梁瀟等

摘要：提取山藥零余子中的多糖，探討其體外抗氧化活性和對糖尿病小鼠的降血糖作用。結(jié)果表明，山藥零余子多糖的還原力隨著濃度的提高顯著增強，對DPPH·和·OH具有較強的清除能力，并呈一定的劑量關(guān)系，4.0 mg/mL劑量時清除率分別可達到91.15%和89.06%；山藥零余子多糖能顯著降低造模小鼠的血糖，且大劑量的山藥零余子多糖降糖更明顯。山藥零余子多糖具有較好的抗氧化性和降血糖作用，這為安全天然食品抗氧化劑、降血糖藥劑的開發(fā)提供了新來源。

關(guān)鍵詞：山藥零余子；多糖；抗氧化活性；降血糖作用

中圖分類號： R284.1 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2014）03-0273-02

山藥零余子為薯蕷科多年生草質(zhì)藤本植物薯蕷（Dioscorea opposite Thunb.）葉腋間的珠芽[1]，俗稱“山藥蛋”，呈卵圓形或橢圓形，直徑0.4～2.0 cm；外表皮淡黃色，有細皺紋；頂端中間略有莖痕，質(zhì)堅硬；斷面灰白色至灰褐色，氣味淡而不苦，口嚼黏膩；主要含淀粉、多糖（包括黏液質(zhì)及糖蛋白）、蛋白質(zhì)、多種游離氨基酸等有效成分[2]，是藥用價值很高的藥材，可食用，具醫(yī)療價值[3]。山藥零余子資源很豐富，產(chǎn)量可達3 000～6 000 kg/hm2，除了少部分煮食和作為繁殖材料外，大部分作為廢棄物被拋棄。為進一步提高零余子的開發(fā)利用價值，提高山藥產(chǎn)業(yè)的附加值，對山藥零余子多糖抗氧化活性及對糖尿病小鼠降血糖作用進行研究，以期為山藥零余子的綜合開發(fā)利用奠定理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試山藥零余子，購于河南省焦作市；ICR小鼠，SPF級，體重20～25 g，購自北京維通利華實驗動物技術(shù)有限公司。

1.2 方法

1.2.1 山藥零余子多糖 山藥零余子粉碎后于60～80 ℃熱水提取5 h，收集提取液，減壓濃縮至適當體積，按Sevag法去除蛋白，再用乙醇沉淀為粗品多糖。

1.2.2 試驗動物造模及分組處理 ICR雄性小鼠80只，在試驗環(huán)境中適應(yīng)4 d后禁食12 h，經(jīng)腹腔一次性注射四氧嘧啶，劑量為150 rag/kg；再飼養(yǎng)3 d后禁食6 h，測定空腹血糖，并選擇空腹血糖在10 mmol/L以上的試驗小鼠作為糖尿病小鼠。

將ICR雄性小鼠分為5組，即正常對照組、糖尿病模型組和山藥多糖模型組3個劑量組，每組10只小鼠。山藥多糖模型組小鼠分別以10、20、30 rag/kg山藥多糖灌胃，正常對照組和糖尿病模型組均灌胃等量的蒸餾水。每日1次，連續(xù)給藥 30 d，分別測定小鼠不同時期的體重和空腹血糖。小鼠耐糖量檢測在試驗結(jié)束時進行，將空腹6 h后的小鼠，用葡萄糖以 25 g/kg 劑量灌胃處理，分別測定小鼠口服葡萄糖后0、1、2 h的血糖值[4]。

1.2.3 山藥零余子多糖還原力測定 取不同濃度樣品溶液2.5 mL于試管中，依次加入2.5 mL磷酸緩沖液（0.2 mol/L，pH值6.6）和2.5 mL 1%六氰合鐵酸鉀溶液，于50 ℃水浴保溫20 min后，快速冷卻，再加入2.5 mL 10%三氯乙酸溶液，混勻，5 000 r/min離心10 min；移取上清液2.5 mL于試管中，依次加入2.5 mL蒸餾水、0.5 mL 0.1%三氯化鐵溶液，充分混勻，靜置10 min后，以蒸餾水做參比液，在波長為700 nm處測定吸光度。吸光度越大表示還原能力越強[5]。

1.2.4 山藥零余子多糖對DPPH·清除能力的測定 取樣品液2 mL，加入2 mL 0.000 1 mol/L DPPH溶液（溶于95%乙醇），混勻后在室溫下避光反應(yīng)20 min，1 000 r/min離心 10 min，在波長為517 nm處測得吸光度為Di；空白組為2 mL樣品液加入2 mL 95%乙醇溶液，517 nm處測得吸光度為Dj；對照組為2 mL DPPH溶液與2 mL蒸餾水混合，517 nm處測得吸光度為Dc，以等體積蒸餾水和95%乙醇混合液作為空白進行調(diào)零。清除率計算公式為：DPPH·清除率=[1-（Di-Dj）/Dc]×100%[6]。

1.2.5 山藥零余子多糖對對·OH清除能力的測定 樣品組試管中依次加入pH值為7.4的0.4 mol/L磷酸緩沖液、 2.5 mmol/L 鄰二氮菲溶液、樣品液、2.5 mmol/L硫酸亞鐵溶液各1 mL，0.02 mol/L H2O2 0.5 mL；損傷組中用1 mL蒸餾水代替樣品液；空白組中用1.5 mL蒸餾水代替樣品液和H2O2溶液。37 ℃恒溫水浴反應(yīng)l h，快速測定536 nm處的吸光度[7]。樣品對·OH的清除率計算公式為：·OH清除率=（D0-D2）/（D1-D2）×100%。其中，D0為加入樣品液和H2O2的 ·OH 體系吸光度；D1為加樣品液而不加H2O2的 ·OH 體系吸光度；D2為加H2O2不加樣品液的·OH體系吸光度。

1.2.6 血糖測定 采集試驗小鼠眼眶內(nèi)眥靜脈血，空腹血糖采集禁食6 h后的小鼠靜脈血。取血清用葡萄糖氧化酶-過氧化酶法測定血糖。

1.2.7 數(shù)據(jù)分析 試驗數(shù)據(jù)用“平均值±標準差”表示，以Minitab 16 統(tǒng)計軟件進行單因子方差分析，采用鄧肯氏新復(fù)極差法進行各組間比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 山藥零余子多糖的還原能力

還原力是物質(zhì)抗氧化能力的一個重要指標，還原力強弱是多糖抗氧化性的重要參數(shù)。山藥零余子多糖樣品在 700 nm 處吸光度的高低，可以間接反映多糖抗氧化能力的大小。由圖1可知，隨著山藥零余子多糖試驗樣品濃度升高，吸光度逐漸增加，多糖還原力也呈增加趨勢；多糖濃度為 5 mg/mL 時，吸光度最高，還原力最強。

2.2 山藥零余子多糖對DPPH·的清除能力endprint

由圖2可知，不同濃度的山藥零余子多糖對 DPPH·均有一定程度的清除作用，且隨著濃度升高清除率增加；山藥零余子提取物濃度為4.0 mg/mL時，對DPPH·的清除率為 9115%?；貧w分析表明，山藥零余子多糖對DPPH·的清除效果與多糖濃度符合一元一次方程模型，其方程為y=22994x+10.242 9（r2=0.994 6）。

2.3 山藥零余子多糖對·OH 的清除能力

羥基自由基是體內(nèi)最活潑的氧，累積過剩時可以引起多

種病理變化，而多糖可以提供氫原子，與羥基自由基結(jié)合成水，達到清除自由基的效果。由圖3可知，不同濃度山藥零余子多糖對體系中產(chǎn)生的·OH 均有一定的清除作用，且隨著山藥零余子多糖濃度升高，清除效果逐漸增強；山藥零余子多糖濃度為4.0 mg/mL時，對·OH的清除率達到89.06%。

2.4 山藥零余子多糖對各組試驗小鼠空腹血糖的影響

由表1可知，造模前，對照組、山藥多糖組小鼠空腹血糖含量無顯著性差異；造模后，各小組血糖含量與正常對照組差異顯著；治療后，各多糖劑量組的糖尿病小鼠血糖含量均降低，高劑量（30 mg/kg）山藥多糖降糖更加明顯。這說明山藥零余子多糖可有效降低糖尿病小鼠的高血糖水平。

3 小結(jié)與討論

自由基的氧化損傷與許多疾病的發(fā)病機理有關(guān)，人體通過適當攝入具有抗氧化活性的物質(zhì)可以降低體內(nèi)自由基水平，防止脂質(zhì)過氧化。脂質(zhì)過氧化與衰老密切相關(guān)，甚至誘發(fā)許多疾病[8]。本試驗結(jié)果表明，山藥零余子多糖具有顯著的抗氧化活性，還原力強，4.0 mg/mL劑量對DPPH·和·OH的清除能力分別為91.15%和89.06%。

四氧嘧啶誘發(fā)糖尿病的機理已經(jīng)清楚，它能選擇性地破壞胰島β細胞，使胰島內(nèi)的分泌細胞減少、細胞腫脹、空泡增多等，在胰島β細胞被破壞的機制中，自由基起著至關(guān)重要的作用[9]。本研究結(jié)果表明，山藥零余子多糖可明顯降低四氧嘧啶糖尿病小鼠血糖，這可能與增加胰島素分泌、改善受損壞的胰島β細胞功能及清除多余的自由基等有關(guān)。

本研究利用化學(xué)模型表明山藥零余子多糖具有較強的抗氧化和降血糖作用，為以后安全有效、具營養(yǎng)作用的天然抗氧化劑和降血糖藥劑的開發(fā)提供了新資源，這既提高了藥農(nóng)的收入，又將山藥零余子變廢為寶。

參考文獻：

[1]趙 冰. 山藥栽培新技術(shù)[M]. 北京：金盾出版社，1998：13.

[2]都恒青. 常用中藥材品種整理和質(zhì)量研究（北方篇）：第二冊[M]. 北京：北京醫(yī)科大學(xué)中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)聯(lián)合出版社，1995：1089.

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[5]羅祖友，嚴奉偉，薛照輝，等. 藤茶多糖的抗氧化作用研究[J]. 食品科學(xué)，2004，25（11）：291-295.

[6]Zha X Q，Wang J H，Yang X F. Antioxidant properties of polysaccharide fractions with different molecular mass extracted with hot-water from rice brain[J]. Carbohydrate Polymers，2009，78（3）：570-575.

[7]金 鳴，蔡亞欣，李金榮，等. 鄰二氮菲-Fe2+氧化法檢測 H2O2/Fe2+ 產(chǎn)生的羥自由基[J]. 生物化學(xué)與生物物理進展，1996，23（6）：553-555.

[8]朱淑云，董 英，張海暉，等. 水飛薊粕蛋白的酶解及其酶解物抗氧化活性研究[J]. 中國糧油學(xué)報，2011，26（2）：68-72.

[9]楊鎖成，孟 杰，胥志才. 消渴康泰對大鼠實驗性糖尿病防治作用的機理研究[J]. 中國中醫(yī)藥科技，2000，7（2）：77-78.endprint

由圖2可知，不同濃度的山藥零余子多糖對 DPPH·均有一定程度的清除作用，且隨著濃度升高清除率增加；山藥零余子提取物濃度為4.0 mg/mL時，對DPPH·的清除率為 9115%。回歸分析表明，山藥零余子多糖對DPPH·的清除效果與多糖濃度符合一元一次方程模型，其方程為y=22994x+10.242 9（r2=0.994 6）。

2.3 山藥零余子多糖對·OH 的清除能力

羥基自由基是體內(nèi)最活潑的氧，累積過剩時可以引起多

種病理變化，而多糖可以提供氫原子，與羥基自由基結(jié)合成水，達到清除自由基的效果。由圖3可知，不同濃度山藥零余子多糖對體系中產(chǎn)生的·OH 均有一定的清除作用，且隨著山藥零余子多糖濃度升高，清除效果逐漸增強；山藥零余子多糖濃度為4.0 mg/mL時，對·OH的清除率達到89.06%。

2.4 山藥零余子多糖對各組試驗小鼠空腹血糖的影響

由表1可知，造模前，對照組、山藥多糖組小鼠空腹血糖含量無顯著性差異；造模后，各小組血糖含量與正常對照組差異顯著；治療后，各多糖劑量組的糖尿病小鼠血糖含量均降低，高劑量（30 mg/kg）山藥多糖降糖更加明顯。這說明山藥零余子多糖可有效降低糖尿病小鼠的高血糖水平。

3 小結(jié)與討論

自由基的氧化損傷與許多疾病的發(fā)病機理有關(guān)，人體通過適當攝入具有抗氧化活性的物質(zhì)可以降低體內(nèi)自由基水平，防止脂質(zhì)過氧化。脂質(zhì)過氧化與衰老密切相關(guān)，甚至誘發(fā)許多疾病[8]。本試驗結(jié)果表明，山藥零余子多糖具有顯著的抗氧化活性，還原力強，4.0 mg/mL劑量對DPPH·和·OH的清除能力分別為91.15%和89.06%。

四氧嘧啶誘發(fā)糖尿病的機理已經(jīng)清楚，它能選擇性地破壞胰島β細胞，使胰島內(nèi)的分泌細胞減少、細胞腫脹、空泡增多等，在胰島β細胞被破壞的機制中，自由基起著至關(guān)重要的作用[9]。本研究結(jié)果表明，山藥零余子多糖可明顯降低四氧嘧啶糖尿病小鼠血糖，這可能與增加胰島素分泌、改善受損壞的胰島β細胞功能及清除多余的自由基等有關(guān)。

本研究利用化學(xué)模型表明山藥零余子多糖具有較強的抗氧化和降血糖作用，為以后安全有效、具營養(yǎng)作用的天然抗氧化劑和降血糖藥劑的開發(fā)提供了新資源，這既提高了藥農(nóng)的收入，又將山藥零余子變廢為寶。

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[8]朱淑云，董 英，張海暉，等. 水飛薊粕蛋白的酶解及其酶解物抗氧化活性研究[J]. 中國糧油學(xué)報，2011，26（2）：68-72.

[9]楊鎖成，孟 杰，胥志才. 消渴康泰對大鼠實驗性糖尿病防治作用的機理研究[J]. 中國中醫(yī)藥科技，2000，7（2）：77-78.endprint

由圖2可知，不同濃度的山藥零余子多糖對 DPPH·均有一定程度的清除作用，且隨著濃度升高清除率增加；山藥零余子提取物濃度為4.0 mg/mL時，對DPPH·的清除率為 9115%。回歸分析表明，山藥零余子多糖對DPPH·的清除效果與多糖濃度符合一元一次方程模型，其方程為y=22994x+10.242 9（r2=0.994 6）。

2.3 山藥零余子多糖對·OH 的清除能力

羥基自由基是體內(nèi)最活潑的氧，累積過剩時可以引起多

種病理變化，而多糖可以提供氫原子，與羥基自由基結(jié)合成水，達到清除自由基的效果。由圖3可知，不同濃度山藥零余子多糖對體系中產(chǎn)生的·OH 均有一定的清除作用，且隨著山藥零余子多糖濃度升高，清除效果逐漸增強；山藥零余子多糖濃度為4.0 mg/mL時，對·OH的清除率達到89.06%。

2.4 山藥零余子多糖對各組試驗小鼠空腹血糖的影響

由表1可知，造模前，對照組、山藥多糖組小鼠空腹血糖含量無顯著性差異；造模后，各小組血糖含量與正常對照組差異顯著；治療后，各多糖劑量組的糖尿病小鼠血糖含量均降低，高劑量（30 mg/kg）山藥多糖降糖更加明顯。這說明山藥零余子多糖可有效降低糖尿病小鼠的高血糖水平。

3 小結(jié)與討論

自由基的氧化損傷與許多疾病的發(fā)病機理有關(guān)，人體通過適當攝入具有抗氧化活性的物質(zhì)可以降低體內(nèi)自由基水平，防止脂質(zhì)過氧化。脂質(zhì)過氧化與衰老密切相關(guān)，甚至誘發(fā)許多疾病[8]。本試驗結(jié)果表明，山藥零余子多糖具有顯著的抗氧化活性，還原力強，4.0 mg/mL劑量對DPPH·和·OH的清除能力分別為91.15%和89.06%。

四氧嘧啶誘發(fā)糖尿病的機理已經(jīng)清楚，它能選擇性地破壞胰島β細胞，使胰島內(nèi)的分泌細胞減少、細胞腫脹、空泡增多等，在胰島β細胞被破壞的機制中，自由基起著至關(guān)重要的作用[9]。本研究結(jié)果表明，山藥零余子多糖可明顯降低四氧嘧啶糖尿病小鼠血糖，這可能與增加胰島素分泌、改善受損壞的胰島β細胞功能及清除多余的自由基等有關(guān)。

本研究利用化學(xué)模型表明山藥零余子多糖具有較強的抗氧化和降血糖作用，為以后安全有效、具營養(yǎng)作用的天然抗氧化劑和降血糖藥劑的開發(fā)提供了新資源，這既提高了藥農(nóng)的收入，又將山藥零余子變廢為寶。

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[6]Zha X Q，Wang J H，Yang X F. Antioxidant properties of polysaccharide fractions with different molecular mass extracted with hot-water from rice brain[J]. Carbohydrate Polymers，2009，78（3）：570-575.

[7]金 鳴，蔡亞欣，李金榮，等. 鄰二氮菲-Fe2+氧化法檢測 H2O2/Fe2+ 產(chǎn)生的羥自由基[J]. 生物化學(xué)與生物物理進展，1996，23（6）：553-555.

[8]朱淑云，董 英，張海暉，等. 水飛薊粕蛋白的酶解及其酶解物抗氧化活性研究[J]. 中國糧油學(xué)報，2011，26（2）：68-72.

[9]楊鎖成，孟 杰，胥志才. 消渴康泰對大鼠實驗性糖尿病防治作用的機理研究[J]. 中國中醫(yī)藥科技，2000，7（2）：77-78.endprint