反应液 37℃
保温 1h后，扫描其 300～600nm范围内的紫外吸收曲
线，其特征吸收波长为 536nm。
1.2.2.2 多糖清除 DPPH·特征波长的确定 按文献
［16］方法略加改动，准确称取 10.0mg DPPH，用 50%
乙醇定容于 250mL 容量瓶中，得到浓度为 1 × 10 －4
mol /L 的 DPPH 溶液。取 4.0mL DPPH 溶液，加入
4.0mL 50%乙醇，摇匀，25℃环境中放置 40min，扫描
其 450 ～550nm 范围内的紫外吸收曲线，其特征吸收
波长为 517nm。
1.2.2.3 多糖清除超氧阴离子自由基(O －2 ·)特征波
长的确定 取 4.5mL50mmol /LTris－HCl 缓冲液(pH
=8.2) ，4.2mL 蒸馏水，混匀，置于 25℃条件下保温
20min后立即加入 25℃预热过的 0.3mL 3mmol /L 邻
苯三酚溶液，且加入后快速摇匀，扫描其 300～500nm
范围内的紫外吸收曲线，其特征吸收波长为 325nm。
1.2.3 石参多糖抗氧化活性的测定
1.2.3.1 多糖对羟自由基(·OH)的清除作用 根据
1.2.2.1 方法所测出的吸光度值为 A损伤，样品管中依次
加入 1.0mL 不同浓度多糖溶液后再加入 H2O2，37℃
保温 1h，在特征吸收波长处测 A加样。未损伤管为不
加 H2O2 及多糖溶液。VC 为阳性对照。按下式计算
自由基清除率。
清除率(%)=［(A加样－A损伤)/(A未损伤－A损伤) ］× 100%
1.2.3.2 清除 DPPH·能力的测定方法 依 1.2.2.2
方法，将 4.0mL 蒸馏水用不同浓度石参多糖样品代
替，以特征吸收波长处的吸光度 Ai，以 4.0mL 50%乙
醇代替样品得吸光度 Ac，代替 DPPH 得吸光度记作
空白校正 Aj 值。以 VC 作为对照。按下式计算自由
基清除率。
清除率(%)=［1－(Ai－Aj)/Ac］× 100%
1.2.3.3 多糖对过氧化氢(H2O2)清除率的测定 依
文献［21］方法，在试管中加入由 50mmol /L磷酸缓冲
液(pH =7.4)配制的 0.5mmol /L H2O2 溶液 2.8mL，再
加入不同浓度的多糖溶液 1.0mL 后，用纯净水补齐
至 10.0mL，室温放置 10min后，于 230nm处测定吸光
度值 A样品，对照管为不加多糖溶液。以 VC 作为对
比。按下式计算自由基清除率。
清除率(%)=(A样品－A对照)/A对照 × 100%
1.2.3.4 多糖对超氧阴离子自由基(O －2 ·)的抑制作
用 依文献［17］方法，按 1.2.2.3，取 4.5mL 50mmol /L
Tris－HCl 缓冲液(pH = 8.2) ，4.2mL 蒸馏水，混匀，置
于 25℃ 保温 20min 后，立即加入 25℃ 预热过的
1.0mL不同浓度多糖和 0.3mL 3mmol /L 邻苯三酚溶
液，且加入后快速摇匀，然后以空白作对照，测定样
品在特征波长处的吸光值，每隔 0.5min 记录一次，连
续记录 4min，用 VC 作为对比，各管的氧化速率及对
O －2 ·的清除率按下列公式计算。
氧化速率 = (最后 1 次记录值 －第 1 次记录
值)/4
清除率(%)= (自氧化管氧化速率－样品管氧
化速率)/自氧化管氧化速率 × 100%
2 结果与分析
2.1 石参多糖对·OH的清除作用
石参粗多糖和 VC 对·OH的清除效果如图 1 所
示。不同浓度的石参粗多糖对 H2O2 /Fe
2 +体系通过
Fenton反应产生的·OH 具有清除作用，且在所选浓
度范围内，随着浓度增大，清除率上升，即清除率与
多糖的浓度二者呈正相关。作为对照的 VC 在浓度
为 1.0mg /mL时，清除率达到 100%;而石参粗多糖浓
度为 4.5mg /mL 时仅有 20.6% 的清除率，7.0mg /mL
时清除率才达 100%。表明 VC 清除·OH 自由基活
性优良，且清除能力优于石参粗多糖。
图 1 石参多糖和 VC 对·OH的清除能力
2.2 石参多糖对 DPPH·的清除作用
由图 2 可知，在一定的浓度范围内，石参多糖对
DPPH·的清除率和多糖浓度呈一定的量效关系，随
着石参多糖浓度的增加，石参多糖对 DPPH·的清除
率也逐步增加。石参多糖对 DPPH·的清除率最终
能达到 100%，但此时所需石参多糖的最小质量浓度
为 3.5mg /mL，而 VC 对 DPPH·的最大清除率仅为
94%，所需的最小质量浓度为 0.12mg /mL。由此可
见，在相同条件下，石参多糖对 DPPH·的清除效果
更加彻底，但清除能力远弱于 VC。
图 2 石参多糖和 VC 对 DPPH·的清除能力
2.3 石参多糖对过氧化氢(H2O2)的清除作用
石参多糖和 VC 对 H2O2 的清除率都与浓度呈一
定的量效关系，随着浓度的增加，二者对 H2O2 的清
除率也逐步增加。在 0.4～0.9mg /mL 质量浓度范围
内，VC 的清除能力略优于石参多糖，当浓度高于
0.9mg /mL时，与 VC 相比，石参多糖对 H2O2 的清除
能力较强，清除率达到 100%时，石参多糖的最小浓
度为 1.4mg /mL，而 VC 的最小浓度为 1.6mg /mL。表
150
明石参多糖对 H2O2 的清除能力优于 VC(图 3)。
图 3 石参多糖和 VC对 H2O2 的清除能力
2.4 石参多糖对超氧阴离子自由基(O －2 ·)的清除
作用
由图 4 可知，石参多糖对邻苯三酚自氧化产生
的 O －2 ·具有一定的抑制作用，并随浓度的增加其清
除率逐渐上升，二者呈正相关。与 VC 相比，石参多
糖浓度为 10 mg /mL 时，清除率达到 100%，而 VC 在
浓度为 0.28mg /mL时已达最大清除率，说明 VC 清除
O －2 ·的能力远强于石参多糖。
图 4 石参多糖和 VC 对 O
－
2 ·的清除能力
3 讨论
随着人们对健康的关注，减少自由基对人体的
危害，寻找低毒、高效的天然抗氧化剂已成为现今的
研究热点，国内外学者一直在不断寻找能有效清除
自由基活性的抗氧化食品［18］。本实验通过 4 种体外
实验模型研究了食用资源石参多糖的体外抗氧化活
性。研究表明，石参多糖在各种体系中均表现出一
定的清除能力，但强弱程度并不完全一致。与 VC 相
比，石参多糖对 H2O2 有较强的清除作用，浓度高于
0.9mg /mL时，石参多糖对 H2O2 的清除能力甚至高
于阳性对照 VC;对 ·OH 和 DPPH·的清除作用较
弱;而对 O －2 ·的清除作用最弱，需要较高的多糖浓
度才能抑制 O －2 ·。这是由于每一个反应体系的组
成组分并不相同，发生的反应及抗氧化作用的机理
也不相同。
目前，植物多糖体外抗氧化活性研究报道较多，
张莲姬等［19］对桔梗多糖抗氧化活性研究表明，桔梗
多糖清除·OH 的效果优于对 O －2 ·的清除效果，这
与石参多糖对二者的清除效果一致，但石参多糖对
二者的清除作用弱于桔梗多糖。张泽庆等［20］采用相
同的体系研究了防风多糖对·OH，DPPH·和 O －2 ·
的清除作用，结果表明，在多糖浓度为 8.0mg /mL 时，
防风多糖对 ·OH和 DPPH·的清除率均接近 70%，
而石参多糖在 7mg /mL 和 3.5mg /mL，就已经分别达
到二者的最大清除率(100%) ，所以石参多糖对
·OH和 DPPH·的清除力强于防风多糖。目前，有
关多糖清除 H2O2 方面的研究较少，茹巧美等
［21］研究
了忽地笑多糖对 H2O2 的清除作用，结果表明忽地笑
多糖对 H2O2 的清除率达 50% 时所需的浓度小于
0.1mg /mL;而石参多糖清除 H2O2 的能力明显弱于忽
地笑多糖。
本研究的某些模型中，石参多糖表现出的抗氧
化活性并不及其阳性对照物 VC，但石参是一种野生
食用资源，其多糖类物质可以作为一种纯天然抗氧
化剂，在为人体提供多种营养物质的同时，石参多糖
也能抑制人体一部分有害自由基的产生。另外，目
前已有研究表明，对已有的抗氧化多糖进行硫酸化、
硒化等结构修饰后，所得的硫酸化多糖和硒化多糖
比修饰前的抗氧化活性有较大改善［22－23］。因此，寻找
和研究植物活性多糖资源倍受关注;对石参多糖进
行进一步的结构改造，有望得到一种安全高效、经济
实用的天然抗氧化剂，并在食品、医药工业、化妆品
等行业应用，将拓宽石参产品的应用范围，提高其资
源价值。
参考文献
［1］中国科学院中国植物志编委会 .中国植物志(第十四卷)
［M］.北京:科学出版社，1980:35－38.
［2］王勇，杨培君 .陕西省百合科一新纪录属———独尾草属
［J］.西北植物学报，2007，27(10) :2116－2117.
［3］李新生，杨培君，李会宁，等 .陕西地区石参资源的调查
［J］.氨基酸和生物资源，2002，24(3) :1－2.
［4］凌关庭 .抗氧化食品与健康［M］.北京:中国医药科技出版
社，2000:112－113.
［5］成静，祝寿芬 .大刺猴头多糖的免疫调节功能［J］.卫生毒
理学杂志，2001，9(2) :165－166.
［6］Srivastava R，Kulshreshtha D K. Bioactive polysaccharides
from plants［J］.Photochemistry，1989，28(11) :2877－2883.
［7］蔡永春 .中药多糖防治肿瘤研究进展［J］.中西医结合杂
志，2001，21(12) :945－947.
［8］郑子瑞，戴玲，钟辉 .多糖抗病毒活性的研究进展［J］.生物
技术通讯，2008，19(5) :763－764.
［9］张莅峡，刘泓，常雅萍 .红毛五加多糖抗病毒效应的实验
研究［J］.中国中医基础医学杂志，1999，5(3) :25－27.
［10］徐大量，林辉，李盛青，等 .玉竹水提液体内外抗氧化的
实验研究［J］.中药材，2008，31(5) :729－731.
［11］单颖，潘兴瑜，姜东，等 .玉竹多糖抗衰老的实验观察
［J］.中国临床康复，2006，10(3) :79－81.
［12］郭景仙 .重要多糖类成分抗衰老作用的现代研究与应用
［J］.中国自然医学杂志，2000，2(3) :91－92.
［13］辛晓林 .中药多糖抗氧化作用研究进展［J］.中国中医药
大学学报，2000，23(5) :45－46.
［14］朱晓霞，罗学刚 .多糖提取与纯化技术应用进展［J］.食品
研究与开发，2007，28(3) :186－189.
［15］金鸣，蔡亚欣，李金荣，等 .邻二氮菲－ Fe2 + 氧化法检测
H2O2 /Fe
2 +产生的羟自由基［J］.生物化学与生物物理进展，
1996，23(6) :553－555.
［16］严成，严夏 .枸杞多糖提取工艺比较及体外抗氧化性研
(下转第 155 页)
155
烷、芳樟醇、α－蒎烯等合占精油总量 92.22%。
薰衣草薄荷精油中，以芳樟醇为主的醇类占
59.50%，与孟士德薰衣草挥发性主要成分种类相
似［9］;酯类则以邻氨基苯甲酸芳樟酯为主，占
18.87%;但未发现酮类化合物，而郝俊蓉等［9］对观赏
类薰衣草的研究发现，Helmsdale薰衣草以樟脑、葑酮
等酮类含量最高。
迷迭香精油中，醇类和酮类含量相对较大，且主
要以 1，8 －桉叶素、樟脑等单精油成分为主。高于
2%的精油成分总含量可达 87.97%。
3 讨论
香桃木、薰衣草薄荷、迷迭香分属于不同科属，
其精油含量不同，表现为:迷迭香 ＞薰衣草薄荷 ＞香
桃木;残渣水提物的提取率相差不大，且远高于精油
提取率。
3种精油都有较明显的抑菌作用，以薰衣草薄荷
精油效果最好，残渣水提物的抑菌敏感性则相对较低。
GC/MS分析精油成分，均发现醇类在精油中含量最
高;酯类在香桃木和薰衣草薄荷精油中也占有较大比
例，迷迭香精油虽只有 5 种酮类成分，含量也高达
35.31%，因此，3种植物精油成分及含量都各有差异。
萜类广泛存在于自然界，作为挥发油的主要成
分，可以是醇、醛、酮、羧酸酯等，如芳樟醇、樟脑、蒎
烯、α－松油醇等，且具有祛痰、驱虫、镇痛等生理活
性。萜类及衍生物在薰衣草薄荷、香桃木和迷迭香
精油中的含量分别为 79.63%、59.80%和 60.36%，与
薰衣草薄荷抑菌效果一致。1，8－桉叶素等醇类物质
确有显著的抑菌活性［10－11］，推测精油中富含的醇类、
酮类、酯类物质是导致其具有抑菌作用的主要原因，
且各类化合物协同促使精油具备高的抑菌敏感性。
黄酮类化合物［12］具有抗氧化、抗肿瘤、抗菌、抗
炎、抗衰老等功效，酚类也可通过使蛋白质凝固发挥
强烈的杀菌作用。我们研究发现此 3 种植物残渣水
提物中富含黄酮类和酚类有效组分(数据未发表) ，
与文献［13 －15］报道一致，香桃木、迷迭香、薄荷等
都富含黄酮类和酚类，虽然其抑菌敏感性远不如精
油，却表现出较高的抗氧化性［3，5，16］。因此，高提取率
的残渣水提物仍具有较大的开发潜力。
我国拥有丰富的植物资源，充分利用芳香植物
天然抗氧化剂的优势，并发展其防腐应用，可在食品
保鲜、医药、化妆品等行业为人类健康发展带来更大
的福音。
参考文献
［1］Stephen A R，Xavier R，Joseph F，et al. Toxicological and
metabolic investigations of the safty of LAE ［J］. Food and
Chemical Toxicology，2004，42:245－259.
［2］左安连，姚雷 .香桃木不同生长期及干鲜叶精油成分分析
［J］.上海交通大学学报:农业科学版，2006，24(4) :349－357.
［3］张军，陈季武，袁萌芽，等 .薰衣草薄荷叶非精油组分清除
自由基作用的研究［J］.西北农林科技大学学报:自然科学版，
2008，36(2) :159－164.
［4］冷桂华，邹佑云 .迷迭香在食品工业中的应用［J］.安徽农
业大学，2007，35(21) :6587－6595.
［5］方献平，陈季武，肖露平，等 .香桃木叶非精油组分体外清
除自由基和抗氧化作用研究［J］.西北农林科技大学学报:自
然科学版，2009，37(5) :201－210.
［6］何斌，何少江 .微生物学实验［M］.北京:科学出版社，
2004:85.
［7］顾仁勇，张丽，傅伟昌，等 .芭蕉汁的抑菌作用［J］.食品与
发酵工业，2005，31(3) :57－59.
［8］郭志坚，郭好书，何康明，等 .黄柏叶黄酮醇含量测定及其
抑菌实验［J］.暨南大学学报，2002，23(5) :64－66.
［9］郝俊荣，姚雷，袁关心，等 .精油类和观赏类薰衣草的生物
学性状和精油成分对比［J］.上海交通大学学报:农业科学版，
2006，24(2) :146－151.
［10］Kim J，Marshall M R，Cheng W，et al.Antibacterial activity of
some essential oil components against five foodborene pathogens
［J］.Agricultural Food Chemistry，1995，43(11) :2839－2845.
［11］Sreedhar L，Kohayashi DY，Bunting TE，et al. Fungal
proteinase expression in the interaction of plant pathogen
Magnaporthe poae with its host［J］.Gene，1999，235(1－2) :121 －
129.
［12］王晓梅，曹稳根 .黄酮类化合物药理作用的研究进展
［J］.宿州学院学报，2007，22(1) :41－107.
［13］Randrianarivelo R，Sarter S，Odoux E，et al.Composition and
antimicrobial activity of essential oils of Cinnamosma fragrans
［J］. Food Chemistry，2009，114(2) :680－684.
［14］程伟贤，陈鸿雁，张义平，等 .迷迭香化学成分研究［J］.中
草药，2005，36(11) :1622－1624.
［15］张继东，王庆琪 .薄荷残渣中化学成分及抗炎作用［J］.山
东医药工业，2000，19(3) :34－35.
［16］肖露平，陈季武，孔静思，等 .迷迭香叶非精油组分的清
除自由基和抗氧化作用［J］.西北农林科技大学学报:自然科
学版，2010，38(1) :
檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾
53－59.
(上接第 150 页)
究［J］.食品科学，2008，29(7) :183－187.
［17］林丽清，黄丽英，郑艳洁，等 .金线莲多糖的提取及清除氧
自由基作用的研究［J］.福建中医学院学报，2006，16(5) :
37－39.
［18］俞慧红，竺巧玲，戴飞，等 .多糖抗氧化作用的研究现状
［J］.食品研究与开发，2008，29(3) :172－176.
［19］张莲姬，南昌希，张丽霞 .桔梗多糖的提取及抗氧化作用
研究［J］.食品与机械，2008，24(3) :60－63.
［20］张泽庆，田应娟，张静 .防风多糖的抗氧化活性研究［J］.
中药材，2008，31(2) :268－272.
［21］茹巧美，裴真明，郑海雷 .忽地笑多糖的体外抗氧化和抑
菌活性研究［J］.中药材，2008，31(10) :1536－1540.
［22］张亚费，吴风兰，张明珠 .硒化黄芪多糖对小鼠的抑瘤和
抗氧化作用研究［J］.中国公共卫生学报，1997，16(4) :22－26.
［23］Huamao Y，Weiwei Z，Xuegang L，et al. Preparation and in
vitro antioxidant activity of oligosaccharides and their over
sulfated，acetylated and phosphorylated derivatives ［J］ .
Carbohydrate Research，2005，34(4) :685－688.