Aktiviti Menggalakkan Kesihatan Dan Mekanisme Berkaitan Poligonati Rhizoma Polisakarida

Abstrak:

Polygonati Rhizoma, homologi khas perubatan dan makanan, mempunyai kesan anti-keletihan, anti-penuaan, pengawalseliaan metabolik, imunomodulator, anti-radang, neuroprotektif, anti-diabetes dan anti-kanser yang luar biasa. Antara fitokimia bioaktif dalam Polygonati Rhizoma, polisakarida memainkan peranan penting dalam aktiviti menggalakkan kesihatan melalui mekanisme yang dinyatakan di atas dan potensi kesan sinergi dengan bioaktif lain. Dalam ulasan ini, kami memperkenalkan secara ringkas biosintesis polisakarida yang dikemas kini, kaedah penulenan, pencirian struktur, dan aplikasi makanan, dan membincangkan secara terperinci aktiviti biologi polisakarida Polygonati Rhizoma dan mekanisme yang berkaitan, bertujuan untuk meluaskan penggunaan Polygonati Rhizoma sebagai fungsian. makanan dan ubat.

Kata kunci:Polygonati Rhizoma; homologi perubatan dan makanan;polisakarida;harta yang menggalakkan kesihatan; mekanisme sinergi

KLIK SINI UNTUK MENGETAHUI CISTNACHEHARTA MENGGALAKKAN KESIHATAN

1. Pengenalan

Direkodkan dengan baik dalam Kamus Suruhanjaya Perubatan Cina dan Suruhanjaya Farmakope Cina, Polygonati Rhizoma ("Huangjing" dalam bahasa Cina) mempunyai aktiviti menggalakkan kesihatan yang luar biasa, termasuk menambah Qi, menyuburkan Yin, melembapkan paru-paru, menguatkan limpa, menguatkan buah pinggang, menambah tenaga. , dan menguatkan imuniti [1,2]. Digunakan secara meluas dalam perubatan tradisional Cina, Polygonati Rhizoma digunakan dalam merawat demam influenza, mastitis, pening, batuk, keletihan, lemah, diabetes melitus, disfungsi seksual, senak, kurang selera makan, sakit pinggang, sakit teruk, dan masalah paru-paru [3– 5]. Sebagai homologi khas perubatan dan makanan, permintaan tahunan untuk Polygonati Rhizoma terus meningkat [6].

Khususnya, Polygonati Rhizoma disediakan daripada rizom Polygonatum sibiricum Redoute, P. kingianum Coll.et Hemsl dan P. cyrtonema Hua [7–9]. Di antara tiga herba tradisional mentah, P. cystoma adalah optimum dari segi kualiti dan hasil, endemik ke China (tengah dan timur) dan ditanam secara meluas di bawah hutan [10]. Sementara itu, P. sibiricum kebanyakannya disebarkan di utara China, Korea Utara, dan Mongolia [11]. Tambahan pula, P. kingianum, juga berasal dari selatan China, diedarkan terutamanya di wilayah Yunnan, Sichuan, Guizhou dan Guangxi, antara lain [12]. Sehingga kini, 365 jenis produk makanan komersial dan lebih daripada 500 paten yang dikaitkan dengan Polygonati Rhizome tersedia [13].

Rimpang matang P. sibiricum, P. kingianum, dan P. cyrtonema berwarna kuning dan bercabang dan perlu diproses melalui strategi sembilan kitaran pengukusan dan pengeringan [14]. Rimpang Polygonati yang diproses dengan fungsi yang dipertingkatkan adalah berwarna hitam, lembut, dan manis, tanpa menyebabkan kerengsaan tekak (Rajah 1) [15]. Rawatan pengukusan berulang boleh mempengaruhi sifat fizikokimia dan bioaktiviti bahan aktif Polygonati Rhizoma, kerana berat molekul, penyerapan UV, dan aktiviti antioksidan polisakarida. telah meningkat dengan ketara [16]. Jika mempertimbangkan jumlah sakarida, fruktosa (Fru) dan fos‑folipid sebagai penunjuk kualiti utama, empat kitaran pengukusan-pengeringan harus menjadi kaedah yang ideal untuk mendapatkan rasa, rasa dan fungsi yang lebih baik [14]. Jika mempertimbangkan aktiviti antioksidan dan imunopotensi, dua kitaran pengukusan berterusan akan menjadi pilihan terbaik [17].

Rajah 1. Perubatan tradisional Cina Polygonati Rhizoma: (A) rizom; (B) Poligonati Rh

Polygonati Rhizoma mengandungi banyak bahan bioaktif, seperti nukleosida purin [18], karbohidrat [19,20], bioflavonoid [21], alkaloid [22], saponin [23,24], lignin, asid amino, peptida, antrakuinon, glikosida jantung. , vitamin, dan pelbagai asid [25,26]. Tunggangan Polisaka adalah komponen bioaktif utama dan penyumbang kepada rasa manis Polygonati Rhizoma yang terutamanya melaksanakan peraturan metabolik, imunomodulator, anti-keletihan, anti-penuaan, antivirus, anti-radang, antioksidan, antiaterosklerotik, perlindungan hati, hi-hiplipidemik, anti ‑osteoporosis, anti-kanser, aktiviti anti-diabetes dan anti-aterosklerotik [27–29]. Polisakarida juga berfungsi sebagai penanda penilaian dalam kawalan kualiti Polygo‑ nati Rhizoma dan "Yuzhu" (P. odoratum) [30,31]. Polygonati Rhizoma sering digunakan sebagai bahan atau suplemen dalam industri makanan kerana kesan tonik dan sifat rasa, yang terutamanya digunakan oleh polisakarida [11,32]. Walau bagaimanapun, perhatian terhadap polisakarida Rhizome Polygonati masih tidak mencukupi. Kajian ini bertujuan untuk menyediakan maklumat terkini dan komprehensif tentang polygonati Rhizoma polysaccharides, dengan harapan dapat meluaskan penggunaannya sebagai makanan berfungsi.

2. Fotosintesis Polisakarida

Memahami mekanisme molekul biosintesis polisakarida pada peringkat molekul akan memberi manfaat untuk memodulasi hasil dan sifat polisakarida Polygonati Rhizoma dalam pengeluaran berskala besar. Polygonati Rhizoma polysaccharides sering dirujuk sebagai P. sibiricum polysaccharide (PSP), P. cyrtonema polysaccharide (PCP), dan P. kingianum polysaccharide (PKP) [33]. Kandungan PSP berkorelasi positif dengan pola ekspresi ‑fructofuranosidase, fruktokinase, mannose‑1‑phosphate guanylyltransferase, dan UDP‑glucose 6‑dehydrogenase, tetapi berkorelasi negatif dengan ekspresi hexokinase [34]. Kebanyakan ekspresi gen yang berbeza dalam bahagian berlainan rizom P. sibiricum telah diberikan kepada laluan "metabolisme kanji dan sukrosa" [35].

Semasa proses biosintesis PSP, sukrosa ditukar kepada D‑Glu‑6‑phosphate (D‑Glu‑6P), D‑Fru dan D‑Glu; kemudian, D‑Glu‑6P ditukarkan kepada ‑D‑Glu‑ 1P oleh phosphoglucomutase atau D‑Fru‑6P oleh pengisomeran isomerase Glu‑6P [35]. Di samping itu, UDP‑glukosa‑6‑dehidrogenase dan UDP‑glucuronic acid (GlcA) 4‑epimerase mencapai penukaran untuk UDP‑Glu, UDP‑GlcA dan UDP‑galakturonik asid (GalA). Akhirnya, unit gula yang diaktifkan ini telah dipasang ke dalam rantai polisakarida yang semakin meningkat dengan glycosyltransferases yang sepadan [35].

Kandungan PKP berkorelasi negatif dengan jumlah akar serabut, diameter batang, lebar daun, panjang daun, dan berat segar bagian atas tanah [36]. Nota, pengumpulan polisakarida sangat dipengaruhi oleh umur pertumbuhan. Antara P. kingianum yang berumur 2–5 tahun, kandungan polisakarida adalah yang tertinggi dalam tumbuhan berumur 4 tahun melalui pembiakan biji benih [36].

Berdasarkan penjujukan transkrip, 89 enzim pengekodan unigenes yang dikaitkan dengan biosintesis polisakarida ditemui dalam P. cyrtonema [37]. Kandungan PCP dikaitkan secara positif dengan tahap ekspresi isomerase mannose‑6‑phosphate, kinase Meval‑onate, 4‑hydroxy‑3‑methylbut‑2‑enyl diphosphate reductase, UDP‑apiose/xylose synthase, GDP‑L‑fucosentase , hydroxymethylglutaryl CoA synthase, (E)‑4‑hydroxy‑ 3‑methylbut‑2‑enyl‑diphosphate synthase, 2‑C‑methyl‑D‑erythritol 2,4‑cyclodiphosphate synthase, dan farnesil diphosphate sintase. UDP glycosyltransferases dan faktor transkripsi yang terlibat dalam biosintesis polisakarida juga dikenal pasti [38].

3. Kimia Polygonati Rhizoma Polisakarida

3.1. Ringkasan Pengekstrakan dan Pemurnian

Secara tradisinya, Polygonati Rhizoma dirawat terlebih dahulu dengan air panas untuk mendapatkan polisakarida mentah, kemudian tertakluk kepada pemendakan etanol untuk menghilangkan bahan tidak aktif dan protein [39]. Kecekapan daya tarikan tambahan boleh dipengaruhi oleh beberapa faktor, termasuk suhu, masa, kekerapan pengekstrakan dan pelarut. Julat suhu, masa dan nisbah cecair/pepejal dalam lingkungan 80–100 ◦C, 2–3 jam, dan 1:(10–30) g/mL, masing-masing [30]. Sementara itu, polisakarida Polygonati Rhizoma sering ditulenkan menggunakan DEAE‑Cellulose52, Kromatografi pertukaran ion Aliran Cepat DEAE‑Sepharose, kromatografi penapisan gel Sephadex G‑75 dan kromatografi lajur Sephacryl G‑150 [40,41]. Selain itu, pengekstrakan hidrolisis enzimatik, penghancuran dan pengekstrakan ultrasonik, dan pengekstrakan dibantu gelombang mikro juga digunakan untuk pengekstrakan polisakarida Polygonati Rhizoma [36]. Larutan cair boleh meningkatkan hasil dengan memusnahkan dinding sel dan memudahkan pembebasan polisakarida Polygonati Rhizoma daripada sel [36].

Kepelbagaian tinggi PSP sedia ada dilaporkan dalam penyelidikan yang berbeza, yang mungkin disebabkan oleh kematangan, lokasi geografi, keadaan persekitaran, kaedah pengekstrakan, dan prosedur analisis [30]. PSP juga diekstrak dengan pelarut hidrofilik boleh tukar tercetus CO2 yang mengandungi amina dan air, dan hasil 399.2 mg/g telah dilatih pada nisbah pepejal-cecair 1:20, suhu pengekstrakan 50 ◦C, kuasa ultrasonik 500 W, dan masa pengekstrakan 60 min [42]. Tiada kaedah pengekstrakan dan penulenan Polygonati Rhizoma polysaccharides berskala besar atau perindustrian telah dilaporkan. Oleh itu, teknologi pengekstrakan lanjutan boleh digunakan untuk mengekstrak polisakarida Polygonati Rhizoma, seperti pengekstrakan dua fasa akueus [43,44], pengekstrakan air subkritikal [45,46], pengekstrakan berbantukan medan elektrik berdenyut [47,48], dan membran teknologi pemisahan [49].

3.2. Struktur Polygonati Rhizoma Polisakarida

Struktur polygonati Rhizoma polysaccharides selalunya ditubuhkan melalui hidrolisis asid, spektroskopi inframerah transformasi Fourier, analisis spektroskopi resonans magnetik nuklear (NMR), spektrometri jisim resolusi tinggi, kromatografi cecair berprestasi ultra-tinggi‑ quadrupole trap tandem spektrometri jisim (UHPLC). MS), kromatografi resapan gel berprestasi tinggi, kromatografi cecair berprestasi tinggi (HPLC)-pengesanan pendarfluor dengan derivatisasi pra-lajur, hidrolisis asid digabungkan dengan kromatografi ex-perubahan anion berprestasi tinggi dengan pengesanan amperometri berdenyut dengan analisis kromatografi metilasi spektrometri jisim (GS-MS), serta bukti kimia [50-54].

Polygonati Rhizoma polisakarida dan oligosakarida boleh diuraikan kepada monosakarida semasa proses pengukusan berulang [55]. Komposisi monosakarida berbeza selepas dikukus: kandungan Gal dan ‑1,4‑mannopyranose meningkat dan kandungan Glu dan mannose (Man) berkurangan, manakala kaitan glikosidik ‑1,4‑galactopyranose muncul [17]. Spektrum FTIR menunjukkan bahawa polygonati Rhizoma polysaccharides mempunyai darjah pengesteran yang berbeza [56]. Pendekatan degradasi dibantu gelombang mikro boleh menurunkan berat molekul PSP, tetapi meningkatkan bioaktiviti, seperti aktiviti antioksidan [57]. PSP, PCP, dan PKP semuanya mempunyai struktur tiga heliks dengan ‑D‑fructofuranosyl (Fruf), ‑D‑glucopyranose (Glcp, ‑D‑galactopyranose gula residu, dan kumpulan O‑asetil [58].

Terdapat lima jenis PSP, iaitu, pektin [59–61], fruktan [29], glucogalactomannan [30], polisakarida jenis arabinogalactan [62], dan glukomanan [63]. PSP mentah mengandungi karbohidrat kereta (85.1–88.3 peratus), protein (4.51–11.9 peratus), dan asid uronik (1.79–7.47 peratus) [36]. Metanolisis digabungkan dengan kaedah hidrolisis TFA boleh digunakan untuk pengekstrakan pektin [60,61]. PSP mengandungi komposisi peratusan berbeza Man (62.3–76.3 peratus ), Glu (15.2–20.3 peratus ), galaktosa (Gal) (4.35–15.3 peratus) dan arabinosa (Ara) (4.00–7.65 peratus ) , dan sejumlah kecil Fru, rhamnose (Rha), Xyl, GalA, dan GlcA, serta homogalaktan dan galaktoman bercabang (Jadual 1) [36]. Laporan lain menunjukkan bahawa PSP mentah mempunyai kandungan Glu yang tinggi (15.1 peratus), Gal (29.6 peratus), dan Man (36.1 peratus) [64]. PSP0‑PSP9, diekstrak daripada setiap kitaran pengukusan-pengeringan, berbeza dalam berat molekul, tetapi mempunyai tulang belakang dan kumpulan kimia yang serupa [65]. Walau bagaimanapun, kedua-dua varians biologi dan kimia PSP mendedahkan pengasingan PSP0, PSP1‑ PSP4 dan PSP5‑PSP9 yang boleh dipertimbangkan [65].

Jadual 1. Perbandingan struktur antara polisakarida PCP, PKP, dan PSP.

PCP terutamanya mengandungi Glu, Man, Rha, Gal, ribosa (Rib), dan Ara [66,67]. PCP dibentuk oleh teras fruktan bercabang dengan sisa (2→6)‑D‑Fruf terkait setiap tiga (2→1)‑sisa D‑Fruf terpaut, dan tahap purata pempolimeran 28 [25]. PCP‑1 pos‑ sessed a (2→1)‑linked ‑D‑Fruf backbone, serta (2→6)‑linked ‑D‑Fruf rantai sisi dengan ‑D‑Glcp dalaman dalam bentuk stor leher [68] . PCP0‑PCP5 (105 ‑107 Da), diekstrak secara kon‑ menggoda dan dikukus 0–5 kali, menunjukkan konformasi sfera yang tidak teratur dalam larutan akueus [17,69]. Proses pengukusan membawa kepada perubahan struktur yang ketara dalam PCP, termasuk degradasi molekul, pengagregatan, dan penyahpolimeran [16]. Berat molekul PCP berubah semasa pengukusan berulang, mula-mula meningkat dengan pengukusan dan kemudian berkurangan dengan pengukusan selanjutnya [17]. P. cyrtonema fructan mengandungi tulang belakang sisa ‑D‑Fruf yang dipautkan (2→6) bersama-sama dengan residu ‑D‑Glcp dalaman dan dua (2→1) cawangan residu ‑D‑Fruf yang dipautkan [70]. P. cyrtonema galactan ialah (1→4)‑ ‑D‑galactan bercabang dengan ‑D‑Gal tunggal pada C‑6 pada kira-kira setiap sembilan residu dalam rantai utama [70].

PKP terutamanya mengandungi Fru, Glu, Gal, Man, Xyl, Ara, Man dan 1,2‑link Glu [71]

Perkhidmatan Sokongan:

E-mel:wallence.suen@wecistanche.com

Whatsapp/Tel: tambah 86 15292862950

Kedai:

https://www.xjcistanche.com/cistanche-shop