利用超声波和酶辅助的深度共晶溶剂法从Prunus cerasifera Ehrh中提取多糖：工艺比较与优化、结构表征以及抗氧化和降血糖活性研究

《Chemical and Biological Technologies in Agriculture》：Ultrasound and enzyme-assisted deep eutectic solvent extraction of polysaccharides from Prunus cerasifera Ehrh.: process comparison and optimization, structural characterization, antioxidant and hypoglycemic activities

　　

摘要

背景

近年来，来自野生水果资源的多糖因其显著的生物活性而受到了广泛关注。Prunus cerasifera Ehrh. 是一种具有重要应用价值的野生水果物种，其中所含的多糖是其关键生物活性成分之一。本研究建立了一种绿色高效的超声辅助酶法深共晶溶剂提取（UE-DES）方法，用于从 Prunus cerasifera Ehrh. 中提取多糖（PCCP）。通过比较提取效率、成分和生物活性，将 UE-DES 与传统方法进行了对比，并对其提取过程进行了机制研究。纯化后获得了两种均质多糖 PCCP-1 和 PCCP-2。利用光谱和色谱技术分析了它们的理化性质，并通过甲基化和 Smith 降解法阐明了其结构。

结果

实验结果表明，UE-DES 的最佳条件为：氯化胆碱与草酸的摩尔比为 1:2，水分含量为 20%，超声功率为 304 W，液固比为 20:1 mL/g，超声温度为 53°C。在这些条件下，PCCP 的提取率为 26.23 ± 0.42%。DES-4 系统还表现出优异的可重复使用性和稳定性。PCCP-1 和 PCCP-2 均为三螺旋结构的吡喃糖类酸性多糖，具有结晶与非结晶共存的形态，并具有优异的热稳定性。然而，它们的表面形态存在显著差异。PCCP-1 和 PCCP-2 的分子量分别为 253.31 kDa 和 231.25 kDa。这两种多糖主要由岩藻糖、阿拉伯糖、葡萄糖、半乳糖、木糖和甘露糖组成。主链通过糖苷键连接，结构式为 →6)-Glcp-(1→,→4)-Glcp-(1→,→6)-Galp-(1→,→3)-Galp-(1→，并含有分支结构 →3,6)-Manp-(1→ 和 →2,4)-Galp-(1→。生物活性测试显示，PCCP-1 对 DPPH·、ABTS·⁺ 和羟基自由基具有显著的抗氧化活性，半抑制浓度（IC₅₀）分别为 0.15 mg/mL、0.18 mg/mL 和 0.12 mg/mL。其 Fe²⁺ 还原能力为 0.21 mg/mL，能够将 H₂O₂ 损伤的 HepG2 细胞的存活率恢复至 87.56%。PCCP-2 对 α-淀粉酶和 α-葡萄糖苷酶的 IC₅₀ 值分别为 0.54 mg/mL 和 0.48 mg/mL，并能显著促进胰岛素抵抗细胞中的葡萄糖消耗和肝糖原合成。

结论

本研究为 PCCP 的绿色高效提取及其在药物开发中的应用提供了理论基础。

图形摘要

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