降解对黄精多糖抗氧化的研究

（浙江工业大学，浙江 杭州 310014）

降解对黄精多糖抗氧化的研究

蔡秀婷

（浙江工业大学，浙江 杭州 310014）

黄精是我国具有药食同源性质的一种传统中药，其主要药用成分之一的多糖能够增强生物体的免疫功能、延缓衰老、降低血糖血脂、抗病毒肿瘤以及抗氧化。随着多糖的应用开发逐渐广泛，将分子量大、体积大、不易被人体吸收的多糖转换为低分子量多糖的研究也逐渐受许多研究者的重视。本文选取酸降解和超声的方法对黄精多糖进行降解研究。生物活性得到较大提高。

黄精多糖；微波降解；超声降解；抗氧化

0 引言

黄精是我国的传统中药，具有药食同源性[1]，以根茎作为入药部位，具有补气养阴，润肺，健脾，益肾等作用。目前已知的黄精种类有3种，分别为黄精（Polygonatum sibiricum Red.）、滇黄精（Polygonatum kingianum Coll.et Hemsl.）和多花黄精（Polygonatum cyrtonema Hua）[2]。黄精具有增强免疫系统功能、延缓衰老、降低血糖血脂、抗菌抗炎以及抗病毒抗肿瘤等药理作用[3-4]。由于多糖成分一般含量多、分子量大，导致其水溶性差、不利于生物体吸收，因而限制了许多多糖的应用。在微酸条件下，麦胚脂肪酶能够有效地降解壳聚糖，反应速度很快，得到的降解物分子量分布宽，且不改变壳聚糖的脱乙酰化度[4-5]。

1 实验材料与方法

1.1 试剂与仪器

黄精多糖，杭州药材市场；乙醇（分析纯）成都市科龙化工试剂厂；氯仿（分析纯）上海凌峰化学试剂有限公司；正丁醇（分析纯），杭州双林化工试剂厂；、氯化钠，上海试四赫维化工有限公司；氢氧化钠，成都市科龙化工试剂厂；纤维素DEAE-52，安徽酷尔生物工程有限公司；电子天平，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；个人型离心机，艾本德中国有限公司；台式离心机，北京众意中和生物技术有限公司；酶标仪，Tecan company；真空冷冻干燥，美国Labconco Freezone公司；磁力恒温搅拌器，郑州长城科工贸有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 黄精多糖的提取取黄精药材500 g于圆底烧瓶中，在80℃的水浴锅中用乙醇回流提取4小时，过滤，取滤渣于60 ℃的条件下，烘干。将烘干后的滤渣加入8倍量水，在90 ℃条件下回流提取1小时，得滤渣，加6倍水量在80 ℃条件下回流提取40 min，合并两次滤液。将滤液浓缩至原体积的一半，用sevage法除去黄精多糖中的蛋白质（加入0.2倍体积的氯仿和0.04倍体积的正丁醇，室温条件下，振摇20 min，然后在4000 r/min的条件下离心7 min，取上清液）加乙醇至总体积的90%进行醇沉，静置12 h，进行抽滤，得粗多糖，进行冷冻干燥，称重。

1.2.2 黄精多糖的分离

以纤维素DE-52作为固定相，将多糖上样，依次用水、0.05 mol/L、0.1 mol/L、0.4 mol/L的氯化钠溶液进行洗脱，用苯酚硫酸法进行跟踪检测，分段收集，测吸光度，收集合并总峰。取多糖含量最高的部分，浓缩，装入截留分子量1000的透析袋除去盐类及小分子物质，冷冻干燥[6-8]。

1.2.3 黄精多糖的降解

本课题组已经对分离后黄精多糖的抗氧化性进行了研究，得到的实验结果表明，抗氧化性最好的是0.4 mol/L氯化钠洗脱所得的黄精多糖，抗氧化性最差的为中性多糖，即用水洗脱所得的黄精多糖。为了提高中性多糖的抗氧化性，本实验将对中性多糖进行降解，已达到提高其抗氧化性的目的。

称取中性黄精多糖配制成1 mg/mL的溶液，将溶液离心，取上清液，作为原料液。

1.2.3.1 超声降解

取糖溶液置于锥形瓶中，将锥形瓶放入超声清洗仪里进行超声，使用水浴控制温度，以水为空白组、未进行超声的糖溶液为对照组。分别考察超声功率为225 W时，当温度为40 ℃时的反应时间（1 h、2 h、3 h、4 h、5 h、6 h、7 h）以及当温度为60 ℃时的反应时间（2 h、3 h、4 h、5 h）对降解过程中糖的抗氧化能力变化的影响[9-10]。

1.2.3.2 酸降解

取1g水溶性黄精多糖，按1∶20的比例加入1mg/L的盐酸中。于80℃条件下进行加热回流4h。

1.4 考察各条件下降解后的黄精多糖抗氧化能力

取3.6 mg DPPH（1,1-二苯基-2-三硝基苯肼）加入到100 ml95%乙醇中充分摇匀，避光超声80 min，每隔10 min摇一次，即为DPPH自由基溶液，避光保存。分别吸取两组上述各条件下降解的溶液2 ml于试管中，各加入2 ml DPPH，摇匀后避光静置20 min，离心取上清液0.15 ml于96孔板中，用酶标仪在517 nm处测定其吸光度。通过下列公式计算，则可得DPPH-自由基的清除率：

I/%=(A0-A)/A0*100

式中，A0为空白组吸光度值；A为对照组或实验组的吸光度值。

2 结果

2.1 黄精多糖的分离结果

取由黄精水提醇沉得到的黄精多糖5g，收率为4.6%，经DEAE-cellulose 52 柱分离，由硫酸苯酚法跟踪检测含量。得4个主要组分P-1，P-2，P-3，P-4，其中P-1，即中性多糖组分最高，占总组分的90%以上。

2.2 超声降解对抗氧化效果的影响。

2.2.1 超声降解

当温度为40 ℃，功率为225 W时，黄精多糖在各反应时间下降解后对DPPH自由基的清除效果如图1所示：当温度为40 ℃、功率为225 W时，最高清除率与对照组（0h）只相差了1.95%，黄精多糖的降解效果并不理想，即各反应时间下降解的黄精多糖对DPPH自由基的清除率与对照组相比变化不明显。当温度为60 ℃、功率为225 W时，如图二所示：最高清除率与对照组（0h）只相差了6.99%，相差数目较小，降解效果不理想，即各反应时间下降解的黄精多糖对DPPH自由基的清除率与对照组相比变化不明显。

图1. 各反应时间降解黄精多糖对DPPH的清除率柱状图

图2 各反应时间降解的黄精多糖对DPPH清除率的柱状图

2.3 酸降解对抗氧化效果的影响

通过盐酸对黄精多糖进行降解得不同组分，考察不同组分的抗氧化效果。如图所示，抗氧化活性都有了很大幅度的提高，且抗氧化活性随浓度的升高而增大，当黄精多糖为3.5mg/L时，DPPH的清除率达到了45%以上，抗氧化活性有了较大改善。

图3 不同浓度的酸降解黄精多糖对DPPH清除率的柱状图

3 结论

综上所述，超声降解对黄精多糖的抗氧化效果不明显可能是因为超声功率不够大，温度不够高所导致的，有必要进行进一步的研究。酸降解使得黄精多糖的抗氧化活性大幅度提高。可能是破坏了糖苷键，使黄精多糖降解为分子量较小的多糖，分子量降低，粘度降低所致，具体机制需要进一步研究。

[1] 中华人民共和国卫生部药政管理局,中国药品生物制品鉴定所.现代实用本草[M].北京∶人民卫生出版社,1997∶721.

[2] 刘庆华,刘彦辰.实用植物本草[M].天津∶天津科技出版社,1998.

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[10] 方晓明.黄精多糖的提取及含量测定[J].时珍国药研究,1995,(1)∶16.

Study on degradation for antioxidance of polygonatum polysaccharide

Cai Xiuting
(Zhejiang University of Technology, Hangzhou Zhejiang 310014)

polygonatum polysaccharide is a kind of traditional Chinese medicine with medical and edible properties in China. Polysaccharide, one of its main medicinal ingredients, can enhance immune function of organism, anti-aging, reducing blood sugar, antioxidance and antiviral tumor. With gradual development and application of polysaccharide, many researchers pay more and more attention to research of changing polysaccharide with big molecular weight, large volume and difficulty to be absorbed by human body into low molecular weight polysaccharides. The article studies degradation of polygonatum polysaccharide with acid degradation and ultrasonic method, and biological activity was improved greatly.

Polygonatum polysaccharide; Microwave degradation; Ultrasonic degradation; Antioxidation

10.19335/j.cnki.2096-1219.2017.09.14