2 Rezultati i analiza

2.1 Fizičko-hemijska svojstva polisaharida

2.1.1 Analiza hemijskih komponenti

Fizičko-hemijska svojstva i prinosi četiri frakcije dobijene membranskom separacijom - tehnika zasnovana na patentiranoj tehnologiji membranskog odvajanja (Patent br. ZL200710102756.7) u vlasništvuHotan Dichen Pharmaceutical Biotechnology Co., Ltd. (https://www.xjcistanche.com/about-us)- prikazane su u tabeli 1. Uočene su značajne razlike u sadržaju ukupnog šećera, proteina i uronske kiseline između četiri frakcije. CTP 1 je pokazao najveći sadržaj šećera, a sadržaj uronske kiseline bio je značajno veći od ostalih frakcija. Kako su se frakcije mijenjale sa CTP 1 na CTP 4, prinos, sadržaj ukupnog šećera i sadržaj uronske kiseline pokazali su jasan trend smanjenja.

 

 

Patent za tehnologiju odvajanja membrana koji drži Wecistanche Headquarters

 

Tabela 1. Hemijski sastav i prinosCistanche deserticolapolisaharida nakon odvajanja membrane

Razlomak	Ukupan sadržaj šećera (%)	Sadržaj proteina (%)	Sadržaj uronske kiseline (%)	Prinos (%)
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

Napomena: Podaci su predstavljeni kao srednja vrijednost ± standardna devijacija (n=3). Različita nadnaslovna slova unutar iste kolone ukazuju na značajne razlike među uzorcima (P < 0,05).

 

Visokokvalitetni Cistanche materijal

 

 

 

 

2.1.2 Analiza sastava monosaharida

Kao što je prikazano na Slici 2 i Tabeli 2, sastavi monosaharida četiri frakcije (CTP 1, CTP 2, CTP 3, CTP 4) razdvojene ultrafiltracijskim membranama sa različitim granicama molekulske težine, kao što je određeno derivatizacijom PMP, bili su konzistentni. Sve frakcije su heteropolisaharidi sastavljeni od 8 monosaharida: manoza (Man), glukozamin (GlcN), ramnoza (Rha), glukuronska kiselina (GlcA), galakturonska kiselina (GalA), glukoza (Glc), galaktoza (Gal) i arabinoza (Ara). Među njima, glukoza (Glc), galaktoza (Gal), arabinoza (Ara), galakturonska kiselina (GalA) i ramnoza (Rha) imaju veći molarni postotak. Molarni procenti različitih monosaharida varirali su u četiri frakcije: CTP 1 je imao najveći sadržaj glukoze i galakturonske kiseline; CTP 2 je imao visok sadržaj galaktoze i glukuronske kiseline; CTP 3 je imao visok sadržaj arabinoze; i CTP 4 je imao visok sadržaj manoze i ramnoze. Sadržaj kiselog šećera u CTP 1 bio je značajno veći nego u ostalim frakcijama, što je bilo u skladu sa sadržajem uronske kiseline utvrđenom analizom fizičko-hemijskih svojstava. Ovo ukazuje da je tehnologija membranskog odvajanja (zaštićena pomoćuPatent br. ZL200710102756.7) može efikasno frakcionisati komponente polisaharida sa različitim sadržajem kiselog šećera.

 

 

Različite specifikacije ekstrakta Cistanche napravljene tehnologijom membranske separacije

Saznajte više o wecistancheu

 

 

 

2.1.3 Analiza infracrvene spektroskopije sa Fourier-transformacijom (FT-IR)

Kao što je prikazano na slici 3, sve četiri frakcije polisaharida pokazale su tipične karakteristične apsorpcione vrhove polisaharida. Snažan i širok vrh na 3324,6 cm⁻¹ pripisan je OH vibraciji istezanja polisaharida [18]; vrh na 2924,6 cm⁻¹ bio je CH istezanje vibracija ugljikohidrata, tipičan karakterističan vrh polisaharida [19, 20]. Apsorpcija blizu 1738,8 cm⁻¹ ukazuje na prisustvo struktura uronske kiseline, sugerirajući da su polisaharidi kiseli [16, 21]. Pik apsorpcije na 1607,5 cm⁻¹ pripisan je adsorbiranoj vodi, što može biti posljedica higroskopne prirode polisaharida. Vrh apsorpcije blizu 1234,3 cm⁻¹ uzrokovan je vibracijama savijanja CH [22, 23], a apsorpcijski vrh na 1014,2 cm⁻¹ potvrdio je karakterističnu apsorpciju piranoznih prstenova. Pikovi apsorpcije na 887,3 cm⁻¹ i 755,2 cm⁻¹ ukazuju na prisustvo -konfiguriranih i -konfiguriranih glikozidnih veza [24-27]. Proces razdvajanja membrane nije oštetio osnovne tipove glikozidnih veza ili strukture funkcionalnih grupa polisaharida, čime je osiguran strukturni integritet frakcija polisaharida.

Slika 1. Kromatogram sastava monosaharida referentnih supstanci

Napomena: 1. Manoza; 2. Glukozamin; 3. Ramnoza; 4. Glukuronska kiselina; 5. Galakturonska kiselina; 6. Galaktozamin; 7. Glukoza; 8. Galaktoza; 9. Ksiloza; 10. Arabinoza; 11. Fukoza.

 

Slika 2. Kromatogrami monosaharidnog sastava polisaharidnih frakcija.

Napomena: 1. Manoza; 3. Ramnoza; 5. Galakturonska kiselina; 7. Glukoza; 8. Galaktoza; 10. Arabinoza.

 

 

 

 

2.1.4 Analiza skenirajuće elektronske mikroskopije (SEM).

Kao što je prikazano na slici 4, CTP 1 je pokazao blago valovitu površinu pri uvećanju od 2000x (A1). Pri povećanju od 10.000x (A2), uočene su nepravilne pore neujednačene veličine, što predstavlja "porozne i labave" ukupne karakteristike. CTP 2 je imao relativno netaknutu i ravnu strukturu pri uvećanju od 2000x (B1), sa slabom aglomeracijom uprkos nekim naborima ivica. Pri povećanju od 10.000x (B2), površina je bila glatka i ravna, bez skoro nikakvih vidljivih pora. CTP 3 je pokazao suptilne "mrebanje" na površini pri povećanju od 2000x (C1), što može biti posljedica djelomične agregacije molekula polisaharida bez potpunog umrežavanja u kompaktnu strukturu. Pri povećanju od 10.000x (C2), površina je pokazala umjerenu hrapavost [28]. CTP 3 je pokazao suptilne "mrebanje" na površini pri povećanju od 2000x (C1), što može biti posljedica djelomične agregacije molekula polisaharida bez potpunog umrežavanja u kompaktnu strukturu. Pri povećanju od 10.000x (C2), površina je pokazala umjerenu hrapavost [28]. CTP 4 je imao rijetko raspoređene nanočestice na površini aglomerirane površine pri uvećanju od 2000x (D1), bez očigledne veze između čestica i umjerene disperzibilnosti. Pri povećanju od 10.000x (D2), površina čestica je bila glatka bez očiglednih izbočina, pokazujući blage nabore i umjerenu strukturnu uniformnost [29]. Ukratko, mikroskopske morfologije polisaharida tretiranih različitim ultrafiltracijskim membranama bile su značajno različite, posebno u stanju agregacije, hrapavosti površine i disperzibilnosti. Ova morfološka razlika može biti povezana sa intermolekularnim silama polisaharida i efektom prosijavanja tokom ultrafiltracije.

 

Tabela 2. Molarni omjeri monosaharidnog sastava frakcija polisaharida

Monosaharid	CTP 1 (%)	CTP 2 (%)	CTP 3 (%)	CTP 4 (%)
manoza (čovjek)	1.373	1.112	1.772	3.484
glukozamin (GlcN)	0.201	0.265	0.347	0.454
ramnoza (Rha)	8.695	9.860	11.060	12.590
glukoza (GlcA)	1.239	1.313	1.166	1.228
Galakturonska kiselina (GalA)	13.755	12.653	13.777	7.461
glukoza (Glc)	35.101	19.329	33.898	33.998
galaktoza (Gal)	28.353	33.372	28.623	30.997
arabinoza (ara)	11.284	12.286	12.756	9.806

Slika 3: Fourierova transformacija infracrvenih spektra polisaharida iz svake frakcije

 

Slika 4 Slike polisaharidnih frakcija pomoću skenirajuće elektronske mikroskopije.

Slika 5 DPPH kapacitet uklanjanja radikala frakcija polisaharida.

 

 

 

WECISTNACHE MUNUFACTORER

 

Služba podrške Wecistanche-Za više detalja o saradnji
Email:wallence.suen@wecistanche.com

 

2.2 Određivanje antioksidativne aktivnosti polisaharida

2.2.1 Određivanje DPPH· kapaciteta čišćenja radikala

Kao što je prikazano na slici 5, kapacitet uklanjanja radikala DPPH svake frakcije pokazao je jasan efekat ovisan o dozi [30, 31]. U poređenju sa kapacitetom uklanjanja radikala VC, kapaciteti DPPH čišćenja četiri frakcije bili su relativno slabi. Pri koncentraciji od 8 mg/mL, IC₅₀ vrijednosti VC i četiri frakcije bile su 0,961 mg/mL, 4,946 mg/mL, 7,534 mg/mL, 7,534 mg/mL, odnosno 8,472 mg/mL, s najvećim kapacitetom CTP 1 scaven.

 

Slika 6 Kapacitet hvatanja superoksidnih anjona frakcija polisaharida.

Slika 7. Ukupni antioksidativni kapacitet polisaharidnih frakcija.

 

Slika 8 ABTS kapacitet uklanjanja radikala frakcije polisaharida

 

 

2.2.2 Određivanje kapaciteta čišćenja superoksidnih anjona

Kao što je prikazano na slici 6, kapaciteti za čišćenje superoksidnih aniona četiri frakcije nisu pokazali značajnu promjenu s povećanjem koncentracije [32]. U poređenju sa kapacitetom uklanjanja superoksidnih anjona VC, kapaciteti četiri frakcije bili su relativno slabi. Pri koncentraciji od 8 mg/mL, IC₅₀ vrijednosti VC i četiri frakcije bile su 0,884 mg/mL, 11,46 mg/mL, 10,54 mg/mL, 14,03 mg/mL i 11,83 mg/mL, respektivno, što ukazuje da su esencijalne frakcije scaven superoksida bile esencijalne frakcije. dosljedan. Ova razlika aktivnosti može biti povezana sa više faktora kao što su molekulska težina, sastav i odnos monosaharida, i sadržaj kiselog šećera u polisaharidima.

2.2.3 Određivanje ukupnog antioksidativnog kapaciteta

Kao što je prikazano na slici 7, ukupni antioksidativni kapacitet svake frakcije postepeno se povećavao sa povećanjem koncentracije [33], pokazujući efekat ovisan o dozi. U poređenju sa ukupnim antioksidativnim kapacitetom VC, kapaciteti četiri frakcije su bili relativno slabi. Pri koncentraciji od 8 mg/mL, IC₅₀ vrijednosti VC i četiri frakcije bile su 22,88 mg/mL, 40,00 mg/mL, 61,30 mg/mL, 79,41 mg/mL i 71,81 mg/mL, respektivno, sa CTP 1 najjačim kapacitetom antioksida.

2.2.4 Određivanje ABTS⁺ kapaciteta za čišćenje radikala

Kao što je prikazano na slici 8, kapacitet uklanjanja radikala ABTS⁺ svake frakcije postepeno se povećavao sa povećanjem koncentracije, pokazujući efekat ovisan o dozi. Pri koncentraciji od 4 mg/mL, IC₅₀ vrijednosti VC i četiri frakcije bile su 0,450 mg/mL, 0,486 mg/mL, 0,405 mg/mL, 1,039 mg/mL, odnosno 0,531 mg/mL, odnosno 0,531 mg/mL, što ukazuje da su esencijalne frakcije ABTS⁺ esencijalne frakcije. u skladu sa VC.

 

3 Zaključak

U ovoj studiji, ostatak odCistanchenakon ekstrakcije feniletanoidnog glikozida kao sirovina korišćena je ultrafiltraciona membrana u kombinaciji sa tehnologijom precipitacije alkohola - zaštićena patentom za pronalazak (Patent br. ZL200710102756.7) držiHotan 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) i CTP 4 (<10 kDa). The structural characteristics and antioxidant activity differences of each fraction were systematically analyzed.

Efekat frakcionisanja polisaharida i karakteristike distribucije: Kako se veličina pora ultrafiltracione membrane smanjivala, prinos polisaharidnih frakcija je pokazao opadajući trend, odražavajući široku distribuciju molekularne težine polisaharida uCistancheostatak. Tehnologija membranske separacije (patentirana od strane Hotan Dichen Pharmaceutical Biotechnology Co., Ltd.) može precizno frakcionirati komponente polisaharida s različitim molekularnim težinama i sadržajem kiselog šećera bez oštećenja osnovnih tipova glikozidnih veza i struktura funkcionalnih grupa polisaharida, osiguravajući strukturnu strukturu. Ovo obezbeđuje efikasno i ekološki prihvatljivo tehničko rešenje za precizno frakcionisanje polisaharida.

Karakteristike odnosa struktura-aktivnost: Sve četiri polisaharidne frakcije su heteropolisaharidi koji sadrže 8 monosaharida, ali su uočene značajne razlike u molarnim proporcijama monosaharida. Sadržaj kiselog šećera (uronske kiseline) u CTP 1 bio je značajno veći nego u ostalim frakcijama. Eksperimenti s antioksidansima in vitro potvrdili su da je CTP 1 pokazao najbolje aktivnosti uklanjanja radikala DPPH i ABTS⁺, što ukazuje na to da je antioksidativna aktivnost polisaharida usko povezana s molekulskom težinom, sadržajem kiselog šećera i omjerom sastava monosaharida, što je u skladu sa osnovnim zaključkom postojećih studija koje regulišu bipolarnu aktivnost harida. Studija Aladana Memetalija i dr. [34] su također pokazali da se antioksidativna aktivnost značajno povećava s povećanjem koncentracije polisaharida, a ova karakteristika zavisna od doze je potvrđena eksperimentima s gradijentom koncentracije u ovoj studiji. Za razliku od prethodnih studija koje su obično pripremale sirove polisaharide taloženjem alkohola, ova studija je uvela tehnologiju membranske separacije za sistematsko frakcioniranjeCistanchepolisaharidi, omogućavajući prelazak sa analize ukupne aktivnosti miješanih komponenti na precizno istraživanje antioksidativnih aktivnosti frakcija polisaharida u različitim rasponima molekularne težine.

Ova studija je samo procijenila antioksidativnu aktivnost polisaharida koristeći in vitro hemijske modele, a rezultati se mogu razlikovati od antioksidativne efikasnosti u in vivo fiziološkom okruženju. Buduća istraživanja bi trebala dalje provoditi in vitro ćelijske eksperimente i in vivo studije na životinjama kako bi se potvrdila antioksidativna aktivnost i potencijalni putevi. U međuvremenu, tehnologije kao što su hromatografija-masena spektrometrija i difrakcija rendgenskih zraka mogu se koristiti za analizu fine strukture polisaharida i identifikaciju ključnih aktivnih mjesta, pružajući precizniju teorijsku podršku za razvoj funkcionalne hrane, antioksidansa i drugih proizvoda na bazi rezidua polisaharida. Kroz daljnje usavršavanje analize fine strukture i in vivo verifikaciju aktivnosti, očekuje se da će se dalje istražiti potencijal primjene rezidualnih polisaharida i promovirati unapređenje razvoja karakterističnih medicinskih resursa u Xinjiangu prema zelenim, efikasnim i industrijaliziranim pravcima.

 

Reference

[18] Wu HQ, Zhou SY, Zhou YY, et al. Ekstrakcija polisaharida potpomognuta ultrazvukom izBambusa vulgarisL. Pucnjave pomoću niskoeutektičkog rastvarača i njihova in vitro analiza aktivnosti [J].Nauka i tehnologija prehrambene industrije, 2025, (u štampi).

[19] Zhou R, Cui M, Wang Y, et al. Izolacija, identifikacija strukture i antiinflamatorna aktivnost polisaharida izFragmitirizoma [J].Međunarodni časopis za biološke makromolekule, 2020, 161: 810-817.

[20] Wang SL, Yu J, Song JX, et al. Izolacija, prečišćavanje, strukturna analiza i in vitro aktivnost polisaharida izAmelanchier alnifoliaNutt [J].Process Biochemistry, 2024, 136: 229-236.

[21] Kakar MU, Li J, Mehboob MZ, et al. Prečišćavanje, karakterizacija i određivanje bioloških aktivnosti polisaharida rastvorljivih u vodi izMahonia bealei [J]. Scientific Reports, 2022, 12(1): 1-12.

[22] Liu T, Zhou K, Yin S, et al. Prečišćavanje i karakterizacija egzopolisaharida proizvedenog odLactobacillus plantarumHY izolovan iz domaćeg sečuanskog kiselog krastavca [J].Međunarodni časopis za biološke makromolekule, 2019, 134: 516-526.[23] Yin Z, Zhang W, Zhang J, et al. Izolacija, prečišćavanje, strukturna analiza i koagulaciona aktivnost polisaharida rastvorljivih u vodi izLigustrum lucidumAit cvijeće [J].Chemistry Central Journal, 2017, 11(1): 1-11.

[24] Gao Y, Abuduaini G, Yang C, et al. Izolacija, pročišćavanje i razjašnjavanje struktureStropharia rugosoannulatapolisaharidi sa hipolipidemijskim učinkom [J].Granice u ishrani, 2022, 9: 1-12.

[25] Ma K, Yi X, Yang ST, et al. Izolacija, prečišćavanje i strukturna karakterizacija polisaharida izCodonopsis pilosulai njeni terapeutski efekti na nealkoholnu masnu bolest jetre in vitro i in vivo [J].Međunarodni časopis za biološke makromolekule, 2024, 265: 130988.

[26] Hu HB, Liang HP, Li HM, et al. Izolacija, pročišćavanje, karakterizacija i antioksidativna aktivnost polisaharida iz kore stabljikeAcanthopanax leucorrhizus [J]. Ugljikohidratni polimeri, 2018, 196: 359-367.

[27] Luo Y, Zhao Z, Chen H, et al. Dinamička analiza fizičko-hemijskih svojstava i sastava polisaharida tokom fermentacije nakon fermentacije čaja [J].Hrana, 2022, 11(21): 3376.

[28] Ren L, Yang Y, Bian X, et al. Fizičko-hemijska, reološka, ​​strukturna, antioksidativna i antimikrobna svojstva polisaharida ekstrahiranih iz sjemena tamarinda [J].Časopis za kvalitetu hrane, 2022, 2022: 1-14.

[29] Geng X, Guo D, Wu B, et al. Efekti različitih metoda ekstrakcije na fizičko-hemijske karakteristike i biološke aktivnosti polisaharida izClitocybe squamulosa [J]. Međunarodni časopis za biološke makromolekule, 2024, 259: 1-10.

[30] Liu S, Zhang T, Chen Z, et al. Strukturna karakterizacijaCorydalis yanhusuopolisaharidi i njihova bioaktivnost in vitro [J].Međunarodni časopis za biološke makromolekule, 2025, 306: 141575.

[31] Gu J, Zhang H, Wen C, et al. Prečišćavanje, karakterizacija, antioksidativna i imunološka aktivnost polisaharida izSagittaria sagittifolia L [J]. Food Research International, 2020, 136: 1-10.

[32] Huo S, Wang H, Chen J, et al. Preliminarna studija o ekstrakciji polisaharida, prečišćavanju i antioksidativnim svojstvima filamentoznih mikroalgi bogatih šećeromTribonema minus [J]. Journal of Applied Phycology, 2022, 34(6): 2755-2767.[33] Capek P, Košťálová Z. Izolacija, hemijska karakterizacija i antioksidativna aktivnostPrunus spinosaL. voćni fenolni polisaharid-proteini [J].Istraživanje ugljenih hidrata, 2022, 515: 1-9.

[34] Aladan Memetali, Yang T, Yuan J, et al. Proces ekstrakcije i in vitro antioksidativna aktivnost polisaharida izCistanche tubulosaOstaci [J].Hemija i bioinženjering, 2020, 37(02): 36-41.