降解對黃精多糖抗氧化的研究

（浙江工業大學，浙江 杭州 310014）

降解對黃精多糖抗氧化的研究

蔡秀婷

（浙江工業大學，浙江 杭州 310014）

黃精是我國具有藥食同源性質的一種傳統中藥，其主要藥用成分之一的多糖能夠增強生物體的免疫功能、延緩衰老、降低血糖血脂、抗病毒腫瘤以及抗氧化。隨著多糖的應用開發逐漸廣泛，將分子量大、體積大、不易被人體吸收的多糖轉換為低分子量多糖的研究也逐漸受許多研究者的重視。本文選取酸降解和超聲的方法對黃精多糖進行降解研究。生物活性得到較大提高。

黃精多糖；微波降解；超聲降解；抗氧化

0 引言

黃精是我國的傳統中藥，具有藥食同源性[1]，以根莖作為入藥部位，具有補氣養陰，潤肺，健脾，益腎等作用。目前已知的黃精種類有3種，分別為黃精（Polygonatum sibiricum Red.）、滇黃精（Polygonatum kingianum Coll.et Hemsl.）和多花黃精（Polygonatum cyrtonema Hua）[2]。黃精具有增強免疫系統功能、延緩衰老、降低血糖血脂、抗菌抗炎以及抗病毒抗腫瘤等藥理作用[3-4]。由于多糖成分一般含量多、分子量大，導致其水溶性差、不利于生物體吸收，因而限制了許多多糖的應用。在微酸條件下，麥胚脂肪酶能夠有效地降解殼聚糖，反應速度很快，得到的降解物分子量分布寬，且不改變殼聚糖的脫乙酰化度[4-5]。

1 實驗材料與方法

1.1 試劑與儀器

黃精多糖，杭州藥材市場；乙醇（分析純）成都市科龍化工試劑廠；氯仿（分析純）上海凌峰化學試劑有限公司；正丁醇（分析純），杭州雙林化工試劑廠；、氯化鈉，上海試四赫維化工有限公司；氫氧化鈉，成都市科龍化工試劑廠；纖維素DEAE-52，安徽酷爾生物工程有限公司；電子天平，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；個人型離心機，艾本德中國有限公司；臺式離心機，北京眾意中和生物技術有限公司；酶標儀，Tecan company；真空冷凍干燥，美國Labconco Freezone公司；磁力恒溫攪拌器，鄭州長城科工貿有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 黃精多糖的提取取黃精藥材500 g于圓底燒瓶中，在80℃的水浴鍋中用乙醇回流提取4小時，過濾，取濾渣于60 ℃的條件下，烘干。將烘干后的濾渣加入8倍量水，在90 ℃條件下回流提取1小時，得濾渣，加6倍水量在80 ℃條件下回流提取40 min，合并兩次濾液。將濾液濃縮至原體積的一半，用sevage法除去黃精多糖中的蛋白質（加入0.2倍體積的氯仿和0.04倍體積的正丁醇，室溫條件下，振搖20 min，然后在4000 r/min的條件下離心7 min，取上清液）加乙醇至總體積的90%進行醇沉，靜置12 h，進行抽濾，得粗多糖，進行冷凍干燥，稱重。

1.2.2 黃精多糖的分離

以纖維素DE-52作為固定相，將多糖上樣，依次用水、0.05 mol/L、0.1 mol/L、0.4 mol/L的氯化鈉溶液進行洗脫，用苯酚硫酸法進行跟蹤檢測，分段收集，測吸光度，收集合并總峰。取多糖含量最高的部分，濃縮，裝入截留分子量1000的透析袋除去鹽類及小分子物質，冷凍干燥[6-8]。

1.2.3 黃精多糖的降解

本課題組已經對分離后黃精多糖的抗氧化性進行了研究，得到的實驗結果表明，抗氧化性最好的是0.4 mol/L氯化鈉洗脫所得的黃精多糖，抗氧化性最差的為中性多糖，即用水洗脫所得的黃精多糖。為了提高中性多糖的抗氧化性，本實驗將對中性多糖進行降解，已達到提高其抗氧化性的目的。

稱取中性黃精多糖配制成1 mg/mL的溶液，將溶液離心，取上清液，作為原料液。

1.2.3.1 超聲降解

取糖溶液置于錐形瓶中，將錐形瓶放入超聲清洗儀里進行超聲，使用水浴控制溫度，以水為空白組、未進行超聲的糖溶液為對照組。分別考察超聲功率為225 W時，當溫度為40 ℃時的反應時間（1 h、2 h、3 h、4 h、5 h、6 h、7 h）以及當溫度為60 ℃時的反應時間（2 h、3 h、4 h、5 h）對降解過程中糖的抗氧化能力變化的影響[9-10]。

1.2.3.2 酸降解

取1g水溶性黃精多糖，按1∶20的比例加入1mg/L的鹽酸中。于80℃條件下進行加熱回流4h。

1.4 考察各條件下降解后的黃精多糖抗氧化能力

取3.6 mg DPPH（1,1-二苯基-2-三硝基苯肼）加入到100 ml95%乙醇中充分搖勻，避光超聲80 min，每隔10 min搖一次，即為DPPH自由基溶液，避光保存。分別吸取兩組上述各條件下降解的溶液2 ml于試管中，各加入2 ml DPPH，搖勻后避光靜置20 min，離心取上清液0.15 ml于96孔板中，用酶標儀在517 nm處測定其吸光度。通過下列公式計算，則可得DPPH-自由基的清除率：

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

式中，A0為空白組吸光度值；A為對照組或實驗組的吸光度值。

2 結果

2.1 黃精多糖的分離結果

取由黃精水提醇沉得到的黃精多糖5g，收率為4.6%，經DEAE-cellulose 52 柱分離，由硫酸苯酚法跟蹤檢測含量。得4個主要組分P-1，P-2，P-3，P-4，其中P-1，即中性多糖組分最高，占總組分的90%以上。

2.2 超聲降解對抗氧化效果的影響。

2.2.1 超聲降解

當溫度為40 ℃，功率為225 W時，黃精多糖在各反應時間下降解后對DPPH自由基的清除效果如圖1所示：當溫度為40 ℃、功率為225 W時，最高清除率與對照組（0h）只相差了1.95%，黃精多糖的降解效果并不理想，即各反應時間下降解的黃精多糖對DPPH自由基的清除率與對照組相比變化不明顯。當溫度為60 ℃、功率為225 W時，如圖二所示：最高清除率與對照組（0h）只相差了6.99%，相差數目較小，降解效果不理想，即各反應時間下降解的黃精多糖對DPPH自由基的清除率與對照組相比變化不明顯。

圖1. 各反應時間降解黃精多糖對DPPH的清除率柱狀圖

圖2 各反應時間降解的黃精多糖對DPPH清除率的柱狀圖

2.3 酸降解對抗氧化效果的影響

通過鹽酸對黃精多糖進行降解得不同組分，考察不同組分的抗氧化效果。如圖所示，抗氧化活性都有了很大幅度的提高，且抗氧化活性隨濃度的升高而增大，當黃精多糖為3.5mg/L時，DPPH的清除率達到了45%以上，抗氧化活性有了較大改善。

圖3 不同濃度的酸降解黃精多糖對DPPH清除率的柱狀圖

3 結論

綜上所述，超聲降解對黃精多糖的抗氧化效果不明顯可能是因為超聲功率不夠大，溫度不夠高所導致的，有必要進行進一步的研究。酸降解使得黃精多糖的抗氧化活性大幅度提高。可能是破壞了糖苷鍵，使黃精多糖降解為分子量較小的多糖，分子量降低，粘度降低所致，具體機制需要進一步研究。

[1] 中華人民共和國衛生部藥政管理局,中國藥品生物制品鑒定所.現代實用本草[M].北京∶人民衛生出版社,1997∶721.

[2] 劉慶華,劉彥辰.實用植物本草[M].天津∶天津科技出版社,1998.

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[6] 江華.黃精多糖的抗腫瘤活性研究[J].南京中醫藥大學學報,2010,26(6)∶479-480.

[7] 祝凌麗,徐維平.黃精總皂苷和多糖的藥理作用及其提取方法的研究進展[J].安徽醫藥,2009,13(7)∶719-722.

[8] 黃瑤,石林.黃精的藥理研究及其開發利用[J].華西藥學雜志,2002,17(4)∶278-279.

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[10] 方曉明.黃精多糖的提取及含量測定[J].時珍國藥研究,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