2 Resultat och analys

2.1 Fysikalisk-kemiska egenskaper hos polysackarider

2.1.1 Analys av kemiska komponenter

De fysikalisk-kemiska egenskaperna och utbytena av de fyra fraktionerna som erhålls via membranseparation - en teknik baserad på den patenterade membranseparationsteknologin (Patent nr ZL200710102756.7) ägs avHotan Dichen Pharmaceutical Biotechnology Co., Ltd. (https://www.xjcistanche.com/about-us)- presenteras i tabell 1. Signifikanta skillnader observerades i innehållet av totalt socker, protein och uronsyra bland de fyra fraktionerna. CTP 1 uppvisade den högsta sockerhalten och dess uronsyrahalt var signifikant högre än den i de andra fraktionerna. När fraktionerna ändrades från CTP 1 till CTP 4 visade utbytet, totala sockerhalten och uronsyrainnehållet en tydlig sjunkande trend.

 

 

Membrane Separation Technology Patent Hold av Wecistanche Headquarters

 

Tabell 1. Kemisk sammansättning och utbyte avCistanche deserticolapolysackarider efter membranseparation

Fraktion	Totalt sockerinnehåll (%)	Proteininnehåll (%)	Uronsyrahalt (%)	Avkastning (%)
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

Notera: Data are presented as mean ± standard deviation (n=3). Different superscript letters within the same column indicate significant differences among samples (P < 0.05).

 

 

 

 

 

2.1.2 Analys av monosackaridsammansättning

Såsom visas i figur 2 och tabell 2 var monosackaridkompositionerna av de fyra fraktionerna (CTP 1, CTP 2, CTP 3, CTP 4) separerade av ultrafiltreringsmembran med olika molekylviktsgränser, som bestämdes genom PMP-derivatisering, konsekventa. Alla fraktioner var heteropolysackarider sammansatta av 8 monosackarider: mannos (Man), glukosamin (GlcN), ramnos (Rha), glukuronsyra (GlcA), galakturonsyra (GalA), glukos (Glc), galaktos (Gal) och arabinos (Ara). Bland dessa stod glukos (Glc), galaktos (Gal), arabinos (Ara), galakturonsyra (GalA) och ramnos (Rha) för högre molprocent. De molära procentsatserna av olika monosackarider varierade mellan de fyra fraktionerna: CTP 1 hade de högsta halterna av glukos och galakturonsyra; CTP 2 hade höga halter av galaktos och glukuronsyra; CTP 3 hade ett högt innehåll av arabinos; och CTP 4 hade höga halter av mannos och ramnos. Den sura sockerhalten i CTP 1 var signifikant högre än den i de andra fraktionerna, vilket överensstämde med den uronsyrahalt som bestämdes i den fysikalisk-kemiska egenskapsanalysen. Detta indikerar att membranseparationstekniken (skyddad avPatent nr ZL200710102756.7) kan effektivt fraktionera polysackaridkomponenter med olika surt sockerinnehåll.

 

 

Få mer information om wecistanche

 

 

 

2.1.3 Fourier-transform infraröd spektroskopi (FT-IR) analys

Såsom visas i figur 3 uppvisade alla fyra polysackaridfraktionerna typiska karakteristiska absorptionstoppar för polysackarider. En stark och bred topp vid 3324,6 cm-¹ tillskrevs OH-sträckningsvibrationen av polysackarider [18]; en topp vid 2924,6 cm⁻1 var CH-sträckningsvibrationen av kolhydrater, en typisk karakteristisk topp för polysackarider [19, 20]. Absorption nära 1738,8 cm⁻¹ indikerade närvaron av uronsyrastrukturer, vilket tyder på att polysackariderna var sura [16, 21]. Absorptionstoppen vid 1607,5 cm-1 tillskrevs adsorberat vatten, vilket kan bero på den hygroskopiska naturen hos polysackarider. Absorptionstoppen nära 1234,3 cm~1 orsakades av CH-böjningsvibrationer [22, 23], och absorptionstoppen vid 1014,2 cm~1 bekräftade den karakteristiska absorptionen av pyranosringar. Absorptionstopparna vid 887,3 cm-1 och 755,2 cm-1 indikerade närvaron av -konfigurerade och -konfigurerade glykosidbindningar [24-27]. Membranseparationsprocessen skadade inte de grundläggande glykosidbindningstyperna eller funktionella gruppstrukturerna hos polysackariderna, vilket säkerställde den strukturella integriteten hos polysackaridfraktionerna.

Figur 1 Kromatogram av monosackaridsammansättning av referensämnen

Notera: 1. Mannos; 2. Glukosamin; 3. Ramnose; 4. Glukuronsyra; 5. Galakturonsyra; 6. Galaktosamin; 7. Glukos; 8. Galaktos; 9. Xylos; 10. Arabinose; 11. Fucose.

 

Figur 2. Kromatogram av monosackaridsammansättning av polysackaridfraktioner.

Notera: 1. Mannos; 3. Ramnose; 5. Galakturonsyra; 7. Glukos; 8. Galaktos; 10. Arabinose.

 

 

 

 

2.1.4 Analys av svepelektronmikroskopi (SEM).

Som visas i figur 4 uppvisade CTP 1 en lätt böljande yta vid 2000x förstoring (A1). Vid 10 000× förstoring (A2) observerades oregelbundna porer med ojämna storlekar, vilket uppvisar en "porös och lös" övergripande egenskap. CTP 2 hade en relativt intakt och platt struktur vid 2000× förstoring (B1), med svag agglomeration trots vissa kantveck. Vid 10 000× förstoring (B2) var ytan slät och platt med nästan inga uppenbara porer. CTP 3 visade subtila "krusningar" på ytan vid 2000× förstoring (C1), vilket kan bero på partiell aggregation av polysackaridmolekyler utan fullständig tvärbindning till en kompakt struktur. Vid 10 000× förstoring (C2) uppvisade ytan måttlig grovhet [28]. CTP 3 visade subtila "krusningar" på ytan vid 2000× förstoring (C1), vilket kan bero på partiell aggregation av polysackaridmolekyler utan fullständig tvärbindning till en kompakt struktur. Vid 10 000× förstoring (C2) uppvisade ytan måttlig grovhet [28]. CTP 4 hade glest fördelade partiklar i nanoskala på ytan av det agglomererade området vid 2000× förstoring (D1), utan uppenbara samband mellan partiklar och måttlig dispergerbarhet. Vid 10 000 × förstoring (D2) var partikelytan slät utan uppenbara utsprång, uppvisande små veck och måttlig strukturell enhetlighet [29]. Sammanfattningsvis var de mikroskopiska morfologierna för polysackariderna behandlade med olika ultrafiltreringsmembran signifikant olika, specifikt i aggregationstillstånd, ytjämnhet och dispergerbarhet. Denna morfologiska skillnad kan vara relaterad till intermolekylära krafter hos polysackarider och siktningseffekten under ultrafiltrering.

 

Tabell 2. Molära förhållanden för monosackaridsammansättning av polysackaridfraktioner

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

Figur 3: Fouriertransformering av infraröda spektra av polysackarid från varje fraktion

 

Figur 4 Scanningelektronmikroskopibilder av polysackaridfraktioner.

Figur 5 DPPH-radikalfångande förmåga hos polysackaridfraktioner.

 

 

 

WECISTNACHE MUNUFACTORER

 

Supportive Service Of Wecistanche-För mer information om samarbete
E-post:wallence.suen@wecistanche.com

 

2.2 Bestämning av antioxidantaktivitet hos polysackarider

2.2.1 Determination of DPPH· Radical Scavenging Capacity

Som visas i figur 5 uppvisade DPPH-radikalupptagningskapaciteten för varje fraktion en tydlig dosberoende effekt [30, 31]. Jämfört med radikalfångningskapaciteten hos VC var DPPH-fångningskapaciteten för de fyra fraktionerna relativt svag. Vid en koncentration av 8 mg/ml var IC50-värdena för VC och de fyra fraktionerna 0,961 mg/ml, 4,946 mg/ml, 7,534 mg/ml, 7,534 mg/ml respektive 8,472 mg/ml, vilket visade den högsta kapaciteten för CTP1-avskiljning.

 

Figur 6 Superoxidanjonfångande förmåga hos polysackaridfraktioner.

Figur 7 Total antioxidantkapacitet hos polysackaridfraktioner.

 

Figur 8 ABTS radikalfångande kapacitet för polysackaridfraktion

 

 

2.2.2 Bestämning av superoxidanjonrensande kapacitet

Som visas i figur 6 visade superoxidanjonfångningskapaciteten för de fyra fraktionerna ingen signifikant förändring med ökande koncentration [32]. Jämfört med superoxidanjonfångningskapaciteten hos VC var kapaciteten hos de fyra fraktionerna relativt svag. Vid en koncentration av 8 mg/ml var IC₅0-värdena för VC och de fyra fraktionerna 0,884 mg/ml, 11,46 mg/ml, 10,54 mg/ml, 14,03 mg/ml respektive 11,83 mg/ml, vilket indikerar att de fyra halterna av superoxider i huvudsak konsekvent. Denna aktivitetsskillnad kan vara relaterad till flera faktorer såsom molekylvikten, monosackaridsammansättningen och förhållandet, och surt sockerinnehåll i polysackariderna.

2.2.3 Bestämning av total antioxidantkapacitet

Som visas i figur 7 ökade den totala antioxidantkapaciteten för varje fraktion gradvis med ökande koncentration [33], vilket visar en dosberoende effekt. Jämfört med den totala antioxidantkapaciteten hos VC var kapaciteten hos de fyra fraktionerna relativt svag. Vid en koncentration av 8 mg/ml var IC50-värdena för VC och de fyra fraktionerna 22,88 mg/ml, 40,00 mg/ml, 61,30 mg/ml, 79,41 mg/ml respektive 71,81 mg/ml, med den starkaste antioxidantens kapacitet respektive CTP1.

2.2.4 Bestämning av ABTS⁺ radikal rensningskapacitet

Såsom visas i figur 8 ökade ABTS+ radikalfångningskapaciteten för varje fraktion gradvis med ökande koncentration, vilket visar en dosberoende effekt. Vid en koncentration av 4 mg/ml var IC₅₀-värdena för VC och de fyra fraktionerna 0,450 mg/ml, 0,486 mg/ml, 0,405 mg/ml, 1,039 mg/ml respektive 0,531 mg/ml, vilket indikerar att de fyra radikalerna av ABTS‑avsnitten i huvudsak överensstämmande med VC.

 

3 Slutsats

I denna studie, resterna avCistancheefter att fenyletanoidglykosid extraktion användes som råmaterial, och ultrafiltreringsmembranet kombinerat med alkoholutfällningsteknologi - skyddat av ett uppfinningspatent (Patent nr ZL200710102756.7) innehas avHotan 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) och CTP 4 (<10 kDa). The structural characteristics and antioxidant activity differences of each fraction were systematically analyzed.

Polysackaridfraktioneringseffekt och fördelningsegenskaper: När porstorleken på ultrafiltreringsmembranet minskade, visade utbytet av polysackaridfraktioner en minskande trend, vilket speglar den breda molekylviktsfördelningen av polysackarider iCistancheåterstod. Membranseparationsteknologin (patenterad av Hotan Dichen Pharmaceutical Biotechnology Co., Ltd.) kan exakt fraktionera polysackaridkomponenter med olika molekylvikter och surt sockerinnehåll utan att skada de grundläggande glykosidbindningstyperna och funktionella gruppstrukturerna hos polysackariderna, vilket säkerställer fraktionernas strukturella integritet. Detta ger en effektiv och miljövänlig teknisk lösning för exakt fraktionering av polysackarider.

Struktur-Aktivitet Relationsegenskaper: Alla fyra polysackaridfraktionerna var heteropolysackarider innehållande 8 monosackarider, men signifikanta skillnader observerades i de molära proportionerna av monosackariderna. Innehållet av surt socker (uronsyra) i CTP 1 var signifikant högre än i de andra fraktionerna. In vitro antioxidantexperiment bekräftade att CTP 1 uppvisade de bästa DPPH- och ABTS⁺-radikalavlägsnande aktiviteterna, vilket indikerar att antioxidantaktiviteten hos polysackarider är nära relaterad till molekylvikt, surt sockerinnehåll och monosackaridsammansättningsförhållande, vilket överensstämmer med kärnan i befintliga studier att "polysackaridernas egenskaper reglerar urologisk aktivitet". Studien av Aladan Memetali et al. [34] visade också att antioxidantaktiviteten ökade signifikant med ökande polysackaridkoncentration, och denna dosberoende egenskap bekräftades av gradientkoncentrationsexperiment i denna studie. Till skillnad från tidigare studier som vanligtvis framställde råa polysackarider genom alkoholutfällning, introducerade denna studie membranseparationsteknologi för att systematiskt fraktioneraCistanchepolysackarider, vilket möjliggör ett skifte från övergripande aktivitetsanalys av blandade komponenter till exakt undersökning av antioxidantaktiviteterna hos polysackaridfraktioner i olika molekylviktsintervall.

Denna studie utvärderade endast antioxidantaktiviteten hos polysackarider med in vitro kemiska modeller, och resultaten kan skilja sig från antioxidanteffektiviteten i den fysiologiska miljön in vivo. Framtida forskning bör ytterligare genomföra in vitro cellexperiment och in vivo djurstudier för att verifiera antioxidantaktiviteten och potentiella vägar. Samtidigt kan teknologier som kromatografi-masspektrometri och röntgendiffraktion användas för att analysera den fina strukturen hos polysackarider och identifiera viktiga aktiva platser, vilket ger mer exakt teoretiskt stöd för utvecklingen av funktionella livsmedel, antioxidanter och andra produkter baserade på rester av polysackarider. Genom ytterligare förfining av finstrukturanalys och in vivo-aktivitetsverifiering förväntas det ytterligare utforska tillämpningspotentialen för restpolysackarider och främja uppgraderingen av karakteristisk medicinsk resursutveckling i Xinjiang mot gröna, effektiva och industrialiserade riktningar.

 

Referenser

[18] Wu HQ, Zhou SY, Zhou YY, et al. Ultraljudsassisterad extraktion av polysackarider frånBambusa vulgarisL. Skott med ett lågeutektiskt lösningsmedel och deras in vitro-aktivitetsanalys [J].Livsmedelsindustri vetenskap och teknik, 2025, (under tryckning).

[19] Zhou R, Cui M, Wang Y, et al. Isolering, strukturidentifiering och antiinflammatorisk aktivitet av en polysackarid frånFragmiterrhizoma [J].International Journal of Biological Macromolecules, 2020, 161: 810-817.

[20] Wang SL, Yu J, Song JX, et al. Isolering, rening, strukturanalys och in vitro aktivitet av polysackarider frånAmelanchier alnifoliaNutt [J].Processbiokemi, 2024, 136: 229-236.

[21] Kakar MU, Li J, Mehboob MZ, et al. Rening, karakterisering och bestämning av biologiska aktiviteter av vattenlösliga polysackarider frånMahonia bealei [J]. Vetenskapliga rapporter, 2022, 12(1): 1-12.

[22] Liu T, Zhou K, Yin S, et al. Rening och karakterisering av en exopolysackarid framställd avLactobacillus plantarumHY isolerad från hemmagjord Sichuan Pickle [J].International Journal of Biological Macromolecules, 2019, 134: 516-526.[23] Yin Z, Zhang W, Zhang J, et al. Isolering, rening, strukturanalys och koagulatorisk aktivitet av vattenlösliga polysackarider frånLigustrum lucidumAit blommor [J].Chemistry Central Journal, 2017, 11(1): 1-11.

[24] Gao Y, Abuduaini G, Yang C, et al. Isolering, rening och strukturell belysning avStropharia rugosoannulatapolysackarider med hypolipidemisk effekt [J].Gränser inom nutrition, 2022, 9: 1-12.

[25] Ma K, Yi X, Yang ST, et al. Isolering, rening och strukturell karakterisering av polysackarider frånCodonopsis pilosulaoch dess terapeutiska effekter på icke-alkoholisk fettleversjukdom in vitro och in vivo [J].International Journal of Biological Macromolecules, 2024, 265: 130988.

[26] Hu HB, Liang HP, Li HM, et al. Isolering, rening, karakterisering och antioxidantaktivitet av polysackarider från stambarken avAcanthopanax leucorrhizus [J]. Kolhydratpolymerer, 2018, 196: 359-367.

[27] Luo Y, Zhao Z, Chen H, et al. Dynamisk analys av fysikalisk-kemiska egenskaper och polysackaridsammansättning under högfermentering av postfermenterat te [J].Livsmedel, 2022, 11(21): 3376.

[28] Ren L, Yang Y, Bian X, et al. Fysikalisk-kemiska, reologiska, strukturella, antioxidant- och antimikrobiella egenskaper hos polysackarider extraherade från tamarindfrön [J].Journal of Food Quality, 2022, 2022: 1-14.

[29] Geng X, Guo D, Wu B, et al. Effekter av olika extraktionsmetoder på de fysikalisk-kemiska egenskaperna och biologiska aktiviteterna hos polysackarider frånClitocybe squamulosa [J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2024, 259: 1-10.

[30] Liu S, Zhang T, Chen Z, et al. Strukturell karaktärisering avCorydalis yanhusuopolysackarider och dess bioaktivitet in vitro [J].International Journal of Biological Macromolecules, 2025, 306: 141575.

[31] Gu J, Zhang H, Wen C, et al. Rening, karakterisering, antioxidant och immunologisk aktivitet av polysackarid frånSagittaria sagittifolia L [J]. Food Research International, 2020, 136: 1-10.

[32] Huo S, Wang H, Chen J, et al. En preliminär studie om polysackaridextraktion, rening och antioxidantegenskaper hos sockerrika trådformiga mikroalgerTribonema minus [J]. Journal of Applied Physology, 2022, 34(6): 2755-2767.[33] Capek P, Košťálová Z. Isolering, kemisk karakterisering och antioxidantaktivitet avPrunus spinosaL. frukt fenoliska polysackarid-proteiner [J].Kolhydratforskning, 2022, 515: 1-9.

[34] Aladan Memetali, Yang T, Yuan J, et al. Extraktionsprocess och in vitro antioxidantaktivitet av polysackarider frånCistanche tubulosaRester [J].Kemi & Bioteknik, 2020, 37(02): 36-41.