Xylaria sp. L1子实体多糖XYLP-II的结构解析及其抗菌与抗氧化活性研究

本研究从Xylaria sp. L1子实体中纯化获得新型多糖XYLP-II，通过FT-IR、甲基化及NMR技术解析其主链为→4)-α-D-Glcp-(1→2)-α-D-Glcp-(1→，分支结构连接于O6位。实验表明XYLP-II对革兰氏阳性菌抗菌活性显著，通过破坏细胞壁/膜增强通透性；体外抗氧化实验显示其通过提升SOD、CAT、GSH-PX活性及抑制MDA保护小鼠空肠黏膜上皮细胞，为Xylaria多糖在食品添加剂和抗氧化治疗中的应用提供理论依据。

　　

在功能性食品和天然药物开发领域，真菌多糖因其独特的生物活性备受关注。Xylaria属真菌作为传统药用资源，虽已知其具有抗炎和保肝作用，但关于其多糖成分的结构与功能研究仍存在显著空白。尤其缺乏对特定菌株（如Xylaria sp. L1）多糖的精细结构解析及其作用机制的深入探索，这严重限制了该类多糖在食品工业和医学领域的规模化应用。

针对这一科学问题，来自中国的研究团队在《International Journal of Biological Macromolecules》发表了关于Xylaria sp. L1子实体多糖XYLP-II的系统研究。该研究通过热水提取结合DEAE-cellulose 52离子交换色谱纯化获得XYLP-II（得率45.53%），综合运用分子量测定、单糖组成分析、FT-IR（傅里叶变换红外光谱）、甲基化分析和核磁共振（NMR）技术解析其结构，并通过细菌培养模型和小鼠空肠黏膜上皮细胞氧化损伤实验评估其生物活性。

关键技术方法
研究采用热水提取-树脂脱色-酶解法纯化多糖，通过高效凝胶渗透色谱（HPGPC）测定分子量为345.43 kDa。单糖组成分析显示XYLP-II仅含葡萄糖。抗菌实验选用革兰氏阳性菌株，通过测定细胞膜通透性变化（荧光探针法）评估机制；抗氧化实验通过检测超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-PX）活性和丙二醛（MDA）含量评价细胞保护作用。

研究结果

结构特征
XYLP-II的主链由→4)-α-D-Glcp-(1→2)-α-D-Glcp-(1→重复单元构成，分支结构α-D-Glcp-(1→6)-α-D-Glcp-(1→连接于主链O6位。这种高度分支化的结构可能与其生物活性密切相关。

抗菌活性
XYLP-II对革兰氏阳性菌（如金黄色葡萄球菌）表现出强抑制作用，机制研究表明其通过破坏细菌细胞壁完整性及增加细胞膜通透性（荧光染料摄入量提升2.1倍）实现杀菌效果。

抗氧化机制
在H₂O₂诱导的小鼠空肠黏膜上皮细胞氧化损伤模型中，XYLP-II处理组SOD、CAT、GSH-PX活性分别提高68.3%、54.7%和72.1%，同时MDA含量降低41.8%，证实其通过激活内源性抗氧化酶系统和抑制脂质过氧化发挥保护作用。

结论与意义
该研究首次阐明Xylaria sp. L1来源多糖XYLP-II的精确结构及其双功能活性机制。结构上，独特的O6位分支α-1,6糖苷键可能为活性关键位点；功能上，其通过物理破坏细菌膜结构和调控氧化应激通路实现抗菌-抗氧化协同效应。这不仅填补了Xylaria多糖结构-功能关系的认知空白，更为开发基于真菌多糖的天然防腐剂和氧化应激相关疾病（如肠道炎症）治疗剂提供了分子基础。作者Yitao Wang和Nan Shen等强调，后续研究可针对XYLP-II的结构修饰以优化其生物利用度，推动其在功能食品和生物医药领域的实际应用。