荔枝草多糖的提取工藝優(yōu)化及其體外抗氧化、降血糖活性分析

郭 暢，李 超，侯明明，白美玉，周叢叢，張海燕,

（1.河南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，河南開封 475000；2.河南開封科技傳媒學(xué)院理工學(xué)院，河南開封 475000）

荔枝草（R.Br）屬于唇形科鼠尾草屬，是一種可以食用的植物，廣泛分布于各個(gè)國家和地區(qū)。民間通常用荔枝草來治療感冒、流感、咳嗽、腹瀉、哮喘以及各種炎癥。近期的研究表明，荔枝草全草不僅含有黃酮、萜類、多酚、蛋白質(zhì)等多種化合物，還包含微量元素、咖啡酸、芹菜素、脂質(zhì)等其他多種活性成分。

多糖生物活性與其結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，研究如何從植物中高效的提取多糖，且避免破壞其結(jié)構(gòu)是多糖研究的基礎(chǔ)。時(shí)至今日，已經(jīng)發(fā)展出了多種提取方式，如水提取法、酸堿提取法、超聲輔助提取法、酶提取法和超臨界流體萃取法等。水提取法的操作簡單，綠色安全，多糖得率較高是最常見的多糖提取方法。堿提取法操作簡單而且多糖得率高，是多糖提取較常用的方法之一，但堿液濃度不可過高，否則容易破壞多糖結(jié)構(gòu)。酸提取法，相比于水提取法，多糖得率更高，提取次數(shù)較少，但酸對(duì)糖苷鍵的破壞作用較大，因此相比于其他方法酸提取法并不常見。此外，超聲輔助提取法、酶提取法、超臨界流體萃取法等方法也常出現(xiàn)在多糖提取的報(bào)道中，但是這些方法均具有設(shè)備要求高，提取成本高，能源消耗大等缺點(diǎn)。因此，本文在結(jié)合了成本、設(shè)備、操作等因素后選擇使用水提取法和堿提取法來研究荔枝草多糖的提取工藝。

植物多糖類型繁多、來源廣泛，具有抗氧化、抗腫瘤、抗凝血、抗炎等生物活性。但是，目前對(duì)于荔枝草的報(bào)道主要集中黃酮、萜類、多酚等方面，荔枝草多糖的研究卻鮮見報(bào)道，因此，本文用水提取法和堿提取法探究了荔枝草粗多糖的提取工藝，將除過蛋白的兩種粗多糖進(jìn)行體外抗氧化和降血糖活性的比較和結(jié)構(gòu)的初探，為后續(xù)開展荔枝草多糖的純化、結(jié)構(gòu)表征和生物活性研究奠定了一定的理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

荔枝草 采自南陽唐河，河南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院植物科學(xué)與技術(shù)系鑒定為唇形科鼠尾草屬植物荔枝草（R.Br）；葡萄糖 天津市德恩化學(xué)試劑有限公司；石油醚 上海麥克林生物化學(xué)公司；無水乙醇 天津市富宇精細(xì)化工有限公司；硫酸中平能化集團(tuán)開封東大化工有限公司；苯酚 天津市大茂化學(xué)試劑廠；氫氧化鈉 天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；鹽酸 宿州化學(xué)試劑有限公司；DPPH 試劑 上海化成工業(yè)發(fā)展有限公司；ABTS 試劑 賽默飛世爾科技（中國）有限公司；鄰苯三酚 上海麥克林生化科技有限公司；水楊酸、-淀粉酶 北京索萊寶科技有限公司；以上試劑 均為分析純。

DHP-9162 電熱鼓風(fēng)干燥箱 上?！憧茖W(xué)儀器有限公司；HH-4 數(shù)顯恒溫水浴鍋 金壇市杰瑞爾電器有限公司；QE-100 克高速萬能粉碎機(jī) 浙江屹立工貿(mào)有限公司；RE-52AA 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 上海亞榮生化儀器廠；FA2004B 分析天平 上海天美天平儀器有限公司；SHB-Ⅲ循環(huán)水多用真空泵 鄭州長城科工貿(mào)有限公司；KB3 勻漿器 海門市其林貝爾儀器制造有限公司；ZYROEU 雙級(jí)反滲透型純水機(jī)成都優(yōu)普生物科技有限公司；EPOCH2 全波長酶標(biāo)儀 美國伯騰儀器有限公司北京代表處；TU-1901全波段紫外分光光度計(jì) 北京譜析通用儀器有限責(zé)任公司；5810R 冷凍高速離心機(jī) Eppendorf；Spectrum Two 型傅里葉紅外光譜儀 珀金埃爾默儀器有限公司；QE-100 萬能攪拌機(jī) 浙江屹立工貿(mào)有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 荔枝草粗多糖提取工藝

1.2.1.1 荔枝草藥材的預(yù)處理 將鮮荔枝草用烘箱烘干后用粉碎機(jī)粉碎，然后將粉碎的藥材過60 目篩，并將過篩后的藥材粉末收集備用。稱取100 g 處理好的藥材與2 L 石油醚混合，室溫?cái)嚢杼幚?2 h，并重復(fù)三次。抽濾，將石油醚揮干，即得除脂的荔枝草藥材，收集備用。

1.2.1.2 水提取工藝 準(zhǔn)確稱取4 g 除脂的藥材粉末，在一定的液料比、提取次數(shù)、提取時(shí)間和提取溫度下提取粗多糖。然后離心（6000 r/min，10 min）收集上清液，負(fù)壓濃縮后，向提取液中加入4 倍體積的無水乙醇，4 ℃過夜沉淀。離心（6000 r/min，10 min）收集沉淀，加入蒸餾水復(fù)溶，即得荔枝草粗多糖溶液，用苯酚-硫酸法檢測粗多糖的濃度并計(jì)算得率。

1.2.1.3 堿提取工藝 準(zhǔn)確稱取4 g 除脂的藥材粉末，在一定的液料比、提取次數(shù)、提取時(shí)間和提取溫度、堿液濃度下提取粗多糖。然后離心（6000 r/min，10 min）收集上清液，將上清液的pH 調(diào)至中性，再次離心（6000 r/min，10 min），收集上清液后，負(fù)壓濃縮，再向提取液中加入4 倍體積的無水乙醇，4 ℃過夜沉淀。離心（6000 r/min，10 min）收集沉淀，加入蒸餾水復(fù)溶，即得堿提粗多糖溶液，用苯酚-硫酸法檢測粗多糖的濃度并計(jì)算得率。

1.2.1.4 蛋白去除工藝 參考王海茹等的方法。采用Sevag 法處理粗多糖溶液，至無明顯蛋白質(zhì)層，冷凍干燥即得到除蛋白的水提取荔枝草粗多糖（以下簡稱為水提粗多糖）和除蛋白的堿提取荔枝草粗多糖（以下簡稱為堿提粗多糖）。

1.2.2 單因素實(shí)驗(yàn)

1.2.2.1 水提取法 以粗多糖得率為指標(biāo)，分析料液比、提取次數(shù)、提取時(shí)間和提取溫度四個(gè)因素對(duì)粗多糖得率的影響。固定各因素水平，料液比1:25 g/mL，提取2 次，提取時(shí)間0.5 h，提取溫度為80 ℃，改變各因素水平參數(shù)如下：料液比為1:10、1:15、1:20、1:25、1:30、1:35 g/mL 時(shí)，分析料液比對(duì)得率的影響；提取次數(shù)為1、2、3、4、5 次時(shí)，分析提取次數(shù)對(duì)得率的影響；提取時(shí)間為0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5 h時(shí)，分析提取時(shí)間對(duì)得率的影響；提取溫度為60、70、80、90、100 ℃時(shí)，分析提取溫度對(duì)得率的影響；根據(jù)單因素結(jié)果進(jìn)行正交試驗(yàn)從而確定粗多糖的最佳提取工藝參數(shù)。

1.2.2.2 堿提取法 以粗多糖得率為指標(biāo)，分析料液比、提取次數(shù)、提取時(shí)間、提取溫度和堿液濃度五個(gè)因素對(duì)得率的影響。固定各因素水平，料液比1:25 g/mL，提取1 次，提取時(shí)間2 h，提取溫度為80 ℃，堿液濃度0.3 mol/L，改變各因素水平參數(shù)如下：料液比為1:10、1:15、1:20、1:25、1:30、1:35 g/mL 時(shí)，分析料液比對(duì)得率的影響；提取次數(shù)為1、2、3、4、5 次時(shí)，分析提取次數(shù)對(duì)得率的影響；提取時(shí)間為0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5 h 時(shí)，分析提取時(shí)間對(duì)得率的影響；提取溫度為60、70、80、90、100 ℃時(shí)，分析提取時(shí)間對(duì)得率的影響；堿液濃度為0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 mol/L 時(shí)，分析堿液濃度對(duì)得率的影響。根據(jù)單因素結(jié)果進(jìn)行正交試驗(yàn)從而確定粗多糖的最佳提取工藝參數(shù)。

1.2.3 正交試驗(yàn)

1.2.3.1 水提取法 在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用三因素三水平設(shè)計(jì)方案，選擇料液比（A）、提取溫度（B）和提取次數(shù)（C）三個(gè)因素，通過正交試驗(yàn)，優(yōu)化荔枝草粗多糖提取工藝。試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見表1。

表1 水提取法正交試驗(yàn)因素和水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiment of water extraction method

1.2.3.2 堿提取法 在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用三因素三水平設(shè)計(jì)方案，選擇料液比（A）、提取溫度（B）和堿液濃度（C）三個(gè)因素，通過正交試驗(yàn)，優(yōu)化荔枝草粗多糖提取工藝。試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見表2。

表2 堿提取法正交試驗(yàn)因素和水平Table 2 Factors and levels of orthogonal experiment of alkali extraction method

1.2.4 多糖含量的測定方法

1.2.4.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制 參考論文中的苯酚-硫酸法。以葡萄糖為標(biāo)準(zhǔn)品，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，檢測多糖含量。葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液：精確稱取干燥葡萄糖20 mg，將濃度配制為0.2 mg/mL。標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制：吸取葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)液0、0.1、0.3、0.5、0.7、0.9 mL 至于比色管中，用蒸餾水定容至1 mL，加入1 mL 5%苯酚溶液，用回旋振蕩器充分混勻，迅速加入濃硫酸5 mL，室溫反應(yīng)30 min，用酶標(biāo)儀在490 nm 處檢測吸光值。以葡萄糖含量為x 軸，490 nm 處的吸光度為y 軸繪制葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線。得到葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程為：y=0.00569x+0.00786，R=0.998，可用于定量分析。

1.2.4.2 多糖得率的計(jì)算 用1.2.4.1 中的方法測定吸光度。并計(jì)算荔枝草粗多糖的得率，荔枝草多糖得率計(jì)算公式為：

式中：W 表示多糖得率，%；c 表示根據(jù)回歸方程計(jì)算出的粗多糖溶液質(zhì)量濃度，mg/mL；V 表示粗多糖溶液體積，mL；n 表示溶液稀釋倍數(shù)；m 表示荔枝草粉末取樣量，g。

1.2.5 紅外及紫外光譜解析

1.2.5.1 紅外光譜 將凍干的兩種粗多糖樣品，使用紅外光譜儀的通用衰減全反射（UATR ）模式，在400～4000 cm的波數(shù)范圍內(nèi)測定。

1.2.5.2 紫外全波長掃描光譜 將凍干的兩種粗多糖樣品配制成1 mg/mL 的溶液，適當(dāng)稀釋后用全波段紫外分光光度計(jì)從200～400 nm 掃描。

1.2.6 抗氧化活性

1.2.6.1 DPPH 自由基清除率 參考王蔚新等中的方法。取不同濃度（0.05、0.1、0.2、0.4、0.8、1.6 mg/mL）的水提粗多糖和堿提粗多糖溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以相同濃度梯度下的抗壞血酸V為陽性對(duì)照，無水乙醇與DPPH 混合液為參比液，樣品與無水乙醇混合液為背景對(duì)照，用酶標(biāo)儀在517 nm 處測定兩種粗多糖對(duì)DPPH 自由基的清除率，并參考姚佳等的方法計(jì)算兩種粗多糖清除DPPH 自由基的IC，來評(píng)估多糖清除DPPH 自由基能力的高低。

式中：W表示DPPH 自由基清除率，%；A表示參比液吸光度；A表示樣品與DPPH 反應(yīng)后吸光度；A表示背景對(duì)照吸光度。

1.2.6.2 ABTS自由基清除率 參考王蔚新等的方法。取與1.2.6.1 相同濃度梯度的多糖溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以抗壞血酸V為陽性對(duì)照，95%乙醇與ABTS工作液混合液為參比液，用酶標(biāo)儀在734 nm 處測定兩種粗多糖對(duì)ABTS自由基的清除率。并參考姚佳等的方法計(jì)算兩種粗多糖清除ABTS自由基的IC，來評(píng)估多糖清除ABTS自由基能力的高低。

式中：W表示ABTS自由基清除率，%；A表示參比液吸光度；A 表示樣品與ABTS 工作液反應(yīng)后吸光度。

1.2.7 降血糖活性 參考嚴(yán)尚隆等的方法。探究不同濃度粗多糖對(duì)-淀粉酶的抑制率，阿卡波糖為陽性對(duì)照。取不同濃度（0.05、0.1、0.2、0.4、0.8、1.6、3.2、6.4、12.8 mg/mL）的粗多糖各1.2 mL，與1.2 mL 的-淀粉酶混勻，37 ℃水浴反應(yīng)5 min 后，加入37 ℃水浴5 min 的1%淀粉1.2 mL，混勻置于37 ℃的水浴鍋，反應(yīng)15 min 后，立即加入2 mL DNS 溶液終止反應(yīng)，沸水浴5 min 顯色后，冰水浴15 min，適當(dāng)稀釋，測量540 nm 處的吸光度。

式中：W 表示-淀粉酶的抑制率，%；A表示樣液替換為PBS 后重復(fù)實(shí)驗(yàn)的吸光度；A 表示樣液和-淀粉酶都替換為PBS 后重復(fù)實(shí)驗(yàn)的吸光度；A表示樣液反應(yīng)后吸光度；A表示-淀粉酶替換為PBS后重復(fù)實(shí)驗(yàn)的吸光度。

1.3 數(shù)據(jù)處理

結(jié)果采用算術(shù)平均值和標(biāo)準(zhǔn)差表示（x ˉ±s），數(shù)值統(tǒng)計(jì)采用SPSS 25 軟件，通過單因素方差 One-way ANOVA 分析比較多組間的值以確定統(tǒng)計(jì)學(xué)上有無顯著性差異。＜0.05 表示具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素實(shí)驗(yàn)

2.1.1 水提取法

2.1.1.1 料液比對(duì)粗多糖得率的影響 由圖1A 結(jié)合多重比較可以看出，得率隨著料液比的增大而增大，當(dāng)料液比為1:20 g/mL 時(shí)得率達(dá)到最大為1.71%。這是由于干燥的藥材吸水膨脹限制了多糖的溶出，當(dāng)藥材充分溶脹后，料液比的增加使植物細(xì)胞內(nèi)外多糖濃度差增加，加速了多糖的溶出?？紤]實(shí)際生產(chǎn)成本并結(jié)合多重比較的結(jié)果，選取1:10、1:20、1:25 g/mL 進(jìn)行正交試驗(yàn)。

2.1.1.2 提取次數(shù)對(duì)粗多糖得率的影響 由圖1B 可知，隨著提取次數(shù)的增加，得率呈現(xiàn)顯著增加（＜0.05），從多重比較的結(jié)果來看，當(dāng)達(dá)到4 次之后，得率變化不再顯著（＞0.05），因此，選取2、3、4 次進(jìn)行正交試驗(yàn)。

2.1.1.3 提取時(shí)間對(duì)粗多糖得率的影響 由圖1C 可知，提取時(shí)間對(duì)得率影響不顯著（＞0.05），這可能是因?yàn)樗幉姆勰┻^細(xì)，多糖更易溶出。因此，將提取時(shí)間固定為0.5 h，對(duì)剩下其他進(jìn)行正交試驗(yàn)。

2.1.1.4 提取溫度對(duì)粗多糖得率的影響 圖1D 可以看出，隨著溫度升高，得率顯著增加（＜0.05），提取溫度為100 ℃時(shí)得率達(dá)到最大為2.49%。高溫對(duì)植物細(xì)胞破壞明顯，增加傳質(zhì)效率，使多糖加速溶出。故應(yīng)選取80、90、100 ℃進(jìn)行正交試驗(yàn)。

2.1.2 堿提取法

2.1.2.1 料液比對(duì)粗多糖得率的影響 由圖1A 可以看出，隨著料液比的增加，得率先增加再趨于穩(wěn)定，料液比為1:15 時(shí)，得率最大為3.55%。因此，選取1:10、1:15、1:20 g/mL 進(jìn)行正交試驗(yàn)。

2.1.2.2 提取次數(shù)對(duì)粗多糖得率的影響 由圖1B 結(jié)合多重比較的結(jié)果可知，堿提取法中提取次數(shù)對(duì)得率幾乎沒有影響。原因可能是，堿液對(duì)植物細(xì)胞的破壞作用，極大的加速了多糖的溶出。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與高憲軍等的報(bào)道相似。綜合考慮，將提取次數(shù)固定為1 次。

2.1.2.3 提取時(shí)間對(duì)粗多糖得率的影響 圖1C 表明，得率隨著提取時(shí)間增加顯著（＜0.05）上升，達(dá)到2.5 h 后得率不再有顯著變化。結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)成本后，將提取時(shí)間固定為2.5 h。

2.1.2.4 提取溫度對(duì)粗多糖得率的影響 從圖1D 中可以看到，與水提取法相似，隨著提取溫度升高，得率顯著增加（＜0.05）。在100 ℃下，得率高達(dá)6.16%。故應(yīng)選取80、90、100 ℃進(jìn)行正交試驗(yàn)。

圖1 料液比（A）、提取次數(shù)（B）、提取時(shí)間（C）、提取溫度（D）、堿液濃度（E）對(duì)粗多糖得率的影響Fig.1 Effects of solid-liquid ratio (A),number of extraction (B),extraction time (C),extraction temperature (D) and alkali concentration (E) on polysaccharide yield

2.1.2.5 堿液濃度對(duì)粗多糖得率的影響 堿液可以使多糖中的不溶性纖維素、半纖維素等與果膠多糖之間的鍵斷裂,從而加速多糖的溶出提高得率。圖1E 中，隨著堿液濃度的增加，得率先顯著（＜0.05）上升，然后趨于穩(wěn)定。從多重比較的結(jié)果來看，堿液濃度達(dá)到0.2 mol/L 后，得率不再有顯著性變化（＞0.05）。因此選取0.1、0.2、0.3 mol/L 進(jìn)行正交試驗(yàn)。

2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果

2.2.1 水提取法正交試驗(yàn)結(jié)果 設(shè)計(jì)三因素三水平正交試驗(yàn)表進(jìn)行試驗(yàn)。正交實(shí)驗(yàn)表見表3，方差分析表見表4。

表3 水提取法正交試驗(yàn)結(jié)果Table 3 Orthogonal test results of water extraction method

表4 水提取法方差分析結(jié)果Table 4 Analysis of variance of water extraction method

由直觀分析表可知，對(duì)水提荔枝草粗多糖得率影響由大到小依次為：B＞A＞C，提取溫度對(duì)水提荔枝草粗多糖得率影響最大，而提取次數(shù)和料液比影響較小。在綜合極差R 值之后，水提荔枝草粗多糖最佳提取工藝為：ABC，即提取次數(shù)為4 次，提取溫度為100 ℃，料液比為1:20 g/mL，得率為2.86%±0.08%。

2.2.2 堿提取法正交試驗(yàn)結(jié)果及分析 設(shè)計(jì)三因素三水平正交試驗(yàn)表進(jìn)行試驗(yàn)。正交實(shí)驗(yàn)表見表5，方差分析表見表6。

表5 堿提取法正交試驗(yàn)結(jié)果Table 5 Orthogonal test results of alkali extraction method

由直觀分析表6 可知，對(duì)堿提荔枝草粗多糖得率影響由大到小依次為：B＞A＞C，提取溫度對(duì)堿提荔枝草粗多糖得率影響最大，而料液比影響最小。在綜合極差R 值之后，堿提荔枝草粗多糖最佳提取工藝為：ABC，即堿液濃度為0.3 mol/L，提取溫度為100 ℃，料液比為1:15 g/mL，得率為7.15%±0.11%。

表6 堿提取法方差分析結(jié)果Table 6 Analysis of variance of alkali extraction method

2.3 紅外及紫外光譜解析

2.3.1 紅外光譜 由圖2 可知，水提粗多糖和堿提粗多糖具有相似的峰，說明二者含有部分一致的官能團(tuán)。兩種粗多糖分別在3299 和3283 cm處有寬而強(qiáng)的吸收峰，存在于O-H 和N-H 的伸縮振動(dòng)區(qū)間內(nèi)，因此判斷，兩種粗多糖中可能含有O-H 和N-H，又因?yàn)樵?560～1508 cm區(qū)間內(nèi)無吸收峰，因此多糖結(jié)構(gòu)中不含有N-H，所以在3299 和3283 cm處的峰為O-H 的伸縮振動(dòng)。兩種粗多糖分別在2936 和2941 cm處的吸收峰是由多糖結(jié)構(gòu)中飽和碳上的C-H 伸縮振動(dòng)引起的，此處的吸收峰為多糖的特征吸收峰。此外，水提粗多糖在1739 cm處的較強(qiáng)的吸收峰，在羰基的伸縮振動(dòng)在1900～1650 cm區(qū)間內(nèi)，再結(jié)合尹艷中的報(bào)道，表明水提粗多糖結(jié)構(gòu)中存在羰基。1599 和1584 cm處的吸收峰為羧基上O-C=O 的非對(duì)稱伸縮振動(dòng)，1414和1391 cm處的吸收峰為去質(zhì)子化羧基-COOH 的伸縮振動(dòng)，兩種粗多糖分別在這兩處有吸收峰，說明粗多糖結(jié)構(gòu)中均存在糖醛酸結(jié)構(gòu)。在1200～1000 cm范圍內(nèi)的強(qiáng)吸收帶是由于多糖結(jié)構(gòu)中CO-C 和C-O-H 基團(tuán)的拉伸振動(dòng)引起的。此外，在1020 cm處的吸收峰為吡喃糖的伸縮振動(dòng)，同時(shí)在約890 和855 cm附近都觀察到特征峰，這表明水提粗多糖中既含有構(gòu)型又含有構(gòu)型。在堿提粗多糖則沒有吡喃糖的特征吸收峰，因此推測，堿液提取時(shí)造成了多糖結(jié)構(gòu)中吡喃糖的破壞。

圖2 兩種粗多糖的紅外光譜掃描圖Fig.2 Infrared spectrum scanning diagram of two crude polysaccharides

2.3.2 紫外全波長掃描光譜 由于蛋白質(zhì)和核酸在近紫外光區(qū)（220～300 nm）有紫外吸收峰，其含量的高低與峰高有關(guān)，因此全波段紫外分光光度計(jì)可以用來快速檢測多糖樣品中是否殘留有游離的蛋白質(zhì)和核酸。從圖3 中可以看出，水提多糖和堿提多糖在近紫外光區(qū)（220～300 nm）均無明顯吸收峰，說明兩種多糖樣品中不含有游離蛋白質(zhì)和核酸。

圖3 兩種粗多糖的紫外光譜掃描圖Fig.3 UV spectra of two crude polysaccharides

2.4 抗氧化活性及降血糖活性

2.4.1 DPPH 自由基清除能力 由圖4 可知，在0.05～0.4 mg/mL 的濃度范圍內(nèi)，隨著粗多糖濃度的增加，對(duì)DPPH 自由基的清除率呈現(xiàn)依賴劑量的顯著性增加（＜0.05）。兩種粗多糖的濃度達(dá)到0.4 mg/mL時(shí)，清除率達(dá)到最高，分別為81.23%和45.02%，此后水提粗多糖劑量增加清除率作用趨于平緩，而堿提粗多糖隨著劑量繼續(xù)增加清除率開始下降，下降的原因可能與堿提粗多糖含有的色素有關(guān)。水提粗多糖對(duì)清除DPPH 自由基的IC為0.1260 mg/mL，而堿提粗多糖的清除率未達(dá)到50%。水提粗多糖清除DPPH 自由基的能力遠(yuǎn)高于堿提粗多糖，這可能是因?yàn)閴A液破壞了多糖的部分官能團(tuán)造成的。

圖4 兩種粗多糖對(duì)DPPH 自由基的清除能力Fig.4 Scavenging ability of two crude polysaccharides to DPPH free radical

2.4.2 ABTS自由基清除能力 由圖5 可知，在0.05～0.4 mg/mL 的濃度范圍內(nèi)，隨著兩種粗多糖濃度的增加，二者對(duì)ABTS自由基的清除率均呈現(xiàn)依賴劑量的顯著性增加（＜0.05）。當(dāng)水提粗多糖濃度達(dá)到0.2 mg/mL、堿提粗多糖濃度達(dá)到0.4 mg/mL 時(shí)，二者清除率分別高達(dá)88.70%和88.07%，與V的清除能力持平，說明二者均有很高的ABTS自由基清除能力。兩者對(duì)清除ABTS自由基的IC分別為0.0841 和0.1229 mg/mL。

圖5 兩種粗多糖對(duì)ABTS 自由基的清除能力Fig.5 Scavenging ability of two crude polysaccharides to ABTS+ free radical

圖6 兩種粗多糖對(duì)超氧陰離子自由基的清除能力Fig.6 Scavenging capacity of two crude polysaccharides to superoxide anion free radical

2.4.4 降血糖活性-淀粉酶等酶可以在餐后快速將碳水化合物降解為單糖，導(dǎo)致胰島素和血糖的升高。因此，抑制-淀粉酶的活性，減緩碳水化合物的水解，降低餐后血糖的上升，是預(yù)防和治療二型糖尿病的有效手段。在二型糖尿病的治療中，阿卡波糖使用了數(shù)十年，具有十分顯著的療效。因此被本實(shí)驗(yàn)選為水提多糖和堿提多糖的陽性對(duì)照。

如圖7 所示，在0.05～12.8 mg/mL 區(qū)間均呈現(xiàn)上升趨勢。在濃度為12.8 mg/mL 時(shí)，兩種粗多糖對(duì)-淀粉酶達(dá)到最大抑制率分別為20.15%和11.46%，但兩種粗多糖對(duì)-淀粉酶具有一定的抑制作用。與水提粗多糖相比，堿提粗多糖的抑制活性更低。堿液對(duì)多糖的結(jié)構(gòu)的破壞可能是造成這種差異的原因。

圖7 兩種粗多糖對(duì)α-淀粉酶的抑制能力Fig.7 Effects of two crude polysaccharides on inhibition of αamylase

3 討論