《Food Research International》:Comprehensive structural analysis and immunostimulant activity of complex polysaccharides from dietary fibers of biribá (
Annona mucosa) pulp, a tropical fruit from Amazon region
编辑推荐:
•首次对 Biribá膳食纤维进行了结构表征。•鉴定出六种结构不同的多糖。•SDF 含有 HG、AG-II 和高取代度葡糖基木聚糖。•IDF 含有酸性木聚糖、木葡聚糖/甘露聚糖和纤维素。•Biribá SDF 无细胞毒性,并能刺激巨噬细胞产生 NO。引言国际食品法典委员会 (
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首次对 Biribá膳食纤维进行了结构表征。
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鉴定出六种结构不同的多糖。
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SDF 含有 HG、AG-II 和高取代度葡糖基木聚糖。
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IDF 含有酸性木聚糖、木葡聚糖/甘露聚糖和纤维素。
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Biribá SDF 无细胞毒性,并能刺激巨噬细胞产生 NO。
引言
国际食品法典委员会 (FAO, 2009) 将膳食纤维 (DF) 定义为由十个或更多单体单元组成的碳水化合物聚合物,这些聚合物不会被人体小肠内的内源性酶水解。传统上,膳食纤维根据其水溶性分为水溶性膳食纤维 (SDF) 和不溶性膳食纤维 (IDF)。然而,这种分类方法越来越被认为不足以捕捉膳食纤维多样的生理效应,这些效应主要由其物理化学特性和精细化学结构决定,而不仅仅是溶解度 (Opperman et al., 2025)。
膳食纤维由一组高度异质性的多糖组成,它们在单糖组成、糖苷键、异构体构型、摩尔质量和支化度方面存在差异 (Puhlmann & de Vos, 2022)。多糖之间的结构变异及其比例可能导致不同的生理效应 (Beukema et al., 2020; Beukema et al., 2021; Do Nascimento, Winnischofer, et al., 2017),包括增加消化物粘度、胆汁酸螯合、粪便体积增加以及减少结肠转运时间 (Carlson et al., 2018)。某些膳食纤维多糖还可以调节肠道菌群的组成和代谢活性,因为它们的利用取决于特定微生物分类群编码的碳水化合物活性酶 (CAZymes) 库 (Cantu-Jungles & Hamaker, 2020; Flint et al., 2012)。此外,一些多糖直接与肠道上皮和免疫细胞相互作用,有助于维持屏障完整性和调节炎症反应 (Cai et al., 2029)。
在归因于膳食纤维的不同生物活性中,其调节免疫反应的能力受到了极大关注。来自不同结构类别的多糖,包括同型半乳糖醛酸、鼠吴半乳糖醛酸和阿拉伯半乳聚糖,这些多糖常见于水果的水溶性膳食纤维组分中,可以与免疫细胞,特别是巨噬细胞相互作用。巨噬细胞在先天免疫中起核心作用,并被广泛用作评估膳食纤维多糖免疫调节潜力的体外模型。此外,作为肠道粘膜的驻留免疫细胞,它们是研究食用后源自食物的多糖效应的生物学相关靶点。它们可能调节细胞因子产生、炎症信号通路、细胞和功能极化,这些反应可能会根据这些多糖之间的相对比例及其特定结构特征而受到影响 (Do Nascimento, Winnischofer, et al., 2017; Schepetkin & Quinn, 2006; Tamiello et al., 2017)。
热带水果是生物活性化合物的重要但尚未被充分探索的来源,包括构成膳食纤维的复杂多糖 (Da Silva et al., 2025)。其中,番荔枝 (Annona mucosa Jacq.,以前归类于 Rollinia 属),俗称 biribá 或甜瓜栗,是一种分布在加勒比地区和亚马逊地区的果树,其果实被新鲜食用或加工成各种食品 (例如 果汁、甜点和果酱) (Falc?o et al., 1981)。尽管具有区域重要性,但对其膳食纤维多糖的结构特征和生物特性知之甚少。因此,本研究旨在提取、纯化和表征 biribá 果肉中膳食纤维多糖的结构,并评估其体外对巨噬细胞的影响。
章节摘要
植物材料
成熟的 biribá (Annona mucosa Jacq.) 果实于 2023 年 5 月从巴西阿马逊州玛瑙斯的一个当地市场购买 (坐标:3°08′28.4"S, 60°01′20.3"W)。遗传资源的使用已在巴西遗传资源管理系统 (SISGEN) 中登记,登记号为 A506305。果实去皮,手动去籽,获得 3.4 公斤 biribá 果肉。果肉经过冻干 (609 克)、研磨并储存以备进一步实验。
结果
冻干后测定 biribá 果实新鲜果肉的水分含量为 82.5%。干燥的 biribá 果肉 (609 克) 经酶 - 重量法处理,随后进行离心和透析,基于干重获得 18% 的总膳食纤维 (TDF)。其中,6% (37 克) 为水溶性膳食纤维 (AMSDF),12% (74 克) 为不溶性膳食纤维 (AMIDF)。
讨论
biribá 果实 (Annona mucosa) 表现出高水分含量 (82.5%),与先前报道的同物种值 (83–87%) 密切吻合 (Berto et al., 2015; Santiago et al., 2022)。biribá 的总膳食纤维 (TDF) 含量为干重 18%;据我们所知,此前尚未报道过该物种的膳食纤维含量。总体而言,这一 TDF 与其他番荔枝属 (Annona) 水果的报道值相当,包括 araticum (21%) (Schiassi et al., 2018),
结论
本研究首次全面表征了构成 biribá (Annona mucosa) 果实果肉可溶性和不溶性膳食纤维组分的复杂多糖的结构。在 SDF 组分中,鉴定出高度甲基酯化的同型半乳糖醛酸、Ⅱ 型阿拉伯半乳聚糖和高取代度葡糖基木聚糖,而 IDF 组分中除纤维素残留物外,还含有木葡聚糖、甘露聚糖和低取代度葡糖基木聚糖。共同,它们的
CRediT 作者贡献声明
Dib Mady Diniz Gomes: 写作 – 原稿,方法论,调查。Rhandria Sampaio de Souza: 写作 – 原稿,方法论,调查。Fernanda Fogagnoli Simas: 写作 – 审阅与编辑,方法论,调查,资金获取,概念化。Marcello Iacomini: 监督,资金获取。Lucimara M.C. Cordeiro: 写作 – 审阅与编辑,监督,项目管理,资金获取,形式分析。
未引用的参考文献
Cipriani et al., 2008
Estrada-Reyes et al., 2010
Lim, 2012
Lima et al., 2012
Montero et al., 2018
Montero et al., 2020
Morimoto, Urayama, Tanaka and Ai, 2024
Pedro et al., 2020
Ramezani et al., 2024
Ribeiro, Gon?alves, Bicalho, Fernandes and Vendramim, 2020
Schneider et al., 2020
利益冲突声明
作者声明,他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系,可能会影响本论文中报道的工作。
致谢
作者感谢 CAPES (资助代码 001, PROEX – 拨款编号 88881.924191/2023-01 和 CAPES-PRINT 项目)、CNPq (拨款编号 404717/2016-0, 310731/2021-6, 403295/2021-1)、Funda??o Araucária 以及 UFPR/R/PRPI/COFPI (Edital N 20/2025 – 研究活动支持 - 通用) 提供的财政支持。作者还感谢 UFPR 核磁共振中心记录 NMR 图谱。
Dib Mady Diniz Gomes|Rhandria Sampaio de Souza|Fernanda Fogagnoli Simas|Marcello Iacomini|Lucimara M.C. Cordeiro