五個黃精品系的多糖體外抗氧化活性分析

摘 要 為探究不同品系黃精的多糖含量和多糖在體外對自由基抗氧化活性的差異，以福建寧德5個不同品系黃精為研究材料，采用蒽酮-硫酸法提取黃精多糖，對比了不同品系黃精多糖對ABTS自由基、DPPH自由基、羥基自由基的清除能力。結果表明：1號、2號、3號、4號、5號黃精的多糖含量分別為11.92%、12.70%、8.79%、9.16%、9.50%。通過對比多糖對體外3種自由基的抗氧化能力發現，在加入相同體積的多糖溶液時，2號對ABTS自由基和羥基自由基的清除能力均明顯高于其他品系，且加入樣品體積越多清除率越高；當加入多糖溶液為2 mL時，2號對DPPH自由基的清除能力也比其他品系更高。本研究中，2號黃精多糖含量最高，且該黃精多糖對體外3種自由基的清除效果最好。

關鍵詞 黃精；多糖；抗氧化

中圖分類號：R282.72 文獻標志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.15.022

黃精（Polygonatum sibiricum ）是百合科黃精屬植物，是我國傳統的藥食同源價值較高的中草藥，首次出現于《名醫別錄》 [1]。黃精具有抗衰老、抗疲勞、抗腫瘤、降血糖血脂、抗菌抗病毒、免疫調節等作用[2]。黃精分布在我國多個省份和地區，在福建中部、北部武夷山脈等濕潤地區也有分布，多生于土壤松軟且肥沃、水分和光照充足的林下環境。

黃精最主要且研究最多的生物活性物質為黃精多糖。黃精多糖具有良好的抗氧化能力，可以清除ABTS自由基、羥基自由基、DPPH自由基和超氧自由基，并顯現還原力[3]。此外，黃精多糖還具有抗菌、抗炎、抗氧化、降血脂、抗癌、抗疲勞和提高免疫能力等作用[4-10]，有提高學習記憶能力、防治骨質疏松、延緩衰老和保護肝臟等重要藥理作用[11]。現有黃精資源多糖含量參差不齊，程亞楠、何曉梅等研究發現，不同來源的多花黃精多糖含量存在顯著差異，且不同產地黃精多糖對DPPH自由基和羥基自由基清除能力也不一致[12-13]。有研究報道，生長環境不同導致黃精所含多糖及抗氧化能力也存在差異[14]，但相同生長環境下不同品系黃精多糖含量及其抗氧化能力的相關研究鮮有報道。了解不同品系黃精多糖含量及其抗氧化能力對當地優質黃精資源開發具有重要意義。筆者首先采用水提醇沉法提取多糖，然后通過探究黃精多糖對ABTS自由基、DPPH自由基和羥基自由基的清除作用，了解同一來源地的5個不同品系黃精的多糖含量及其在體外對3種自由基抗氧化能力的情況，為優質黃精資源的品種選育提供理論基礎。

1 "材料與方法

1.1 "試驗材料

供試材料為采自福建省寧德市蕉城區虎貝鎮上洋村的5種不同品系的黃精新鮮根狀莖，根據研究需要分別命名為1號、2號、3號、4號和5號。

供試藥劑：濃硫酸（AR，國藥集團化學試劑有限公司）；蒽酮（AR，上海強順化學試劑有限公司）；硫酸亞鐵（AR，西隴科學股份有限公司）；2，2-聯氮-二（3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸）二銨鹽（AR，上海麥克林生化科技有限公司）；2，2-聯苯基-1-苦基肼基（AR，上海麥克林生化科技有限公司）；過硫酸鉀（AR，上海麥克林生化科技有限公司）；乙醇（AR，西隴科學股份有限公司）；L-抗壞血酸（AR，上海麥克林生化科技有限公司）；水楊酸（AR，上海展云化工有限公司）；過氧化氫（AR，三圓化學試劑有限公司）等。

供試儀器：光吸收全波長酶標儀（ReadMax1900/1900Plus），上海閃譜生物科技有限公司生產；水浴鍋（WB100-4型），寧波群安實驗儀器有限公司生產；電子分析天平（FA2004型），上海恒平科學儀器有限公司生產；精密電子天平（RS-232），上海恒平科學儀器有限公司生產。

1.2 "試驗方法

1.2.1 "葡萄糖標準曲線的繪制

參考2020版《中國藥典（一部）》中的黃精多糖對照樣品溶液的制備和測定方法[15]，將葡萄糖標準品在105 ℃的烘箱中烘干至恒重，再稱取干燥的標準品33 mg，用水溶解后于100 mL容量瓶中定容，搖勻。精密量取上述葡萄糖溶液0.10、0.20、0.30、0.40、0.50、0.60 mL于6只10 mL試管中，分別加水至2 mL處并搖勻。在冷水浴中緩緩滴加蒽酮-硫酸溶液至10 mL處，振蕩使其反應完全，等到完全變冷后放入37 ℃水浴鍋中保溫10 min取出，再次放入冰水中冷卻10 min，以水為對照在582 nm處測定吸光值，并繪制標準曲線。

1.2.2 "黃精多糖的提取及含量的測定

稱取0.25 g經過前處理的干燥的黃精粉末，用80%乙醇150 mL為溶劑在水浴鍋中回流60 min，過濾，殘渣用80%乙醇清洗4次，每次用量10 mL。濾渣連同濾紙再次放入燒瓶中加水150 mL，在沸水中再次回流60 min，過濾后用熱水沖洗4次，將濾液和洗液合并，轉移至250 mL容量瓶，定容后搖勻。精密稱取1.0 mL提取液于10 mL的試管中按照1.2.1中的方法顯色，重復3次。根據標準曲線計算出公式，然后分別計算出5份樣品中的黃精多糖含量。

1.2.3 "供試溶劑的配制

1）ABTS溶液的配制。先精密稱量2，2-聯氮-二（3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸）二銨鹽0.812 0 g和過硫酸鉀0.702 8 g，然后用去離子水溶解并分別用200 mL和1 000 mL的容量瓶定容，配置成濃度分別為7.4 mmol·L-1的ABTS溶液和2.6 mmol·L-1的過硫酸鉀溶液。將配好的兩種溶液各量取5 mL進行混合，振蕩，避光靜置存放1 d后，用去離子水稀釋，直至稀釋成在波長為734 nm的吸光值為0.70±0.02的溶液。

2）2′10-4 g·mL-1 DPPH溶液配制。以無水乙醇為溶劑，用電子分析天平稱取2，2-聯苯基-1-苦基肼基0.010 0 g于小燒杯中，溶解完全后轉移至50 mL容量瓶中，定容搖勻，遮光保存。該溶劑需現配現用。

3）8 mmol·L-1硫酸亞鐵溶液配制。精密稱取FeSO4·7H2O 1.1120 g，用去離子水溶解定容至500 mL容量瓶中，搖勻。該溶劑需現配現用。

4）8 mmol·L-1水楊酸-乙醇溶液的配置。精密稱取水楊酸0.552 4 g，用無水乙醇溶解定容至500 mL容量瓶中，搖勻。該溶劑需現配現用。

5）10 mmol·L-1過氧化氫溶液配制。精密稱取H2O2 0.068 0 g，用去離子水溶解并定容至200 mL容量瓶中，搖勻。該溶劑需現配現用。

1.2.4 "黃精多糖體外抗氧化活性試驗

1）ABTS自由基清除試驗。取6只10 mL的試管，分別在其中加入提取的黃精多糖溶液0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00 mL，并做好標記，向6只試管中加入已經調配好的ABTS溶液3.90 mL，并用去離子水定容至10 mL，避光反應35 min后，用酶標儀在734 nm下測定其吸光值記為A1；用去離子水代替ABTS溶液并定容至10 mL刻度線處測量的吸光值記為A2；用去離子水代替多糖溶液測定的吸光值為A0，計算ABTS自由基清除率：

ABTS自由基清除率=（A0- A1+ A2）/ A0′100% （1）

2）DPPH自由基清除試驗。向6只試管中分別加入0.50、1.00、1.50、2.00、2.50、3.00 mL黃精多糖溶液，并做好標記，再分別加入配制好的DPPH溶液2.00 mL，不足5 mL的加入去離子水至5 mL刻度線處。避光反應25 min，用酶標儀在波長517 nm下測定各處理吸光值。DPPH清除率公式如下：

DPPH清除率= [1-A3-A2A1×100%] （2）

式中，A1為空白組吸光值；A2為加入2 mL乙醇的吸光值；A3為加入2 mL DPPH溶液的吸光值。

3）羥基自由基清除試驗。在6只10 mL的試管中分別加入0.50、1.00、1.50、2.00、2.50、3.00 mL黃精多糖溶液，并做好標記。依次在試管中加入8 mmol·L-1硫酸亞鐵溶液和水楊酸-乙醇溶液各1 mL，等待5 min，再加入10 mmol·L-1過氧化氫溶液1 mL，加去離子水定容至10 mL，搖勻后，靜置20 min，在37 ℃水浴鍋中水浴25 min，用酶標儀于510 nm處測定吸光值。羥基自由基清除率計算公式如下：

·OH清除率= [1-A3-A2A1×100%] "（3）

式中，A1為對照組吸光值；A2為加入無水乙醇的吸光值；A3為加入樣品溶液的吸光值。

1.3 "數據處理

本試驗所有數據均重復3次，多糖含量為平均值±標準誤。用Excel 2007處理數據并作圖。

2 "結果與分析

2.1 "不同品系黃精多糖含量

2.1.1 "葡萄糖標準曲線

參考2020版《中國藥典（一部）》中的黃精多糖對照樣品溶液的制備和測定方法[15]繪制的葡萄糖標準曲線見圖1。

2.1.2 "5個不同品系黃精的多糖含量

5種黃精資源的多糖含量達到藥典最低要求，均在7%以上，其中2號多糖含量最高，為12.70%，3號多糖含量最低，為8.79%（見表1）。5種黃精的多糖含量從高到低的順序是2號（12.70%）、1號（11.92%）、5號（9.50%）、4號（9.16%）、3號（8.79%）。

2.2 "黃精多糖體外抗氧化活性

2.2.1 "ABTS自由基清除能力

由圖2可以看出，5種黃精多糖對ABTS自由基的清除能力總體上均隨樣品加入量的增多而逐漸升高。在加入相同量多糖溶液情況下，2號多糖的清除效果在5種多糖中均處于最高水平，當樣品加入量為5 mL時清除效果最高，達40.05%。其余黃精多糖的清除效果與多糖含量并未呈現出一一對應的現象，在多糖加入量小于4 mL時，5號多糖的清除效果最差。

2.2.2 "DPPH自由基清除能力

由圖3可看出，5種黃精多糖對DPPH自由基的清除能力均隨樣品加入量的增加而升高。當黃精多糖樣品加入量在0.5～2.0 mL之間，3號多糖溶液對DPPH自由基的清除效果最好；加入樣品量高于2.0 mL時，2號多糖溶液對DPPH自由基的清除效果最好；當樣品加入量為3 mL時，2號黃精多糖清除效率最高，達19.06%。

2.2.3 "羥基自由基清除能力

由圖4可看出，5種不同品系黃精多糖溶液對羥基自由基的清除效果均隨著加入樣品體積的增加而升高。2號多糖對羥基自由基的清除效果在5種樣品中最好，且清除效果與樣品量呈線性增加關系。當加入樣品量少于2 mL時，3號黃精多糖對羥基自由基的清除效果最差，在加入樣品量處于2～3 mL之間其清除效果與5號多糖溶液相當。當樣品加入量為3 mL時，2號黃精多糖對羥基自由基的清除率最高，達25.80%；4號黃精多糖清除率最低，為16.35%。

3 "討論與結論

本研究提取5種不同品系黃精多糖，結果發現，2號黃精的多糖含量最高，達12.70%，隨后依次為1號黃精（11.90%）、5號黃精（9.50%）、4號黃精（9.16%）、3號黃精（8.79%）。試驗研究的黃精資源均達到我國最新藥典規定的多糖含量的最低要求，且不同品系資源之間黃精多糖的含量也有一定差異，這可能與不同品系內部的遺傳因素有關。

通過對5種黃精多糖的體外抗氧化活性能力的研究發現，5種多糖對3種自由基均具有一定的清除作用，且在研究濃度范圍內多糖對3種自由基清除能力與樣品溶液的體積呈一定的劑量關系。但5種多糖對3種自由基的清除效果并不與多糖含量呈正比，如2號黃精多糖含量最高，對ABTS自由基和羥基自由基的清除效果最好，但對DPPH自由基的清除效果與其他品系黃精多糖無明顯差異，特別是樣品溶液小于2 mL時，2號多糖對DPPH自由基的清除效果處于5種多糖里的中下水平，這可能與2號多糖的結構、單糖的組成及分子量不同和微觀結構有關。5種黃精多糖對體外3種自由基具有較好的清除效果，但具體效果因黃精資源不同而有一定差異，這與程亞楠的研究發現5種多花黃精多糖在2～10 mg·L-1質量濃度范圍內對DPPH自由基和羥基自由基的清除能力呈一定的劑量依賴性結果相似[10]。可見黃精多糖的抗氧化能力不僅受生長環境的影響，也與品系有很大關系。本試驗結果表明，黃精多糖的加入量在等于3 mL時，1號多糖對DPPH自由基和羥基自由基的清除效果與2號黃精多糖的清除效果無明顯差異，不排除當樣品量大于3 mL時1號黃精多糖的清除效果可能會高于2號，具體清除效果還有待進一步研究。

本試驗有助于更好地了解不同品系黃精多糖的含量及抗氧化能力，可為黃精優良種質資源的篩選、質量控制及合理利用提供科學依據。然而不同品系黃精多糖其他重要的生物活性是否也存在差異、怎樣選擇和加工黃精使其多糖達到最佳活性等問題仍有待進一步研究。本研究為優質黃精資源的開發和應用提供了實踐基礎。

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（責任編輯：敬廷桃）

收稿日期：2024-03-19

基金項目：福建省星火計劃項目（2023S0069）；福建省三明市科技計劃項目（2022N11）。

作者簡介：郭位賢（1994—），碩士，研究實習員，研究方向為藥用植物品種選育與栽培。E-mail：2943750405@qq.com。