通过级联膜技术从指形香橼中提取的不同分子量多糖的物理化学性质及其体外抗氧化和抗炎活性

《Chemical and Biological Technologies in Agriculture》：Physicochemical properties and in vitro antioxidant and anti-inflammatory activities of graded polysaccharides from finger citron obtained by cascade membrane technology

　　

摘要

背景

指形柠檬（Citrus medica L. var. sarcodactylis Swingle）是一种常见的可食用水果，具有作为功能性食品开发的巨大潜力。多糖是其主要的生物活性成分之一，但这些多糖的结构与活性之间的关系尚不明确。

方法与结果

本研究采用逐级膜分离技术将指形柠檬多糖分离成不同分子量的组分。通过将粗提物依次通过截留值为100、50、10和1 kDa的超滤膜，得到了四种不同的组分——分别命名为FSP-1至FSP-4。随后对这些组分进行了比较分析，以评估其物理化学特性以及抗氧化和抗炎能力。FT-IR光谱显示，这四种组分均呈现出与多糖结构相关的典型吸收峰；不过，在单糖组成及其他结构特征方面，各组分之间存在显著差异。其中，FSP-1的得率最高（50.41%），粒径最大（153.55纳米），相对分子量最高（106.04 kDa），泽塔电位最负（?32.95 mV），总糖含量和尿酸含量也最高（分别为67.31%和41.21%）。此外，这四种组分都具有显著的抗炎和抗氧化活性。在25–200 μg/mL的浓度范围内，各组分抑制LPS刺激的RAW264.7巨噬细胞中一氧化氮生成的效率如下：FSP-1（49.59%）＞FSP-4（29.63%）＞FSP-2（23.05%）＞FSP-3（22.50%）。FSP-1还具有最强的羟基自由基清除能力（IC₅₀ = 1.24 ± 0.24 mg/mL），以及较强的DPPH^·和ABTS^·自由基清除能力。此外，与其他组分相比，FSP-1在减轻Caco-2细胞中由H₂O₂引发的氧化损伤方面效果更佳。FSP-1的这种保护作用很可能与其能够显著增强细胞内的天然抗氧化系统——包括过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽（GSH）——同时降低丙二醛（MDA）和活性氧（ROS）等氧化应激指标的水平有关。这些生物活性可能与FSP-1的成分及其物理化学特性有关，比如其较高的半乳糖醛酸含量和较大的粒径。

结论

上述研究结果表明，不同分子量的指形柠檬多糖在物理化学性质以及体外抗炎和抗氧化活性方面存在显著差异。在所测试的浓度范围内，FSP-1表现出最佳的总体生物活性，这表明它有潜力作为功能性食品和营养品中的健康促进成分。

图表摘要