《Biocatalysis and Agricultural Biotechnology》:Distinct extraction methods alter physicochemical properties and bioactivities of polysaccharides extracted from Pycnoporus sanguineus
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Cong Xia|Di Huang|Lu Yu|Yang Liu|Xuemei He|Xinhong Dong|Xia Li|Hock Eng Khoo•碱性提取法展现了最佳的生物活性。•这些多糖由三螺旋结构组成。•这类多糖具有降血糖和降血脂的作用。引言Pycnoporus sa
Cong Xia|Di Huang|Lu Yu|Yang Liu|Xuemei He|Xinhong Dong|Xia Li|Hock Eng Khoo
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碱性提取法展现了最佳的生物活性。
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这些多糖由三螺旋结构组成。
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这类多糖具有降血糖和降血脂的作用。
引言
Pycnoporus sanguineus(PS),又称红橙色层孔菌,是真菌界中一种值得关注的物种。它在生态系统和人类生活中发挥着独特的作用。从分类学上来看,它属于多孔菌科的Pycnoporus属。PS的形态特征十分明显,其质地呈皮革状且类似软木。表S1展示了来自五个国家的PS在形态和分子特征方面的对比情况。PS的菌盖多为扇形、半圆形或肾形。起初,菌盖呈现鲜艳的橙红色,这种颜色的形成与朱砂成分密切相关(Schinagl等人,2023年)。该物种主要生长在低海拔和中海拔森林中各种阔叶树的倒木、树桩以及腐朽的木材上。
先前的研究表明,PS中含有多种生物活性成分,除了主要的生物活性物质喹啉类外,还包括多糖、多酚和有机酸等。这些化合物被证实具有多种治疗作用,比如促进肌肉再生、调节湿气和痰液,以及缓解风湿病(Aly等人,2011年)。多糖是PS中的主要大量营养物质,它们不仅是细胞壁的主要结构成分,还是一种重要的能量来源。
目前已有多种化学和生物物理方法被用于多糖的提取(Huang等人,2021年)。现有文献记载了使用乙醇沉淀法从PS中提取多糖的方法。Lee等人(2012年)证明,可在80℃下用质量比为1:100的水从冻干的PS菌丝体中提取多糖,之后再用95%的乙醇进行沉淀。此外,还有研究使用无水乙醇从PS的冻干子实体中提取并沉淀多糖(Huang等人,2023年)。另一项研究则表明,可以使用热水提取法从PS菌株的烘干子实体中提取多糖(Von Dentz等人,2021年)。传统上,酒精沉淀法一直是提取多糖的常用方法。不过,本研究提出了一种新方法,即引入多种新的提取技术来从PS的干燥子实体中提取多糖,这些新技术包括热水提取、碱性提取、酸性提取和酶促提取。
由于多糖是结构复杂的生物大分子,不同的提取方法会直接影响其结构特性(Lu,2023年)。因此,所采用的提取方法可能会影响多糖的生物活性。Sun等人(2021年)发现,热水提取导致的较高温度会破坏多糖中的糖苷键。酶对糖苷键的作用是这一过程中的关键因素。具体而言,α-淀粉酶是一种能够催化多糖中α-1,4糖苷键断裂的酶,研究表明,在较高温度下它有助于提高这些物质的溶解度(Zhu等人,2025年)。使用酸或碱也能加速这一过程,这是因为这类物质能够破坏植物细胞壁的完整性,打破酯键,从而释放出更多游离单糖(Lu,2023年)。
章节节选
样品与试剂
本实验中使用的PS样品采自中国云南省,采样地点的海拔高度在1,000米到1,500米之间。PS的子实体由广西农业科学院的真菌学家进行了鉴定和确认。后续的鉴定工作则是通过形态观察以及5%氢氧化钾检测来完成的(Téllez-Téllez等人,2016年)。所使用的试剂包括
总糖含量、总蛋白含量及葡萄糖醛酸含量
实验结果显示,HWE的总糖含量最高,而AKE、ENE和BFE的总糖含量则较低(见表1)。热水提取时较高的温度是导致这一现象的主要原因。多糖的提取过程对温度变化较为敏感(Zhao等人,2017年)。AKE中总糖含量较低,很可能是由于提取过程中杂质被过度洗脱所致,
结论
本研究探讨了不同提取方法对PS多糖的理化性质和生物活性的影响。研究结果表明,包括热水提取、碱性提取和酶辅助提取在内的多种提取方法均能有效提取PS多糖。其中,通过碱性提取法得到的多糖表现出最佳的抗氧化性能
CRediT作者贡献说明
Xia Li:撰写——审阅与编辑,项目管理。Hock Eng Khoo:撰写——审阅与编辑,监督工作,资金筹集。Xuemei He:监督工作,资源协调,资金筹集。Xinhong Dong:撰写——审阅与编辑,方法设计。Lu Yu:资源协调,实验研究。Yang Liu:结果验证,概念构思。Cong Xia:撰写——初稿撰写,实验研究。Di Huang:撰写——初稿撰写,方法设计
利益冲突声明
Hock Eng Khoo和Xuemei He声明,本研究得到了桂林理工大学和广西科技计划的资助。两位作者表示,他们不存在任何其他可能影响本文研究结果的已知利益冲突或个人关系。
致谢
本研究得到了桂林理工大学的科研启动基金(编号:RD2000002363)以及广西科技计划(编号:Guike AB23075138)的资助。