来自菊状Chrysanthemum morifolium Ramat的阿拉伯半乳聚糖蛋白质组分的物理化学、流变学和抗氧化特性

《Food Hydrocolloids》:Physicochemical, rheological and antioxidant properties of an arabinogalactan protein fraction from Chrysanthemum morifolium Ramat

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月22日 来源:Food Hydrocolloids 13.8

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  •从C. morifolium中成功分离出了阿拉伯半乳聚糖蛋白(AGPs)。•对这些AGPs的结构特征和流变性质进行了研究。•AGPs显示出在食品应用中作为天然抗氧化剂的潜力。引言阿拉伯半乳聚糖蛋白(AGPs)是复杂的巨分子多糖蛋白,广泛分布于植物细胞壁和细胞外基质中,在植物的生

  
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    从C. morifolium中成功分离出了阿拉伯半乳聚糖蛋白(AGPs)。
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    对这些AGPs的结构特征和流变性质进行了研究。
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    AGPs显示出在食品应用中作为天然抗氧化剂的潜力。

引言

阿拉伯半乳聚糖蛋白(AGPs)是复杂的巨分子多糖蛋白,广泛分布于植物细胞壁和细胞外基质中,在植物的生长、发育和应激反应中起着关键作用。从结构上看,AGPs的特点是含有丰富的羟脯氨酸、丝氨酸、丙氨酸和苏氨酸残基,这些残基通过O-糖基化作用与高度分支的阿拉伯半乳聚糖链共价结合(Seifert & Roberts, 2007; Silva et al., 2025)。这种独特的结构赋予了AGPs极佳的物理化学性质,包括高水溶性、乳化能力和粘度调节效应,使得它们成为食品系统中功能性水胶体的理想候选材料(Li et al., 2018; Wang et al., 2026)。近年来,植物来源的AGPs不仅因其技术功能特性而受到关注,还因其生物活性潜力受到重视,例如免疫调节、益生元和抗氧化作用(Bera et al., 2017; Classen et al., 2006; Harris et al., 2020)。
AGPs的物理化学和功能表现很大程度上取决于其植物来源、分子特性和结构构型。分子量、单糖组成和分支程度等参数共同决定了它们的流变行为、乳化能力和表面活性(Han et al., 2019; Redgwell et al., 2005; Rousi et al., 2019)。因此,从新植物来源中发现、鉴定并表征AGPs具有基础性和应用性意义,特别是对于开发具有定制功能的水胶体而言。Chrysanthemum morifolium是一种在东亚广泛栽培的植物,长期以来被用作药用草本和功能性饮料成分(Liu et al., 2024)。尽管已有研究表明C. morifolium中的多糖具有抗氧化、抗血管生成、益生元和免疫刺激作用,但这些研究通常针对的是总多糖而非具有特定结构特性的AGPs(Liang et al., 2014; W. Wang et al., 2024; Y. Wang et al., 2024; Zheng et al., 2015a; Zheng et al., 2015b)。迄今为止,尚无全面系统地研究这种植物来源的AGPs的物理化学性质、分子结构和结构依赖的流变行为。
尽管AGPs中的蛋白质比例相对较低,但富含羟脯氨酸的蛋白质骨架是其与非蛋白质植物多糖的主要区别特征(Seifert & Roberts, 2007; Showalter & Basu, 2016)。蛋白质部分为糖链的附着提供了支架,并有助于其分子组织和物理化学性质的形成。因此,分析蛋白质含量和氨基酸组成非常重要,不仅因为蛋白质含量较高,还因为这些参数提供了支持AGPs鉴定和理解其结构-功能关系的重要证据。
鉴于这一知识空白,本研究旨在从C. morifolium中分离并表征一种AGP组分(AGPF)。采用综合方法,包括化学成分分析、单糖和氨基酸分析、甲基化分析、光谱技术、形态学和热分析以及流变评估,以阐明AGPF的结构特征和功能性质。此外,还利用2,2′-偶氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(ABTS)自由基清除能力和铁还原抗氧化能力(FRAP)测定法评估了AGPF的抗氧化能力。

章节片段

材料和化学品

C. morifolium的干燥花从中国焦作市巫枝县的本地商业供应商处获取,并由Xiaojiang Wang博士进行了鉴定。一个凭证标本(编号WXJ–HJH–20251120)被存放在浙江大学中源研究所食品研究中心(郑州)。
单糖标准品、氘氧化物、分子量截留值为3500 Da的透析袋以及DEAE-52树脂均购自上海禹源生物科技有限公司(上海)。

AGPF的提取和分离

本研究的主要原料是C. morifolium的花瓣,在筛分前先去除花柄和萼片。然后对制备好的植物材料进行依次提取:首先用75%(v/v)乙醇去除小分子化合物,接着进行热水提取、乙醇沉淀和透析,得到C. morifolium的粗提物。随后通过阴离子交换法分离出了阿拉伯半乳聚糖蛋白组分(AGPF)。

结论

本研究全面表征了从C. morifolium中分离出的AGPs组分,重点关注其物理化学性质、分子结构、流变行为和抗氧化能力。据我们所知,这是首次对该植物来源的AGPs进行系统性的结构表征研究。
鉴定出的AGPF是一种巨分子多糖复合物,其特征是总糖含量高(97.3%),蛋白质含量低。

CRediT作者贡献声明

Xingqian Ye:写作——审稿与编辑,监督。Shiguo Chen:写作——审稿与编辑,项目管理。Ishtiaq Ahmad:实验研究。Yini Fu:方法学研究。Yunyun Zheng:方法学研究。Kouadio Jean Eric-Parfait Kouamé:数据可视化,形式分析。Xiaojiang Wang:初稿写作,实验研究,资金获取,概念构思

Wang et al., 2024.

数据可用性

数据可应要求提供。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文工作的财务利益或个人关系。

致谢

本研究得到了郑州优秀青年科技人才计划(2025QNKJ043)的财政支持。
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