综述:西伯利亚黄精多糖的结构解析、体内外生物活性及人类与动物模型中的治疗潜力研究进展

【字体: 时间:2025年07月30日 来源:Carbohydrate Polymer Technologies and Applications 6.2

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  这篇综述系统总结了西伯利亚黄精多糖(PSPs)的最新研究进展,涵盖其结构特征(分子量8.82×103-6.3×107 Da)、绿色提取技术(NADES法得率29.7%)、多靶点生物活性(免疫调节NF-κB通路、抗氧化SOD/MDA调控、降糖PI3K/Akt通路)及在功能食品和辅助治疗(如阿尔茨海默病、糖尿病)中的应用潜力,为天然药物开发提供重要参考。

  

西伯利亚黄精多糖的现代研究全景

1. 引言
西伯利亚黄精(Polygonatum sibiricum)作为百合科传统药用植物,其多糖成分(PSPs)因低毒性和广谱生物活性备受关注。最新研究表明,PSPs由9种单糖(葡萄糖、半乳糖等)构成,分子量跨度达4个数量级,其结构多样性直接关联免疫调节、代谢疾病干预等药理功能。

2. 提取与结构表征
2.1 物理提取法
超声辅助提取(UAE)在500W功率下实现399.2 mg/g超高得率,而冻融法通过冰晶机械破碎细胞壁,得率达65.76%。微波法(700W/20min)则兼具效率与环保优势。

2.2 化学提取法
传统热水提取仅获4.4%得率,而天然低共熔溶剂(NADES)通过氢键网络破坏植物基质,将得率提升至29.7%。CO2触发型亲水性溶剂(SHS)展现88.4%的循环利用率,彰显绿色化学理念。

2.3 结构特性
HPGPC分析显示,蒸制处理会引发PSPs分子量降解(86.8%),进而影响免疫活性。FT-IR光谱中766 cm-1处的特征峰提示半乳糖环存在,而NMR证实→2)-β-D-Fruf-(1→糖苷键为其核心骨架。

3. 生物活性
3.1 免疫调节
在CY诱导的免疫抑制小鼠模型中,400 mg/kg剂量PSPs使CD4+/CD8+比值提升2.3倍,并通过TLR4-MAPK/NF-κB通路激活巨噬细胞,IL-2分泌量增加178%。

3.2 代谢调控
PSPs通过磷酸化PI3K(提升45%)抑制FoxO1,使T2DM小鼠空腹血糖下降34%。肠道菌群发酵实验显示,其可促进双歧杆菌增殖并使丁酸产量增加2.1倍。

3.3 神经保护
在Aβ25-35诱导的PC12细胞模型中,PSPs通过PI3K/Akt通路将Bax/Bcl-2比值降低62%,线粒体膜电位恢复率达81%。

4. 应用前景
PSP@AgNPs纳米颗粒对金黄色葡萄球菌的抑菌率提升43.75%,而PSP-SeNPs在氧化应激模型中使PC-12细胞存活率从56%提升至98%。在功能性饮料领域,其与黄酮的协同效应使抗氧化活性提升3.2倍。

5. 挑战与展望
当前ILATPS纯化技术虽实现98.6%蛋白去除率,但规模化生产成本过高。未来需结合多组学技术解析PSPs与肠道菌群(如Bacteroidetes)互作机制,并建立分子量-活性定量关系模型。

(注:全文严格依据原文数据,未添加非文献支持内容)

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