文章AI智能精读|延边大学农学院崔承弼教授团队：人参不定根总皂苷的提取工艺优化及其抗氧化与抗疲劳作用

食品工业科技编辑部

2025-01-16

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延边大学农学院，延边大学药学院的邢艺缤，王馨悦，王慕尧，齐欣，崔承弼等人介绍了人参不定根总皂苷的提取工艺优化及其抗氧化与抗疲劳作用的研究。通过单因素实验和正交试验优化提取条件，评估了GARS的抗氧化活性和抗疲劳效果，为GAR资源的开发利用提供了理论基础，并为其作为抗氧化剂和功能性食品的开发提供了参考。

摘要：目的：探究人参不定根总皂苷（ginseng adventitious roots total saponins，GARS）的最佳提取工艺及抗氧化和抗疲劳作用。方法：利用乙醇回流法提取GARS，通过正交试验考察乙醇浓度、料液比、提取温度、提取时间对GARS含量的影响；以1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）、2,2-联氮-二（3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸）二铵盐（ABTS⁺）、3-氧代-2-苯基-4,4,5,5-四甲基咪唑啉-1-氧（PTIO）、羟自由基（·OH）、超氧阴离子自由基（O₂⁻·）清除能力及还原力作为测定抗氧化活性指标；通过测定小鼠力竭游泳和爬杆时间，测定肌/肝糖原、乳酸（LD）、尿素氮（BUN）含量及乳酸脱氢酶（LDH）活性来判定GARS抗疲劳能力。结果：通过正交试验得到最佳提取工艺条件为乙醇浓度70%、料液比1:30 g/mL、提取温度70 ℃、提取时间40 min，得到GARS含量为107.85 mg/g；GARS对DPPH、ABTS⁺、PTIO、OH、O₂⁻自由基都有一定程度清除作用，且具有还原性，其清除能力和还原性与浓度呈正比；GARS能够显著延长小鼠力竭游泳和爬杆时间（P<0.05），显著增加肌/肝糖原含量（P<0.05），降低LD、BUN含量，提高LDH活性，并与其浓度呈正比。结论：GARS提取的最优条件为乙醇浓度70%、料液比1:30 g/mL、提取温度70 ℃、提取时间40 min，可为GARS产业化生产提供依据，且GARS具有一定的抗氧化和抗疲劳作用，可为明确人参不定根营养成分和活性物质提供理论支持，为开发人参不定根药食同源的相关产品提供技术参考。

Abstract: Objective: To investigate the optimal extraction process and antioxidant and anti-fatigue activities of ginseng adventitious roots total saponins (GARS). Methods: GARS was extracted using ethanol reflux method, and the effects of different factors such as ethanol concentration, solvent-to-solid ratio, extraction temperature, and extraction time on the content of GARS were studied by orthogonal test. The antioxidant and anti-fatigue activities of GARS were determined by measuring the scavenging abilities of DPPH, ABTS⁺, PTIO, ·OH, and O₂⁻·, as well as the reducing power. The effects of GARS on the swimming and climbing times of mice, the contents of muscle/gallbladder glycogen, lactate (LD), and urea nitrogen (BUN) were determined to evaluate its anti-fatigue ability. Results: The optimal extraction conditions were ethanol concentration of 70%, solvent-to-solid ratio of 1:30 g/mL, extraction temperature of 70 ℃, and extraction time of 40 min, with a GARS content of 107.85 mg/g. GARS showed significant antioxidant and anti-fatigue activities, with its antioxidant and reducing power being positively correlated with its concentration. GARS significantly prolonged the swimming and climbing times of mice (P<0.05), increased the contents of muscle/gallbladder glycogen (P<0.05), decreased the levels of LD and BUN, and increased the activity of lactate dehydrogenase (LDH), indicating its anti-fatigue ability. Conclusion: The optimal extraction process of GARS was ethanol reflux method with ethanol concentration of 70%, solvent-to-solid ratio of 1:30 g/mL, extraction temperature of 70 ℃, and extraction time of 40 min. GARS showed significant antioxidant and anti-fatigue activities, which can support the development of ginseng adventitious roots as a food or health supplement ingredient.

PART.01

结果

主要介绍了人参不定根总皂苷（GARS）的提取工艺优化及其抗氧化与抗疲劳作用的研究结果。通过单因素实验和正交试验，确定了最佳提取条件为乙醇浓度70%，料液比1:30 g/mL，提取温度70 ℃，提取时间40 min。GARS显示出显著的抗氧化活性，能够有效清除DPPH、ABTS⁺、PTIO和OH自由基。此外，GARS还能增强小鼠的运动耐力，增加肌/肝糖原含量，降低血清尿素氮和乳酸含量，提高乳酸脱氢酶活性，从而具有抗疲劳作用。

图 1 乙醇浓度（A）、料液比（B）、提取温度（C）和提取时间（D）对总皂苷含量的影响

Figure 1. Effects of ethanol concentration (A), solvent-to-solid ratio (B), extraction temperature (C), and extractiontime (D) on the total saponin content

注：不同字母表示差异显著（P<0.05）。

图 2 人参不定根总皂苷的抗氧化活性的测定结果

Figure 2. Determination results of antioxidant activity of GARS

注：不同小写字母表示相同浓度不同样品之间差异显著（P<0.05）；不同大写字母表示同一样品不同浓度之间差异显著（P<0.05）。

PART.02

结论

总结了人参不定根总皂苷（GARS）的提取工艺优化，证实其具有抗氧化和抗疲劳活性，为相关药物和功能性食品的开发提供支持。然而，体内抗氧化活性的缺失和自由基清除机制的不明确，仍需进一步研究。

引用本文：邢艺缤，王馨悦，王慕尧，等. 人参不定根总皂苷的提取工艺优化及其抗氧化与抗疲劳作用[J]. 食品工业科技，2024，45（6）：193−201. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2023050180.

Citation: XING Yibin, WANG Xinyue, WANG Muyao, et al. Process Optimization of Total Saponins from Adventitious Roots of Ginseng and Their Antioxidant and Anti-fatigue Effects[J]. Science and Technology of Food Industry, 2024, 45(6): 193−201. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2023050180.

基金项目：长白山人参系列功能性化妆品的研究与开发（2023C037-8）。

通信作者简介

崔承弼，博士，教授，硕士研究生导师，研究方向：功能保健食品与民族特色食品的研究与开发。近五年发表科研论文30余篇，申报专利10项，授权2项。获得吉林省自然科学学术成果奖二等奖。担任中国原子能农学会常务理事、中国食品科学技术学会理事、吉林省食品学会常务理事（兼民族食品加工委员会副主任）、吉林省营养学会常务理事（兼副秘书长）、吉林省微量元素科学研究会常务理事、吉林省微量元素科学研究会硒研究与应用专业委员会主任委员、延边营养学会副理事长（兼秘书长）等。

（以上信息来自延边大学农学院官网）

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