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天然多糖由于其独特的生物学功能和安全、绿色无毒副等优点，受到人们的广泛关注，现已有部分多糖用于临床。紫山芋为药食同源性甘薯属草本植物，常被用于提取花青素；然而，提取花青素后的紫山芋渣尚未深入开发。本文拟以紫山芋渣为原料，利用超声波-酶解协同法提取紫山芋活性多糖，并通过响应面法优化多糖提取工艺；通过离子交换和葡聚糖凝胶柱层析等方法分离纯化紫山芋多糖，并通过色谱和光谱等技术对紫山芋多糖的结构特征进行研究；利用体外活性试验探讨了紫山芋多糖的抗氧化、降血压和抗肿瘤活性，并对紫山芋多糖的抗肿瘤分子机制进行了初步探讨。在单因素试验、PB试验设计和最陡爬坡试验的基础上，利用响应面法优化的紫山芋多糖最佳提取工艺为：液料比23.7mL·g-1、超声波功率207W、超声时间30min、加酶量(-淀粉酶)60U·g-1、提取温度66.6℃、提取时间1.5h，在此条件下，紫山芋多糖的提取率可达5.43%；扫描电子显微镜(SEM)和红外光谱(FT-IR)分析表明，超声波协同酶法使紫山芋渣内部的孔洞增多，促进了紫山芋多糖的释放，且未造成紫山芋多糖降解；抗氧化试验表明，与传统提取方法相比，超声波协同酶法提高了紫山芋多糖的抗氧化活性。紫山芋粗多糖经纯化，得到PSPP-Ⅰ、PSPP-Ⅱ和PSPP-Ⅲ3个组分，分子量分别为33.3kDa、17.8kDa和75.3kDa，FT-IR和1H-NMR结果显示，3种多糖组分均为酸性吡喃型聚糖，由β糖苷键链接；GC和GC-MS分析发现，PSPP-Ⅰ单糖组成为鼠李糖:木糖:葡萄糖:半乳糖=15.96:0.91:2.43:1.00，PSPP-Ⅱ单糖组成为鼠李糖:半乳糖=2.97:1.00，PSPP-Ⅲ单糖组成为鼠李糖:木糖:葡萄糖:半乳糖=3.51:1.92:1.44:1.00。各多糖组分的体外抗氧化试验表明，紫山芋多糖各组分均具有较强的抗氧化活性，其中，PSPP-Ⅲ清除DPPH自由基能力最强，其EC50为0.388mg/mL；PSPP-Ⅱ螯合Fe2+能力最强，其EC50为1.1mg/mL；另外，PSPP-Ⅰ、PSPP-Ⅱ和PSPP-Ⅲ还表现出良好的还原能力；体外ACE抑制活性分析发现，紫山芋多糖各组分表现出良好的降血压活性，PSPP-Ⅰ、PSPP-Ⅱ和PSPP-Ⅲ的IC50分别为2.16、2.40和2.17mg/mL。体外抗肿瘤试验表明，PSPP-Ⅰ对胃癌SGC7901抑制效果最为明显，IC50为375.94μg/mL，且对人表皮细胞HaCat无显著毒性，表明紫山芋多糖PSPP-Ⅰ具有开发抗肿瘤多糖药物的潜力。进一步试验发现，PSPP-Ⅰ能诱使胃癌SGC7901细胞提前进入了凋亡期；扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)结果发现，经PSPP-Ⅰ处理后SGC7901细胞缩小，细胞绒毛脱落，并伴随有脱落小体产生，细胞质固缩，核解离，染色质成块聚集至细胞膜内侧，表现出凋亡细胞的典型特征；流式细胞仪分析发现，经IC50浓度的PSPP-Ⅰ处理12h后(IC50=375.94μg/mL)，SGC7901细胞早期凋亡率增加了14.9%，细胞周期发生紊乱，出现亚二倍体(Sub-G1)凋亡小峰，并引起SGC7901细胞线粒体膜电位下降91.5%；Real time qPCR分析发现，经PSPP-Ⅰ处理36h后，TP53、caspase-3、bax和bcl-2表达量分别为初始量的2.61倍，3.09倍，2.02倍和0.45倍。