磐安白术多糖的结构、流变学特性与抗氧化性能:解锁潜在应用新密码

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Carbohydrate Research 2.4

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  为探究磐安白术多糖结构、性能及应用潜力,研究人员对其进行分离鉴定。首次从磐安白术中得到 RAMP1,确定其结构、热稳定性、流变学特性及抗氧化活性。该研究为其在食品和生物技术产业应用提供依据。

  在生命科学和健康医学领域,多糖的研究一直备受关注。多糖作为食用植物中关键的生物活性成分,有着诸多重要作用。比如膳食纤维这种多糖,能促进肠道蠕动、预防心血管疾病和糖尿病等。植物来源的多糖还因优良的流变学特性,可作为增稠剂和药物载体。
白术(Atractylodes macrocephala)是我国广泛种植的药食同源食物,现代研究发现它具有抗氧化、抗炎、抗菌等多种生物活性,其中多糖是关键活性成分。浙江磐安是白术的主要产区,但此前却没有关于磐安白术多糖结构和特性的研究报道。由于不同产地植物环境差异,磐安白术多糖的结构和聚合度很可能与其他产地不同。明确其结构,对这味药食同源食物的开发应用至关重要。而且,鉴于植物多糖的抗氧化特性,研究磐安白术多糖的抗氧化活性和流变学特性,对其在食品和制药领域的应用意义重大。

为了解决这些问题,安徽中医药大学的研究人员开展了相关研究。研究成果发表在《Carbohydrate Research》上,为磐安白术多糖在食品和生物技术产业的应用奠定了基础。

研究人员采用了多种关键技术方法。首先,通过水提醇沉、脱蛋白、脱色,再经 DEAE - 52 纤维素和 Sephadex G - 100 柱纯化,得到了精制多糖 RAMP1。然后,运用化学分析和核磁共振(NMR)技术确定其化学结构,利用扫描电子显微镜(SEM)观察其微观结构,借助热分析方法检测热稳定性,通过流变学实验研究其流变学特性,采用多种自由基清除实验评估抗氧化活性。

1. RAMP1 的纯化、均一性及组成


研究人员从磐安白术根中提取粗多糖(CAMPs),经脱蛋白、脱色处理后得到 RAMP,再经柱层析纯化得到 RAMP1。通过 UV - vis 光谱检测,发现 RAMP 在 260nm 和 280nm 处无吸收峰,表明不含蛋白质。

2. RAMP1 的结构确定


经化学和 NMR 分析,RAMP1 被确定为杂多糖,由果糖和葡萄糖组成,摩尔比为 20:1,分子量为 3494Da。这一结果明确了 RAMP1 的化学组成和结构特征,为后续研究其性能提供了基础。

3. RAMP1 的微观结构


扫描电镜分析显示,RAMP1 呈现光滑的片状结构,伴有不规则卷曲。这种微观结构特征与其宏观性质密切相关,对理解其在不同应用场景下的行为有重要意义。

4. RAMP1 的热稳定性


热分析结果表明,RAMP1 在 165°C 以下具有较高的热稳定性。这一特性使得它在一些对温度有要求的食品和生物技术领域具有潜在应用价值。

5. RAMP1 的流变学特性


流变学研究发现,温度和浓度都会影响 RAMP1 的粘度。RAMP1 溶液的粘度随剪切速率增加而降低,呈现剪切变稀行为,属于非牛顿流体。这一特性决定了它在食品加工、药物制剂等领域的应用方式和效果。

6. RAMP1 的抗氧化活性


RAMP1 对 DPPH、超氧阴离子、ABTS 和羟基自由基均有显著的剂量依赖性抗氧化活性,其中对羟基自由基的抑制作用最强,在 8mg/mL 时抑制率可达 83.97±1.62%。这表明 RAMP1 在抗氧化相关的食品和医药领域有很大的开发潜力。

研究首次明确了磐安白术多糖 RAMP1 的结构、流变学特性和抗氧化性能。其独特的结构和优良的性能,为在食品工业中作为增稠剂、稳定剂,以及在医药领域作为抗氧化剂等应用提供了理论依据。这不仅加深了人们对磐安白术多糖的认识,也为药食同源植物多糖的开发利用开辟了新方向,推动了食品和生物技术产业的发展。

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