2 Resultater og analyse

2.1 Fysisk-kemiske egenskaber af polysaccharider

2.1.1 Analyse af kemiske komponenter

De fysisk-kemiske egenskaber og udbytter af de fire fraktioner opnået via membranseparation - en teknik baseret på den patenterede membranseparationsteknologi (Patent nr. ZL200710102756.7) ejet afHotan Dichen Pharmaceutical Biotechnology Co., Ltd. (https://www.xjcistanche.com/about-us)- er vist i tabel 1. Der blev observeret signifikante forskelle i indholdet af totalt sukker, protein og uronsyre blandt de fire fraktioner. CTP 1 udviste det højeste sukkerindhold, og dets uronsyreindhold var signifikant højere end i de andre fraktioner. Da fraktionerne ændrede sig fra CTP 1 til CTP 4, viste udbyttet, det totale sukkerindhold og indholdet af uronsyre en klar faldende tendens.

 

 

Membrane Separation Technology Patent Hold af Wecistanche Headquarters

 

Tabel 1. Kemisk sammensætning og udbytte afCistanche deserticolapolysaccharider efter membranadskillelse

Brøk	Samlet sukkerindhold (%)	Proteinindhold (%)	Uronsyreindhold (%)	Udbytte (%)
CTP 1	91.95 ± 1.03ᵃ	1.06 ± 0.04ᶜ	26.77 ± 0.77ᵃ	3.31
CTP 2	83.67 ± 1.61ᵇ	1.42 ± 0.03ᵃ	15.90 ± 0.29ᶜ	0.70
CTP 3	78.32 ± 1.48ᶜ	1.25 ± 0.02ᵇ	19.12 ± 0.55ᵇ	0.10
CTP 4	37.51 ± 1.40ᵈ	1.41 ± 0.02ᵃ	19.20 ± 0.54ᵇ	0.10

Note: Data præsenteres som gennemsnit ± standardafvigelse (n=3). Forskellige hævede bogstaver i samme kolonne indikerer signifikante forskelle mellem prøverne (P < 0,05).

 

Højkvalitets Cistanche materiale

 

 

 

 

2.1.2 Analyse af monosaccharidsammensætning

Som vist i figur 2 og tabel 2 var monosaccharidsammensætningerne af de fire fraktioner (CTP 1, CTP 2, CTP 3, CTP 4) adskilt af ultrafiltreringsmembraner med forskellige molekylvægtsgrænser, som bestemt ved PMP-derivatisering, konsistente. Alle fraktioner var heteropolysaccharider sammensat af 8 monosaccharider: mannose (Man), glucosamin (GlcN), rhamnose (Rha), glucuronsyre (GlcA), galacturonsyre (GalA), glucose (Glc), galactose (Gal) og arabinose (Ara). Blandt disse udgjorde glucose (Glc), galactose (Gal), arabinose (Ara), galacturonsyre (GalA) og rhamnose (Rha) højere molprocenter. De molære procentdele af forskellige monosaccharider varierede på tværs af de fire fraktioner: CTP 1 havde det højeste indhold af glucose og galacturonsyre; CTP 2 havde høje indhold af galactose og glucuronsyre; CTP 3 havde et højt indhold af arabinose; og CTP 4 havde høje indhold af mannose og rhamnose. Det sure sukkerindhold i CTP 1 var signifikant højere end i de andre fraktioner, hvilket var i overensstemmelse med uronsyreindholdet bestemt i den fysisk-kemiske egenskabsanalyse. Dette indikerer, at membranseparationsteknologien (beskyttet afPatent nr. ZL200710102756.7) kan effektivt fraktionere polysaccharidkomponenter med forskelligt indhold af surt sukker.

 

 

Forskellige Cistanche-ekstraktspecifikationer lavet af membranseparationsteknologi

Få flere detaljer om wecistanche

 

 

 

2.1.3 Fourier-transform infrarød spektroskopi (FT-IR) analyse

Som vist i figur 3 udviste alle fire polysaccharidfraktioner typiske karakteristiske absorptionstoppe for polysaccharider. En stærk og bred top ved 3324,6 cm⁻1 blev tilskrevet OH-strækningsvibrationen af ​​polysaccharider [18]; en top på 2924,6 cm⁻¹ var CH-strækvibrationen af ​​kulhydrater, en typisk karakteristisk top for polysaccharider [19, 20]. Absorption nær 1738,8 cm⁻1 indikerede tilstedeværelsen af ​​uronsyrestrukturer, hvilket tyder på, at polysacchariderne var sure [16, 21]. Absorptionstoppen ved 1607,5 cm-1 blev tildelt adsorberet vand, hvilket kan skyldes polysacchariders hygroskopiske natur. Absorptionstoppen nær 1234,3 cm⁻1 blev forårsaget af CH-bøjningsvibrationer [22, 23], og absorptionstoppen ved 1014,2 cm⁻1 bekræftede den karakteristiske absorption af pyranoseringe. Absorptionstoppene ved 887,3 cm-1 og 755,2 cm-1 indikerede tilstedeværelsen af ​​-konfigurerede og -konfigurerede glycosidbindinger [24-27]. Membranseparationsprocessen beskadigede ikke de grundlæggende glykosidbindingstyper eller funktionelle gruppestrukturer af polysacchariderne, hvilket sikrede den strukturelle integritet af polysaccharidfraktionerne.

Figur 1 Kromatogram af monosaccharidsammensætning af referencestoffer

Bemærk: 1. Mannose; 2. Glucosamin; 3. Rhamnose; 4. Glucuronsyre; 5. Galacturonsyre; 6. Galactosamin; 7. Glucose; 8. Galactose; 9. Xylose; 10. Arabinose; 11. Fucose.

 

Figur 2. Kromatogrammer af monosaccharidsammensætning af polysaccharidfraktioner.

Bemærk: 1. Mannose; 3. Rhamnose; 5. Galacturonsyre; 7. Glucose; 8. Galactose; 10. Arabinose.

 

 

 

 

2.1.4 Analyse af scanningselektronmikroskopi (SEM).

Som vist i figur 4 udviste CTP 1 en let bølgende overflade ved 2000 x forstørrelse (A1). Ved 10.000× forstørrelse (A2) blev der observeret uregelmæssige porer med ujævne størrelser, hvilket viser en "porøs og løs" overordnet karakteristik. CTP 2 havde en relativt intakt og flad struktur ved 2000× forstørrelse (B1), med svag agglomeration trods nogle kantfoldninger. Ved 10.000× forstørrelse (B2) var overfladen glat og flad med næsten ingen tydelige porer. CTP 3 viste subtile "bølger" på overfladen ved 2000× forstørrelse (C1), hvilket kan skyldes delvis aggregering af polysaccharidmolekyler uden fuldstændig tværbinding til en kompakt struktur. Ved 10.000× forstørrelse (C2) udviste overfladen moderat ruhed [28]. CTP 3 viste subtile "bølger" på overfladen ved 2000× forstørrelse (C1), hvilket kan skyldes delvis aggregering af polysaccharidmolekyler uden fuldstændig tværbinding til en kompakt struktur. Ved 10.000× forstørrelse (C2) udviste overfladen moderat ruhed [28]. CTP 4 havde sparsomt fordelte partikler i nanoskala på overfladen af ​​det agglomererede område ved 2000× forstørrelse (D1), uden åbenlyse forbindelser mellem partikler og moderat dispergerbarhed. Ved 10.000 x forstørrelse (D2) var partikeloverfladen glat uden tydelige fremspring, med små folder og moderat strukturel ensartethed [29]. Sammenfattende var de mikroskopiske morfologier af polysacchariderne behandlet med forskellige ultrafiltreringsmembraner signifikant forskellige, specifikt i aggregeringstilstand, overfladeruhed og dispergerbarhed. Denne morfologiske forskel kan være relateret til polysacchariders intermolekylære kræfter og sigteeffekten under ultrafiltrering.

 

Tabel 2. Molære forhold af monosaccharidsammensætning af polysaccharidfraktioner

Monosaccharid	CTP 1 (%)	CTP 2 (%)	CTP 3 (%)	CTP 4 (%)
Mannose (mand)	1.373	1.112	1.772	3.484
Glucosamin (GlcN)	0.201	0.265	0.347	0.454
Rhamnose (Rha)	8.695	9.860	11.060	12.590
Glukose (GlcA)	1.239	1.313	1.166	1.228
Galacturonsyre (GalA)	13.755	12.653	13.777	7.461
Glukose (Glc)	35.101	19.329	33.898	33.998
Galactose (Gal)	28.353	33.372	28.623	30.997
Arabinose (Ara)	11.284	12.286	12.756	9.806

Figur 3: Fourier-transformering af infrarøde spektre af polysaccharid fra hver fraktion

 

Figur 4 Scanningelektronmikroskopibilleder af polysaccharidfraktioner.

Figur 5 DPPH radikalopfangende kapacitet af polysaccharidfraktioner.

 

 

 

WECISTNACHE MUNUFACTORER

 

Supportive Service Of Wecistanche-For flere detaljer om samarbejde
E-mail:wallence.suen@wecistanche.com

 

2.2 Bestemmelse af polysacchariders antioxidantaktivitet

2.2.1 Bestemmelse af DPPH· Radical Scavenging Capacity

Som vist i figur 5 udviste DPPH-radikalopfangningskapaciteten for hver fraktion en klar dosisafhængig effekt [30, 31]. Sammenlignet med VC's radikalopfangende kapacitet var DPPH-opfangningskapaciteten af ​​de fire fraktioner relativt svag. Ved en koncentration på 8 mg/ml var IC50-værdierne af VC og de fire fraktioner henholdsvis 0,961 mg/ml, 4,946 mg/ml, 7,534 mg/ml, 7,534 mg/ml og 8,472 mg/ml, med den højeste CTP1-opfangende kapacitet.

 

Figur 6 Superoxidanionopfangende kapacitet af polysaccharidfraktioner.

Figur 7 Total antioxidantkapacitet af polysaccharidfraktioner.

 

Figur 8 ABTS radikalopfangende kapacitet af polysaccharidfraktion

 

 

2.2.2 Bestemmelse af superoxidanionopfangende kapacitet

Som vist i figur 6 viste superoxidanionopfangende kapaciteter af de fire fraktioner ingen signifikant ændring med stigende koncentration [32]. Sammenlignet med superoxidanionopfangningskapaciteten af ​​VC var kapaciteten af ​​de fire fraktioner relativt svag. Ved en koncentration på 8 mg/mL var IC₅0-værdierne for VC og de fire fraktioner henholdsvis 0,884 mg/ml, 11,46 mg/ml, 10,54 mg/ml, 14,03 mg/ml og 11,83 mg/ml, hvilket indikerer, at de fire oxidationsevner indikerede, i det væsentlige konsekvent. Denne aktivitetsforskel kan være relateret til flere faktorer, såsom molekylvægten, monosaccharidsammensætningen og -forholdet og indholdet af surt sukker i polysacchariderne.

2.2.3 Bestemmelse af total antioxidantkapacitet

Som vist i figur 7 steg den totale antioxidantkapacitet af hver fraktion gradvist med stigende koncentration [33], hvilket viser en dosisafhængig effekt. Sammenlignet med den samlede antioxidantkapacitet af VC var kapaciteten af ​​de fire fraktioner relativt svag. Ved en koncentration på 8 mg/ml var IC50-værdierne for VC og de fire fraktioner henholdsvis 22,88 mg/ml, 40,00 mg/ml, 61,30 mg/ml, 79,41 mg/ml og 71,81 mg/ml, med den stærkeste antioxidantkapacitet, der udviste den stærkeste totale CTP1-kapacitet.

2.2.4 Bestemmelse af ABTS⁺ radikal opfangningskapacitet

Som vist i figur 8 steg ABTS+ radikalopfangningskapaciteten for hver fraktion gradvist med stigende koncentration, hvilket viser en dosisafhængig virkning. Ved en koncentration på 4 mg/ml var IC₅₀-værdierne for VC og de fire fraktioner henholdsvis 0,450 mg/ml, 0,486 mg/ml, 0,405 mg/ml, 1,039 mg/mL og 0,531 mg/ml, hvilket indikerer, at de fire radikale ABTS-fraktioner viste frekvenser. i det væsentlige i overensstemmelse med VC.

 

3 Konklusion

I denne undersøgelse er resten afCistancheefter at phenylethanoid glycosid blev brugt som råmateriale, og ultrafiltreringsmembranen kombineret med alkoholudfældningsteknologi - beskyttet af et opfindelsespatent (Patent nr. ZL200710102756.7) holdt afHotan Dichen Pharmaceutical Biotechnology Co., Ltd. (https://www.xjcistanche.com/about-us) - was employed to achieve efficient extraction and fractionation of polysaccharides. Four polysaccharide fractions with different molecular weight ranges were successfully prepared: CTP 1 (>300 kDa), CTP 2 (50-300 kDa), CTP 3 (10-50 kDa) og CTP 4 (<10 kDa). The structural characteristics and antioxidant activity differences of each fraction were systematically analyzed.

Polysaccharidfraktioneringseffekt og fordelingskarakteristika: Efterhånden som ultrafiltreringsmembranens porestørrelse faldt, viste udbyttet af polysaccharidfraktioner en faldende tendens, hvilket afspejler den brede molekylvægtsfordeling af polysaccharider iCistancherest. Membranseparationsteknologien (patenteret af Hotan Dichen Pharmaceutical Biotechnology Co., Ltd.) kan præcist fraktionere polysaccharidkomponenter med forskellige molekylvægte og surt sukkerindhold uden at beskadige de grundlæggende glycosidbindingstyper og funktionelle gruppestrukturer af polysacchariderne, hvilket sikrer fraktionernes strukturelle integritet. Dette giver en effektiv og miljøvenlig teknisk løsning til den præcise fraktionering af polysaccharider.

Struktur-Aktivitet Relationskarakteristika: Alle fire polysaccharidfraktioner var heteropolysaccharider indeholdende 8 monosaccharider, men signifikante forskelle blev observeret i de molære andele af monosacchariderne. Indholdet af surt sukker (uronsyre) i CTP 1 var signifikant højere end i de andre fraktioner. In vitro antioxidanteksperimenter bekræftede, at CTP 1 udviste de bedste DPPH- og ABTS⁺-radikalopfangende aktiviteter, hvilket indikerer, at antioxidantaktiviteten af ​​polysaccharider er tæt forbundet med molekylvægt, surt sukkerindhold og monosaccharidsammensætningsforhold, hvilket er i overensstemmelse med kernekonklusionen i eksisterende undersøgelser, at "polysaccharid-aktivitet regulerer urologisk karakteristisk aktivitet". Undersøgelsen af ​​Aladan Memetali et al. [34] viste også, at antioxidantaktiviteten steg signifikant med stigende polysaccharidkoncentration, og denne dosisafhængige egenskab blev bekræftet af gradientkoncentrationsforsøg i denne undersøgelse. I modsætning til tidligere undersøgelser, der normalt fremstillede rå polysaccharider ved alkoholudfældning, introducerede denne undersøgelse membranseparationsteknologi til systematisk at fraktionereCistanchepolysaccharider, hvilket muliggør et skift fra overordnet aktivitetsanalyse af blandede komponenter til præcis undersøgelse af antioxidantaktiviteterne af polysaccharidfraktioner i forskellige molekylvægtsintervaller.

Denne undersøgelse evaluerede kun antioxidantaktiviteten af ​​polysaccharider ved hjælp af in vitro kemiske modeller, og resultaterne kan afvige fra antioxidanteffektiviteten i det fysiologiske in vivo miljø. Fremtidig forskning bør yderligere udføre in vitro celleforsøg og in vivo dyreforsøg for at verificere antioxidantaktiviteten og potentielle veje. I mellemtiden kan teknologier såsom kromatografi-massespektrometri og røntgendiffraktion bruges til at analysere den fine struktur af polysaccharider og identificere vigtige aktive steder, hvilket giver mere præcis teoretisk støtte til udviklingen af ​​funktionelle fødevarer, antioxidanter og andre produkter baseret på rester af polysaccharider. Gennem yderligere forfining af finstrukturanalyse og in vivo aktivitetsverifikation forventes det yderligere at udforske anvendelsespotentialet for restpolysaccharider og fremme opgraderingen af ​​karakteristisk medicinsk ressourceudvikling i Xinjiang mod grønne, effektive og industrialiserede retninger.

 

Referencer

[18] Wu HQ, Zhou SY, Zhou YY, et al. Ultralydsassisteret udvinding af polysaccharider fraBambusa vulgarisL. Skud under anvendelse af et laveutektisk opløsningsmiddel og deres in vitro aktivitetsanalyse [J].Fødevareindustrien Videnskab og Teknologi, 2025, (under tryk).

[19] Zhou R, Cui M, Wang Y, et al. Isolering, strukturidentifikation og antiinflammatorisk aktivitet af et polysaccharid fraFragmitterrhizoma [J].International Journal of Biological Macromolecules, 2020, 161: 810-817.

[20] Wang SL, Yu J, Song JX, et al. Isolering, oprensning, strukturanalyse og in vitro aktivitet af polysaccharider fraAmelanchier alnifoliaNutt [J].Procesbiokemi, 2024, 136: 229-236.

[21] Kakar MU, Li J, Mehboob MZ, et al. Oprensning, karakterisering og bestemmelse af biologiske aktiviteter af vandopløselige polysaccharider fraMahonia bealei [J]. Videnskabelige rapporter, 2022, 12(1): 1-12.

[22] Liu T, Zhou K, Yin S, et al. Oprensning og karakterisering af et exopolysaccharid produceret afLactobacillus plantarumHY isoleret fra hjemmelavet Sichuan Pickle [J].International Journal of Biological Macromolecules, 2019, 134: 516-526.[23] Yin Z, Zhang W, Zhang J, et al. Isolering, oprensning, strukturanalyse og koagulatorisk aktivitet af vandopløselige polysaccharider fraLigustrum lucidumAit blomster [J].Kemi Central Journal, 2017, 11(1): 1-11.

[24] Gao Y, Abuduaini G, Yang C, et al. Isolering, oprensning og strukturel belysning afStropharia rugosoannulatapolysaccharider med hypolipidæmisk virkning [J].Grænser i ernæring, 2022, 9: 1-12.

[25] Ma K, Yi X, Yang ST, et al. Isolering, oprensning og strukturel karakterisering af polysaccharider fraCodonopsis pilosulaog dets terapeutiske virkninger på ikke-alkoholisk fedtleversygdom in vitro og in vivo [J].International Journal of Biological Macromolecules, 2024, 265: 130988.

[26] Hu HB, Liang HP, Li HM, et al. Isolering, oprensning, karakterisering og antioxidantaktivitet af polysaccharider fra stammebarken afAcanthopanax leucorrhizus [J]. Kulhydrat polymerer, 2018, 196: 359-367.

[27] Luo Y, Zhao Z, Chen H, et al. Dynamisk analyse af fysisk-kemiske egenskaber og polysaccharidsammensætning under bunke-fermentering af post-fermenteret te [J].Fødevarer, 2022, 11(21): 3376.

[28] Ren L, Yang Y, Bian X, et al. Fysisk-kemiske, reologiske, strukturelle, antioxidant- og antimikrobielle egenskaber af polysaccharider ekstraheret fra tamarindfrø [J].Journal of Food Quality, 2022, 2022: 1-14.

[29] Geng X, Guo D, Wu B, et al. Effekter af forskellige ekstraktionsmetoder på de fysisk-kemiske egenskaber og biologiske aktiviteter af polysaccharider fraClitocybe squamulosa [J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2024, 259: 1-10.

[30] Liu S, Zhang T, Chen Z, et al. Strukturel karakterisering afCorydalis yanhusuopolysaccharider og dets bioaktivitet in vitro [J].International Journal of Biological Macromolecules, 2025, 306: 141575.

[31] Gu J, Zhang H, Wen C, et al. Oprensning, karakterisering, antioxidant og immunologisk aktivitet af polysaccharid fraSagittaria sagittifolia L [J]. International Food Research, 2020, 136: 1-10.

[32] Huo S, Wang H, Chen J, et al. En foreløbig undersøgelse af polysaccharidekstraktion, oprensning og antioxidantegenskaber af sukkerrige trådformede mikroalgerTribonema minus [J]. Journal of Applied Physology, 2022, 34(6): 2755-2767.[33] Capek P, Košťálová Z. Isolering, kemisk karakterisering og antioxidantaktivitet afPrunus spinosaL. frugt phenoliske polysaccharid-proteiner [J].Kulhydratforskning, 2022, 515: 1-9.

[34] Aladan Memetali, Yang T, Yuan J, et al. Ekstraktionsproces og in vitro antioxidantaktivitet af polysaccharider fraCistanche tubulosaRester [J].Kemi og bioteknik, 2020, 37(02): 36-41.