《食品科学》：山药多糖的体外抗氧化活性

动脉粥样硬化是心血管疾病的主要成因，在老年人中发生的概率很大。在早期阶段，天然低密度脂蛋白（LDL）在动脉内皮内膜积聚并氧化，形成斑块。因此，LDL是动脉粥样硬化性血管疾病的重要危险因素。此外，LDL糖化会形成糖化终产物，在人体内积累到一定程度时，会引发动脉粥样硬化。LDL的氧化和糖化是相互依赖的，故可以通过抑制LDL氧化和糖化过程来预防动脉粥样硬化。目前，临床上治疗动脉粥样硬化主要是通过降低血清LDL的水平。

山药多糖是山药的主要活性成分之一，广泛应用于药品、食品以及保健品中。在糖尿病小鼠的饮食中添加粗山药多糖被证明具有显著的降血糖作用，且主要通过增加胰岛素分泌来介导，从而修复受损的β细胞，消除过量的自由基。然而，关于多糖能否抑制LDL的氧化和糖化进程的报道较少。北京农学院食品科学与工程学院的陈丽叶、陈湘宁*等人采用超声波辅助法提取山药多糖并除杂，对山药多糖体外清除自由基能力和抑制LDL氧化的作用进行了研究。

1、山药多糖的组分分析

由表1可知，山药多糖中的总糖质量分数为（65.79±1.03）%，说明提取的多糖较纯。蛋白质量分数为（5.89±0.43）%，于海芬研究结果表明，用Sevag法脱蛋白8 次后，多糖的脱蛋白率为55.77%，表明多糖中的蛋白质不是特别容易被完全去除，而且可能与多糖发生共价反应。灰分质量分数为（5.51±0.14）%，说明山药多糖中含有矿物质。糖醛酸质量分数达（10.81±1.14）%。

2、山药多糖的分子质量

如图1A所示，HPGPC洗脱出的峰主要集中在40～45 min之间。以葡聚糖标准品绘制的标准曲线见图1B，根据lg m w -t R （m w 表示分子质量/Da；t R 表示保留时间/min）校正曲线方程y＝－0.200 2x＋12.75，R 2 ＝0.994 8计算可得出多糖的分子质量。多糖主要由4 个多糖组分组成，分别为933 742 Da（t R ＝33.865 min）、148 878 Da（t R ＝37.848 min）、39 233 Da（t R ＝40.741 min）、17 318 Da（t R ＝42.515 min）。

3、山药多糖的抗氧化性

山药多糖的DPPH自由基清除率

由图2可知，阳性对照VC具有很强的抗氧化性，其DPPH自由基清除率在质量浓度为0～0.4 mg/mL时快速增加，0.4～0.8 mg/mL时增加缓慢，之后趋于平稳。山药多糖的DPPH自由基清除率和质量浓度呈线性依赖关系，且相同质量浓度下，山药多糖的DPPH自由基清除率显著低于VC（P＜0.05）。经计算得山药多糖的半抑制质量浓度（IC 50 ）为1.06 mg/mL，当质量浓度为2 mg/mL时，山药多糖的DPPH自由基清除率可达（79.0±0.2）%。

山药多糖的超氧化物自由基清除率

山药多糖对超氧化物自由基的清除能力如图3所示，VC对超氧化物自由基活性的抑制趋势与DPPH自由基相近，山药多糖在质量浓度0～1.2 mg/mL范围内增加时，其超氧化物自由基清除率明显增加，在1.2～2.0 mg/mL范围内增加时增加缓慢。山药多糖对超氧化物自由基的IC 50 为1.06 mg/mL。

山药多糖的羟自由基清除率

图4反映了不同质量浓度山药多糖对羟自由基的清除率，山药多糖对羟自由基的清除能力随质量浓度（0～2.0 mg/mL）的增加而增加，表现出良好的质量浓度依赖关系。山药多糖对羟自由基的IC50为0.98 mg/mL。当山药多糖质量浓度达2.0 mg/mL时，其羟自由基清除率为（65.0±0.4）%。

4、LDL纯度鉴定结果

如图5所示，与血浆（泳道1）相比，纯化后的LDL显示出单一的条带，且颜色较浅（泳道2），说明所制备的LDL纯度较高。

5、山药多糖对LDL氧化的影响

山药多糖对共轭二烯形成的延缓作用

由图6可知，空白组和多糖组的吸光度变化均低于CuSO 4 组，表明多糖能有效延缓CuSO 4 诱导LDL氧化过程中CD的形成。反应40 min时，空白组、CuSO 4 组、多糖组（0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 μg/mL）的吸光度分别变化0.016、0.105、0.054、0.048、0.043、0.039、0.036。120 min后，多糖组的组间吸光度差异显著（P＜0.05），当反应进行到240 min时，空白组、CuSO 4 组、多糖组（0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 μg/mL）的吸光度分别变化0.167、0.725、0.485、0.480、0.460、0.450、0.436。这些结果表明，山药多糖可通过延缓CD的形成时间来降低LDL氧化速率，从而延缓动脉粥样硬化的形成。

山药多糖对硫代巴比妥酸反应物形成的影响

如图7所示，山药多糖在1.0 μg/mL时对LDL氧化的抑制效果最好，对TBARS产生的抑制率为促氧对照组的16.28%，但是质量浓度在0.4～0.8 μg/mL时对LDL氧化抑制效果差异不显著（P＞0.05）。总的来说，山药多糖可以抑制TBARS的产生，并且呈现出质量浓度依赖关系。

6、山药多糖对LDL糖化的影响

人体内糖化终产物含量过高会引发高血糖等疾病。因此，进一步研究山药多糖对LDL糖化的影响，以探讨山药多糖是否可以通过多途径抑制LDL的氧化。如图8所示，糖化模型组电泳迁移距离最长（5.2 cm），阳性对照组电泳迁移距离最短。多糖样品组的迁移距离为4.7 cm，明显短于糖化模型组的迁移距离，略短于空白组，但是比阳性对照组的迁移距离长，说明山药多糖对LDL糖化有抑制作用，但是效果不明显。

结 论

本研究以山药为试材，对山药多糖进行提取除杂。对纯山药多糖的化学组成和体外清除自由基的能力进行了分析，对山药多糖能否抑制LDL的氧化进程进行了探讨。结果表明，山药多糖的化学组成为：总糖质量分数（65.79±1.03）%、蛋白质量分数（5.89±0.43）%、灰分质量分数（5.51±0.14）%、糖醛酸质量分数（10.81±1.14）%。与VC相比，在相同质量浓度条件下，山药多糖的自由基清除率显著低于VC，对DPPH自由基、超氧化物自由基和羟自由基的清除能力的IC50分别为1.06、1.06 mg/mL和0.98 mg/mL。山药多糖不仅可以有效延缓LDL氧化过程中CD的形成和TBARS的产生，还对LDL糖化有抑制作用。值得注意的是，在山药多糖提取物中可能存在糖蛋白，该物质也可参与到抑制LDL的氧化进程中来。因此，未来山药山药多糖的研究重点可以从糖蛋白的角度出发进一步研究山药多糖抑制LDL氧化进程的机制。

本文《山药多糖的体外抗氧化活性》来源于《食品科学》2021年42卷19期122-128页，作者：陈丽叶，常希光，冯晓光，杨肖飞，刘慧君，范俊峰，陈湘宁。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20201107-073。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅

图片来源于文章原文及摄图网

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