《IJBM》(IF:8.5)|东北农业大学:不同方法提取五味子多糖的比较:结构、理化性质及生物活性

研究结果

Fig. 1. The process of polysaccharides isolated from Schisandra Chinensis with different extraction methods.

图1描述： 不同提取方法处理五味子原料后的扫描电镜图。未经处理的原料细胞壁完整；PA-ATPE（等离子体辅助）处理后细胞壁破裂最彻底，孔洞最大；UA-ATPE（超声辅助）处理后细胞壁出现密集裂纹和较大孔洞；MA-ATPE（微波辅助）处理后细胞壁破坏相对较轻。说明等离子体产生的活性自由基和紫外辐射对细胞膜结构破坏最有效。

Fig. 2. Characterization of S. chinensis polysaccharides extracted by different extraction methods. Monosaccharide composition (A); Molecular weight distribution (B); Particle size distribution (C); Zeta potential distribution (D).

图2描述： 六种五味子多糖的表征。(A) 单糖组成：均由Man、Rha、Glc A、Gal A、Glc、Gal、Ara组成，但摩尔比不同。PA-ATPE提取的多糖以Gal A为主，MA-ATPE以Ara为主，UA-ATPE以Glc A和Glc为主。(B) 分子量分布：均为单一对称峰，表明均一性好。PUBP-1分子量最小（96.16 kDa）。(C) 粒径分布：PUBP-1粒径最小（272.3 nm），分布最窄（PDI=0.16）。(D) Zeta电位分布：PUBP-1电位绝对值最大（-36.63 mV），表明其溶液稳定性最好。

Fig. 3. Characterization of S. chinensis polysaccharides extracted by different extraction methods. TG/DTG curves of PUBP-1 (A-1), PUBP-2 (A-2), PMBP-1 (B-1), PMBP-2 (B-2), PDBP-1 (C-1); PDBP-2 (C-2); Steady shear flow curves of S. chinensis polysaccharides (D); Dynamic storage modulus (G′) and loss modulus (G″) of PUBP-1 and PUBP-2 (E); PMBP-1 and PMBP-2 (F); PDBP-1 and PDBP-2 (G); UV spectra (H) and FT-IR spectra (I).

图3描述： (A-C) 热重/微商热重曲线：所有多糖均呈现三个阶段失重，PUBP-1的分解温度最高（209.59°C），热稳定性最好。(D) 稳态剪切流动曲线：所有多糖表观粘度随剪切速率增加而下降，呈剪切稀化行为，PUBP-1粘度较低。(E-G) 动态储能模量G′和损耗模量G″：随着角频率增加，G′和G″均增大，体系从液体行为转变为凝胶行为。PUBP-1的交点角频率最低（21.54 rad/s），说明其凝胶性能最好。(H) UV光谱：260 nm和280 nm处无明显吸收峰，表明不含核酸和蛋白质。(I) FT-IR光谱：均呈现典型多糖特征峰，1743 cm⁻¹和1620 cm⁻¹处的吸收峰表明含有糖醛酸。

Fig. 4. The total ion chromatogram and mass spectrogram of carboxyl reduced and methylated glycol acetate derivatives of PUBP-1 and PUBP-2.

图4描述： PUBP-1和PUBP-2羧基还原并甲基化后乙酰化衍生物的总离子流图和质谱图。通过GC-MS分析鉴定出T-Araf-(1→、→4)-Manp-(1→、→4)-Galp-(1→、→3)-Galp-(1→等糖苷键类型。两张图峰形相似但比例不同，说明提取方法会影响糖苷键的比例但不改变主要连接类型。

Fig. 5. ¹H (A) and ¹³C NMR (B) analyses of S. chinensis polysaccharides.

图5描述： 六种五味子多糖的¹H和¹³C NMR谱图。¹H谱中端基质子信号在4.3-5.5 ppm，¹³C谱中端基碳信号在90-110 ppm，表明多糖同时含有α和β构型。δC 173-177 ppm处的信号归属于糖醛酸的羧基碳。各多糖的化学位移分布相似，说明含有相同的糖残基类型。

Fig. 6. Effects of polysaccharides on the absorbance of Congo red (A) and I₂-KI (B); SEM images of S. chinensis polysaccharides (C).

图6描述： (A) 刚果红实验：随NaOH浓度增加，各多糖与刚果红复合物的最大吸收波长未发生明显红移，表明均不存在三股螺旋结构。(B) I₂-KI实验：吸收峰均在350 nm左右，说明多糖具有复杂的多分支结构和较长的侧链。(C) SEM图像：PUBP表面粗糙，呈块状皱褶结构；PMBP存在聚集现象，表面有不规则凸起；PDBP呈不规则片状分布，结构光滑。说明提取方法对多糖的微观形貌有显著影响。

Fig. 7. Antioxidant activities of S. chinensis polysaccharides in vitro. DPPH⋅ radical (A); ABTS⁺⋅ radical (B); Reducing power (C); Ferrous metal chelating (D); Anti-lipid ability (E); Erythrocyte hemolysis inhibition (F). Inhibitory effects of S. chinensis polysaccharides on α-amylase (G), AChE (H), XOD (I) and Hyaluronidase (J).

图7描述： 六种五味子多糖的体外生物活性。(A-B) DPPH和ABTS自由基清除活性：均呈浓度依赖性，PUBP-1清除率最高，IC50分别为0.56和0.61 mg/mL。(C) 还原力：随浓度增加而增强，PUBP-1还原力最强。(D) Fe²⁺螯合能力：PUBP-1螯合能力最好，IC50为0.96 mg/mL。(E) 抗脂质过氧化能力：PUBP-1抑制率最高（77.89%）。(F) 抗红细胞溶血活性：PUBP-1抑制率最高，IC50为0.61 mg/mL。(G) α-淀粉酶抑制：PUBP-1抑制率69.11%，IC50为0.44 mg/mL。(H) AChE抑制：抑制率较低，最高约18%。(I) XOD抑制：PUBP-1抑制率82.31%，IC50为0.63 mg/mL。(J) 透明质酸酶抑制：PUBP-1抑制率84.19%，IC50为0.34 mg/mL。综合来看，PUBP-1的生物活性最优。