荒漠肉苁蓉两种结构独特多糖的分离纯化、结构表征及功能活性研究

研究人员针对传统中药荒漠肉苁蓉(Cistanche deserticola)多糖结构复杂、活性机制不明的问题，通过柱色谱技术分离纯化获得两种水溶性均一多糖CDPs-A2(8.119 kDa)和CDPs-C1(117.263 kDa)，系统解析其理化特性与精细结构，并首次比较了二者的抗氧化、α-葡萄糖苷酶抑制及COX-2抑制活性。研究发现低分子量、高葡萄糖含量的CDPs-A2表现出更优异的生物活性，为开发功能性食品和药物提供了科学依据。

　　

在传统中医药宝库中，荒漠肉苁蓉(Cistanche deserticola)素有"沙漠人参"的美誉，其干燥肉质茎被收录于《中国药典》，具有补肾益精、润肠通便等功效。随着现代研究的深入，科学家们发现这种珍贵药材中富含的多糖成分可能是其药理活性的关键物质基础。然而，现有研究多集中于粗多糖的药理作用，对均一多糖的结构解析和系统活性比较仍存在明显空白。更棘手的是，多糖结构的复杂性给研究带来了巨大挑战——分子量分布广、溶解性差异大、结构表征技术受限等问题，严重阻碍了对其构效关系的深入理解。

为突破这些瓶颈，新疆医科大学的研究团队开展了一项创新性研究。他们从荒漠肉苁蓉中成功分离纯化出两种结构迥异的水溶性均一多糖CDPs-A2和CDPs-C1，通过多平台联用技术全面解析其结构特征，并首次系统比较了二者的生物活性差异。这项重要研究成果发表在农林科学领域权威期刊《Industrial Crops and Products》上。

研究人员采用了一系列先进的分析技术：通过高效凝胶渗透色谱(HPGPC)测定分子量分布；采用PMP(1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮)衍生化结合高效液相色谱(HPLC)分析单糖组成；运用甲基化分析和气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术解析糖苷键连接方式；借助核磁共振(NMR)技术（包括¹H、¹³C、COSY、HSQC、HMBC等）确定精细结构；采用扫描电镜(SEM)观察表面形貌；通过刚果红实验分析三螺旋构象。

研究结果部分揭示了多项重要发现：

3.1 提取分离与纯化
通过DEAE-52纤维素柱和Sephacryl S-300凝胶柱联用，成功获得两种均一多糖组分。CDPs-A2为中性多糖，CDPs-C1为酸性多糖，二者在分子量(8.119 kDa vs 117.263 kDa)和单糖组成上差异显著。

3.2 结构表征
CDPs-A2是以1,4-连接的α-D-葡萄糖为主链、含少量1,6-分支的葡聚糖；CDPs-C1则是以3,5-Ara_f、5-Ara_f和2,4-Rha_p等为骨架的阿拉伯半乳聚糖，含5.89%的半乳糖醛酸(GalA)和3.19%的葡萄糖醛酸(GlcA)。

3.9 生物活性
体外实验显示，CDPs-A2的抗氧化活性显著优于CDPs-C1：在4 mg/mL浓度下，其对DPPH和ABTS自由基的清除率分别达83.5%和64.5%，远高于CDPs-C1的47.51%和44.87%。酶抑制实验表明，CDPs-A2对α-葡萄糖苷酶(IC₅₀=5.24 mg/mL)和COX-2(IC₅₀=1.87 mg/mL)的抑制活性也明显强于CDPs-C1(14.3 mg/mL和9.98 mg/mL)。

3.10 构效关系
Pearson相关性分析揭示：低分子量和高葡萄糖含量与生物活性呈正相关，而阿拉伯糖含量高则可能降低活性。这解释了为何结构简单、分子量小的CDPs-A2表现出更优异的生物活性。

这项研究首次系统比较了荒漠肉苁蓉两种均一多糖的结构与功能差异，填补了该领域的研究空白。特别值得注意的是，研究发现低分子量葡聚糖CDPs-A2具有成为天然抗氧化剂、降糖和抗炎药物的潜力，为开发基于荒漠肉苁蓉多糖的功能性食品和药物提供了重要理论依据。从更广泛的视角看，该研究建立的多糖结构解析方法学，也为其他复杂植物多糖的研究提供了可借鉴的技术路线。未来研究可进一步探索这些多糖在动物模型中的体内活性、代谢途径及安全性，推动其向临床应用转化。