《Ultrasonics Sonochemistry》：Mechanisms of ultrasound-synergized polyphenol enhancing the foaming properties of ovalbumin: Focus on interfacial behavior and microstructure
### 多维度研究：超声波对 Albizia julibrissin 树皮多糖提取率和结构的影响
本研究通过一种比较和多维度的方法，探讨了超声波对 Albizia julibrissin 树皮多糖提取率、结构特征以及链构象的影响。研究结果表明，超声波处理能够显著提高提取率（P < 0.05），且最佳的提取参数为50分钟、70°C、30 mL/g和201 W。此外，研究还发现超声波可以改变多糖的化学组成、特征基团含量、单糖组成摩尔比、分子量以及糖苷键类型的相对含量。有趣的是，超声波处理后，HWE-AJPP1从柔性链构象转变为UAE-AJPP1的球形结构。同时，超声波的参与也改变了HWE-AJPP1原本较为紧密的大块状形态，并且UAE-AJBP1表现出显著的热稳定性。与HWE-AJBP1相比，UAE-AJBP1在氧气葡萄糖剥夺/再氧合（OGD/R）诱导的PC12细胞损伤中显著提升了细胞存活率（P＜0.001），并且有效恢复了线粒体膜电位，降低了细胞内活性氧（ROS）水平。这些发现为进一步利用超声波制备的Albizia julibrissin树皮多糖奠定了坚实的基础，并支持了超声波在多糖相关领域的广泛应用。
### 1. 引言
Albizia julibrissin 是豆科 Albizia 属的一种落叶灌木，其树皮作为传统中药成分，用于治疗神经系统疾病，具有缓解抑郁、安神、活血化瘀等功效。Albizia julibrissin 树皮表现出一系列药理特性，包括抗抑郁、抗焦虑、抗炎、抗氧化和免疫调节作用。尽管这些药理效应通常归因于三萜类化合物、木脂素、黄酮类、皂苷和甾醇等成分，但对其化学成分的探索仍不够全面。Kim 等人发现，Albizia julibrissin 树皮的水提取物能够促进小鼠在开放臂中的探索行为，同时减少其在封闭臂中的活动。Jung 等人进一步研究发现，这些提取物显著增强了 [3H]8-OH-DPAT 在前额叶皮层和海马 CA2/CA3 区域的结合亲和力。尽管多糖是水提取物中的一种核心成分，但目前尚未对 Albizia julibrissin 树皮多糖进行系统的研究。
### 2. 材料与方法
#### 2.1. 材料与化学试剂
本研究使用的 Albizia julibrissin 树皮购自安徽省亳州中药材市场。不同分子量的葡聚糖标准品（国家药典参考物质）由中检集团提供。随后的11种单糖标准品，包括鼠李糖（Rha）、半乳糖醛酸（GalA）、葡萄糖（Glc）、阿拉伯糖（Ara）、岩藻糖（Fuc）、半乳糖（Gal）、木糖（Xyl）、葡萄糖醛酸（GlcA）、核糖（Rib）、氨基葡萄糖（GlcN）和甘露糖（Man）由上海阿拉丁生化科技有限公司提供。PC12 细胞系来源于高度分化的大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤，由上海盛岸生物科技有限公司提供。细胞培养所需的试剂由 Sigma-Aldrich（美国圣路易斯）提供。此外，本研究中使用的其他试剂均为高效液相色谱（HPLC）或分析级纯度。
#### 2.2. 单因素实验与优化实验设计
本研究使用超声波提取器（JM-15D-28，Skymen，中国）对 Albizia julibrissin 树皮多糖的超声波提取过程进行优化。在实验开始前，超声波设备进行了校准。研究了不同参数对 UAE-AJBP 提取率的影响，包括提取时间（20, 30, 40, 50, 60 分钟）、温度（40, 50, 60, 70, 80 ℃）、液固比（10, 20, 30, 40, 50 mL/g）和超声波功率（100, 150, 200, 250, 300 W）。除了优化参数外，其他提取参数设置为：Albizia julibrissin 树皮量为5克，提取时间为40分钟，温度为70 ℃，液固比为20 mL/g，超声波功率为150 W。每组实验至少重复三次。基于单因素实验，使用 Design Expert 13.0 软件（Stat-Ease Inc.，美国明尼苏达）进行 Box-Behnken 响应面设计，选择提取时间、温度、液固比和超声波功率作为变量，多糖提取率为评价指标。共进行了29次实验，包括5个中心点和24个均匀分布在球形区域内的中间点。随后，通过回归分析确定最佳提取条件。接着，在这些优化条件下进行验证实验，以确认实验结果的准确性。
#### 2.3. 多糖纯化
使用优化后的超声波提取方法从 Albizia julibrissin 树皮中提取 UAE-AJBP。为了比较超声波对多糖提取率和化学成分的影响，采用相同的提取条件，但不使用超声波，通过热水提取获得 HWE-AJBP。提取过程中伴随着浓缩，浓缩后的提取液是初始量的五分之一。随后，通过 95% 乙醇（最终浓度为 80% v/v）进行多糖沉淀，混合物在 4 ℃ 下孵育过夜。接着，使用 Sevag 方法（氯仿/丁醇 4:1 v/v）进行脱蛋白处理，之后在 DEAE-52 纤维素柱（0.3 mol/L NaCl 溶液，1 mL/min）上进行纯化。分离出的多糖部分经冷冻干燥后，使用 8 kDa 保留膜进行最终纯化。将经过透析和冷冻干燥后的样品命名为 UAE-AJBP1（纯化的 UAE-AJBP）和 HWE-AJBP1（纯化的 HWE-AJBP）。
#### 2.4. 结构表征
##### 2.4.1. 化学成分分析
总糖含量通过苯酚-硫酸法测定，以 D-葡萄糖作为标准品，使用 UV2600 分光光度计（Techcomp，中国）进行测量。蛋白质含量采用 Bradford 法测定，以牛血清白蛋白作为标准品。尿糖酸含量采用 meta-羟基二苯基法测定，以半乳糖醛酸作为校准标准。
##### 2.4.2. FTIR 分析
采用傅里叶变换红外光谱（FTIR）对 UAE-AJBP1 和 HWE-AJBP1 的特征基团进行分析。FTIR 以其快速性、非破坏性和易操作性而广泛应用于多糖结构分析。它是一种有效的分析方法，用于检测糖苷键类型、识别功能基团以及确定多糖中糖环的构型。
##### 2.4.3. 单糖组成分析
单糖组成分析采用高效液相色谱（HPLC）结合 1-苯基-3-甲基-5-吡唑酮（PMP）衍生化方法进行。使用 Hitachi Primaide 系统（日本）进行分析。样品和标准品在 120°C 下使用三氟乙酸（TFA）水解 3 小时，随后进行 PMP 衍生化（使用 NaOH 和 PMP-甲醇溶液），再用 HCl 中和，最后在 Supersil ODS2 柱（35°C）上进行分析。流动相由磷酸缓冲液和乙腈按 83:17 比例组成，流速为 0.8 mL/min，检测波长为 245 nm。
##### 2.4.4. 分子量分布测定
采用高效凝胶渗透色谱（HPGPC）分析 UAE-AJBP1 和 HWE-AJBP1 的分子量和均一性。使用 Shimadzu Bocl104 仪器（日本）和 RID-20A 检测器进行分析。色谱分离使用 KS-804 Shodex 糖柱（8.0 × 300 mm），流动相为超纯水，流速为 1 mL/min，柱温为 40°C。分子量和分布系数通过 LabSolutions 软件，使用线性回归方程进行计算。
##### 2.4.5. NMR 谱分析
将每个多糖部分溶解在 D?O 中，随后进行三次冷冻干燥循环。之后，将多糖样品溶解在 0.5 mL D?O 中，并加入 20 μL 醋酸酐-d6（内标）。在 500 MHz Bruker NMR 谱仪（瑞士）上获得
1H 和
13C NMR 数据。
##### 2.4.6. SEC-MALS 分析
采用尺寸排阻色谱结合多角度光散射（SEC-MALS）分析多糖的分子量分布和降解动力学。使用 OHpak 保护柱和 SB-805 HQ 分析柱（Tosoh Bioscience，日本），按照 [
23] 的方法进行分析，并进行适当修改。流动相为 0.1 mol/L NaNO?，补充 0.01% NaN?，流速保持为 0.4 mL/min。样品浓度为 1 mg/mL，溶解于流动相中，并在未扰动的情况下静置过夜。随后，将样品在 10000 g 下离心 40 分钟，将上清液通过 0.45 μm 膜过滤，并将 500 μL 滤液引入分析系统。系统使用葡萄糖标准品进行校准，调整折射率增量（dn/dc）至 0.138。数据采集和分析通过 ASTRA 软件（Wyatt Technology，美国）进行。
##### 2.4.7. 显微形态观察
采用扫描电子显微镜（SEM）观察多糖的表面形态。干燥粉末样品用导电胶固定在样品台上，随后在扫描电子显微镜下进行分析。同时，使用 Bruker NanoScope Dimension Icon 原子力显微镜（德国）对多糖的形态特征进行研究。将样品稀释至 2.5 μg/mL，取 5 μL 滴加在新鲜的 mica 片上，空气干燥后在敲击模式下进行成像。
##### 2.4.8. TGA 分析
在 NETZSCH TG 209 F1 Libra 热重分析仪（德国）上对 15 mg 多糖样品进行热分析，参数包括温度范围 30-800°C、升温速率 20°C/min、氮气流量 50 mL/min。
##### 2.4.9. 三螺旋结构和 CD 谱分析
根据最近的研究，采用考马斯亮蓝法（Congo red assay）确定每个多糖部分的三螺旋结构，并使用紫外-可见分光光度计记录最大吸收波长（λmax）范围 200-800 nm。此外，采用 J-180CD 分光光度计（JASCO，日本）记录多糖溶液的圆二色（CD）谱，波长范围为 190-320 nm，扫描速率为 200 nm/min。数据随后进行平均和平滑处理。
#### 2.5. 生物活性
##### 2.5.1. PC12 细胞培养
PC12 细胞使用 Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM) 培养，其中含有 10% 胎牛血清、100 U/mL 青霉素和 100 μg/mL 链霉素。随后，将细胞置于 37°C、5% CO? 的培养箱中，每 48 小时更换培养基。当细胞达到 80-90% 融合度时，用 0.25% 胰蛋白酶进行消化，离心（1000 rpm，5 分钟），然后在新鲜培养基中重新接种。为了构建 OGD/R 模型，根据参考文献 [
25] 进行了一些修改。首先，用多糖样品预处理细胞 2 小时，然后进行 OGD/R 诱导。将 PC12 细胞转移至无葡萄糖 DMEM 中，并置于缺氧舱中 9 小时（1% O?，5% CO?，94% N?）以模拟缺血。缺氧后，将细胞返回到正常氧（5% CO?，95% 空气）环境中，并在高葡萄糖 DMEM 中进行再氧合 24 小时。对照组的 PC12 细胞则在正常培养条件下进行培养。模型构建 24 小时后，使用 CCK-8 比色法评估细胞活力。具体操作为：将 10 μL 比色剂加入每个孔中，然后在 1-2 小时内进行孵育。最后，使用微量板读数仪（Infinite 200 PRO，Tecan，瑞士）在 450 nm 波长下测定吸光度。
##### 2.5.2. 线粒体膜电位（△ψm）评估
使用 JC-1 试剂盒（Beyotime，C2006，中国）进行线粒体膜电位评估，按照制造商的说明进行操作。简要而言，将处理过的 PC12 细胞在 96 孔板中孵育，使用 JC-1（10 μg/mL，血清-free 培养基，1:500 稀释）在 37°C 下孵育 30-60 分钟，随后用 PBS 洗涤。使用显微镜进行荧光定量，线粒体膜电位通过 Image J 软件计算为红/绿比值。
##### 2.5.3. 细胞内 ROS 水平评估
使用 DCFH-DA（Beyotime，S0033S，中国）评估细胞内 ROS 水平。处理过的 PC12 细胞在血清-free 培养基中孵育 30 分钟，随后用 PBS 洗涤两次，并使用微量板读数仪（Infinite M200 PRO；激发波长 488 nm，发射波长 525 nm）进行分析。荧光强度通过 Image J 软件进行量化。
#### 2.6. 统计分析
每组实验重复三次，结果以均值 ± 标准差表示。使用 GraphPad Prism 8.0 软件进行单向 ANOVA 和多重比较测试进行统计分析。对于 ANOVA 结果，统计显著性定义为 P < 0.05，显著性水平标记为 *P < 0.05、**P < 0.01 和 ***P < 0.001。
### 3. 结果与讨论
#### 3.1. 超声波辅助提取条件的优化
##### 3.1.1. 单因素实验
对 Albizia julibrissin 树皮多糖提取的关键工艺变量（超声波时间、提取温度、液固比、超声波功率）进行了独立优化。图1展示了不同独立因素对 AJBP 提取率的影响。
**图1**：不同独立因素对 Albizia julibrissin 树皮多糖提取率的影响。
从图1a可以看出，超声波处理时间为50分钟时，AJBP产量达到最高，此时产量呈上升趋势，随后在测试时间（20-60分钟）内下降。这种初始增加可能是由于超声波的空化效应和热效应增强了多糖的溶解性。然而，当超声波处理超过50分钟时，产量下降，这可能是因为超声波的机械剪切作用导致多糖结构受损。图1b显示，AJBP产量在40°C时最低，但随着温度升高显著增加，在70°C时达到峰值。这种改善可能归因于高温下多糖溶解性的增强。一旦温度超过70°C，产量下降，这可能是由于高温引起的结构变化。图1c表明，AJBP产量随着液固比从10:1增加到30:1 mL/g而上升，这可能是因为在植物组织和溶剂之间建立了更强的浓度梯度，从而促进了更快速的扩散和溶解，导致更高的提取率。然而，当比例升至50:1 mL/g时，产量下降。这一现象可能源于溶剂体积增加导致单位体积内超声波能量减少，从而降低了糖含量。图1d显示，AJBP产量在100-300 W的超声波功率范围内呈正相关，这主要归因于超高压的机械作用。超高压能够使溶剂更有效地渗透到细胞物质中，破坏细胞完整性，改变组织结构。这种改变提高了细胞内所需提取物向溶剂的转移。值得注意的是，AJBP产量在200 W时达到最大，但随着功率进一步升高而下降。这种下降可能是因为高功率引起的机械应力加剧，触发了细胞的连续破坏，最终形成了可能阻碍多糖释放的潜在障碍。从单因素实验中得出的最优条件为：50分钟、70°C、30 mL/g 和 200 W。
##### 3.1.2. 超声波辅助提取的响应面分析
基于单因素实验的结果，采用 Box-Behnken 设计（BBD）对 UAE-AJBP 提取率进行分析，该设计包含四个因素和三个不同水平。收集的实验数据进行了分析，并拟合得到以下回归方程：
$$ Y = 3.40 - 0.0475X_1 - 0.0700X_2 - 0.0700X_3 + 0.0275X_4 + 0.0550X_1X_2 + 0.0025X_1X_3 + 0.0100X_1X_4 + 0.0700X_2X_3 - 0.2600X_2X_4 - 0.3425X_3X_4 - 0.9424X_1^2 - 0.8912X_2^2 - 1.08X_3^2 - 1.37X_4^2 $$
表1展示了回归模型对 UAE-AJBP 提取率的显著性（P < 0.0001），表明该模型是适当构建的。此外，模型的 R2 值为 0.9891，表明模型与数据之间有良好的拟合度。R2_adj 值为 0.9782，表明实际值与预测值之间有稳健的关系。实验结果验证了模型在预测 UAE-AJBP 产量方面的准确性，因此成为工艺改进的有力工具。二维等高线图（图2a-f）和三维响应面图（图2g-i）提供了单个因素和它们之间相互关系的最佳值的清晰见解。三维图中的陡峭斜率表明该因素的影响更显著，而二维图中的椭圆形等高线则表明因素之间的相互作用更强。从分析方差图2中可以得出的结论与表1中的结论一致，这意味着因素 X?X? 和 X?X? 的相互作用更为显著。此外，图2g-i中的图像均呈现出向下的开口，这表明模型实现了最佳的提取条件，并产生了最高的产量。这些发现强调了所设计模型的可靠性。此外，模型预测的最优提取条件为：49.735分钟、69.565°C、29.635 mL/g 和 200.939 W，预测的最高产量为 3.408%。为了提高该实验方法在工业应用中的可行性，最优参数进行了微调，调整为 50 分钟、70°C、30 mL/g 和 201 W。经过这一调整，进行了三次重复实验，得出 UAE-AJBP 的最优提取率为 3.16 ± 0.19%。
**表1**：UAE-AJBP 产量的响应面二次模型 ANOVA。
| 来源 | 平方和 | 自由度 | 均方 | F 值 | P 值 |
|------|--------|--------|------|------|------|
| 模型 | 21.08 | 14 | 1.51 | 90.64 | <0.0001 |
| X? | 0.0271 | 1 | 0.0271 | 1.63 | 0.2225 |
| X? | 0.0588 | 1 | 0.0588 | 3.54 | 0.0809 |
| X? | 0.0588 | 1 | 0.0588 | 3.54 | 0.0809 |
| X? | 0.0091 | 1 | 0.0091 | 0.5463 | 0.4721 |
| X?X? | 0.0121 | 1 | 0.0121 | 0.7284 | 0.4078 |
| X?X? | 0.0000 | 1 | 0.0000 | 0.0015 | 0.9696 |
| X?X? | 0.0004 | 1 | 0.0004 | 0.0241 | 0.8789 |
| X?X? | 0.01960 | 1 | 0.01960 | 1.18 | 0.2957 |
| X?X? | 0.2704 | 1 | 0.2704 | 16.28 | 0.0012 |
| X?X? | 0.4692 | 1 | 0.4692 | 28.24 | 0.0001 |
| X?2 | 5.76 | 1 | 5.76 | 346.78 | <0.0001 |
| X?2 | 5.15 | 1 | 5.15 | 310.09 | <0.0001 |
| X?2 | 7.62 | 1 | 7.62 | 458.52 | <0.0001 |
| X?2 | 12.22 | 1 | 12.22 | 735.43 | <0.0001 |
| 误差 | 0.2326 | 14 | 0.0166 | - | - |
| 缺陷 | 0.2085 | 10 | 0.0280 | 3.46 | 0.1216 |
| 纯误差 | 0.0241 | 4 | 0.0060 | - | - |
| 相关总和 | 21.31 | 28 | - | - | - |
| R2 | 0.9891 | - | R2_adj | 0.9782 | - |
| C.V. % | 7.91 | - | 预测 R-Squared | 0.9419 | - |
**注**：*P < 0.05，**P < 0.01，***P < 0.001。
**图2**：UAE-AJBP 产量的响应面图（a-f）和等高线图（g-l）。
为了评估超声波处理对 Albizia julibrissin 树皮多糖提取率的影响，比较了超声波辅助提取和热水提取的提取率。即，Albizia julibrissin 树皮多糖（HWE-AJBP）的热水提取参数为：70°C、50分钟和30:1 mL/g的液固比。使 HWE-AJBP 的所有实验参数与 UAE-AJBP 相同，只是不使用超声波。值得注意的是，HWE-AJBP 的提取率为 0.64 ± 0.13%，比 UAE-AJBP 低约 2%。这主要源于超声波的物理特性，它有助于多糖的释放和溶解。具体而言，超声波的机械作用破坏了细胞壁结构，从而增强了细胞内质量传递过程。另一方面，在空化过程中，空化状态可能从稳定变为瞬时空化，这可能是由于空化和热效应的协同作用。在瞬时空化状态下，能量吸收会形成高温高压环境，导致细胞壁的瞬时破裂，从而提高提取效率。这些发现确认了超声波在实现最大提取率中的关键作用，并突出了其在多糖提取领域的高效性。
#### 3.2. 结构表征
##### 3.2.1. UAE-AJBP 和 HWE-AJBP 的化学成分分析
众所周知，从植物中提取多糖的提取技术会影响其物理化学特性。为此，我们研究了不同提取方法（超声波和热水）对获得的多糖成分的影响。如表2所示，UAE-AJBP 和 HWE-AJBP 在化学成分上存在显著差异，这些差异是通过两种不同的提取方法获得的。
**表2**：UAE-AJBP、HWE-AJBP、UAE-AJBP1 和 HWE-AJBP1 的化学成分及 UAE-AJBP1 和 HWE-AJBP1 的单糖组成。
| 样品 | 总糖 (%) | 蛋白质 (%) | 尿糖酸 (%) | 单糖组成 (摩尔比) |
|------|----------|------------|------------|------------------|
| UAE-AJBP | 27.51 ± 0.57 | 7.48 ± 0.36 | 6.18 ± 0.41 | / |
| HWE-AJBP | 20.55 ± 0.64 | 10.51 ± 0.57 | 2.69 ± 0.62 | / |
| UAE-AJBP1 | 90.76 ± 0.49 | - | 9.37 ± 0.54 | 10.46 |
| HWE-AJBP1 | 91.97 ± 0.69 | - | 4.85 ± 0.40 | 5.25 |
数据比较表明，UAE-AJBP 的总糖含量显著高于 HWE-AJBP，分别为 27.51 ± 0.57% 和 20.55 ± 0.64%。这表明超声波处理提高了总糖含量，同时降低了杂质水平。植物多糖中总糖的提取效率受到细胞壁和多糖溶解程度的影响，因为空化可以加速细胞壁的破坏，从而促进多糖的溶解和释放。同样，这可能也与超声波处理过程中多糖糖苷键的断裂有关。此外，研究还发现，当蛋白质含量降低时，不仅提高了多糖的溶解性，还使其分子更容易通过生物膜，从而可能增强其药理作用。这一特性使得 UAE-AJBP1 在食品、药物输送和药物载体等领域更具发展潜力。换句话说，仅依赖高温破坏细胞壁以获得高纯度的多糖远非最优选择。超声波辅助提取法是提取 Albizia julibrissin 树皮多糖的更优选择。
有趣的是，UAE-AJBP 的尿糖酸含量也高于 HWE-AJBP，分别为 6.18 ± 0.41% 和 2.69 ± 0.62%。这可能是因为超声波处理导致多糖链的断裂，以及来自多糖的游离尿糖酸的增加。尿糖酸含量较高的多糖由于其独特的电学特性，具有负电荷，这可能影响其活性。这些多糖通过氢键在水中溶解，呈现相对分散的状态。这种分散状态可能更有利于展示多糖的功能特性，并可能增强其在生物液体中的稳定性。这些结果与 Sun 等人、Li 等人和 Mansour 等人的研究结果一致，显示超声波处理可以增加总糖和尿糖酸的含量，同时减少蛋白质的含量。总的来说，Albizia julibrissin 树皮多糖化学特性的差异表明，UAE 是一种比 HWE 更有效的方法。
为了更深入地探讨超声波处理对多糖主结构、链构象和功能特性的影响，并尽量减少其他因素对分析结果的干扰，本研究采用 Sevag 方法和 DEAE-52 纤维素柱（0.3 mol/L NaCl）对 UAE-AJBP 和 HWE-AJBP 进行纯化和分离，获得高纯度的多糖部分 UAE-AJBP1 和 HWE-AJBP1（总糖含量高于90%），并完全消除了蛋白质干扰。
##### 3.2.2. UAE-AJBP1 和 HWE-AJBP1 的 FTIR 分析
采用傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析超声波处理对多糖特征基团的影响。FTIR 以其快速性、非破坏性和易操作性而广泛应用于多糖结构分析。它是一种有效的分析方法，用于分析糖苷键类型、识别功能基团以及确定多糖中糖环的构型。
FTIR 谱图显示，Albizia julibrissin 树皮多糖（包括超声波处理和未处理）在 4000-400 cm?1 范围内显示出多糖的典型特征峰。具体而言，3407 cm?1 和 2935 cm?1 处的特征吸收峰分别归因于 O-H 和 C-H 键的振动。1615 cm?1 和 1417 cm?1 处的吸收带归因于去质子化的羧酸基团的吸收，从而验证了尿糖酸的存在。这些观察结果与尿糖酸含量的测量结果一致。1375 cm?1 处的峰可能归因于 C=O 键的对称伸缩振动。在 1249 cm?1 处的微弱峰可能对应于 C-H 键的变角振动。此外，UAE-AJBP1 和 HWE-AJBP1 在 1200-1000 cm?1 范围内的多个峰表明多糖结构中存在糖苷键和吡喃糖环。1375 cm?1 处的吸收峰表明两者均含有 α-糖苷键和 β-糖苷键。619 cm?1 处的吸收峰与环状结构中的 C-C 或 C-H 键的变形振动有关。这些环状结构有助于形成多糖的三维结构，进而影响其与生物受体的相互作用，从而影响其生物活性。
##### 3.2.3. UAE-AJBP1 和 HWE-AJBP1 的单糖组成分析
单糖是多糖的基本单位，通过糖苷键连接形成多样化的链和分支结构，这些结构通过折叠和扭曲形成具有独特结构和生物活性的多糖。它可以改变链长、功能基团、空间构型、电荷特性等结构参数，从而影响其流变行为、粘弹性、溶解性、稳定性以及生物活性。此外，单糖摩尔比的变化意味着糖苷键和连接方式的不同，影响其功能特性。因此，研究单糖组成和摩尔比对于揭示多糖的结构和生物功能至关重要，有助于探索超声波处理机制，并确保功能性多糖的质量控制，为未来对 Albizia julibrissin 树皮多糖的结构-活性关系和超声波对多糖性质和链构象的影响提供理论基础。
UAE-AJBP1 和 HWE-AJBP1 的单糖组成分析结果如图4和表2所示。有趣的是，这项研究表明，UAE-AJBP1 和 HWE-AJBP1 均含有相同的八种单糖。此外，Gal、Glc 和 Rha 是 UAE-AJBP1 的主要单糖，而 Glc、Ara 和 Gal 是 HWE-AJBP1 中最丰富的单糖。UAE-AJBP1 的单糖摩尔比为 10.46:20.01:2.61:8.37:34.22:40.83:1.00:16.24，而 HWE-AJBP1 的单糖摩尔比为 5.25:10.43:2.39:4.16:70.21:16.14:1.00:16.35。研究结果表明，尽管不同提取方法对单糖组成的影响可能不显著，但这些方法可能影响单糖摩尔比。一种可能的解释是，超声波处理的机械键断裂和空化效应准确识别了多糖糖苷键位置的降解现象。这可能归因于超声波引起的多糖链的断裂和分子间氢键的破坏。这些影响导致分子量和聚合物链的灵活性降低，从而改变多糖的单糖组成摩尔比。这些发现与先前的研究一致，表明尽管超声波处理没有改变参与的单糖类型，但确实改变了每种单糖成分的相对含量。同时，由于超声波的干预，Man、Rha、GalA 和 Gal 的含量几乎翻倍。根据结构-活性关系报告，Man、Rha、GalA 和 Gal 的高含量赋予多糖更好的药理效果，这意味着 UAE-AJBP1 在生物医学领域具有更大的发展潜力。
##### 3.2.4. UAE-AJBP1 和 HWE-AJBP1 的构象分析
大量研究表明，多糖的物理化学特性和生物功能不仅受到其主结构的影响，还受到其链构象的影响。在溶液中，多糖可以采用多种构象，包括球形或球壳形、随机卷曲、半刚性链、扁平椭球形、杆状链和半柔性结构等。根据参考文献，超声波降解是一种有效且有前景的方法，通过改变多糖的链构象来研究其结构-功能关系。然而，超声波引起的高级结构变化对多糖的结构特性、功能和生物活性的具体影响仍不明确。在图7a-b中，展示了 UAE-AJBP1 和 HWE-AJBP1 在 NaNO? 溶液中的 Rg 与 Mw 的关系，这种关系可以拟合为 Rg = KMw^β。在方程中，K 是一个经验常数，β 是一个构象参数，表明聚合物分子的空间构型。通常，β 值在 0-0.3、0.5-0.6 和 1.0 范围内分别对应于多糖溶液的球形、柔性链和刚性杆状构象。通过双对数图（Mw 与 R
