金黄石斛活性多糖的纯化、结构表征及其对小鼠炎症性肠病的治疗作用

本研究针对炎症性肠病(IBD)这一全球公共卫生挑战，从传统药用植物金黄石斛(Dendrobium chrysotoxum Lindl, DC)中分离纯化出新型多糖组分DCP。研究人员通过色谱、光谱和甲基化分析等技术解析其结构为乙酰化葡甘露聚糖(分子量19.7 kDa，主链含→4)-β-??-Glcp-(1→等特征单元)，并在DSS诱导的IBD小鼠模型中证实其显著改善结肠损伤、降低疾病活动指数(DAI)等疗效。该研究为植物多糖在IBD治疗中的应用提供了重要理论依据。

　　

炎症性肠病(IBD)被世界卫生组织列为21世纪最难治愈的疾病之一，全球发病率持续攀升，尤其在快速发展的中国等国家呈现显著增长趋势。这种慢性胃肠道疾病表现为腹痛、腹泻、直肠出血等症状，现有治疗手段如免疫抑制剂虽能缓解症状，但存在感染风险增加、器官毒性等副作用。面对这一严峻挑战，传统药用植物——尤其是具有"石斛"之称的兰科植物，因其丰富的生物活性成分而备受关注。其中，多糖作为石斛的主要活性成分，已被证实具有抗炎、免疫调节等多种药理作用，但金黄石斛(Dendrobium chrysotoxum Lindl)多糖的结构特征与生物活性仍属未知领域。

广东省农业科学院环境园艺研究所的研究人员开展了一项突破性研究，他们从11月龄金黄石斛茎部提取纯化得到水溶性多糖DCP，通过综合运用高效液相色谱(GPC)、红外光谱(FT-IR)、核磁共振(NMR)等技术解析其精细结构，并在葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的IBD小鼠模型中评估其治疗效果。研究发现，这种分子量为19.7 kDa的乙酰化葡甘露聚糖具有独特的主链结构：由→4)-β-??-Glcp-(1→、→4)-β-??-Manp-(1→和→4,6)-β-??-Manp-(1→构成重复单元，分支度仅6.62%，并含有→4)-3-O-乙酰基-β-??-Manp-(1→等特征结构。动物实验显示，中剂量DCP(100 mg/kg)治疗能显著改善IBD小鼠的结肠组织病理损伤，抑制DSS导致的结肠缩短，降低疾病活动指数评分。

研究人员采用多学科技术手段开展系统研究：通过DEAE-52纤维素柱和Sephadex G-100凝胶柱实现多糖分级纯化；采用高效液相色谱-蒸发光散射检测器联用技术测定分子量；结合甲基化分析和GC-MS解析糖苷键类型；运用600 MHz核磁共振仪获取¹H、¹³C及二维谱(HSQC、HMBC)数据完成结构鉴定；建立DSS诱导的C57BL/6小鼠IBD模型评估治疗效果。

在结构表征方面，研究获得多项重要发现：

1. 分子量与单糖组成：GPC分析显示DCP为均一组分(PDI=2.06)，单糖组成中甘露糖(57.30%)和葡萄糖(39.42%)占主导，这与FT-IR检测到的872.6 cm^-1处β-甘露糖特征峰相互印证。
2. 糖链构型：甲基化-GC/MS分析揭示主链主要由→4)-Glcp-(1→和→4)-Manp-(1→构成，分支点为→4,6)-Manp-(1→，与¹³C NMR谱中δ 102.59 ppm(→4)-β-??-Glcp)等特征信号高度吻合。
3. 乙酰化修饰：HMBC谱中δ 2.15/20.43 ppm相关信号证实存在3-O-乙酰基-β-??-Manp和2-O-乙酰基-α-??-Manp修饰，这种特殊结构可能与其生物活性密切相关。

在药效评价方面，研究取得显著成果：

1. 临床症状改善：中剂量DCP组(100 mg/kg)小鼠的疾病活动指数(DAI)评分较模型组显著降低(P<0.05)，表现为粪便隐血减少、体重下降缓解。
2. 结肠保护作用：DCP处理组结肠长度较模型组增加，组织学评分显示杯状细胞和隐窝结构保存完好，炎症细胞浸润减少，其中MDCP组的病理改善最为显著(P<0.001)。
3. 剂量效应关系：研究意外发现中剂量DCP效果优于高剂量(200 mg/kg)，提示存在最佳治疗窗口。

这项研究首次系统阐明了金黄石斛多糖DCP的精细结构特征，证实其作为乙酰化葡甘露聚糖可通过调节肠道炎症反应发挥IBD治疗作用。特别值得注意的是，DCP分子中特殊的O-乙酰化修饰和适度分支结构(6.62%)可能与其生物活性密切相关，这为设计新型抗炎多糖药物提供了重要结构参考。与传统IBD治疗药物相比，植物多糖具有安全性高、副作用小的优势，本研究为开发源自金黄石斛的天然抗IBD制剂奠定了坚实基础。未来研究可进一步探索DCP通过NF-κB等信号通路调控炎症反应的具体分子机制，并优化提取工艺以获得更高纯度的活性多糖。