从罗汉果花中提取的新型多糖 SGFP-2:结构解析与降血脂降糖潜力探索

【字体: 时间:2025年03月07日 来源:Chemical and Biological Technologies in Agriculture 5.2

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  为探索罗汉果花多糖药用潜力,研究人员对 SGFP-2 进行研究,发现其有降血脂降糖活性,为开发利用提供依据。

  在当今快节奏的生活中,人们的饮食结构和生活方式发生了巨大变化,随之而来的是代谢性疾病的高发。血脂和血糖异常作为代谢综合征的重要特征,与高血脂、肥胖、2 型糖尿病等疾病的发生发展紧密相关。目前,虽然传统药物如他汀类和磺脲类药物能调节血脂和血糖水平,但长期使用存在毒副作用和耐药性问题,这使得寻找更安全有效的替代方案成为医学和健康领域的迫切需求。
在此背景下,植物来源的生物活性化合物因其多靶点调节能力、高安全性和生物相容性受到广泛关注,尤其是多糖类物质,成为了临床、功能补充剂和药物开发的热门候选对象。罗汉果(Siraitia grosvenorii)作为我国南方特有的药食两用植物,其果实广为人知,但对罗汉果花中的化学成分,特别是多糖的研究却相对较少。目前,关于罗汉果花多糖的结构特征和生物功能了解有限,严重制约了其在功能性食品和植物药领域的应用。
为了填补这一知识空白,桂林旅游学院的研究人员郝腾、丘丽梅、黄志志等人开展了一项研究,旨在深入探究罗汉果花多糖的结构特征及其降血脂和降血糖的潜在活性。该研究成果发表在《Chemical and Biological Technologies in Agriculture》杂志上。
研究人员采用了多种技术方法对罗汉果花多糖进行研究。首先,通过热水提取和 DEAE-Crystarose Fast Flow 柱色谱法从罗汉果花中分离出一种新型多糖 SGFP-2。然后,运用凝胶渗透色谱(GPC)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、高效液相色谱(HPLC)、甲基化分析、扫描电子显微镜(SEM)和刚果红染色等技术,对 SGFP-2 的结构进行了全面表征。同时,利用体外实验模型,评估了 SGFP-2 的降血脂和降血糖活性,包括脂肪吸收能力、胆盐吸附性能以及对参与糖脂代谢关键酶的抑制活性。

研究结果

  1. SGFP-2 的分离与纯化:研究人员成功从罗汉果花中提取并分离出 SGFP-2,其得率为 28.52%。
  2. SGFP-2 的结构特征
    • 分子量:GPC 分析显示,SGFP-2 的平均分子量为 1.67×105Da ,与之前报道的罗汉果花多糖分子量不同。
    • 红外光谱分析:FT-IR 光谱表明 SGFP-2 具有多糖的典型特征峰,其结构中含有 - OH、C-H、C=O 等基团,且糖环可能包含吡喃糖苷结构。
    • 单糖组成:HPLC 分析结果表明,SGFP-2 主要由鼠李糖(Rha)、葡萄糖(Glc)、半乳糖(Gal)、葡萄糖醛酸(GlcA)、半乳糖醛酸(GalA)、甘露糖(Man)和阿拉伯糖(Ara)组成,摩尔比为 8.17:1.54:60.06:3.41:5.37:3.54:15.44。
    • 甲基化分析:通过甲基化分析确定了 SGFP-2 中主要的糖苷键连接方式,包括→6)-Galp-(1→(30.42%)、Galp-(1→(22.69%)、Araf-(1→(18.29%)、Rhap-(1→(8.70%)和→3,6)-Galp-(1→(8.54%)。
    • 形态结构:SEM 分析显示,SGFP-2 具有相对光滑的外表面,呈层状结构,由密集交织的纤维网络组成。刚果红染色结果表明,SGFP-2 缺乏三螺旋结构。
  3. SGFP-2 的体外降血脂活性
    • 脂肪吸收能力:SGFP-2 的吸油能力为 1.66g/g,这可能与其内部表面的多孔网状结构有关。
    • 胆盐吸附性能:SGFP-2 对牛磺胆酸钠和甘氨胆酸钠的吸附能力随浓度增加而增强,在 10mg/mL 时,结合率分别达到 85.26% 和 84.78%,最大结合量分别为 0.550mg/g 和 0.496mg/g。吸附亲和力随时间增加,在模拟体内环境下能有效与胆盐相互作用。
    • 酶活性抑制作用:SGFP-2 对胆固醇酯酶和胰脂肪酶的抑制作用随浓度增加而增强,在 1.0mg/mL 时,抑制率分别为 28.57% 和 34.67%,表明其具有潜在的降血脂作用。
  4. SGFP-2 的体外降血糖活性:SGFP-2 对 α- 淀粉酶和 α- 葡萄糖苷酶具有显著的抑制作用,且呈浓度依赖性。在 0.5mg/mL 时,抑制率分别达到 85.84% 和 82.79%,表明其可能是一种天然的生物活性 α- 淀粉酶和 α- 葡萄糖苷酶抑制剂,具有开发为膳食补充剂成分的潜力。

研究结论与讨论

本研究成功从罗汉果花中分离出一种新型杂多糖 SGFP-2,并对其结构进行了全面表征。体外实验表明,SGFP-2 具有剂量依赖性的脂质 / 胆盐吸附能力和多靶点酶抑制活性,显示出对糖脂代谢平衡的双重调节潜力,具有潜在的降血脂和降血糖活性。这一研究为罗汉果花多糖的进一步开发和利用提供了初步证据,有助于推动其在功能性食品和植物药领域的应用。
然而,目前的研究也存在一定局限性,如缺乏细胞吸收动力学和体内验证模型,无法直接推断其在生理环境中的作用。后续研究应通过整合代谢组学分析和临床前评估等方法,进一步建立 SGFP-2 的构效关系,为其在代谢性疾病治疗中的应用提供更坚实的理论基础。
总体而言,该研究为罗汉果花多糖的研究开辟了新的方向,有望为解决代谢性疾病问题提供新的天然药物来源和治疗策略。

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