基于超滤技术优化菊花多糖的分离纯化及其抗氧化与抗炎活性研究

本研究针对菊花粗多糖(PCM-C)传统提取方法效率低、活性易受损的问题，采用超滤技术结合响应面法优化分离工艺（最佳条件：0.27 MPa/51°C/2.9 mg/mL），获得两种多糖PCM-I和PCM-II。FT-IR和SEM证实其结构特征，活性实验显示PCM-II抗氧化能力突出（DPPH清除率76.8%），PCM-I在25 μg/mL浓度下显著抑制炎症因子（IL-6降低52.17%），为功能性食品和药物开发提供新思路。

　　

菊花作为中国传统药用植物，其多糖成分因具有抗氧化、免疫调节等活性而备受关注。然而，传统热水提取法存在效率低、高温易破坏活性等问题，且多糖的精细分离与功能验证体系尚不完善。为此，安徽师范大学生命科学学院Hua Hang团队在《International Journal of Biological Macromolecules》发表研究，通过超滤技术优化黄山贡菊多糖的分离工艺，并系统评价其生物活性。

研究采用三因素三水平Box-Behnken设计结合响应面法(RSM)优化超滤参数，通过FT-IR和SEM表征多糖结构，采用DPPH/ABTS自由基清除实验评估抗氧化能力，以脂多糖(LPS)诱导的RAW264.7巨噬细胞模型检测抗炎效应。

材料与方法
实验以黄山贡菊为原料，通过热水提取获得粗多糖(PCM-C)，采用Sevage法脱蛋白后，通过超滤系统（截留分子量10 kDa）分离得到PCM-I和PCM-II。关键参数通过单因素试验和RSM建模确定，活性检测包括4种自由基清除实验及炎症因子(IL-1β、IL-6、TNF-α)表达分析。

结果

1. 超滤工艺优化：建立膜通量二次回归模型（R²
   =0.987），最优条件为压力0.27 MPa、温度51°C、浓度2.9 mg/mL，膜通量达39.26±0.1 L/m²
   ·h。
2. 结构表征：FT-IR显示PCMs具有典型多糖吸收峰（3400 cm^-1
   羟基峰，1600 cm^-1
   羧酸根振动），SEM显示无定形粉末形态。
3. 抗氧化活性：PCM-II表现最优，对DPPH、羟基自由基、ABTS清除率分别为76.8%、89.6%、78.3%，还原力达77.2%。
4. 抗炎作用：PCM-I在25 μg/mL浓度下显著抑制NO释放（87.78%），下调IL-6（52.17%）和TNF-α（33.02%）表达。

结论与意义
该研究首次将超滤技术应用于菊花多糖的精准分离，证实PCM-I通过调控RAW264.7细胞炎症通路（可能涉及NF-κB信号）发挥抗炎作用，而PCM-II的强抗氧化活性与其分子量分布和官能团相关。成果为天然多糖的绿色分离和功能食品开发提供了技术参考，尤其对代谢综合征相关炎症的干预策略具有潜在应用价值。