イシバナから単離された多糖類の構造的特徴とラジカル消去作用および抗糖尿病作用としての可能性

Scientific Reports volume 12、記事番号: 22155 (2022) この記事を引用

918 アクセス

1 引用

1 オルトメトリック

メトリクスの詳細

本論文では,イシギ粗多糖類を加熱法と超音波支援法によって別々に抽出し,DEAE-52セルロースカラムクロマトグラフィーとセファクリルG-100ゲルカラムクロマトグラフィーによって精製した後,均質な多糖類HNCP3とUNCP4を得た。 HNCP3 および UNCP4 の構造は、分子量測定、赤外分光法、DSC 検出、過ヨウ素酸ナトリウム酸化、スミス分解反応およびメチル化分析によって特徴付けられました。溶液の構造をSEMとAFMで研究しました。結果は、超音波支援抽出がイシバナの分子量、単糖組成、モル比および構成に影響を与えることを示した。 HNCP3 と UNCP4 の主鎖は → 6)-D-Glcp(1→ および → 2, 6)-D-Glcp でしたが、UNCP4 には 1, 2, 6-ガラクトースと 2, 3-Me2-D-Ara 分岐が含まれていました。、一方、HNCP3 はそうではありませんでした。単糖組成の結果は、マンノースが HNCP3 と UNCP4 の両方に存在することを示しました。 SEMとAFMは、UNCP4の構造がらせん状であり、HNCP3とUNCP4の溶液立体配座が異なる溶液環境では異なることを示した。 DPPH ラジカル、スーパーオキシドアニオン、ヒドロキシルラジカルの消去能力に関する研究では、UNCP4 の抗酸化活性が高いことが示され、抗糖尿病活性に関する研究では、UNCP4 の血糖降下作用が HNCP3 よりも強いことが示されました。したがって、超音波支援抽出 (UAE) は抽出速度だけでなくイシバナ多糖類 (NCP) の生物活性も増加します。

ネストックコミューンは、多糖類からなる拡張したゼリー層を形成することができる下等異質藍藻類の一種であり、乾燥した寒い不毛の山岳地帯で活発に成長します1,2。ノストックコミューンは、タンパク質、多糖類、アミノ酸、脂質、各種ビタミン、金属元素を豊富に含み、栄養価が豊富です。多くの報告により、さまざまな種類のイシタケには、窒素固定3、冠状動脈性心臓のリスクの軽減4、抗酸化5、抗酸化作用などの優れた生理活性を示すさまざまな独特の薬効成分（アミノ酸、脂肪酸、多糖類、抗菌物質）が含まれていることが証明されています。 microbico6、ヒト T リンパ系 Jurkat 細胞の増殖を抑制 7、抗腫瘍 8 など。これまでに、N. commune にはタンパク質、糖、脂質、微量元素やビタミンが豊富に含まれていることが明らかにされており 9、抗感染10、血中脂質レベルの低下11、PI3K/AKT/mTOR経路の下方制御によるオートファジーの活性化12、抗菌および抗炎症13などの生理学的機能がある。したがって、一般に「石くらげ」と呼ばれるN. communeは、以前は東南アジアで病気の予防と治療のための食品材料または民間薬として使用されていました14。

N. commune の多糖類は、極度の乾燥に抵抗し、代謝活性を容易に回復し、再水和時に新たな生物活性を示す上で重要な役割を果たしており、これらの機能は構造活性相関を示していることが指摘されています 15、16、17、18、19、20。抽出方法が多糖類の収量、構造特性、生物学的活性に大きな影響を与えることはよく知られています 21,22。従来の加熱還流抽出 (HRE) は、多糖類を抽出するために最も一般的に使用される方法です。一般に、このプロセスの収量は抽出時間と温度に大きく依存します 15,23。ただし、抽出温度が高く、抽出時間が長いと、多糖類が分解され、薬理活性が低下する可能性があります24。したがって、超音波支援抽出 (UAE) 26、27、28 やマイクロ波支援抽出 (MAE) など、抽出率を高めるために多糖類を抽出するためにいくつかの新しい技術が採用されています 25。しかし、HRE と UAE で得られた多糖類の物性、構造的特徴、生物活性の比較についてはほとんど研究が行われていません。超音波支援抽出技術は、以前の研究でイシバナから粗多糖類を取得するために使用されています20。本研究では、従来の加熱還流抽出、超音波支援抽出およびアルコール沈殿技術を使用して、標高約2000メートルの冷湿潤地域（渭源県）から採取したN. communeの粗多糖類（NCP）を調製した。構造活性相関を評価するために、クロマトグラフィーによって精製された精製セグメントの物理化学的特性、構造的特徴、および生物活性が研究されました。

10 mg/mL の HNCP3 および UNCP4 をそれぞれ DEAE-52 クロマトグラフィーカラムにロードし、0 ～ 1.0 mol/L の範囲の NaCl 溶液で溶出しました。０．３ｍｏｌ／ＬのＮａＣｌによる溶出液を収集し、フェノール硫酸法により追跡したところ、２つのピークが得られ、回収率は２９．３４％および３４．２８％であった。透析および凍結乾燥後、サンプルを Sephadex G 100 クロマトグラフィーカラムでさらに精製すると、HNCP3 および UNCP4 という 2 つの単一の狭い対称ピークが 80.9% および 86.4% の回収率で得られました (図 1A、B)。 UNCP4 は均一な成分である多糖類である可能性があります 29。したがって、UAE は HRE よりも N. commune からより高い多糖収率を得るより効率的な技術であり、合成的にキャビテーション、機械的および熱効果により同様の物理的および化学的特性を持つ分子をより多く持っています 30。

DEAE-52セルロースカラムとSephadex G-100カラムで精製したHNCP3とUNCP4の溶出プロファイルと分子量分布。 (A): Sephadex G100 で精製した HNCP3 の溶出曲線。 (B): Sephadex G100 で精製した UNCP4 の溶出曲線。 (C): 多角度レーザー光散乱測定と組み合わせた高速液体クロマトグラフィーによる HNCP3 の分子量分布。 (D): 多角度レーザー光散乱測定と組み合わせた高速液体クロマトグラフィーによる UNCP4 の分子量分布。

HNCP3 および UNCP4 の平均分子量は、表 1 および図 1C、D に示すように、HPSEC-MALLS-RID 技術によって評価されました。すべての HNCP3 および UNCP4 サンプルは、異なる分子量分布を持つ同様の組成構造を示し、HNCP3 および UNCP4 がヘテロ多糖であることを示しました。 HNCP3 および UNCP4 の最高 Mw はそれぞれ 48.6 kDa および 14.54 kDa であり、最低 Mn はそれぞれ 22.72 kDa および 44.32 kDa でした。表 1 に示すように、UNCP4 の平均分子量は HNCP3 の平均分子量よりも低く、UNCP4 の低分子量分布 (68.57%) は HNCP3 の低分子量分布 (46.18%) より大きく、UAE 法が従来の HRE 法よりも大量の低 Mw 画分が得られます 31。これは、超音波により多糖類がある程度分解され、高分子量画分の一部が低分子量画分に変換され、低分子量画分の量が増加したためと考えられる。同じ現象は以前の報告でも観察されました29。

サンプルの単糖組成を GC-MS で測定し、結果を図 2 に示しました。HNCP3 と UNCP4 の保持時間を標準単糖の保持時間と一致させることで分析しました (図 2A)。これは、2 つの多糖が異なる特性を持っていることを示しています。単糖類組成物。ＨＮＣＰ３は、モル比０．６５：０．５５：２．９１：２．７３のラムノース、マンノース、グルコース、ガラクトースから構成され、ＵＮＣＰ４は、モル比０．３０：６．８４：２．８１のマンノース、アラビノース、グルコースから構成された。結果は、HNCP3 と UNCP4 の両方がグルコースに富んでいることを示し、グルコースが主な単糖であることを示しました。 S. Jensen は、N. commune のアルカリ抽出物から精製された Nc-5-s の単糖組成は、Glc、GlcA、Xyl、Man、Ara、Rib、Gal の比率が 24:24:15:13:13 であると報告しました。 : 7: 4. ネストックの熱水抽出物を40%(v/v)エタノール熱水で沈殿させて精製した水溶性多糖類(NSKP)の単糖はマンノース、グルコース、キシロース、ガラクトース、グルクロン酸から構成されていました。モル比１．００：１．９２：０．９７：１．０２：０．９１３２の酸。これらの結果は、単糖組成の違いが処理方法と材料源の違いによって引き起こされることを実証しました 33。

参照サンプルの GC-MS スペクトル。 (A) HNCP3; (B) UNCP4; (C) UNCP; (D) GC-MS による HNCP のメチル化分析からのトータルイオンクロマトグラム。 (E) GC-MS による UNCP のメチル化分析からのトータルイオンクロマトグラム。 (F) HNCP3 のメチル化生成物のトータルイオンクロマトグラム。 (G) UNCP4 のメチル化生成物のトータルイオンクロマトグラム。

過ヨウ素酸酸化反応の結果より、HNCP3 と UNCP4 の過ヨウ素酸ナトリウムの消費量は 0.61 mol と 0.93 mol、ギ酸の総生成量は 0.43 mol と 0.65 mol と計算されました。過ヨウ素酸消費量とギ酸生成量のモル比はそれぞれ 1.42 と 1.43 であり、HNCP3 と UNCP4 には 1 → 2、1 → 2、6、1 → 3、1 → 3、6 などのグリコシド結合が含まれている可能性があることが示されています 34。 HNCP3 のスミス分解の GC を図 2D に示しました。グリセロールの検出は、HNCP3 が 1→ 、1→ 2、1→6 および 1→2,6 グリコシド結合を含む可能性を示唆しました。エリスリトールの検出により、エリスリトール形成の結合タイプ、すなわち 1 → 4 および 1 → 4,6-ヘキソースが存在することが実証されました。一方、ラムノース、マンノース、グルコース、ガラクトースの検出により、ポリマーは1→3、1→2、3、1→3、4、1→3、6、1→2の4種類の単糖で結合している可能性があることが判明しました。 3、4 グリコシド結合。 UNCP4のスミス分解のGCを図2Eに示し、エリスリトールの形成は、1→4および1→4,6結合ヘキソースが存在する可能性を示した。マンノースとグルコースの検出、および過ヨウ素酸酸化のないサンプルと比較したグルコース含量の増加は、UNCP4 の大部分が過ヨウ素酸によって酸化されておらず、ポリマーが主に 1 → 3 または 1 → 2、3 または 1 → 2 で結合していることを示しました。 4 または 1 → 3、4 または 1 → 3、6 または 1 → 2、3、6 または 1 → 2、4、6 または 1 → 3、4、6 グリコシド結合。 GC/MS により HNCP3 と UNCP4 の単糖間結合を決定するためにメチル化分析を実行し (図 2F、G)、結合の詳細を表 2 に示しました。結果は、HNCP3 のメチル化生成物が合計 6 個の遊離であることを実証しました。 2, 4, 6-Me3-Glcp [ピーク 1: → 3)-Glcp-(1 →]、2, 3, 6-Me3-Glcp [ピーク 2: → 4)-Glcp-(1 →]、3 、4、6-Me3-Galp [ピーク 3: → 2-Galp-(1 →]、2、4-Me2-Galp [ピーク 4: → 2、6)-Galp-(1 →]、2、3、 4-Me3-Glcp [ピーク 5: → 6)-Glcp-(1 →]、2, 3, 4-Me3-Galp [ピーク 6: → 6)-Galp-(1 →]、相対モル比 1 : 1.34: 1.28: 1.98: 3.32: 3.12 (表 2). この多糖ではモル比が低いため、ラムノースは検出されませんでした. HNCP3 の次の繰り返し単位は以下のように推定されました:

UNCP4 のメチル化生成物は、2, 4-Me2-Rhap [ピーク 1: → 3)-Rhap-(1→]、2, 3-Met-Glcp [ピーク 2: → 4, 6)-Glcp-で構成されていました。 (1 →]、2、3、4-Me3-Glcp [ピーク 3: → 6)-Glcp-(1 →]、2、3、4、6-Me4-Glcp [ピーク 4: → 4)-Glcp- (1 →]、、、3、6-Men-Glcp [ピーク 5: → 3)-Glcp-(1 →]、2、4-Me2-Glcp [ピーク 6: → 3、6)-Glcp-(1 → ］の相対モル比が１：２４．６３：３６．１３：４１．３２：９．８７：１７．７８（表２）であり、その結果、ＵＮＣＰ４には以下の繰り返し単位が存在することが判明した。

現在、緑藻類、褐藻類、紅藻類および他の藻類多糖類を含む、さまざまな植物多糖類が抗酸化活性を有することが報告されている 35,36,37。優れた生物学的活性を持つほとんどの多糖は、(1 → 3) グリコシド結合によって結合されており、いくつかの側鎖を備えた β-(1 → 3)-D-グルカン骨格構造を持っていることが報告されています 38,39。しかし、植物多糖類の構造と立体配置は非常に複雑であり、それらの構造と機能の関係はさらに研究される必要があります。食用キノコ (Calocybe indica) は免疫刺激活性を有し、一次構造骨格に HNCP3 や UNCP440 と同じ α-D-Glcp-(1→4) グリコシド単位を持つことが報告されています。 Toona sinensis の葉の多糖類には、マウスの急性肝損傷に対する優れた抗酸化作用およびその他の保護効果があります 41。ここで、Toona sinensis 葉多糖 TSP-1 主鎖は、HNCP3 と同じ α-D-Manp-(1 → 6) グリコシド単位および UNCP4 と同じ α-D-Glcp-(1 → 6) グリコシド単位を有します。一方、分岐鎖には HNCP3 と同じ α-D-Glcp-(1 →) グリコシド単位と UNCP4 と同じ α-D-Manp-(1 → 3) グリコシド単位があります。イシバナ多糖の一次構造の検出により、その多糖主鎖がα-D-Glcp-(1→4)、α-D-Manp-(1→6)、またはα-D-Glcp-(1→4)を有することが証明された。 6) 配糖体、側鎖には α-D-Glcp-(1 →) または α-D-Manp-(1 → 3) 配糖体が存在するため、潜在的な抗酸化活性があると推測されました。一言で言えば、これらのメチレートの結果は、過ヨウ素酸酸化と HNCP3 および UNCP4 のスミス分解の観察と一致しました。

図3A、Bに示すように、HNCP3とUNCP4のスペクトル間に目に見える違いは観察できず、異なる方法で抽出されたHNCP3とUNCP4が類似の官能基を持っていることを示しています。詳細には、吸収は 3400 cm-1 と 1100 cm-1 で非常に明白であり、これは O-H 結合の伸縮と角振動によって引き起こされました 42。 3423.085 cm-1 での吸収は CH 伸縮振動に起因すると考えられます。 1637 cm-1 の非対称伸縮ピークと約 1412 cm-1 の吸収ピークは、伸縮振動のカルボニル基およびカルボキシル基の存在の指標でした 43,44。 1064.531 cm-1 と 1062.603 cm-1 の 2 つの吸収ピークは、ピラノース環の C-O-C または C-O-H の伸縮振動に対応し、HNCP3 と UNCP4 にピラノース糖が含まれていることを確認しました。 590 cm-1 の中間ピークと 586 cm-1 の弱いピークは、それぞれα-グリコシド結合の存在と関連付けられていました。

HNCP3 (A) および UNCP4 (B) の FT-IR スペクトル。 (NCP は Nostoc commune 多糖類です)。 DSC は HNCP3 (C) と UNCP4 (D) を検出します。

熱重量分析 (TG) スペクトルを使用して、25 ～ 300 °C に加熱したときの HNCP3 および UNCP4 の重量損失を測定しました。図 3C、D に示すように、結果は、約 25 ～ 248 °C での水の損失に対応する 1 段階の重量損失を明らかにしました。曲線は、UNCP4 が 248 °C までは分解せず、71.97 °C で 10.97% の比較的スムーズな重量減少を示しましたが、HNCP4 は 216 °C で分解し始め、90.09 °C で 13.35% のより速い重量減少を示しました。ポリマーヒドロキシルの分子内および分子間縮合によって水が形成され、ポリマーの分解が 300 °C 未満の温度で起こることが報告されています 46。 UNCP4 の重量損失率は HNCP3 よりも低く、UNCP4 が良好な熱安定性を持っているか、またはゴロゴロした質感と粗い未固結表面を持っている可能性があることを示しています 47。

示差走査熱量測定（DSC）を適用して、HNCP3およびUNCP4の温度上昇に伴う発熱または吸熱の変化を測定しました（図3C、D）。ここでは、エネルギー変化に関係する 3 つの重要な温度点が、T0 (初期温度)、Tp (中間温度)、および Tc (最終温度) としてマークされています。両方の多糖類は非晶質部分を示した。 HNCP3、UNCP4 のガラス転移温度は、融解ピークなしで 61.2 °C および 62.8 °C で発生しました。 HNCP3 および UNCP4 における水分損失の指標として、連続的な (幅広い) 吸熱転移が観察されました。図 3C は、HNCP3 のエンタルピー変化値が - 211.6 J/g であり、発熱ピークは 249.9 °C を超える温度で比較的緩やかで、熱分解反応は比較的スムーズに進行したことを示しています。それにもかかわらず、HNCP3のエンタルピー変化値は-226.1 J/gであり、248.4℃を超える温度で急峻な発熱ピークが発生し、熱分解反応がより激しく進行しました（図3D）。つまり、DSC 曲線分析では、両方の多糖間にわずかな違いが見られました。

異なる抽出方法は多糖類の微細構造に影響を与える可能性があり 48,49、この論文では HNCP3 と UNCP4 の形態と構造を SEM と AFM で観察しました (図 4)。 100μmの分解能では、HNCP3の表面は、糸状およびシート状の接続を備えた滑らかで不規則なギザギザでしたが（図4A）、UNCP4は、顕著なハニカム状およびらせん状の空隙構造を備えた、より滑らかで均一な表面を示しました（図4A）。図 4B) は、2 つの多糖間の変化が長い加熱時間、高温、および超音波振動によって引き起こされるキャビテーション効果によるものである可能性があることを示しています。これらの結果は、UAE が多糖類の微細構造に対してより劇的な影響を及ぼしたという以前に報告された結果と同様でした50。

イシバナの走査型電子顕微鏡写真: JSM-7001E 顕微鏡により 100 p のスケールバーで得られた HNCP3 および UNCP4 の SEM 画像。 m（A）および10p。 m(B); (C、D) Multimode 8 装置 (Bruker、USA) を使用してタッピングモードで得られた HNCP3 および UNCP4 の原子間力顕微鏡写真。

HNCP3 と UNCP4 の微細構造をさらに観察するために、AFM を使用して形態観察を行いました。図４Ｃ、Ｄ、ＨＮＣＰ３およびＵＮＣＰ４分子は楕円体であった。 UNCP4 分子は緩く詰め込まれており、サイズと形状が均一であり、分子の水平方向の長さは 226.56 nm、垂直方向の高さは 7.126 nm でした。 UNCP4 と比較して、HNCP3 分子は、多数の球状ミセルと少量の分散を備えた異なるサイズと形状を示し、分子の水平方向の長さは 101.56 nm、垂直方向の高さは 13.961 nm でした。上記の結果から、UNCP4 には分子集合体が存在し、その構造単位が分岐して互いに絡み合っている可能性があると推測できます。 SEM および AFM 分析は、UAE による多糖類抽出効率の向上に関する強力な証拠を提供しました。

連鎖開始の抑制、金属イオンのキレート化、過酸化物の分解、ラジカルの捕捉など、さまざまな抗酸化メカニズムが報告されています 51,52。しかし、HNCP3 と UNCP4 の抗酸化活性の作用機序は不明のままでした。 HNCP3 と UNCP4 の抗酸化活性が推定され、図 5 に示されています。これは、サンプルの濃度が増加するにつれてフリーラジカル洗浄速度が徐々に増加することを示しています。図５Ａは、Ｖｃと比較した、ＤＰＰＨ・ラジカルに対するＨＮＣＰ３およびＵＮＣＰ４の消去活性を示した。すべてのサンプルの中で、陽性対照 Vc 溶液のクリアランス率が最も高く、0.2 mg/mL の濃度で最大 95.41% に達しました。 UNCP4 はまた、1.0 mg/mL の濃度で HNCP3 (40.21%) よりも比較的強い除去能力 (52.72%) を示しました。 HNCP3およびUNCP4によるスーパーオキシドアニオンラジカルの除去結果を図5Bに示した。除去能力は、0.2 mg/mLから1.0 mg/mLまでの濃度の上昇とともに著しく増加し、1.0 mg/mLでのHNCP3およびUNCP4の最大クリアランス率はそれぞれ30.12%および26.02%でした。図 5C は、・OH の除去に対する HNCP3 および UNCP4 の効果を示し、最高クリアランス率はそれぞれ 22.71% および 26.70% に達しましたが、これはヒドロキシルラジカルに対する Vc の除去効果よりも大幅に低かったです。以前の研究では、H2O に対する N. commune の粗多糖類 (HRSA) の除去効果が 10 mg/mL の濃度で 92.71% に達する可能性があることが報告されています 53。 HNCP3 と UNCP4 の抗酸化作用のメカニズムは、フリーラジカルに水素原子を供給してフリーラジカルの連鎖反応を停止させ、フリーラジカルを無害な生成物に変換する分子の能力である可能性があります 15,54。この論文では、HNCP3 と UNCP4 は、単糖の組成比と側鎖結合に起因する異なる抗酸化活性を示しました。さらに、超音波は高分子量多糖類を適切に分解し、その抗酸化活性を変化させる可能性がある55。

HNCP3、UNCP4、ビタミン C (Vc) の抗酸化作用。注: (A) 異なる濃度のサンプルが DPPH ラジカル消去活性に及ぼす影響。 (B) 異なる濃度のサンプルがヒドロキシルラジカルの除去に及ぼす影響。 (C) スーパーオキシドアニオンの除去に対する異なる濃度のサンプルの影響。

多糖類の分子量、溶解度、粘度などの物理的特性、および多糖類の抽出方法が植物多糖類の抗酸化作用に影響を与える可能性があることが報告されています56。ヤンら。は、Pleurotus citrinopileatus 多糖類の熱水抽出と超音波支援抽出が、アルカリ抽出と比較してフリーラジカル消去能力が強いことを発見しました57。さらに、Ni ら。らは、8 種類の植物多糖類の単糖組成とそれらの DPPH 消去活性を研究しました。その結果、8つの多糖類のDPPHラジカル消去能力は多糖類の含有量ではなく微細構造に関連しており、多糖類の抗酸化活性に対する単糖類組成の影響の具体的な方法と強さはさらに調査する必要があることが示されました58。今回の研究では、2 種類の抽出法で抽出した多糖類の濃度が 1 mg/mL の場合、UNCP4 の抗酸化作用は HNCP3 より若干強いものの、顕著ではありませんでした。

HNCP3 と UNCP4 は、炭水化物のグリコシド結合の切断を減少させ、グルコースを放出することでグルコース代謝に関与する α-アミラーゼと α-グルコシダーゼの活性を阻害する可能性があります。図6Aに示すように、α-グルコシダーゼに対するアカルボースの阻害率は、サンプル濃度が3.0 mg/mlの場合に86.42±1.59%の最大値に達し、HNCP3およびUNCP4の阻害率もこの値で最も高くなりました。それぞれ60.03±1.58%と79.01±1.41%でした。一方、α-グルコシダーゼに対するHNCP3およびUNCP4の阻害活性を図6Bに示し、阻害率は用量依存的な関係を示した。 α-アミラーゼに対する HNCP3 および UNCP4 の最も高い阻害率は、それぞれ 57.76 ± 1.88% および 77.72 ± 2.03% でした。その結果、HNCP3 と UNCP4 が食品中の炭水化物の代謝を防止し、体内の食後血糖値を効果的に低下させることができることが示されました 59。

HNCP3およびUNCP4によるα-アミラーゼおよびα-グルコシダーゼの阻害率。

実際、植物や果物からの多くの抽出物には、最小限の副作用でα-グルコシダーゼに対する阻害効果があることがわかっています60。 HNCP3 と UNCP4 は薬剤アカルボースよりも阻害効果が低かったものの、結果はこれらがα-グルコシダーゼの潜在的な阻害剤である可能性を示しました。この研究では、HNCP3 と UNCP4 の阻害活性の違いは、超音波支援抽出により、中温条件下で短時間で抗高血糖活性を持つより多くの生理活性化合物を抽出および/または保存できるという事実によるものと考えられます61。

ノストックコミューンは、タンパク質、カルシウム、リン、鉄などの栄養素が豊富で、脂肪を減らす、熱を取り除き、目を明るくするなどの効果があり、古くから人間の食用食材として使用されてきました。イシバナの重要な有効成分である多糖類は明らかではありません。近年、抗酸化物質の精力的な開発により、単純な合成抗酸化物質から、天然物から得られる、環境に優しく効率的で毒性の低い生体内フリーラジカルスカベンジャーへと徐々に発展してきました。糖尿病は、人間の健康を脅かす最も持続性の高い 3 つの病気の 1 つであり、死亡率は心血管疾患と癌に次いで 2 位です。糖尿病の治療薬の開発は注目の研究テーマです。多くの種類の多糖類は、天然産物の成分中に特定の抗糖尿病活性があることが判明しています。したがって、この研究では、熱水抽出および超音波支援抽出によって抽出されたイシタケ多糖類を精製し、構造的に特徴付けました。それらの抗酸化作用と抗糖尿病作用も探索的に研究されました。その結果、HNCP3 と UNCP4 にはフリーラジカルを除去する一定の活性があることが示されました。

α-アミラーゼとα-グルコシダーゼは、食品中の炭水化物の消化に重要な酵素です。 α-アミラーゼ阻害剤とα-グルコシダーゼ阻害剤は、α-アミラーゼとα-グルコシダーゼの活性を阻害し、グルコースの変換と吸収を遅らせ、食後の血糖値のピークを下げ、血糖値を調整して血糖値の刺激を軽減します。血糖を膵臓に送り込み、インスリン感受性を改善し、膵臓の機能を保護し、糖尿病の発生と発症を効果的に予防および改善します。今回、両方法で抽出した多糖類のα-アミラーゼとα-グルコシダーゼに対するin vitro阻害活性を調べたところ、HNCP3とUNCP4の両方が一定の抗糖尿病効果を有することが明らかとなった。

この研究では、HNCP3 の平均分子量は UNCP4 の平均分子量よりも大きかった。赤外分光法により、UNCP4 と HNCP3 の構造的特徴が示されました。つまり、2 つの多糖類は類似した特徴的な吸収ピーク (O-H 伸縮振動、C-H 伸縮振動、C-H 可変角振動、および C-O 結合) と異なるピークを持っていました。透過率。 AFM および SEM 画像は、分子凝集と多糖類の立体構造を示しました。 HNCP3 は緩く、柔らかい繊維状の質感を示しましたが、UNCP4 は乾燥していて、表面にいくつかの枝がありました。単糖成分アッセイにより、HNCP3 と UNCP4 の単糖組成はモル比のみが異なることが示されました。 2 つの多糖類の抗酸化活性を比較すると、UNCP4 には強力な抗酸化活性と血糖降下活性があることが示されました。要約すると、超音波支援抽出は NCP の構造と溶液の立体構造に一定の影響を及ぼし、特に溶液の特性と鎖の立体構造に対する影響は多糖類の生物学的活性に影響を与える可能性があります。したがって、伝統的な漢方薬の多糖類の高度な構造に対する超音波の影響を体系的に研究することは非常に重要です。

ノストックコミューンは、ノストック科ラン藻属に属する植物です。形態学的には、最初はゼラチン状で球形ですが、後にゼラチン状の皮質のように最大10 cmのラメラに拡張し、乾燥後は濃いオリーブ色または茶褐色、暗褐色または黒色になります。藻類のフィラメントはカールしており、グループの周囲にのみ、黄褐色で厚く層状で、横隔壁でくびれている明らかなゼラチン状の鞘があります。 N. commune の風乾子実体は、甘粛康新源生態農業技術開発有限公司 (中国甘粛省蘭州市) から入手しました。原材料の生産は、食品安全企業基準 Q/SXZN0001S-2019 グラウンドを参照する必要があります。柔らかい。植物（植物素材の収集を含む、栽培または野生）は、関連する制度的、国家的、および国際的なガイドラインおよび法律に準拠しています。）を、高速粉砕機（FZ102、北京中興）によって 0.178 mm の微粉末に粉末化します。 Weiye Instrument Co., Ltd.、北京、中国）を購入し、使用するまで室温で保管しました。単糖類標準 (ラムノース、アラビノース、ガラクトース、グルコース、キシロース、マンノース、フコース、グルクロン酸) α-アミラーゼは Solarbio Science & Technology Co., Ltd. (北京、中国) から購入しました。 -ピクリルヒドラジル (DPPH)、アカルボース溶液、p-ニトロフェノールグルコピラノシド (PNPG) およびα-グルコシダーゼは、Sigma-Aldrich (USA) から購入しました。他のすべての試薬は分析グレードのものでした。

HRE は、以前に報告された方法にいくつかの変更を加えて実行されました 62。 N. commune の粉末 (5 g) を平底フラスコ中で脱イオン水 (250 mL) を用いて 85 °C で 190 分間還流抽出し、抽出物を Savage 法 (クロロホルム: ブチルアルコール中) で 3 回処理しました。 4:1の比率）タンパク質を除去します。無水エタノールを最終濃度 80% (V/V) になるまで加えて除タンパク質溶液を沈殿させ (4 °C で 12 時間)、沈殿を真空凍結乾燥機 (SCIENIZ-18 N、Ningbo Biotechnology Co) で凍結乾燥しました。．，Ｌｔｄ．、寧波、中国）を利用してＮ．ｃｏｍｍｕｎｅ（ＨＮＣＰ）の粗多糖類を得る。

粗多糖類 (UNCP) の詳細な UAE 手順は、以前に説明したように実行されました 63。 UNCP は、固液比 1:50、溶媒無水エタノール、抽出温度 353.15 K、超音波出力 540 W、抽出時間 25 分の最適抽出条件で抽出され、その後、次の記載に従って処理されました。「単糖組成分析」セクション。

200 mg の HNCP および UNCP を 10 mg/mL 溶液に調製し、DEAE-52 陰イオン交換クロマトグラフィーカラム (2.6 × 45 cm) にそれぞれロードし、0 ～ 1.0 mol/L の段階的 NaCl 勾配で溶出しました。流速1 mL/min。 HNCP3 および UNCP4 画分を 0.3 mol/L NaCl 溶液で収集し、透析し (MWCO: 8 ～ 14 kDa)、凍結乾燥し、収量 24.5 mg を得ました。さらなる研究のために、凍結乾燥サンプルを、流速 1 mL/分の脱イオン水を使用して Sephadex G100 によってさらに精製しました。 HNCP3 および UNCP4 の分子量は、以前に説明したように、多角レーザー光散乱と組み合わせた高速液体クロマトグラフィーによって決定されました。

以前の報告で説明したように、HNCP3 および UNCP4 の単糖組成はガスクロマトグラフィー (GC) によって達成されました 63。詳細な手順は、報告された方法に一部変更を加えたものです。 HNCP3およびUNCP4 30 mgを過ヨウ素酸ナトリウム溶液（15 mmol/L）30 mLと混合し、4℃の暗室でマグネチックスターラーを用いて十分に溶解させた。１．０ｍＬの混合溶液をピペットでアンプルに移し、２５０ｍＬのメスフラスコに入れ、脱イオン水で定容まで希釈した。 223 nmでの溶液の吸光度を、吸光度値が一定になるまで6時間間隔で紫外分光光度計で測定した。過ヨウ素酸塩の消費量は、過ヨウ素酸ナトリウムの校正を使用して計算されました。反応液２．０ｍＬにエチレングリコール０．５ｍＬを加えて反応を停止し、フェノールフタレイン指示薬を用いてＮａＯＨ標準液（０．０１ｍｏｌ／Ｌ）で滴定した。滴定液の量を記録し、次の式 1 に従ってギ酸の量を計算しました。

y はギ酸の生成量、x は NaOH の正確な濃度、n は滴定の体積、v は反応体積であることに注意してください。

GC クロマトグラフィー条件は次のとおりです。ThermoITQ1100 ガスクロマトグラフ。 FID検出器; HP-5 フレキシブル石英キャピラリカラム (0.32 mm × 0.25 μm × 30 m); キャリアガスとして N2。流速として 1 mL/min。分割比は 1:10。入口温度として 220 °C。検出器温度として 250 °C。プログラムされた昇温 (開始温度として 160 °C、10 °C/min で 240 °C まで上昇)。

ＨＰＬＣクロマトグラフィー条件は以下の通りであった。カラムはＴＳＫ－ＧＥＬＧ６０００ＰＷＸＬであった。移動相は０．２％ナトリウム反復水溶液、流速は１ｍＬ／分、カラム温度は３０℃、検出器は示差屈折率検出器、注入量は２０μＬであった。

エチレングリコールで停止させた上記の過ヨウ素酸酸化反応溶液を透析バッグ（３５００Ｄａ）に移し、蒸留水で４８時間透析した。１００ｍｇの水素化ホウ素ナトリウムを加え、暗所で２４時間混合し、次いで、過剰の水素化ホウ素ナトリウムが分解するまで、溶液を５０％酢酸でさらに中和した。中和した溶液を48時間透析し、凍結乾燥により乾燥させた。乾燥サンプル (10 mg) を 2 mL のトリフルオロ酢酸 (2 mol/L) で 120 °C で 3 時間加水分解し、メタノールで繰り返し蒸発させて過剰のトリフルオロ酢酸を除去しました。残渣をピリジン０．５ｍＬと塩酸ヒドロキシルアミン１０ｍｇの混合物で９５℃で３０分間処理し、次いで無水酢酸０．５ｍＬで９５℃で３５分間アセチル化した。アセチル化物を窒素でブロー乾燥し、１ｍＬのクロロホルムで溶解し、蒸留水で２回洗浄した。 1 mL のクロロホルム層溶液を、当社が確立した分析条件下で GC 測定に使用しました 64。単糖類標準物質、グリセリンおよびエリスリトールをそれぞれ５ｍｇ採取し、上記の方法に従ってＧＣ分析を行った。

詳細には、10 mgのHNCP3とUNCP4を1.5 mLのDMSO（1.5 mL）に溶解し、1.5 mLのNaOH（50%）-DMSO溶液（V:V = 1:1）を加えて30℃で反応させました。 3時間。ヨウ化メチル(0.5 mL)を加え、N2保護下、暗所で30℃で2.5時間撹拌し、1 mLの脱イオン水で反応を停止させた。ＯＨ基の吸収ピークが実質的に消失するまで、上記の操作を３回繰り返した。メチル化された HNCP3 および UNCP4 を H2SO4 (2 mol/L) で 120 °C で 2 時間さらに加水分解し、窒素保護下でロータリーエバポレーターで乾燥させました。回転乾燥したサンプルを NaOH 溶液で溶解し、25 mg の水素化ホウ素ナトリウムを加えて 25 °C で 2 時間振盪し、過剰の水素化ホウ素ナトリウムを除去するために酢酸で pH を 5.5 ～ 7.0 に調整しました。

続いて、還元サンプルを 0.7 mL のピリジンおよび 1 mL の無水酢酸と 90 °C で 30 分間混合することによりアセチル化しました。乾燥した反応生成物を酢酸エチルに溶解し、TG-200MS キャピラリーカラム (30 mm × 0.25 mm、0.25 μm) を備えた GLC-MS システム (THERMO 1310 GC-ISQ LT MS、米国) 装置で分析しました。具体的なプログラムは次のとおりです。160 ℃から 210 ℃までは 2 ℃/min の速度で昇温し、その後 5 ℃/min の速度で 240 ℃まで昇温し、最後に 20 分間保持します。。 MS スキャン範囲は m/z 35 ～ 4000 に設定されました。

FT-IR 分光光度計 (Nicolet iS5、Thermo Fisher Scientific、米国) を使用して、解像度 4 cm-165、走査範囲 4000 ～ 400 cm-1 で HNCP3 および UNCP4 の有機官能基を測定しました。 HNCP3 と UNCP4 を Al2O3 るつぼに入れ、TGA/DSC 同時熱分析装置 (STA449C、Netzsch、ドイツ)66 で窒素のシールドガスを使用しながら 10 °C/分の速度で温度を 350 °C まで上昇させました。変性温度は、Origin 9.0 データ分析ソフトウェアを使用して計算されました。

多糖類の微細構造に対するさまざまな抽出方法の影響を調べるために、HNCP3 と UNCP4 を金でコーティングされたシリコンウェーハ上に固定し、走査型電子顕微鏡 (SEM、JSM-5600LV、American Kevex Company、アメリカ) で観察しました。一方、HNCP3 および UNCP4 (1.0 μg/mL) 50 μL を雲母基板に滴下し、室温で一晩乾燥させました。次に、HNCP3 および UNCP4 巨大分子の立体構造変換を AFM (MultiMode-HR、米国ブルック) によって研究しました 67。

以前に説明した方法 65、68、69 に従って、異なる濃度 (0.2 mg/mL、0.4 mg/mL、0.6 mg/mL、0.8 mg/mL、1.0 mg/mL) の HNCP3、UNCP4、および Vc 溶液を調製して評価しました。 DPPHラジカル消去能力、スーパーオキシドアニオン消去能力、ヒドロキシルラジカル消去能力の観点から抗酸化活性を評価します。具体的には、濃度０．２ｍｇ／ｍＬ、０．４ｍｇ／ｍＬ、０．６ｍｇ／ｍＬ、０．８ｍｇ／ｍＬおよび１．０ｍｇ／ｍＬのＨＮＣＰ３およびＵＮＣＰ４の粗多糖１ｍＬを試験管に添加した。次いで、５ｍＬの５ｍｍｏｌ／ＬＤＰＰＨ溶液を加え、よく振盪し、暗所に３０分間置いた。無水エタノール 5 mL と蒸留水 3 mL の混合液をリファレンスとして使用し、517 nm での吸光度を測定しました。 DPPH 消去活性は式 2 により計算されました。

注 A0 は、サンプル溶液の代わりに蒸留水を使用したブランク対照溶液の吸光度です。 Ai はサンプル溶液の吸光度です。 Aj は発色剤の代わりに蒸留水を使用したサンプル溶液の吸光度です。

濃度 0.2 mg/mL、0.4 mg/mL、0.6 mg/mL、0.8 mg/mL、1.0 mg/mL の HNCP3 および UNCP4 の粗多糖 1 mL、および pH 8.2 の Tris-HCl 緩衝液 3 mL を準備しました。試験管に加えた。反応は25℃の水浴中で20分間実施した。 7 mmol/L ピロガロール 0.3 mL を加えて 4 分間反応させた後、10 mol/L HCl 1 mL を加え、420 nm で吸光度を測定した。スーパーオキシドアニオン消去能は式２により算出した。

濃度 0.2 mg/mL、0.4 mg/mL、0.6 mg/mL、0.8 mg/mL、1.0 mg/mL の HNCP3 および UNCP4 の粗多糖 2 mL、9 mmol/L FeSO4 1 mL、および 9 mmol/L FeSO4 2 mL mmol/L サリチル酸-エタノール溶液を試験管に加えました。次いで、２ｍＬの８．８ｍｍｏｌ／ＬＨ２Ｏ２を添加し、室温で１時間反応させた。サンプルの吸光度値は、蒸留水でゼロ調整することにより 510 nm で測定されました。ヒドロキシルラジカル消去能は式２により算出した。

HNCP3、UNCP4 の in vitro 抗糖尿病能力は、炭水化物を代謝できる α-アミラーゼおよびα-グルコシダーゼに対する阻害能によって評価されました 67。酵素を 50% 阻害する能力に関するサンプル濃度 (IC50) も計算されました。具体的には、ＨＮＣＰ３およびＵＮＣＰ４をリン酸緩衝液（０．２ｍｏｌ／Ｌ、ｐＨ６．６）に１ｍｇ／ｍＬ、２ｍｇ／ｍＬ、３ｍｇ／ｍＬ、４ｍｇ／ｍＬ、５ｍｇ／ｍＬ、６ｍｇ／ｍＬの濃度になるように溶解した。それぞれ mL。各濃度の試料溶液にα-アミラーゼ溶液（6U/mL）0.2mLを加え、続いてデンプン溶液（1%）0.4mLを加え、37℃で10分間反応させた。 2 mL の DNS 試薬を順次添加し、沸騰水バッチ中で 10 分間反応させ、以前の報告に記載されているように 520 nm で吸光度を測定しました 70。 α-アミラーゼの阻害率は式３により算出した。

注：A0 はブランクコントロールの吸光度、A1 は多糖サンプルの吸光度、A2 はベースチューブの吸光度です。

α-グルコシダーゼ阻害活性は、96 ウェルプレート内で 405 nm での p-ニトロフェノールの放出を測定することによって決定されました。異なる濃度のサンプル20μl、α-グルコシダーゼ（2U/ml）10μl、リン酸緩衝液（pH6.8、100mM）50μlを含む反応混合物を37℃で15分間インキュベートしました。次いで、２０μｌのｐ－ニトロフェノールグルコピラノシド（ＰＮＰＧ）（５ｍＭ）を添加し、同じ温度で２０分間インキュベートした。１５０μｌの炭酸ナトリウム（０．１Ｍ）を添加することにより反応を停止させた。アカルボースを標準として使用した。阻害率は式4に従って計算されました。

A0 はブランク吸光度、A1 は多糖サンプルの吸光度、A2 はサンプルのブランク吸光度、A3 はコントロールの吸光度です。

データは平均 ± SD として表され、GraphPadPrism5 によって分散との差の統計的有意性 (ANOVA) および T 検定 (およびノンパラメトリック検定) が検査されました。 0.05 未満の P 値は統計的に有意であるとみなされました。

研究で提示された元の寄稿は記事と補足資料に含まれており、さらなる問い合わせは責任著者に問い合わせることができます。

分散分析

ノストックコミューン多糖類

加熱還流抽出

マイクロ波支援抽出

超音波補助抽出

熱重量スペクトル

示差走査熱量測定

ビタミンC

加熱還流抽出により得られたイシバナ多糖類３

超音波支援抽出により得られたイシバナ多糖類 4

1,1-ジフェニル-2-ピクリルヒドラジル

P-ニトロフェノールグルコピラノシド

ガスクロマトグラフィー

フーリエ変換赤外分光法

最大阻止濃度の半分

ジメチルスルホキシド

気液クロマトグラフィー質量分析

熱重量分析装置

分子量カットオフ

ジエチルアミノエチル-52

走査型電子顕微鏡

原子間力顕微鏡

ヒドロキシルラジカル消去活性

Wright, D.、Prickett, T.、Helm, RF & Potts, M. 種 Nostoc commune (シアノバクテリア) を形成します。内部。Ｊ．Ｓｙｓｔ．進化。微生物。 51(5)、1839–1852 (2001)。

記事 CAS Google Scholar

Krizova, L.、Maixnerova, M.、Sedo, O. 系統的および進化的微生物学の国際ジャーナル。社会 Gen. 微生物。 51、1839–1852 (2015)。

Google スカラー

Ambrosio、R. et al. 5-持続可能な農業のための肥料としてのN2固定シアノバクテリアの利用拡大に向けた約束と課題。ラン藻のライフスタイルアプリケーション。バイオテクノロジー。 2022、99–158。 https://doi.org/10.1016/B978-0-323-90634-0.00002-0 (2022)。

記事 Google Scholar

Rasmussen, HE et al. Nostoc commune var.の脂質抽出物藍藻であるスフェロイデス・クッツィングは、HepG2 細胞内のステロール調節エレメント結合タンパク質の活性化を阻害します。Ｊ．Ｎｕｔｒ． 138(3)、476–481 (2008)。

記事 CAS Google Scholar

NI 正幸、SA 仁、YA 裕二、TA 裕之、KO 衛食用陸生藻類ノスタルジック・ヴァウフの抗酸化活性と化学成分。生物科学。バイオテクノロジー。生化学。 75(11)、2175–2177 (2011)。

記事 Google Scholar

Gómez-Espinoza, O.、Núñez-Montero, K.、Díaz, LB、『シアノバクテリアの薬理学的可能性』 (Lopes, D.、Silva, M.、Vasconcelos, V. 編) 145–172。 https://doi.org/10.1016/B978-0-12-821491-6.00006-5 (2022)。

伊藤哲也ほか Nostoc commune から単離された減少したシトネミンは、ヒト T リンパ球細胞株 Jurkat 細胞においてオートファジー細胞死を誘導します。食品化学。有毒。 60、76–82 (2013)。

記事 CAS Google Scholar

Sousa, ML、Preto, M.、Vasconcelos, V.、Linder, S. & Urbatzka, R. 天然のオキサジアジンであるノクオリン A の抗増殖効果は、ミトコンドリアの酸化的リン酸化の障害と関連しています。フロント。オンコル。 9、224。https://doi.org/10.3389/fonc.2019.00224 (2019)。

記事 Google Scholar

Kaewmaneesuk , J. 、Ariyadet , C. 、Thirabunyanon , M. 、Jairungilumlert , S. & Daengprok , W. ラン藻におけるフィコシアニン蓄積に対する LED 赤色光強度の影響 Nostoc Commune Voucher。 J.財団。応用科学。 10(3S)、457–467。 https://doi.org/10.4314/jfas.v10i3s.39 (2018)。

記事 CAS Google Scholar

山口裕、内藤正、西尾英、富田裕子、竹中博. マウスにおけるリステリア・モノサイトゲネスに対する食用藍藻、ネンシラネズミイルカ、ネンジュウソウ、およびテンジクネズミの抗感染活性。藻類資源。 1, 61–62 (2009).

Google スカラー

Li、ZY & Guo、M. ネストックコミューン・ヴォーシェの健康効果。オンコターゲット 9(18)、14669–14679。 https://doi.org/10.18632/oncotarget.23620 (2018)。

記事 Google Scholar

Guo、M.ら。 Nostoc commune Vauch 由来の多糖類による小細胞肺癌の遊走抑制。Ｊ．アグリック．食品化学。 64(32)、6277 (2016)。

記事 CAS Google Scholar

伊藤哲也ほか Nostoc commune Vauch から単離されたノストシオノンとその誘導体のプロピオニバクテリウムアクネスに対する抗菌性および抗炎症性。 Anaerobe 27、56–63 (2014)。

記事 CAS Google Scholar

Mishra, A.、Tandon, R.、Kesarwani, S.、Singh, R. & Tiwari, GL シアノバクテリアの紫外線保護化合物シトネミンの新たな応用。Ｊ．Ａｐｐｌ．フィコル。 27(3)、1045–1051 (2015)。

記事 CAS Google Scholar

Wang, HB、Wu, SJ & Liu, D. シアノバクテリア Nostoc commune からの多糖類の調製とその抗酸化活性。炭水化物。ポリム。 99、553–555 (2014)。

記事 CAS Google Scholar

ジェンセン、S.ら。シアノバクテリア Nostoc commune 由来の複合ヘテログリカンの構造特性評価。炭水化物。ポリム。 91(1)、370–376 (2013)。

記事 CAS Google Scholar

Ｊａｋｉ、Ｂ．ら。シアノバクテリア Nostoc commune 由来の生物学的活性を持つ新規細胞外ジテルペノイド。 J.ナット。製品。 63(3)、339–343 (2000)。

記事 CAS Google Scholar

Mohamed, MF、Kuzuha, S.、Takani, Y.、Sakamoto, T. 陸生シアノバクテリア Nostoc commune の細胞外マトリックスにおける新規の熱安定性グリコシダーゼ。 J. Gen. Appl. 微生物。 54(5)、243–252 (2008)。

記事 Google Scholar

ヘルム、RF 他乾燥耐性イシバナ DRH-1 の放出された多糖の構造特性評価。Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ． 182(4)、974–982 (2000)。

記事 CAS Google Scholar

Tamaru, Y.、Takani, Y.、ヨシダ, T. & 坂本, T. 陸生シアノバクテリア Nostoc commune の乾燥と凍結耐性における細胞外多糖類の重要な役割。応用環境。微生物。 71(11)、7327–7333 (2005)。

記事 ADS CAS Google Scholar

Yang、RF、Zhao、C.、Chen、X.、Chan、SW & Wu、JY さまざまな方法で抽出された Goji (Lycium barbarum) 多糖類の化学的性質と生物活性。Ｊ．Ｆｕｎｃｔ．食品 17、903–909 (2015)。

記事 CAS Google Scholar

ヤン、YJ 他 Amomum villosum からの水溶性多糖類の特性および生物活性に対する抽出方法の影響。炭水化物。ポリム。 117、632–635 (2015)。

記事 CAS Google Scholar

Quan, Y. et al. イシバナからの多糖類の抽出とその抗酸化作用および抗菌作用の最適化。 J.台湾研究所化学。工学 52、14–21 (2015)。

記事 CAS Google Scholar

Ebringerová, A. & Hromádková, Z. 植物多糖類の抽出、分離、精製における超音波の応用に関する概要。セント。ユーロ。Ｊ．Ｃｈｅｍ． 8(2)、243–257 (2010)。

Google スカラー

Zhong, K.、Lin, W.、Wang, Q. & Zhou, S. 緑豆の皮からのマイクロ波抽出による多糖類の抽出およびラジカル消去活性。内部。Ｊ．Ｂｉｏｌ．マクロモル。 51(4)、612–617 (2012)。

記事 CAS Google Scholar

Afshari, K.、Samavati, V. & Shahidi, S. ハイビスカスの葉からの多糖類の超音波支援抽出とインビトロ抗酸化活性。内部。Ｊ．Ｂｉｏｌ．マクロモル。 74、558–567 (2015)。

記事 CAS Google Scholar

Chen、RZ、Li、SZ、Liu、CM、Yang、SM & Li、XL 超音波複合酵素は、イカリソウの葉からの多糖類の抽出と生化学的活性を支援しました。プロセス生化学。 47(12)、2040 ～ 2050 年 (2012)。

記事 Google Scholar

Cheung、CY、Siu、KC、Liu、YS & Wu、JY 超音波支援抽出による選択されたキノコからの多糖タンパク質複合体の分子特性と抗酸化活性。プロセス生化学。 47(5)、892–895 (2012)。

記事 CAS Google Scholar

Chipiti, T.、Ibrahim, MA、Singh, M. & Islam, Md. S. in vitro α-アミラーゼおよびα-グルコシダーゼ Cissus cornifolia プランチ部分からの抽出物の阻害活性および細胞傷害活性。ファーマコイン。マグ。 13(補足 2)、S329–S333 (2017)。

Google スカラー

Briones-Nagata, MP、Martinez-Goss, MR & Hori, K. ラン藻の 2 つの形態、Nostoc commune Vauch の形態細胞学と化学組成の比較。フィリピンと日本から。Ｊ．Ａｐｐｌ．フィコル。 19(6)、675–683 (2007)。

記事 Google Scholar

オグトゥ、FO 選択された多糖類の超音波修飾 - レビュー。 J. 食品プロセス。テクノロジー。 06(05) (2015)。

アタナシオス、CK et al. ニンニク (Allium sativum) から敏感な芳香化合物を単離するための蒸留法と超音波支援抽出法の比較。ウルトラゾン。ソノケム。 13(1)、54–60 (2006)。

記事 Google Scholar

Liu、YFら。 Nostoc sphaeroids kütz 由来の生理活性水溶性ヘテロ多糖の構造特性評価。炭水化物。ポリム。 15(11)、552–559 (2018)。

記事 Google Scholar

Tian, Y.、Zheng, B.、Chen, C. ロータス (Nelumbo Nucifera Gaertn.) 種子からの新規水溶性多糖類の超音波支援抽出、予備特性評価、および抗酸化活性。 9月理工学部 47(16) (2012)。

レン、BB 他ホンダワラ多糖類のマイクロ波支援抽出とその抗酸化作用および血糖降下作用の最適化。炭水化物。ポリム。 173、192–201。 https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2017.05.094 (2017)。

記事 CAS Google Scholar

Wang, X.、Lan, L.、Yuan, JY、Shi, WY、Chu, WH 3 つの海藻多糖類の抗酸化作用と老化防止作用に関する予備研究。薬局。バイオテクノロジー。 27(1)、29-32。 https://doi.org/10.19526/j.cnki.1005-8915.20200106 (2020)。

記事 CAS Google Scholar

Wang、F.ら。 Porphyrayezoensis からの分解された多糖類の精製、構造特性評価、および生物学的活性。 J. 食品生化学。 45(4)、e13661。 https://doi.org/10.1111/jfbc.13661 (2021)。

記事 CAS Google Scholar

Rout, D.、Mondal, S.、Chakraborty, I.、Pramanik, M. & Islam, SS 食用キノコ Pleurotus florida からの新しい (1→3)-、(1→6)-分岐グルカンの化学分析。炭水化物。解像度 340(16)、2533–2539。 https://doi.org/10.1016/j.carres.2005.08.006 (2005)。

記事 CAS Google Scholar

Wu, M.、Wu, Y.、Zhou, J. & Pan, Y. Taxus chinensis var. の葉からの高い枝を持つ水溶性多糖類の構造特性評価。まいれい。食品化学。 113、1020–1024。 https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2008.08.055 (2009)。

記事 CAS Google Scholar

マンダル、EK et al. 食用キノコ、Calocybe indica 由来の免疫刺激性 (1→4)-、(1→6)-分岐グルカンの化学分析。炭水化物。解像度 347、172–177。 https://doi.org/10.1016/j.carres.2011.10.040 (2012)。

記事 CAS Google Scholar

Cao, JJ Toona sinensis の葉からの多糖類の構造特性、物理化学的特性および肝保護活性。合肥理工大学。 https://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?dbname=CMFD202001&filename=1019185726.nh (2019)。

Nie, SP & Xie, MY 茶多糖類の単離と構造、およびそれらの生物活性に関する総説。食品ハイドロコール。 25(2)、144–149 (2011)。

記事 CAS Google Scholar

ワン、ZMら。冬虫夏草菌 Cs-HK1 の菌糸体培養物由来の酸性多糖の構造特性と免疫調節特性。食品化学。 125、637–643 (2011)。

記事 CAS Google Scholar

Li, S.、Hao, L. & Kang, Q. Lepidium meyenii の葉からの多糖類の精製、特性評価、および生物学的活性。内部。Ｊ．Ｂｉｏｌ．マクロモル。 2017、103（2017）。

Google スカラー

Guerrero, P.、Kerry, JP & Caba, KDL 押出ブレンドにおけるタンパク質と多糖類の相互作用の FTIR 特性評価。炭水化物。ポリム。 111、598–605 (2014)。

記事 CAS Google Scholar

Zhu、ZY、Liu、N.、Si、CL 冬虫夏草の培養菌糸体からの高分子量多糖の構造と抗腫瘍活性。炭水化物。ポリム。 88、1072–1076 (2012)。

記事 CAS Google Scholar

Sardari, RR、Kulcinskaja, E. & Ron, EY 好熱性細菌 Rhodothermus marinus の 2 つの菌株によるエキソ多糖類の生産の評価。炭水化物。ポリム。 156、1–8 (2017)。

記事 CAS Google Scholar

Ahmed, Z.、Wang, Y. & Anjum, N. L. ケフィラノファシエンスとヨーグルト菌株の共培養によって生成される新しいエキソ多糖の特性評価。内部。Ｊ．Ｂｉｏｌ．マクロモル。 59、377–383 (2013)。

記事 CAS Google Scholar

ying、X.、You、Q. & Jiang、Z. Cornus officinalis からの多糖類の超音波とマイクロ波の相乗的抽出の最適化と多糖類の特性評価。内部。Ｊ．Ｂｉｏｌ．マクロモル。 83、226–232 (2016)。

記事 CAS Google Scholar

Zhu、ZY、Pang、W. & Li、YY 冬虫夏草由来の菌糸体多糖の構造と抗腫瘍活性に対する超音波処理の効果。炭水化物。ポリム。 114、12–20 (2014)。

記事 CAS Google Scholar

Wang, J. & Nie, S. 多糖類の顕微鏡分析における原子間力顕微鏡の応用。トレンド食品科学技術。 2、02–05 (2018)。

Google スカラー

Zou、C.ら。ラッカー多糖硫酸塩の調製とその in vitro での抗酸化活性。炭水化物。ポリム。 73、322–331 (2008)。

記事 CAS Google Scholar

Meng, L.、Sun, S. & Li, R. ヒルステラ sp. によって生成される多糖類の抗酸化活性およびそれらの化学的特性との関係。炭水化物。ポリム。 117、452–457 (2015)。

記事 CAS Google Scholar

Hu, C.、Zhang, Y. & Kitts, DD タケ phyllostachys nigra Var. の抗酸化活性と酸化促進活性の評価。インビトロでのヘノニス葉抽出物。Ｊ．アグリック．食品化学。 48(8)、3170–3176 (2000)。

記事 CAS Google Scholar

Zhang, W.、Huang, J. & Wang, W. カンクイからの多糖類の抽出、精製、特性評価および抗酸化活性。内部。Ｊ．Ｂｉｏｌ．マクロモル。 93、448–458 (2016)。

記事 CAS Google Scholar

Song、CG 植物多糖類の抗酸化活性の進歩。顎。フルーツ野菜。 4、25–33。 https://doi.org/10.19590/j.cnki.1008-1038.2022.04.005 (2022)。

記事 Google Scholar

ヤン、JT 他。さまざまな抽出方法に基づく Pleurotus citrinopileatus 由来の多糖類の構造活性相関。 J.真菌研究所。 20(03)、190–197。 https://doi.org/10.13341/j.jfr.2021.1433 (2022)。

記事 Google Scholar

Ni、LJ、Wang、YY、He、WY、Zhang、LG 8 つの多糖類における単糖類の組成、活性、およびそれらの相関分析。天津大学 47(4)、326–330。 https://doi.org/10.11784/tdxbz201207047 (2014)。

記事 Google Scholar

Zheng, Q.、Ren, DY、Yang, NN & Yang, XB ヨモギ種子からの化学組成と抗酸化活性を持つ多糖類の超音波支援抽出の最適化。内部。Ｊ．Ｂｉｏｌ．マクロモル。 91、856–866 (2016)。

記事 CAS Google Scholar

McCue, P.、Kwon, YI & Shetty, K. 発芽および固体バイオプロセス大豆の抗糖尿病および抗高血圧の可能性。アジア太平洋 J. Clin. ニュートル。 14(2)、145–152 (2005)。

CAS Google スカラー

Liu、CW、Wang、YC、Lu、HC、Chiang、WD Psidium guajava の葉からの抗血糖作用を持つ総フェノールの超音波支援抽出条件の最適化。プロセス生化学。 49(10)、1601–1605 (2014)。

記事 CAS Google Scholar

ドン、HMら。 chuanminshen violaceum 多糖類の特性と抗酸化活性に対する抽出方法の影響。内部。Ｊ．Ｂｉｏｌ．マクロモル。 93、179–185 (2016)。

記事 CAS Google Scholar

王、ＹＧら Glycyrrhiza uralensis からの多糖類の抽出、精製、および生物活性分析。内部。Ｊ．Ｂｉｏｌ．マクロモル。 15(7)、172–183 (2019)。

記事 Google Scholar

王、ＹＧらイシバナからの多糖類の超音波支援抽出の速度論的モデリングと物理化学的特性分析。内部。Ｊ．Ｂｉｏｌ．マクロモル。 128(1)、421–428 (2019)。

記事 CAS Google Scholar

Lu、Y.ら。 Trichoderma kanganensis 由来の新規多糖類の構造的特徴と抗癌/抗酸化活性。炭水化物。ポリム。 205、63–71 (2018)。

記事 Google Scholar

Emeje, M. et al. Abelmoschus Esculentus の新鮮な果実から得られる新しい多糖類の抽出と物理化学的特性評価。イラン J. Pharm. 解像度 10(2)、237–246 (2011)。

CAS Google スカラー

リュー、W.ら。 Sarcandra glabra (Thunb.) Nagai の残基からのカルボキシメチル化多糖の調製、特性評価、および α-グリコシダーゼ阻害活性。内部。Ｊ．Ｂｉｏｌ．マクロモル。 99、454–464 (2017)。

記事 CAS Google Scholar

Xie、Y.ら。 Suoyang に含まれる 2 つのフェノール系抗酸化物質は、OH 損傷を受けた間葉系幹細胞の生存率を向上させます: 比較と機構化学。化学。セント。 J. 25, 84. https://doi.org/10.1186/s13065-017-0313-1 (2017)。

記事 CAS Google Scholar

そう、DYら。 Grateloupia livida (Harv.) yamada からの多糖類の抽出と生物活性の最適化。分子 20、16817–16832。 https://doi.org/10.3390/molecules200916817 (2015)。

記事 CAS Google Scholar

Wongsa, P.、Chaiwarit, J. & Anis, Z. フェノール化合物の in vitro スクリーニング、タイにおける料理用ハーブの α-アミラーゼおよび α-グルコシダーゼに対する潜在的な阻害。食品化学。 131(3)、964–971 (2012)。

記事 CAS Google Scholar

リファレンスをダウンロードする

この研究は、中国農業科学院農業科学技術イノベーションプログラム（ASTIP、 CAAS-LMY-03)、甘粛龍源青年イノベーションおよび起業家精神人材チームプロジェクト (番号 2022lLQTD38)。 NCP の構造を決定するための技術的支援をいただいた中国科学院蘭州化学物理研究所に感謝いたします。

これらの著者、Xinjian Wang と Zhen Yang も同様に貢献しました。

甘粛省新動物薬プロジェクト重点研究所、農業農村部動物用医薬品開発重点研究所、中国農業科学院蘭州畜産薬学研究所、蘭州市、730050、中華人民共和国

Xinjian Wang、Zhen Yang、Yu Liu、Xuehong Wang、Hongjuan Zhang、Ruofeng Shang、Baocheng Hao、Shengyi Wang

チベット農業畜産科学アカデミー動物科学獣医研究所、ラサ、850009、中華人民共和国

シダン・ラバ＆クオム・ウージン

PubMed Google Scholar でこの著者を検索することもできます

XW、BH、SW がこの研究を考案し、設計しました。 XW、ZY、BH が原稿を作成しました。 ZY、XW、CL、およびCWは、インビトロで抗酸化作用および抗糖尿病作用を発揮しました。 YL、HZ、RS は NCP の構造の分析に協力しました。 BH と SW はこの記事の責任著者です。

Baocheng Hao または Shengyi Wang に対応します。

著者らは競合する利害関係を宣言していません。

シュプリンガーネイチャーは、発行された地図および所属機関における管轄権の主張に関して中立を保ちます。

オープンアクセスこの記事はクリエイティブコモンズ表示 4.0 国際ライセンスに基づいてライセンスされており、元の著者と情報源に適切なクレジットを表示する限り、あらゆる媒体または形式での使用、共有、翻案、配布、複製が許可されます。クリエイティブコモンズライセンスへのリンクを提供し、変更が加えられたかどうかを示します。この記事内の画像またはその他のサードパーティ素材は、素材のクレジットラインに別段の記載がない限り、記事のクリエイティブコモンズライセンスに含まれています。素材が記事のクリエイティブコモンズライセンスに含まれておらず、意図した使用が法的規制で許可されていない場合、または許可されている使用を超えている場合は、著作権所有者から直接許可を得る必要があります。このライセンスのコピーを表示するには、http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ にアクセスしてください。

転載と許可

Wang, X.、Yang, Z.、Liu, Y. 他イシバナから単離された多糖類の構造的特徴、およびラジカル消去および抗糖尿病活性としてのその可能性。 Sci Rep 12、22155 (2022)。 https://doi.org/10.1038/s41598-022-26802-x

引用をダウンロード

受信日: 2022 年 3 月 21 日

受理日: 2022 年 12 月 20 日

公開日: 2022 年 12 月 22 日

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-26802-x

次のリンクを共有すると、誰でもこのコンテンツを読むことができます。

申し訳ございませんが、現在この記事の共有リンクは利用できません。

Springer Nature SharedIt コンテンツ共有イニシアチブによって提供

コメントを送信すると、利用規約とコミュニティガイドラインに従うことに同意したことになります。虐待的なもの、または当社の規約やガイドラインに準拠していないものを見つけた場合は、不適切としてフラグを立ててください。