Strukturmerkmale der aus der Gemeinde Nostoc isolierten Polysaccharide und ihr Potenzial als Radikalfänger und antidiabetische Wirkung

Wissenschaftliche Berichte Band 12, Artikelnummer: 22155 (2022) Diesen Artikel zitieren

915 Zugriffe

1 Zitate

1 Altmetrisch

Details zu den Metriken

In dieser Arbeit wurde rohes Nostoc-Commune-Polysaccharid durch Erhitzen und Ultraschall-unterstützte Methoden separat extrahiert. Die homogenen Polysaccharide HNCP3 und UNCP4 wurden nach Reinigung durch DEAE-52-Cellulose-Säulenchromatographie und Sephacryl G-100-Gel-Säulenchromatographie erhalten. Die Strukturen von HNCP3 und UNCP4 wurden durch Molekulargewichtsbestimmung, Infrarotspektroskopie, DSC-Detektion, Natriumperiodatoxidation, Smith-Abbaureaktion und Methylierungsanalyse charakterisiert. Die Konformation der Lösung wurde mittels SEM und AFM untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass die ultraschallunterstützte Extraktion Auswirkungen auf das Molekulargewicht, die Monosaccharidzusammensetzung, das Molverhältnis und die Konfiguration der Nostoc-Gemeinde hatte. Die Hauptkette von HNCP3 und UNCP4 war → 6)-D-Glcp(1→ und → 2, 6)-D-Glcp, UNCP4 enthielt jedoch 1, 2, 6-Galactose- und 2, 3-Me2-D-Ara-Zweige , während HNCP3 dies nicht tat. Die Ergebnisse der Monosaccharidzusammensetzung zeigten, dass Mannose sowohl in HNCP3 als auch in UNCP4 vorhanden war. SEM und AFM zeigten, dass die Struktur von UNCP4 helikal war und die Lösungskonformationen von HNCP3 und UNCP4 in verschiedenen Lösungsumgebungen unterschiedlich waren. Studien zu DPPH-Radikalen, Superoxidanionen und der Fähigkeit zum Abfangen von Hydroxylradikalen zeigten, dass UNCP4 eine höhere antioxidative Aktivität hatte, während Studien zu den antidiabetischen Aktivitäten zeigten, dass die hypoglykämische Wirkung von UNCP4 stärker war als die von HNCP3. Daher erhöht die ultraschallunterstützte Extraktion (UAE) die Bioaktivität des Nostoc-Commune-Polysaccharids (NCP) sowie die Extraktionsrate.

Nostoc Commune ist eine Art niederer heterozystischer Blaualgen, die in der Lage ist, eine ausgedehnte Geleeschicht aus Polysacchariden zu bilden, die in trockenen und kalten, kargen Bergregionen kräftig wächst1,2. Die Gemeinde Nostoc ist reich an Proteinen, Polysacchariden, Aminosäuren, Lipiden und einer Vielzahl von Vitaminen und Metallelementen mit hohem Nährwert. Viele Berichte haben gezeigt, dass verschiedene Arten von Nostoc eine Vielzahl einzigartiger medizinischer Verbindungen (Aminosäuren, Fettsäuren, Polysaccharide, antimikrobielle Substanzen) enthalten, die gute Bioaktivitäten aufweisen, wie z. B. Stickstofffixierung3, Verringerung des Risikos von Herzkranzgefäßen4, Antioxidation5, Anti- microbico6, das das Wachstum menschlicher T-Lymphoid-Jurkat-Zellen unterdrückt7, antitumor8 usw. Bis jetzt wurde auch gezeigt, dass N. commune reich an Proteinen, Zuckern und Lipiden sowie Spurenelementen und Vitaminen9 ist und eine positive Wirkung hat physiologische Funktionen wie Infektionshemmung10, Senkung der Blutfettwerte11, Aktivierung der Autophagie durch Herunterregulierung des PI3K/AKT/mTOR-Signalwegs12, antimikrobielle und entzündungshemmende Wirkung13 usw. Daher verfügt N. commune, allgemein als „ishikurage“ bezeichnet, über diese Funktion wurde früher in Südostasien als Lebensmittelzutat oder Volksmedizin zur Vorbeugung und Heilung von Krankheiten verwendet14.

Es wurde darauf hingewiesen, dass Polysaccharide von N. commune eine wichtige Rolle dabei spielen, extremer Austrocknung zu widerstehen, die Stoffwechselaktivität leicht wiederherzustellen und bei Rehydrierung neuartige Bioaktivitäten zu haben, und diese Funktionen weisen eine Struktur-Aktivitäts-Beziehung auf15,16,17,18,19,20. Es ist bekannt, dass die Extraktionsmethode einen erheblichen Einfluss auf die Ausbeute, die strukturellen Eigenschaften und die biologischen Aktivitäten von Polysacchariden hat21,22. Die konventionelle Erhitzungsrückflussextraktion (HRE) ist die am häufigsten verwendete Methode zur Extraktion von Polysacchariden. Im Allgemeinen hängt die Ausbeute dieses Prozesses stark von der Extraktionszeit und -temperatur ab15,23. Allerdings können die höhere Extraktionstemperatur und die längere Extraktionszeit zum Abbau von Polysacchariden und zu einer Verringerung der pharmakologischen Aktivitäten führen24. Daher wurden mehrere neue Techniken zur Extraktion von Polysacchariden eingesetzt, um die Extraktionsrate zu erhöhen25, wie beispielsweise die ultraschallunterstützte Extraktion (UAE)26,27,28 und die mikrowellenunterstützte Extraktion (MAE). Es wurden jedoch nur wenige Untersuchungen zum Vergleich der physikalischen Eigenschaften, Strukturmerkmale und Bioaktivitäten zwischen den von HRE und den VAE gewonnenen Polysacchariden durchgeführt. Die ultraschallunterstützte Extraktionstechnologie wurde in einer früheren Studie20 zur Gewinnung der rohen Polysaccharide aus der Gemeinde Nostoc eingesetzt. In dieser Studie wurden die herkömmliche beheizte Rückflussextraktion, die ultraschallunterstützte Extraktion und die Alkoholfällungstechnologie verwendet, um die rohen Polysaccharide (NCP) von N. Commune herzustellen, die in einem kalt-feuchten Gebiet in einer Höhe von etwa 2000 m gesammelt wurden (Kreis Weiyuan, Provinz Gansu, China) und anschließend wurden die physikalisch-chemischen Eigenschaften, Strukturmerkmale und Bioaktivitäten der durch Chromatographie gereinigten Segmente untersucht, um die Struktur-Aktivitäts-Beziehungen zu bewerten.

10 mg/ml HNCP3 und UNCP4 wurden jeweils in die DEAE-52-Chromatographiesäule geladen und mit NaCl-Lösung im Bereich von 0–1,0 mol/L eluiert. Die Elution mit 0,3 mol/L NaCl wurde gesammelt und mit der Phenol-Schwefelsäure-Methode verfolgt. Es wurden zwei Peaks mit einer Wiederfindung von 29,34 % und 34,28 % erhalten. Nach der Dialyse und Lyophilisierung wurde die Probe mit einer Sephadex G 100-Chromatographiesäule weiter gereinigt. Es wurden zwei einzelne schmale symmetrische Peaks mit der Bezeichnung HNCP3 und UNCP4 erhalten (Abb. 1A, B) mit einer Wiederfindungsrate von 80,9 % und 86,4 %, was auf HNCP3 und UNCP4 könnte aus homogenen Polysaccharidkomponenten bestehen29. Daher war UAE eine effizientere Technik, um eine höhere Polysaccharidausbeute aus N. commune zu erzielen als HRE, und weist aufgrund der Kavitation sowie mechanischer und thermischer Effekte synthetisch mehr Moleküle mit ähnlichen physikalischen und chemischen Eigenschaften auf30.

Elutionsprofile und Molekulargewichtsverteilungen von HNCP3 und UNCP4, gereinigt durch DEAE-52-Cellulosesäule und Sephadex G-100-Säule. (A): Die Elutionskurve von HNCP3, gereinigt durch Sephadex G100; (B): Die Elutionskurve von UNCP4, gereinigt durch Sephadex G100; (C): Molekulargewichtsverteilungen von HNCP3 durch Hochleistungsflüssigkeitschromatographie gekoppelt mit Mehrwinkel-Laserlichtstreuungsbestimmung; (D): Molekulargewichtsverteilungen von UNCP4 durch Hochleistungsflüssigkeitschromatographie gekoppelt mit Mehrwinkel-Laserlichtstreuungsbestimmung.

Die durchschnittlichen Molekulargewichte von HNCP3 und UNCP4 wurden mit der HPSEC-MALLS-RID-Technik bewertet, wie in Tabelle 1 und Abb. 1C,D gezeigt. Alle HNCP3- und UNCP4-Proben zeigten ähnliche Zusammensetzungsstrukturen mit unterschiedlichen Molekulargewichtsverteilungen, was darauf hinweist, dass es sich bei HNCP3 und UNCP4 um Heteropolysaccharide handelte. Das höchste Mw von HNCP3 und UNCP4 betrug 48,6 kDa bzw. 14,54 kDa, während das niedrigste Mn 22,72 kDa bzw. 44,32 kDa betrug. Wie in Tabelle 1 gezeigt, war das durchschnittliche Molekulargewicht von UNCP4 niedriger als das von HNCP3 und die Verteilung des niedrigen Molekulargewichts von UNCP4 (68,57 %) war größer als die von HNCP3 (46,18 %), was darauf hindeutet, dass die UAE-Methode produzieren könnte eine größere Menge der Fraktionen mit niedrigem Mw als die traditionelle HRE-Methode31. Dies könnte darauf zurückzuführen sein, dass die Polysaccharide durch Ultraschall bis zu einem gewissen Grad abgebaut wurden und ein Teil der Fraktionen mit hohem Mw in Fraktionen mit niedrigem Mw umgewandelt wurde, wodurch die Mengen der Fraktionen mit niedrigem Mw zunahmen. Das gleiche Phänomen wurde auch in früheren Berichten beobachtet29.

Die Monosaccharidzusammensetzungen der Proben wurden durch GC-MS bestimmt und die Ergebnisse in Abb. 2 dargestellt. HNCP3 und UNCP4 wurden analysiert, indem ihre Retentionszeiten mit denen der Standardmonosaccharide abgeglichen wurden (Abb. 2A), was darauf hindeutet, dass die beiden Polysaccharide unterschiedliche Werte aufwiesen Monosaccharid-Zusammensetzungen. HNCP3 bestand aus Rhamnose, Mannose, Glucose und Galactose in einem Molverhältnis von 0,65: 0,55: 2,91: 2,73 und UNCP4 bestand aus Mannose, Arabinose und Glucose in einem Molverhältnis von 0,30: 6,84: 2,81. Die Ergebnisse zeigten, dass sowohl HNCP3 als auch UNCP4 mit Glucose angereichert waren, was darauf hindeutet, dass Glucose das vorherrschende Monosaccharid war. S. Jensen berichtete, dass die Monosaccharidzusammensetzung von Nc-5-s, das aus einem Alkaliextrakt von N. commune gereinigt wurde, Glc, GlcA, Xyl, Man, Ara, Rib, Gal im Verhältnis 24: 24: 15: 13: 13 war : 7: 4. Während das Monosaccharid eines wasserlöslichen Polysaccharids (NSKP), das durch Ausfällen von Heißwasserextrakt aus Nostoc mit 40 % (v/v) Ethanol-Heißwasser gereinigt wurde, aus Mannose, Glucose, Xylose, Galactose und Glucuronsäure bestand Säure mit einem Molverhältnis von 1,00: 1,92: 0,97: 1,02: 0,9132. Diese Ergebnisse zeigten, dass die unterschiedliche Monosaccharidzusammensetzung durch die unterschiedlichen Verarbeitungsmethoden und Materialquellen verursacht wurde33.

GC-MS-Spektren der Referenzprobe. (A) HNCP3; (B) UNCP4; (C) UNCP; (D) Das Gesamtionenchromatogramm aus der Methylierungsanalyse von HNCP mittels GC-MS; (E) Das Gesamtionenchromatogramm aus der Methylierungsanalyse von UNCP mittels GC-MS; (F) Das Gesamtionenchromatogramm des methylierten Produkts von HNCP3; (G) Das Gesamtionenchromatogramm des methylierten Produkts von UNCP4.

Den Ergebnissen der Perjodat-Oxidationsreaktion zufolge betrug der Verbrauch an Natriumperiodat von HNCP3 und UNCP4 0,61 Mol bzw. 0,93 Mol, und die Gesamtmenge der produzierten Ameisensäure wurde mit 0,43 Mol bzw. 0,65 Mol berechnet. Die Molverhältnisse des Periodatsäureverbrauchs zur Ameisensäureproduktion betrugen 1,42 bzw. 1,43, was darauf hindeutet, dass HNCP3 und UNCP4 möglicherweise glykosidische Bindungen von 1 → 2, 1 → 2, 6, 1 → 3, 1 → 3, 6 usw. enthalten34. Der GC des Smith-Abbaus von HNCP3 ist in Abb. 2D dargestellt. Der Nachweis von Glycerin deutete darauf hin, dass HNCP3 1→, 1→ 2, 1 → 6 und 1 → 2,6 glykosidische Bindungen enthalten könnte. Der Nachweis von Erythritol zeigte, dass der Bindungstyp der Bildung von Erythritol existierte, nämlich 1 → 4 und 1 → 4, 6-Hexose. Der Nachweis von Rhamnose, Mannose, Glucose und Galactose ergab, dass die Polymere möglicherweise durch vier Arten von Monosacchariden mit 1 → 3, 1 → 2, 3, 1 → 3, 4, 1 → 3, 6 und 1 → 2 verknüpft sind. 3, 4 glykosidische Bindungen. Der GC des Smith-Abbaus von UNCP4 ist in Abb. 2E dargestellt. Die Erythritolbildung deutete auf das mögliche Vorhandensein von 1 → 4- und 1 → 4, 6-Bindungshexosen hin. Der Nachweis von Mannose und Glucose und der Anstieg des Glucosegehalts im Vergleich zu den Proben ohne Periodatoxidation zeigten, dass der Großteil von UNCP4 nicht durch Periodat oxidiert wurde und das Polymer hauptsächlich mit 1 → 3 oder 1 → 2,3 oder 1 → 2 verknüpft war. 4 oder 1 → 3, 4 oder 1 → 3, 6 oder 1 → 2, 3, 6 oder 1 → 2,4,6 oder 1 → 3, 4, 6 glykosidische Bindungen. Eine Methylierungsanalyse wurde durchgeführt, um die Inter-Monosaccharid-Verknüpfungen in HNCP3 und UNCP4 durch GC/MS zu bestimmen (Abb. 2F, G). Die Verknüpfungsdetails sind in Tabelle 2 aufgeführt. Die Ergebnisse zeigten, dass es sich bei den methylierten Produkten von HNCP3 um insgesamt sechs Freisetzungen handelte von 2, 4, 6-Me3-Glcp [Peak 1: → 3)-Glcp-(1 →], 2, 3, 6-Me3-Glcp [Peak 2: → 4)-Glcp-(1 →], 3 , 4, 6-Me3-Galp [Peak 3: → 2-Galp-(1 →], 2, 4-Me2-Galp [Peak 4: → 2, 6)-Galp-(1 →], 2, 3, 4-Me3-Glcp [Peak 5: → 6)-Glcp-(1 →], 2, 3, 4-Me3-Galp [Peak 6: → 6)-Galp-(1 →] in einem relativen Molverhältnis von 1 : 1,34: 1,28: 1,98: 3,32: 3,12 (Tabelle 2). Aufgrund des niedrigeren Molverhältnisses in diesem Polysaccharid wurde keine Rhamnose nachgewiesen. Die folgende Wiederholungseinheit von HNCP3 wurde wie folgt abgeleitet:

Das methylierte Produkt von UNCP4 bestand aus 2, 4-Me2-Rhap [Peak 1: → 3)-Rhap-(1→], 2, 3-Met-Glcp [Peak 2: → 4, 6)-Glcp- (1 →], 2, 3, 4-Me3-Glcp [Peak 3: → 6)-Glcp-(1 →], 2, 3, 4, 6-Me4-Glcp [Peak 4: → 4)-Glcp- (1 →], , 3, 6-Men-Glcp [Peak 5: → 3)-Glcp-(1 →], 2, 4-Me2-Glcp [Peak 6: → 3, 6)-Glcp-(1 → ] in einem relativen Molverhältnis von 1: 24,63: 36,13: 41,32: 9,87: 17,78 (Tabelle 2). Die Ergebnisse zeigten, dass die folgende Wiederholungseinheit im UNCP4 vorhanden war.

Derzeit wurde berichtet, dass eine Vielzahl pflanzlicher Polysaccharide antioxidative Wirkung haben, darunter Grünalgen, Braunalgen und Rotalgen sowie andere Algenpolysaccharide35,36,37. Es wurde berichtet, dass die meisten Polysaccharide mit herausragenden biologischen Aktivitäten durch (1 → 3) glykosidische Bindungen verbunden sind, die eine β-(1 → 3)-D-Glucan-Rückgratstruktur mit einigen Seitenketten aufweisen38,39. Die Struktur und Stereokonfiguration pflanzlicher Polysaccharide ist jedoch sehr komplex und ihre Struktur-Funktions-Beziehung muss noch weiter untersucht werden. Es wurde über einen Speisepilz (Calocybe indica) berichtet, der eine immunstimulierende Aktivität besitzt und dessen primäres Strukturrückgrat die gleiche α-D-Glcp-(1 → 4)-Glycosideinheit wie HNCP3 und UNCP440 aufweist. Das Polysaccharid der Toona sinensis-Blätter hat gute antioxidative und andere Schutzwirkungen gegen akute Leberschäden bei Mäusen41. Dabei weist die Hauptkette des Toona sinensis-Blattpolysaccharids TSP-1 die gleiche glykosidische α-D-Manp-(1 → 6)-Einheit wie HNCP3 und die gleiche glykosidische α-D-Glcp-(1 → 6)-Einheit wie UNCP4 auf. Während die verzweigte Kette die gleiche glykosidische α-D-Glcp-(1 →)-Einheit wie HNCP3 und die gleiche glykosidische α-D-Manp-(1 → 3)-Einheit wie UNCP4 aufweist. Der Nachweis der Primärstruktur des Nostoc-Commune-Polysaccharids bewies, dass seine Polysaccharid-Hauptkette α-D-Glcp-(1 → 4), α-D-Manp-(1 → 6) oder α-D-Glcp-(1 →) aufweist 6) Glykosid, während die Seitenkette ein α-D-Glcp-(1 →)- oder α-D-Manp-(1 → 3)-Glykosid aufweist, daher wurde spekuliert, dass es eine potenzielle antioxidative Aktivität aufweist. Kurz gesagt, diese Methylatergebnisse stimmten mit den Beobachtungen der Periodatoxidation und des Smith-Abbaus von HNCP3 und UNCP4 überein.

Es konnten keine sichtbaren Unterschiede zwischen den Spektren von HNCP3 und UNCP4 beobachtet werden, wie in Abb. 3A, B dargestellt, was darauf hindeutet, dass die mit den verschiedenen Methoden extrahierten HNCP3 und UNCP4 ähnliche funktionelle Gruppen aufwiesen. Im Detail waren die Absorptionen bei 3400 cm-1 und 1100 cm-1 sehr offensichtlich, die durch die Streckung und Winkelschwingung der O-H-Verknüpfung verursacht wurden42. Die Absorption bei 3423,085 cm−1 wurde der CH-Streckschwingung zugeschrieben. Ein asymmetrischer Streckungspeak bei 1637 cm−1 und ein Absorptionspeak bei etwa 1412 cm−1 waren die Indikatoren für das Vorhandensein von Carbonyl- und Carboxylgruppen, die die Streckschwingung verursachen43,44. Die beiden Absorptionspeaks bei 1064,531 cm−1 und 1062,603 cm−1 entsprachen den Streckschwingungen von C–O–C oder C–O–H eines Pyranoserings, was bestätigte, dass HNCP3 und UNCP4 Pyranosezucker enthielten45. Der mittlere Peak bei 590 cm−1 und der schwache Peak bei 586 cm−1 waren mit dem Vorhandensein von α- bzw. β-glykosidischen Bindungen verbunden.

FT-IR-Spektren von HNCP3 (A) und UNCP4 (B). (NCP sind Nostoc-Commune-Polysaccharide). DSC erkennt HNCP3 (C) und UNCP4 (D).

Das thermogravimetrische (TG) Spektrum wurde verwendet, um den Gewichtsverlust von HNCP3 und UNCP4 beim Erhitzen von 25 auf 300 °C zu bestimmen. Wie in Abb. 3C,D dargestellt, zeigten die Ergebnisse einen einstufigen Gewichtsverlust, der dem Wasserverlust bei etwa 25–248 °C entspricht. Die Kurve zeigte, dass sich UNCP4 nicht vor 248 °C zersetzte, mit einem relativ gleichmäßigen Gewichtsverlust von 10,97 % bei 71,97 °C, während HNCP4 bei 216 °C mit einem schnelleren Gewichtsverlust von 13,35 % bei 90,09 °C zu zerfallen begann. Es wurde berichtet46, dass Wasser durch intra- und intermolekulare Kondensation von Polymerhydroxylen gebildet wurde und die Zersetzung des Polymers bei Temperaturen unter 300 °C stattfand. Die Gewichtsverlustrate von UNCP4 war geringer als die von HNCP3, was darauf hindeutet, dass UNCP4 möglicherweise eine gute thermische Stabilität aufweist oder eine raue Textur und grobe, nicht verfestigte Oberflächen aufweist47.

Mithilfe der Differentialscanningkalorimetrie (DSC) wurden die exothermen oder endothermen Veränderungen bei steigender Temperatur von HNCP3 und UNCP4 bestimmt (Abb. 3C, D). Dabei wurden die drei wichtigsten Temperaturpunkte, die an der Energieänderung beteiligt sind, als T0 (Anfangstemperatur), Tp (Zwischentemperatur) und Tc (Endtemperatur) markiert. Beide Polysaccharide wiesen amorphe Anteile auf. Die Glasübergangstemperaturen von HNCP3, UNCP4 lagen bei 61,2 °C und 62,8 °C ohne Schmelzpeaks. Die kontinuierlichen (breiten) endothermen Übergänge wurden als Hinweis auf den Feuchtigkeitsverlust in HNCP3 und UNCP4 beobachtet. Abbildung 3C zeigt, dass der Enthalpieänderungswert von HNCP3 – 211,6 J/g betrug und der exotherme Peak mit einer Temperatur von über 249,9 °C relativ sanft war und die Pyrolysereaktion relativ reibungslos verlief. Dennoch betrug der Enthalpieänderungswert von HNCP3 – 226,1 J/g und bei einer Temperatur über 248,4 °C trat ein steiler exothermer Peak auf und die Pyrolysereaktion verlief heftiger (Abb. 3D). Kurz gesagt, es gab bei der DSC-Kurvenanalyse einen kleinen Unterschied zwischen beiden Polysacchariden.

Verschiedene Extraktionsmethoden könnten die Mikrostrukturen von Polysacchariden beeinflussen48,49, die Morphologie und Strukturen von HNCP3 und UNCP4 wurden in dieser Arbeit mittels SEM und AFM beobachtet (Abb. 4). Bei einer Auflösung von 100 μm war die Oberfläche von HNCP3 glatt und unregelmäßig gezackt mit einer filamentösen und blattartigen Verbindung (Abb. 4A), und UNCP4 wies die glattere und gleichmäßigere Oberfläche mit der ausgeprägten wabenartigen und helikalen Hohlraumstruktur auf ( Abb. 4B), was darauf hindeutet, dass die Veränderungen zwischen den beiden Polysacchariden auf die lange Erhitzungszeit, die hohe Temperatur und den durch Ultraschallvibrationen verursachten Kavitationseffekt zurückzuführen sein könnten. Diese Ergebnisse ähnelten zuvor veröffentlichten Ergebnissen, wonach die VAE einen drastischeren Einfluss auf die Mikrostruktur von Polysacchariden hatten50.

Rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen der Gemeinde Nostoc: SEM-Bilder von HNCP3 und UNCP4, aufgenommen mit dem Mikroskop JSM-7001E im Maßstab 100 p. m (A) und 10 p. m (B); (C, D) Rasterkraftmikroskopische Aufnahmen von HNCP3 und UNCP4, die im Tapping-Modus mit einem Multimode-8-Instrument (Bruker, USA) aufgenommen wurden.

Um die Feinstrukturen von HNCP3 und UNCP4 weiter zu beobachten, wurde das AFM für die morphologische Beobachtung verwendet. Wie in Abb. 4C gezeigt, waren die Moleküle D, HNCP3 und UNCP4 ellipsoid. UNCP4-Moleküle waren locker gepackt und in Größe und Form einheitlich, und die horizontale Länge der Moleküle betrug 226,56 nm bei einer vertikalen Höhe von 7,126 nm. Im Vergleich zu UNCP4 zeigten HNCP3-Moleküle unterschiedliche Größen und Formen mit einer großen Anzahl sphärischer Mizellen und einer geringen Dispersion, und die horizontale Länge der Moleküle betrug 101,56 nm bei einer vertikalen Höhe von 13,961 nm. Den obigen Ergebnissen zufolge könnten wir spekulieren, dass in UNCP4 eine molekulare Aggregation existierte und seine Struktureinheiten sich verzweigen und miteinander verschränken könnten. Die SEM- und AFM-Analyse lieferte starke Beweise für die verbesserte Effizienz der Polysaccharidextraktion durch die VAE.

Es wurden verschiedene Antioxidationsmechanismen beschrieben, darunter die Unterdrückung der Ketteninitiierung, die Chelatisierung von Metallionen, die Zersetzung von Peroxiden und das Abfangen von Radikalen51,52. Der Wirkungsmechanismus der antioxidativen Aktivitäten von HNCP3 und UNCP4 blieb jedoch unklar. Die antioxidativen Aktivitäten von HNCP3 und UNCP4 wurden geschätzt und in Abb. 5 dargestellt, wobei die Reinigungsraten freier Radikale mit steigenden Konzentrationen der Proben allmählich anstiegen. Abbildung 5A zeigt die Abfangaktivitäten von HNCP3 und UNCP4 am DPPH·-Radikal im Vergleich zu Vc. Unter allen Proben wies die Positivkontroll-Vc-Lösung die höchste Clearance-Rate auf und erreichte das Maximum von 95,41 % bei einer Konzentration von 0,2 mg/ml. UNCP4 zeigte bei einer Konzentration von 1,0 mg/ml auch eine relativ stärkere Abfangkapazität (52,72 %) als HNCP3 (40,21 %). Die Ergebnisse der Entfernung von Superoxidanionenradikalen durch HNCP3 und UNCP4 sind in Abb. 5B dargestellt. Die Abfangfähigkeit nahm mit steigender Konzentration von 0,2 auf 1,0 mg/ml deutlich zu, und die maximalen Clearance-Raten von HNCP3 und UNCP4 bei 1,0 mg/ml betrugen 30,12 % bzw. 26,02 %. Abbildung 5C zeigt die Wirkung von HNCP3 und UNCP4 auf das Abfangen von ·OH, wobei die höchsten Clearance-Raten 22,71 % bzw. 26,70 % erreichten, was deutlich geringer war als die Abfangwirkung von Vc auf Hydroxylradikale. Frühere Studien haben berichtet, dass die Abfangwirkung des rohen Polysaccharids (HRSA) von N. commune auf HO bei einer Konzentration von 10 mg/ml 92,71 % erreichen könnte53. Der Mechanismus der antioxidativen Wirkung von HNCP3 und UNCP4 könnte in der Fähigkeit des Moleküls liegen, freie Radikale mit Wasserstoffatomen zu versorgen, wodurch Kettenreaktionen freier Radikale beendet und freie Radikale in unschädliche Produkte umgewandelt werden15,54. In dieser Arbeit zeigten HNCP3 und UNCP4 unterschiedliche antioxidative Aktivitäten, die auf ihre Monosaccharid-Zusammensetzungsverhältnisse und Seitenkettenverknüpfungen zurückgeführt wurden. Darüber hinaus könnten Ultraschallwellen die hochmolekularen Polysaccharide entsprechend abbauen und ihre antioxidativen Aktivitäten verändern55.

Antioxidative Aktivitäten von HNCP3, UNCP4 und Vitamin C (Vc). Hinweis: (A) Auswirkung unterschiedlicher Probenkonzentrationen auf die Radikalfängeraktivitäten von DPPH; (B) Auswirkung unterschiedlicher Probenkonzentrationen auf die Entfernung von Hydroxylradikalen; (C) Auswirkung unterschiedlicher Probenkonzentrationen auf die Entfernung von Superoxidanionen.

Es wurde berichtet, dass physikalische Eigenschaften wie Molekulargewicht, Löslichkeit und Viskosität von Polysacchariden sowie die Extraktionsmethode von Polysacchariden die antioxidative Wirkung pflanzlicher Polysaccharide beeinflussen könnten56. Yang et al. fanden heraus, dass die Heißwasserextraktion und die ultraschallunterstützte Extraktion von Pleurotus citrinopileatus-Polysacchariden im Vergleich zur Alkaliextraktion eine stärkere Fähigkeit zum Abfangen freier Radikale aufwiesen57. Darüber hinaus haben Ni et al. untersuchten die Monosaccharidzusammensetzung von acht pflanzlichen Polysacchariden und ihre DPPH-Fängeraktivität. Die Ergebnisse zeigten, dass die DPPH-Radikalfängerfähigkeit der acht Polysaccharide nicht mit dem Polysaccharidgehalt, sondern mit der Mikrostruktur zusammenhängt, und dass die spezifische Art und Intensität der Wirkung der Monosaccharidzusammensetzung auf die antioxidative Aktivität der Polysaccharide weiter untersucht werden muss58. Wenn in dieser Studie die Konzentration der Polysaccharide, die mit zwei Arten von Extraktionsmethoden extrahiert wurden, 1 mg/ml betrug, war die antioxidative Wirkung von UNCP4 etwas stärker als die von HNCP3, jedoch nicht signifikant.

HNCP3 und UNCP4 könnten die Aktivitäten von α-Amylase und α-Glucosidase hemmen, die am Glukosestoffwechsel beteiligt sind, indem sie die Spaltung glykosidischer Kohlenhydratbindungen reduzieren und Glukose freisetzen. Wie in Abb. 6A gezeigt, erreichte die Hemmungsrate von Acarbose auf α-Glucosidase das Maximum von 86,42 ± 1,59 %, wenn die Probenkonzentration 3,0 mg/ml betrug, und mit diesem Wert wurden auch die höchsten Hemmungsraten von HNCP3 und UNCP4 erhalten von 60,03 ± 1,58 % bzw. 79,01 ± 1,41 %. Unterdessen wurden die Hemmaktivitäten von HNCP3 und UNCP4 auf α-Glucosidase in Abb. 6B gezeigt, wo das Hemmverhältnis die dosisabhängige Beziehung darstellt. Die höchsten Hemmraten von HNCP3 und UNCP4 auf α-Amylase betrugen 57,76 ± 1,88 % bzw. 77,72 ± 2,03 %. Die Ergebnisse zeigten, dass HNCP3 und UNCP4 den Kohlenhydratstoffwechsel in der Nahrung verhindern und den postprandialen Blutzuckerspiegel im Körper wirksam senken können59.

Hemmungsraten von α-Amylase und α-Glucosidase durch HNCP3 und UNCP4.

Tatsächlich wurde festgestellt, dass viele Extrakte aus Pflanzen und Früchten eine hemmende Wirkung auf die α-Glucosidase mit minimalen Nebenwirkungen hatten60. Obwohl HNCP3 und UNCP4 eine geringere Hemmwirkung hatten als das Medikament Acarbose, deuteten die Ergebnisse darauf hin, dass sie potenzielle Hemmstoffe der α-Glucosidase sein könnten. In dieser Studie könnte der Unterschied in den Hemmaktivitäten von HNCP3 und UNCP4 auf die Tatsache zurückzuführen sein, dass durch die ultraschallunterstützte Extraktion in kurzer Zeit unter Bedingungen mittlerer Temperatur mehr bioaktive Verbindungen mit Anti-Hyperglykämie-Aktivität extrahiert und/oder konserviert werden könnten61.

Nostoc-Gemeinde ist reich an Eiweiß, Kalzium, Phosphor, Eisen und anderen Nährstoffen und wird seit langem als Zutat für den menschlichen Verzehr verwendet, mit der Wirkung, Fett zu reduzieren, Hitze zu beseitigen und Augen aufzuhellen usw. Die biologische Aktivität von Polysaccharid, der wichtige Wirkstoff in der Gemeinde Nostoc, ist nicht klar. In den letzten Jahren hat es sich mit der starken Entwicklung von Antioxidantien schrittweise von einem einfachen synthetischen Antioxidans zu einem natürlichen, umweltfreundlichen, effizienten und wenig toxischen Radikalfänger entwickelt, der in vivo aus Naturprodukten gewonnen wird. Diabetes ist eine der drei hartnäckigsten Krankheiten, die die menschliche Gesundheit gefährden, mit einer Sterblichkeitsrate, die nur von Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Krebs übertroffen wird. Die Entwicklung therapeutischer Medikamente gegen Diabetes ist ein heißes Forschungsthema. Es wurde festgestellt, dass viele Arten von Polysacchariden in Naturproduktbestandteilen eine gewisse antidiabetische Wirkung haben. Daher wurden in dieser Studie Polysaccharide der Nostoc-Gemeinde, die durch Heißwasserextraktion und ultraschallunterstützte Extraktion extrahiert wurden, gereinigt und strukturell charakterisiert. Auch ihre antioxidativen und antidiabetischen Aktivitäten wurden explorativ untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass HNCP3 und UNCP4 bestimmte Aktivitäten zum Abfangen freier Radikale aufweisen.

α-Amylase und α-Glucosidase sind wichtige Enzyme bei der Verdauung von Kohlenhydraten in der Nahrung. α-Amylase-Inhibitoren und α-Glucosidase-Inhibitoren können die Aktivität von α-Amylase und α-Glucosidase hemmen, die Umwandlung und Absorption von Glukose verlangsamen, den postprandialen Blutzuckerspiegel senken und den Blutzuckerspiegel anpassen, wodurch die Stimulation verringert wird Blutzucker zur Bauchspeicheldrüse, verbessert die Insulinsensitivität, schützt die Funktion der Bauchspeicheldrüse und verhindert und verbessert wirksam das Auftreten und die Entwicklung von Diabetes. In dieser Studie wurden die In-vitro-Hemmaktivitäten von mit beiden Methoden extrahierten Polysacchariden gegen α-Amylase und α-Glucosidase untersucht und es wurde klar, dass sowohl HNCP3 als auch UNCP4 bestimmte antidiabetische Wirkungen haben.

In der Studie war das durchschnittliche Molekulargewicht von HNCP3 größer als das durchschnittliche Molekulargewicht von UNCP4. Infrarotspektroskopie zeigte die Konformationseigenschaften von UNCP4 und HNCP3 an, d. h. die beiden Polysaccharide hatten ähnliche charakteristische Absorptionspeaks (OH-Streckschwingung, CH-Streckschwingung, variable CH-Winkelschwingung und CO-Bindung) und unterschiedliche Peaks Transmissionen. AFM- und SEM-Bilder zeigten molekulare Aggregation und Polysaccharidkonformation. HNCP3 war locker und wies eine weiche faserige Textur auf, während UNCP4 trocken war und einige Äste an der Oberfläche aufwies. Der Monosaccharidkomponententest zeigte, dass sich die Monosaccharidzusammensetzung von HNCP3 und UNCP4 nur im Molverhältnis unterschied. Der Vergleich der antioxidativen Aktivitäten der beiden Polysaccharide zeigte, dass UNCP4 starke antioxidative und hypoglykämische Aktivitäten aufweist. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die ultraschallunterstützte Extraktion einen gewissen Einfluss auf die Struktur und Lösungskonformation von NCP hatte, insbesondere die Wirkung auf die Lösungseigenschaften und die Kettenkonformation könnte die biologische Aktivität von Polysacchariden beeinflussen. Daher ist es von großer Bedeutung, die Wirkung von Ultraschall auf die fortgeschrittene Struktur der Polysaccharide der traditionellen chinesischen Medizin systematisch zu untersuchen.

Nostoc-Gemeinde ist eine Pflanze der Gattung Nostocaceae, Cyanobacteria, Nostocaceae. Morphologisch gesehen ist es zunächst gallertartig und kugelförmig und dehnt sich später zu bis zu 10 cm großen Lamellen aus, die einer gallertartigen Rinde ähneln und nach dem Trocknen dunkeloliv oder teebraun, dunkelbraun oder schwarz sind. Die Algenfilamente sind gekräuselt, und nur am Rand der Gruppe sind sichtbare gallertartige Hüllen zu sehen, gelbbraun, dick und laminar und an der Querscheidewand verengt. Die luftgetrockneten Fruchtkörper von N. commune wurden von Gansu Kangxinyuan Ecological Agriculture Technology Development Co., Ltd (Lanzhou, Provinz Gansu, China) bezogen. Die Produktion der Rohstoffe muss sich auf den Unternehmensstandard für Lebensmittelsicherheit Q/SXZN0001S-2019 Ground beziehen Weich. Pflanzen (entweder kultiviert oder wild), einschließlich der Sammlung von Pflanzenmaterial, entsprachen den relevanten institutionellen, nationalen und internationalen Richtlinien und Gesetzen.), pulverisiert zu feinem Pulver von 0,178 mm mit einem Hochgeschwindigkeitspulverisierer (FZ102, Beijing Zhongxing). Weiye Instrument Co., Ltd., Peking, China) und bis zur Verwendung bei Raumtemperatur gelagert. Monosaccharid-Standards (z. B. Rhamnose, Arabinose, Galaktose, Glucose, Xylose, Mannose, Fucose, Glucuronsäure) und α-Amylase wurden von Solarbio Science & Technology Co., Ltd. (Peking, China) bezogen, 1,1-Diphenyl-2 -Picrylhydrazyl (DPPH), Acarbose-Lösung, p-Nitrophenolglucopyranosid (PNPG) und α-Glucosidase wurden von Sigma-Aldrich (USA) bezogen. Alle anderen Reagenzien waren von analytischer Qualität.

Die HRE wurde auf der Grundlage der zuvor beschriebenen Methode mit einigen Modifikationen durchgeführt62. Das Pulver von N. commune (5 g) wurde mit entionisiertem Wasser (250 ml) in einem Flachbodenkolben bei 85 °C 190 Minuten lang unter Rückfluss extrahiert, und der Extrakt wurde dreimal nach der Savage-Methode (Chloroform: Butylalkohol in) behandelt 4:1-Verhältnis), um Protein zu entfernen. Die Deproteinisierungslösung wurde durch Zugabe von wasserfreiem Ethanol auf eine Endkonzentration von 80 % (Vol./Vol.) ausgefällt (4 °C für 12 Stunden) und der Niederschlag wurde mit einem Vakuumgefriertrockner (SCIENIZ-18 N, Ningbo Biotechnology Co.) lyophilisiert ., Ltd., Ningbo, China), um rohes Polysaccharid von N. Commune (HNCP) zu erhalten.

Das detaillierte VAE-Verfahren für rohe Polysaccharide (UNCP) wurde wie zuvor beschrieben durchgeführt63. UNCP wurde unter optimalen Extraktionsbedingungen bei einem Fest-Flüssigkeits-Verhältnis von 1:50, wasserfreiem Ethanol als Lösungsmittel, einer Extraktionstemperatur von 353,15 K, einer Ultraschallleistung von 540 W und einer Extraktionszeit von 25 Minuten extrahiert und dann gemäß der Beschreibung in behandelt Abschnitt „Analyse der Monosaccharidzusammensetzungen“.

200 mg HNCP und UNCP wurden zu einer 10 mg/ml-Lösung zubereitet und in eine DEAE-52-Anionenaustauschchromatographiesäule (2,6 × 45 cm) geladen und mit einem stufenweisen NaCl-Gradienten von 0–1,0 mol/L bei eluiert Die Flussrate beträgt 1 ml/min. Die HNCP3- und UNCP4-Fraktionen wurden mit 0,3 mol/L NaCl-Lösung gesammelt, dialysiert (MWCO: 8–14 kDa) und mit einer Ausbeute von 24,5 mg lyophilisiert. Die gefriergetrocknete Probe wurde zur weiteren Untersuchung mit Sephadex G100 mit entionisiertem Wasser bei einer Durchflussrate von 1 ml/min weiter gereinigt. Das Molekulargewicht von HNCP3 und UNCP4 wurde wie zuvor beschrieben durch Hochleistungsflüssigkeitschromatographie in Verbindung mit Mehrwinkel-Laserlichtstreuung bestimmt.

Wie im vorherigen Bericht beschrieben, wurden die Monosaccharidzusammensetzungen von HNCP3 und UNCP4 durch Gaschromatographie (GC)63 ermittelt, das detaillierte Verfahren entsprach den beschriebenen Methoden mit einigen Modifikationen. 30 mg HNCP3 und UNCP4 wurden mit 30 ml Natriumperiodatlösung (15 mmol/L) gemischt und die Mischungen wurden mit einem Magnetrührer in einem dunklen Raum bei 4 °C ausreichend gelöst. 1,0 ml der gemischten Lösung wurden in die Ampulle pipettiert, in einen 250-ml-Messkolben gegeben und mit entionisiertem Wasser auf das Volumen verdünnt. Die Absorption der Lösung bei 223 nm wurde mit einem Ultraviolettspektrophotometer in Abständen von 6 Stunden gemessen, bis der Absorptionswert konstant blieb. Der Verbrauch an Periodat wurde mit der Natriumperiodat-Kalibrierung berechnet. 2,0 ml der Reaktionslösung wurden zur Beendigung der Reaktion mit 0,5 ml Ethylenglykol versetzt und mit einer NaOH-Standardlösung (0,01 mol/l) mit dem Indikator Phenolphthalein titriert. Die Volumina des Titriermittels wurden aufgezeichnet und die Menge an Ameisensäure gemäß der folgenden Formel 1 berechnet.

Beachten Sie, dass y die Ameisensäureproduktion ist, x die genaue Konzentration von NaOH ist, n das Volumen für die Titration ist und v das Reaktionsvolumen ist.

Die GC-Chromatographiebedingungen waren wie folgt: ThermoITQ1100 Gaschromatograph; FID-Detektor; Flexible Quarzkapillarsäule HP-5 (0,32 mm × 0,25 μm × 30 m); N2 als Trägergas; 1 ml/min als Flussrate; 1:10 als Teilungsverhältnis; 220 °C als Eintrittstemperatur; 250 °C als Detektortemperatur; programmierter Hochlauf (160 °C als Starttemperatur und Hochlauf auf 240 °C mit 10 °C/min).

Die HPLC-Chromatographiebedingungen waren wie folgt: Die Säule war TSK-GELG6000PWXL; Die mobile Phase war eine 0,2 %ige wässrige Natriumiteratlösung, die Flussrate betrug 1 ml/min, die Säulentemperatur betrug 30 °C, der Detektor war ein Differentialbrechungsindexdetektor und das Injektionsvolumen betrug 20 μl.

Die obige, mit Ethylenglykol terminierte Reaktionslösung der periodischen Säureoxidation wurde in einen Dialysebeutel (3500 Da) überführt und mit destilliertem Wasser 48 Stunden lang dialysiert. 100 mg Natriumborhydrid wurden zugegeben und im Dunkeln 24 Stunden lang gemischt, dann wurde die Lösung weiter mit 50 %iger Essigsäure neutralisiert, bis das überschüssige Natriumborhydrid zersetzt war. Die neutralisierte Lösung wurde 48 Stunden lang dialysiert und durch Gefriertrocknung getrocknet. Die getrocknete Probe (10 mg) wurde mit 2 ml Trifluoressigsäure (2 mol/L) 3 Stunden lang bei 120 °C hydrolysiert und wiederholt mit Methanol eingedampft, um überschüssige Trifluoressigsäure zu entfernen. Der Rückstand wurde mit der Mischung aus 0,5 ml Pyridin und 10 mg Hydroxylaminhydrochlorid 30 Minuten lang bei 95 °C behandelt und dann mit 0,5 ml Essigsäureanhydrid 35 Minuten lang bei 95 °C acetyliert. Das Acetylat wurde mit Stickstoff getrocknet, mit 1 ml Chloroform gelöst und zweimal mit destilliertem Wasser gewaschen. 1 ml Chloroformschichtlösung wurde zur GC-Bestimmung unter den von uns festgelegten Analysebedingungen verwendet64. Es wurden jeweils 5 mg des Monosaccharid-Standards, Glycerin und Erythritol entnommen und eine GC-Analyse gemäß der oben beschriebenen Methode durchgeführt.

Im Einzelnen wurden 10 mg HNCP3 und UNCP4 in 1,5 ml DMSO (1,5 ml) gelöst, dann 1,5 ml NaOH (50 %)-DMSO-Lösung (V:V = 1:1) zugegeben und bei 30 °C umgesetzt für 3 Std. Methyliodid (0,5 ml) wurde zugegeben und 2,5 Stunden lang bei 30 °C an einem dunklen Ort unter N2-Schutz gerührt, und die Reaktion wurde mit 1 ml entionisiertem Wasser beendet. Der obige Arbeitsschritt wurde dreimal wiederholt, bis der Absorptionspeak der OH-Gruppe im Wesentlichen verschwand. Das methylierte HNCP3 und UNCP4 wurden mit H2SO4 (2 mol/L) bei 120 °C für 2 Stunden weiter hydrolysiert und durch Rotationsverdampfung unter Stickstoffschutz getrocknet. Die im Rotationstrockner getrocknete Probe wurde mit NaOH-Lösung gelöst und unter Zugabe von 25 mg Natriumborhydrid 2 Stunden lang bei 25 °C geschüttelt. Der pH-Wert wurde mit Essigsäure auf 5,5–7,0 eingestellt, um überschüssiges Natriumborhydrid zu entfernen.

Anschließend wurden die reduzierten Proben durch 30-minütiges Mischen mit 0,7 ml Pyridin und 1 ml Essigsäureanhydrid bei 90 °C acetyliert. Das getrocknete Reaktionsprodukt wurde in Ethylacetat gelöst und dann mit einem GLC-MS-System (THERMO 1310 GC-ISQ LT MS, USA) analysiert, das mit einer TG-200MS-Kapillarsäule (30 mm × 0,25 mm, 0,25 µm) ausgestattet war. Das konkrete Programm sah wie folgt aus: Von 160 auf 210 °C wurde die Temperatur mit einer Geschwindigkeit von 2 °C/min erhöht, dann mit einer Geschwindigkeit von 5 °C/min auf 240 °C erhöht und schließlich 20 Minuten lang gehalten . Der MS-Scanbereich wurde auf m/z 35–4000 eingestellt.

Ein FT-IR-Spektrophotometer (Nicolet iS5, Thermo Fisher Scientific, USA) wurde verwendet, um die organischen funktionellen Gruppen von HNCP3 und UNCP4 im Scanbereich von 4000–400 cm−1 mit einer Auflösung von 4 cm−165 zu bestimmen. HNCP3 und UNCP4 wurden in einen Al2O3-Tiegel gegeben und die Temperatur mit dem Schutzgas Stickstoff auf einem simultanen TGA/DSC-Thermoanalysator (STA449C, Netzsch, Deutschland)66 mit einer Geschwindigkeit von 10 °C/min auf 350 °C erhöht. Die Denaturierungstemperatur wurde mit der Datenanalysesoftware Origin 9.0 berechnet.

Um die Wirkung verschiedener Extraktionsmethoden auf die Mikrostruktur von Polysacchariden zu untersuchen, wurden HNCP3 und UNCP4 auf goldbeschichteten Siliziumwafern fixiert und mit einem Rasterelektronenmikroskop (REM, JSM-5600LV, American Kevex Company, Amerika) beobachtet. In der Zwischenzeit wurden 50 µL HNCP3 und UNCP4 (1,0 µg/ml) auf Glimmersubstrat getropft und über Nacht bei Raumtemperatur getrocknet. Anschließend wurden die Konformationsumwandlungen der HNCP3- und UNCP4-Makromoleküle mit AFM (MultiMode-HR, Brooke, USA)67 untersucht.

Gemäß unserer zuvor beschriebenen Methode65,68,69 wurden HNCP3-, UNCP4- und Vc-Lösungen mit unterschiedlichen Konzentrationen (0,2 mg/ml, 0,4 mg/ml, 0,6 mg/ml, 0,8 mg/ml, 1,0 mg/ml) zur Bewertung vorbereitet ihre antioxidativen Aktivitäten im Hinblick auf die Fähigkeit zum Abfangen von DPPH-Radikalen, die Fähigkeit zum Abfangen von Superoxidanionen und die Fähigkeit zum Abfangen von Hydroxylradikalen. Genauer gesagt wurde 1 ml rohe Polysaccharide von HNCP3 und UNCP4 mit Konzentrationen von 0,2 mg/ml, 0,4 mg/ml, 0,6 mg/ml, 0,8 mg/ml und 1,0 mg/ml in die Reagenzgläser gegeben. Anschließend wurden 5 ml einer 5 mmol/l DPPH-Lösung zugegeben, gut geschüttelt und 30 Minuten lang im Dunkeln gestellt. Die Mischung aus 5 ml absolutem Ethanol und 3 ml destilliertem Wasser wurde als Referenz verwendet und der Absorptionswert bei 517 nm gemessen. Die DPPH-Fängeraktivität wurde nach Formel 2 berechnet.

Hinweis: A0 ist die Absorption der Blindkontrolllösung mit destilliertem Wasser anstelle der Probenlösung; Ai ist die Absorption der Probenlösung; Aj ist die Absorption der Probenlösung mit destilliertem Wasser anstelle des chromogenen Mittels.

1 ml rohe Polysaccharide von HNCP3 und UNCP4 mit Konzentrationen von 0,2 mg/ml, 0,4 mg/ml, 0,6 mg/ml, 0,8 mg/ml, 1,0 mg/ml und 3 ml Tris-HCl-Puffer mit einem pH-Wert von 8,2 in die Reagenzgläser gegeben. Die Reaktion wurde 20 Minuten lang in einem Wasserbad bei 25 °C durchgeführt. Nach Zugabe von 0,3 ml 7 mmol/l Pyrogallol und 4-minütiger Reaktion wurde 1 ml 10 mol/l HCl zugegeben und die Absorption bei 420 nm gemessen. Die Fähigkeit zum Abfangen von Superoxidanionen wurde nach Formel 2 berechnet.

2 ml rohe Polysaccharide von HNCP3 und UNCP4 mit Konzentrationen von 0,2 mg/ml, 0,4 mg/ml, 0,6 mg/ml, 0,8 mg/ml, 1,0 mg/ml, 1 ml 9 mmol/L FeSO4 und 2 ml 9 Den Reagenzgläsern wurden mmol/L Salicylsäure-Ethanol-Lösung zugesetzt. Dann wurden 2 ml 8,8 mmol/L H2O2 zugegeben und 1 Stunde bei Raumtemperatur umgesetzt. Der Absorptionswert der Proben wurde bei 510 nm durch Nullabgleich mit destilliertem Wasser gemessen. Die Fähigkeit zum Abfangen von Hydroxylradikalen wurde nach Formel 2 berechnet.

Die antidiabetische In-vitro-Fähigkeit von HNCP3 und UNCP4 wurde anhand ihres Hemmpotenzials gegen α-Amylase und α-Glucosidase bewertet, die Kohlenhydrate metabolisieren können67. Die Probenkonzentration (IC50) für die Fähigkeit, das Enzym um 50 % zu hemmen, wurde ebenfalls berechnet. Insbesondere wurden HNCP3 und UNCP4 in Phosphatpuffer (0,2 mol/L, pH 6,6) in Konzentrationen von 1 mg/ml, 2 mg/ml, 3 mg/ml, 4 mg/ml, 5 mg/ml, 6 mg/ml gelöst. mL bzw. Den Probenlösungen unterschiedlicher Konzentration wurden 0,2 ml α-Amylase-Lösung (6 U/ml) zugesetzt, gefolgt von 0,4 ml Stärkelösung (1 %). Die Reaktion wurde 10 Minuten lang bei 37 °C durchgeführt. 2 ml DNS-Reagenzien wurden nacheinander zugegeben und 10 Minuten lang in kochendem Wasser umgesetzt. Die Absorption wurde bei 520 nm gemessen, wie in früheren Berichten beschrieben70. Die Hemmrate der α-Amylase wurde gemäß Formel 3 berechnet.

Hinweis: A0 ist die Absorption der Blindprobe, A1 die Absorption der Polysaccharidprobe und A2 die Absorption des Basisröhrchens.

Die α-Glucosidase-Hemmaktivität wurde durch Messung der Freisetzung von p-Nitrophenol bei 405 nm in einer 96-Well-Platte bestimmt. Das Reaktionsgemisch, das 20 µl verschiedener Probenkonzentrationen, 10 µl α-Glucosidase (2 U/ml) und 50 µl Phosphatpuffer (pH 6,8, 100 mM) enthielt, wurde 15 Minuten lang bei 37 °C inkubiert. Dann wurden 20 μl p-Nitrophenolglucopyranosid (PNPG) (5 mM) zugegeben und 20 Minuten bei der gleichen Temperatur inkubiert. Die Reaktion wurde durch Zugabe von 150 μl Natriumcarbonat (0,1 M) gestoppt. Als Standard wurde Acarbose verwendet. Die Hemmrate wurde nach Formel 4 berechnet.

A0 ist die Blindabsorption, A1 ist die Absorption der Polysaccharidprobe, A2 ist die Blindabsorption der Probe und A3 ist die Absorption der Kontrolle.

Die Daten wurden als Mittelwert ± SD ausgedrückt und mit GraphPadPrism5 auf ihre statistische Signifikanz der Differenz mit Varianz (ANOVA) und T-Tests (und nichtparametrische Tests) untersucht. P-Werte unter 0,05 wurden als statistisch signifikant angesehen.

Die in der Studie vorgestellten Originalbeiträge sind im Artikel und im Zusatzmaterial enthalten, weitere Anfragen können an den entsprechenden Autor gerichtet werden.

Varianzanalyse

Nostoc-Gemeindepolysaccharid

Heizungsrückflussextraktion

Mikrowellengestützte Extraktion

Ultraschallunterstützte Extraktion

Thermogravimetrisches Spektrum

Dynamische Differenzkalorimetrie

Vitamin C

Nostoc-Commune-Polysaccharid 3, gewonnen durch Extraktion unter erhitztem Rückfluss

Nostoc-Commune-Polysaccharid 4, gewonnen durch ultraschallunterstützte Extraktion

1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl

P-Nitrophenolglucopyranosid

Gaschromatographie

Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie

Halbmaximale Hemmkonzentration

Dimethylsulfoxid

Gasflüssigkeitschromatographie-Massenspektrometrie

Thermogravimetrischer Analysator

Molekulargewichtsgrenze

Diethylaminoethyl-52

Rasterelektronenmikroskop

Rasterkraftmikroskop

Aktivität zum Abfangen von Hydroxylradikalen

Wright, D., Prickett, T., Helm, RF & Potts, M. Form der Art Nostoc Commune (Cyanobakterien). Int. J. Syst. Entwicklung Mikrobiol. 51(5), 1839–1852 (2001).

Artikel CAS Google Scholar

Krizova, L., Maixnerova, M. & Sedo, O. Internationale Zeitschrift für systematische und evolutionäre Mikrobiologie. Soc. Gen. Mikrobiol. 51, 1839–1852 (2015).

Google Scholar

Ambrosio, R. et al. 5-Versprechen und Herausforderungen für die Ausweitung des Einsatzes von N2-fixierenden Cyanobakterien als Düngemittel für eine nachhaltige Landwirtschaft. Cyanobakterielle Lifestyle-Appl. Biotechnologie. 2022, 99–158. https://doi.org/10.1016/B978-0-323-90634-0.00002-0 (2022).

Artikel Google Scholar

Rasmussen, HE et al. Lipidextrakt von Nostoc Commune Var. sphaeroides Kutzing, eine Blaualge, hemmt die Aktivierung von Sterol-regulatorischen Element-bindenden Proteinen in HepG2-Zellen. J. Nutr. 138(3), 476–481 (2008).

Artikel CAS Google Scholar

Masayuki, NI, Hitoshi, SA, Yuji, YA, Hiroyuki, TA & Mamoru, KO Antioxidative Aktivität und chemische Bestandteile von essbaren Landalgen Nostoc-Gemeinde Vauch. Biowissenschaften. Biotechnologie. Biochem. 75(11), 2175–2177 (2011).

Artikel Google Scholar

Gómez-Espinoza, O., Núñez-Montero, K., Díaz, LB in „The Pharmacological Potential of Cyanobacteria“ (Hrsg. Lopes, D., Silva, M., Vasconcelos, V.) 145–172. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-821491-6.00006-5 (2022).

Itoh, T. et al. Reduziertes Scytonemin, das aus der Gemeinde Nostoc isoliert wurde, induziert den autophagischen Zelltod in Jurkat-Zellen der menschlichen T-Lymphoid-Zelllinie. Lebensmittelchem. Toxicol. 60, 76–82 (2013).

Artikel CAS Google Scholar

Sousa, ML, Preto, M., Vasconcelos, V., Linder, S. & Urbatzka, R. Die antiproliferativen Wirkungen des natürlichen Oxadiazins Nocuolin A sind mit einer Beeinträchtigung der mitochondrialen oxidativen Phosphorylierung verbunden. Vorderseite. Oncol. 9, 224. https://doi.org/10.3389/fonc.2019.00224 (2019).

Artikel Google Scholar

Kaewmaneesuk, J., Ariyadet, C., Thirabunyanon, M., Jairungilumlert, S. & Daengprok, W. Einfluss der LED-Rotlichtintensität auf die Phycocyanin-Akkumulation im Cyanobakterium Nostoc Commune Voucher. J. Stiftung. Appl. Wissenschaft. 10(3S), 457–467. https://doi.org/10.4314/jfas.v10i3s.39 (2018).

Artikel CAS Google Scholar

Yamaguchi, Y., Naito, M., Nishio, E., Tomita, Y. & Takenaka, H. Die antiinfektiöse Aktivität von essbaren Blaualgen, Nostoc flagelliforme, Nostoc commune und Aphanotece sacrum auf Listeria monocytogenes bei Mäusen . Algenressource. (Japanisch) 1, 61–62 (2009).

Google Scholar

Li, ZY & Guo, M. Gesunde Wirksamkeit der Nostoc-Gemeinde Vaucher. Oncotarget 9(18), 14669–14679. https://doi.org/10.18632/oncotarget.23620 (2018).

Artikel Google Scholar

Guo, M. et al. Migrationsunterdrückung von kleinzelligem Lungenkrebs durch Polysaccharide aus der Nostoc-Gemeinde Vauch. J. Agrar. Lebensmittelchem. 64(32), 6277 (2016).

Artikel CAS Google Scholar

Itoh, T. et al. Antimikrobielle und entzündungshemmende Eigenschaften von Nostocionon, isoliert aus der Nostoc-Gemeinde Vauch und seinen Derivaten gegen Propionibacterium Aknes. Anaerobe 27, 56–63 (2014).

Artikel CAS Google Scholar

Mishra, A., Tandon, R., Kesarwani, S., Singh, R. & Tiwari, GL Neue Anwendungen der Cyanobakterien-UV-Schutzverbindung Scytonemin. J. Appl. Phykol. 27(3), 1045–1051 (2015).

Artikel CAS Google Scholar

Wang, HB, Wu, SJ & Liu, D. Herstellung von Polysacchariden aus Cyanobakterien der Gemeinde Nostoc und ihre antioxidativen Aktivitäten. Kohlenhydrat. Polym. 99, 553–555 (2014).

Artikel CAS Google Scholar

Jensen, S. et al. Strukturelle Charakterisierung eines komplexen Heteroglykans aus dem Cyanobakterium Nostoc Commune. Kohlenhydrat. Polym. 91(1), 370–376 (2013).

Artikel CAS Google Scholar

Jaki, B. et al. Neuartige extrazelluläre Diterpenoide mit biologischer Aktivität aus dem Cyanobakterium Nostoc Commune. J. Nat. Prod. 63(3), 339–343 (2000).

Artikel CAS Google Scholar

Mohamed, MF, Kuzuha, S., Takani, Y. & Sakamoto, T. Neuartige thermostabile Glykosidasen in der extrazellulären Matrix des terrestrischen Cyanobakteriums Nostoc-Gemeinde. J. Gen. Appl. Mikrobiol. 54(5), 243–252 (2008).

Artikel Google Scholar

Helm, RF et al. Strukturelle Charakterisierung des freigesetzten Polysaccharids der austrocknungstoleranten Nostoc-Gemeinde DRH-1. J. Bakteriol. 182(4), 974–982 (2000).

Artikel CAS Google Scholar

Tamaru, Y., Takani, Y., Yoshida, T. & Sakamoto, T. Entscheidende Rolle extrazellulärer Polysaccharide bei der Austrocknung und Gefriertoleranz in der terrestrischen Cyanobakterium-Nostoc-Gemeinde. Appl. Umgebung. Mikrob. 71(11), 7327–7333 (2005).

Artikel ADS CAS Google Scholar

Yang, RF, Zhao, C., Chen, X., Chan, SW & Wu, JY Chemische Eigenschaften und Bioaktivitäten von Goji-Polysacchariden (Lycium barbarum), die mit verschiedenen Methoden extrahiert wurden. J. Funktion Lebensmittel 17, 903–909 (2015).

Artikel CAS Google Scholar

Yan, YJ et al. Einfluss von Extraktionsmethoden auf die Eigenschaften und Bioaktivität wasserlöslicher Polysaccharide aus Amomum villosum. Kohlenhydrat. Polym. 117, 632–635 (2015).

Artikel CAS Google Scholar

Quan, Y. et al. Optimierung der Extraktion von Polysacchariden aus der Gemeinde Nostoc und ihrer antioxidativen und antibakteriellen Aktivitäten. J. Taiwan Inst. Chem. Ing. 52, 14–21 (2015).

Artikel CAS Google Scholar

Ebringerová, A. & Hromádková, Z. Ein Überblick über die Anwendung von Ultraschall bei der Extraktion, Trennung und Reinigung pflanzlicher Polysaccharide. Cent. EUR. J. Chem. 8(2), 243–257 (2010).

Google Scholar

Zhong, K., Lin, W., Wang, Q. & Zhou, S. Extraktion und Radikalfängeraktivität von Polysacchariden mit Mikrowellenextraktion aus Mungobohnenschalen. Int. J. Biol. Makromol. 51(4), 612–617 (2012).

Artikel CAS Google Scholar

Afshari, K., Samavati, V. & Shahidi, S. Ultraschallunterstützte Extraktion und in-vitro-Antioxidationsaktivität von Polysaccharid aus Hibiskusblättern. Int. J. Biol. Makromol. 74, 558–567 (2015).

Artikel CAS Google Scholar

Chen, RZ, Li, SZ, Liu, CM, Yang, SM & Li, XL Ultraschallkomplexenzyme unterstützten die Extraktion und biochemische Aktivitäten von Polysacchariden aus Epimediumblättern. Prozessbiochem. 47(12), 2040–2050 (2012).

Artikel Google Scholar

Cheung, CY, Siu, KC, Liu, YS & Wu, JY Molekulare Eigenschaften und antioxidative Aktivitäten von Polysaccharid-Proteinkomplexen aus ausgewählten Pilzen durch ultraschallunterstützte Extraktion. Prozessbiochem. 47(5), 892–895 (2012).

Artikel CAS Google Scholar

Chipiti, T., Ibrahim, MA, Singh, M. & Islam, Md. S. In vitro α-Amylase und α-Glucosidase Hemmende und zytotoxische Aktivitäten von Extrakten aus Plankenteilen von Cissus cornifolia. Pharmakogn. Mag. 13 (Ergänzung 2), S329–S333 (2017).

Google Scholar

Briones-Nagata, MP, Martinez-Goss, MR & Hori, K. Ein Vergleich der Morphozytologie und chemischen Zusammensetzung der beiden Formen des Cyanobakteriums, Nostoc-Gemeinde Vauch. aus den Philippinen und Japan. J. Appl. Phykol. 19(6), 675–683 (2007).

Artikel Google Scholar

Ogutu, FO Ultraschallmodifikation ausgewählter Polysaccharide – Übersicht. J. Lebensmittelprozess. Technol. 06(05) (2015).

Athanasios, CK et al. Vergleich von Destillations- und ultraschallunterstützten Extraktionsverfahren zur Isolierung empfindlicher Aromastoffe aus Knoblauch (Allium sativum). Ultraschall. Sonochem. 13(1), 54–60 (2006).

Artikel Google Scholar

Liu, YF et al. Strukturelle Charakterisierung eines bioaktiven wasserlöslichen Heteropolysaccharids aus Nostoc-Sphaeroiden kütz. Kohlenhydrat. Polym. 15(11), 552–559 (2018).

Artikel Google Scholar

Tian, Y., Zheng, B., Chen, C. Ultraschallgestützte Extraktion, vorläufige Charakterisierung und antioxidative Aktivität eines neuartigen wasserlöslichen Polysaccharids aus Lotussamen (Nelumbo Nucifera Gaertn.). Sep Sci Technol. 47(16) (2012).

Ren, BB et al. Optimierung der mikrowellengestützten Extraktion von Sargassum thunbergii-Polysacchariden und ihrer antioxidativen und hypoglykämischen Aktivitäten. Kohlenhydrat. Polym. 173, 192–201. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2017.05.094 (2017).

Artikel CAS Google Scholar

Wang, X., Lan, L., Yuan, JY, Shi, WY & Chu, WH Vorläufige Studien zur antioxidativen und Anti-Aging-Aktivität von drei Algenpolysacchariden. Pharm. Biotechnologie. 27(1), 29–32. https://doi.org/10.19526/j.cnki.1005-8915.20200106 (2020).

Artikel CAS Google Scholar

Wang, F. et al. Reinigung, strukturelle Charakterisierung und biologische Aktivitäten abgebauter Polysaccharide aus Porphyrayezoensis. J. Lebensmittelbiochem. 45(4), e13661. https://doi.org/10.1111/jfbc.13661 (2021).

Artikel CAS Google Scholar

Rout, D., Mondal, S., Chakraborty, I., Pramanik, M. & Islam, SS Chemische Analyse eines neuen (1→3)-, (1→6)-verzweigten Glucans aus einem Speisepilz Pleurotus florida. Kohlenhydrat. Res. 340(16), 2533–2539. https://doi.org/10.1016/j.carres.2005.08.006 (2005).

Artikel CAS Google Scholar

Wu, M., Wu, Y., Zhou, J. & Pan, Y. Strukturelle Charakterisierung eines wasserlöslichen Polysaccharids mit hohen Zweigen aus den Blättern von Taxus chinensis var. mairei. Lebensmittelchem. 113, 1020–1024. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2008.08.055 (2009).

Artikel CAS Google Scholar

Mandal, EK et al. Chemische Analyse eines immunstimulierenden (1→4)-, (1→6)-verzweigten Glucans aus einem Speisepilz, Calocybe indica. Kohlenhydrat. Res. 347, 172–177. https://doi.org/10.1016/j.carres.2011.10.040 (2012).

Artikel CAS Google Scholar

Cao, JJ Strukturelle Charakterisierung, physikalisch-chemische Eigenschaften und hepatoprotektive Aktivität von Polysacchariden aus Toona sinensis-Blättern. Technische Universität Hefei. https://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?dbname=CMFD202001&filename=1019185726.nh (2019).

Nie, SP & Xie, MY Ein Überblick über die Isolierung und Struktur von Teepolysacchariden und ihre Bioaktivitäten. Lebensmittel-Hydrokoll. 25(2), 144–149 (2011).

Artikel CAS Google Scholar

Wang, ZM et al. Strukturelle Charakterisierung und immunmodulatorische Eigenschaft von anazidem Polysaccharid aus der Myzelkultur des Cordyceps sinensis-Pilzes Cs-HK1. Lebensmittelchem. 125, 637–643 (2011).

Artikel CAS Google Scholar

Li, S., Hao, L. & Kang, Q. Reinigung, Charakterisierung und biologische Aktivitäten eines Polysaccharids aus Lepidium meyenii-Blättern. Int. J. Biol. Makromol. 2017, 103 (2017).

Google Scholar

Guerrero, P., Kerry, JP & Caba, KDL FTIR-Charakterisierung von Protein-Polysaccharid-Wechselwirkungen in extrudierten Mischungen. Kohlenhydrat. Polym. 111, 598–605 (2014).

Artikel CAS Google Scholar

Zhu, ZY, Liu, N. & Si, CL Struktur und Antitumoraktivität eines hochmolekularen Polysaccharids aus kultiviertem Myzel von Cordyceps gunnii. Kohlenhydrat. Polym. 88, 1072–1076 (2012).

Artikel CAS Google Scholar

Sardari, RR, Kulcinskaja, E. & Ron, EY Bewertung der Produktion von Exopolysacchariden durch zwei Stämme des thermophilen Bakteriums Rhodothermus marinus. Kohlenhydrat. Polym. 156, 1–8 (2017).

Artikel CAS Google Scholar

Ahmed, Z., Wang, Y. & Anjum, N. Charakterisierung neuer Exopolysaccharide, die durch Cokultivierung von L. kefiranofaciens mit Joghurtstämmen hergestellt werden. Int. J. Biol. Makromol. 59, 377–383 (2013).

Artikel CAS Google Scholar

Yin, X., You, Q. & Jiang, Z. Optimierung für die synergistische Ultraschall-Mikrowellen-Extraktion von Polysacchariden aus Cornus officinalis und Charakterisierung von Polysacchariden. Int. J. Biol. Makromol. 83, 226–232 (2016).

Artikel CAS Google Scholar

Zhu, ZY, Pang, W. & Li, YY Wirkung der Ultraschallbehandlung auf Struktur und Antitumoraktivität von Myzelpolysacchariden aus Cordyceps gunnii. Kohlenhydrat. Polym. 114, 12–20 (2014).

Artikel CAS Google Scholar

Wang, J. & Nie, S. Anwendung der Rasterkraftmikroskopie bei der mikroskopischen Analyse von Polysacchariden. Trends Lebensmittelwissenschaft. Technik. 2, 02–05 (2018).

Google Scholar

Zou, C. et al. Herstellung von Lackpolysaccharidsulfaten und ihre antioxidative Aktivität in vitro. Kohlenhydrat. Polym. 73, 322–331 (2008).

Artikel CAS Google Scholar

Meng, L., Sun, S. & Li, R. Antioxidative Aktivität von Polysacchariden, die von Hirsutella sp. produziert werden. und Zusammenhang mit ihren chemischen Eigenschaften. Kohlenhydrat. Polym. 117, 452–457 (2015).

Artikel CAS Google Scholar

Hu, C., Zhang, Y. & Kitts, DD Bewertung der antioxidativen und prooxidativen Aktivitäten von Bambus Phyllostachys nigra Var. Henonis-Blattextrakt in vitro. J. Agrar. Lebensmittelchem. 48(8), 3170–3176 (2000).

Artikel CAS Google Scholar

Zhang, W., Huang, J. & Wang, W. Extraktion, Reinigung, Charakterisierung und antioxidative Aktivitäten von Polysacchariden aus Cistanche tubulosa. Int. J. Biol. Makromol. 93, 448–458 (2016).

Artikel CAS Google Scholar

Song, CG Fortschritte in der antioxidativen Aktivität pflanzlicher Polysaccharide. Kinn. Obst und Gemüse. 4, 25–33. https://doi.org/10.19590/j.cnki.1008-1038.2022.04.005 (2022).

Artikel Google Scholar

Yang, JT et al. Struktur-Aktivitäts-Beziehung von Polysacchariden aus Pleurotus citrinopileatus basierend auf verschiedenen Extraktionsmethoden. J. Fungal Res. 20(03), 190–197. https://doi.org/10.13341/j.jfr.2021.1433 (2022).

Artikel Google Scholar

Ni, LJ, Wang, YY, He, WY & Zhang, LG Monosaccharidzusammensetzung, Aktivität und ihre Korrelationsanalyse in acht Polysacchariden. J. Tianjin Univ. 47(4), 326–330. https://doi.org/10.11784/tdxbz201207047 (2014).

Artikel Google Scholar

Zheng, Q., Ren, DY, Yang, NN & Yang, XB Optimierung für die ultraschallgestützte Extraktion von Polysacchariden mit chemischer Zusammensetzung und antioxidativer Aktivität aus den Samen von Artemisia sphaerocephala Krasch. Int. J. Biol. Makromol. 91, 856–866 (2016).

Artikel CAS Google Scholar

McCue, P., Kwon, YI & Shetty, K. Antidiabetisches und blutdrucksenkendes Potenzial von gekeimten und bioprozessierten Festkörper-Sojabohnen. Asien-Pazifik J. Clin. Nutr. 14(2), 145–152 (2005).

CAS Google Scholar

Liu, CW, Wang, YC, Lu, HC & Chiang, WD Optimierung der ultraschallunterstützten Extraktionsbedingungen für Gesamtphenole mit antihyperglykämischer Aktivität aus Psidium guajava-Blättern. Prozessbiochem. 49(10), 1601–1605 (2014).

Artikel CAS Google Scholar

Dong, HM et al. Einfluss von Extraktionsmethoden auf die Eigenschaften und antioxidativen Aktivitäten von Chuanminshen-Violaceum-Polysacchariden. Int. J. Biol. Makromol. 93, 179–185 (2016).

Artikel CAS Google Scholar

Wang, YG et al. Extraktions-, Reinigungs- und Bioaktivitätsanalysen von Polysacchariden aus Glycyrrhiza uralensis. Int. J. Biol. Makromol. 15(7), 172–183 (2019).

Artikel Google Scholar

Wang, YG et al. Kinetische Modellierung der ultraschallunterstützten Extraktion von Polysacchariden aus der Gemeinde Nostoc und Analyse der physikalisch-chemischen Eigenschaften. Int. J. Biol. Makromol. 128(1), 421–428 (2019).

Artikel CAS Google Scholar

Lu, Y. et al. Strukturelle Eigenschaften und Antikrebs-/Antioxidationsaktivitäten eines neuen Polysaccharids aus Trichoderma kanganensis. Kohlenhydrat. Polym. 205, 63–71 (2018).

Artikel Google Scholar

Emeje, M. et al. Extraktion und physikalisch-chemische Charakterisierung eines neuen Polysaccharids, das aus den frischen Früchten von Abelmoschus Esculentus gewonnen wird. Iran J. Pharm. Res. 10(2), 237–246 (2011).

CAS Google Scholar

Liu, W. et al. Herstellung, Charakterisierung und α-Glycosidase-Hemmaktivität eines carboxymethylierten Polysaccharids aus dem Rest von Sarcandra glabra (Thunb.) Nakai. Int. J. Biol. Makromol. 99, 454–464 (2017).

Artikel CAS Google Scholar

Xie, Y. et al. Zwei phenolische Antioxidantien in Suoyang verbessern die Lebensfähigkeit von ·OH-geschädigten mesenchymalen Stammzellen: Vergleich und mechanistische Chemie. Chem. Cent. J. 25, 84. https://doi.org/10.1186/s13065-017-0313-1 (2017).

Artikel CAS Google Scholar

Ja, DY et al. Optimierte Extraktion von Polysacchariden aus Grateloupia livida (Harv.) Yamada und biologische Aktivitäten. Molecules 20, 16817–16832. https://doi.org/10.3390/molecules200916817 (2015).

Artikel CAS Google Scholar

Wongsa, P., Chaiwarit, J. & Anis, Z. In-vitro-Screening von Phenolverbindungen, mögliche Hemmung gegen α-Amylase und α-Glucosidase von Küchenkräutern in Thailand. Lebensmittelchem. 131(3), 964–971 (2012).

Artikel CAS Google Scholar

Referenzen herunterladen

Diese Arbeit wurde finanziell unterstützt von Research on Prevention and Control Technology of Important Epidemic Diseases of Yaks – Study on New Preparations of Tibetan Veterinary Drugs (Nr. XZ202101ZD0002N-05), Agricultural Science and Technology Innovation Program of Chinese Academy of Agricultural Sciences (ASTIP, CAAS-LMY-03) und Gansu Longyuan Youth Innovation and Entrepreneurship Talent Team Project (Nr. 2022lLQTD38). Wir danken dem Lanzhou Institute of Chemical Physics der Chinesischen Akademie der Wissenschaften für die technische Unterstützung bei der Bestimmung der Struktur von NCP.

Diese Autoren haben gleichermaßen beigetragen: Xinjian Wang und Zhen Yang.

Schlüssellabor für neues Tierarzneimittelprojekt, Provinz Gansu, Schlüssellabor für veterinärpharmazeutische Entwicklung, Ministerium für Landwirtschaft und ländliche Angelegenheiten, Lanzhou-Institut für Tierhaltung und Pharmazeutische Wissenschaften der Chinesischen Akademie der Agrarwissenschaften, Lanzhou, 730050, Volksrepublik China

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

Institut für Tierwissenschaften und Veterinärmedizin, Tibet-Akademie für Agrar- und Tierhaltungswissenschaften, Lhasa, 850009, Volksrepublik China

Cidan Laba & Cuomu Wujin

Sie können diesen Autor auch in PubMed Google Scholar suchen

XW, BH und SW konzipierten und gestalteten die Studie. XW, ZY und BH haben das Manuskript verfasst. ZY, XW, CL und CW führten in vitro zu einer antioxidativen und antidiabetischen Aktivität; YL, HZ und RS halfen bei der Analyse der Struktur von NCP; BH und SW sind die entsprechenden Autoren dieses Artikels.

Korrespondenz mit Baocheng Hao oder Shengyi Wang.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

Springer Nature bleibt neutral hinsichtlich der Zuständigkeitsansprüche in veröffentlichten Karten und institutionellen Zugehörigkeiten.

Open Access Dieser Artikel ist unter einer Creative Commons Attribution 4.0 International License lizenziert, die die Nutzung, Weitergabe, Anpassung, Verbreitung und Reproduktion in jedem Medium oder Format erlaubt, sofern Sie den/die Originalautor(en) und die Quelle angemessen angeben. Geben Sie einen Link zur Creative Commons-Lizenz an und geben Sie an, ob Änderungen vorgenommen wurden. Die Bilder oder anderes Material Dritter in diesem Artikel sind in der Creative Commons-Lizenz des Artikels enthalten, sofern in der Quellenangabe für das Material nichts anderes angegeben ist. Wenn Material nicht in der Creative-Commons-Lizenz des Artikels enthalten ist und Ihre beabsichtigte Nutzung nicht gesetzlich zulässig ist oder über die zulässige Nutzung hinausgeht, müssen Sie die Genehmigung direkt vom Urheberrechtsinhaber einholen. Um eine Kopie dieser Lizenz anzuzeigen, besuchen Sie http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.

Nachdrucke und Genehmigungen

Wang, X., Yang, Z., Liu, Y. et al. Strukturmerkmale der aus der Gemeinde Nostoc isolierten Polysaccharide und ihr Potenzial als Radikalfänger und antidiabetische Wirkung. Sci Rep 12, 22155 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-26802-x

Zitat herunterladen

Eingegangen: 21. März 2022

Angenommen: 20. Dezember 2022

Veröffentlicht: 22. Dezember 2022

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

Jeder, mit dem Sie den folgenden Link teilen, kann diesen Inhalt lesen:

Leider ist für diesen Artikel derzeit kein Link zum Teilen verfügbar.

Bereitgestellt von der Content-Sharing-Initiative Springer Nature SharedIt

Durch das Absenden eines Kommentars erklären Sie sich damit einverstanden, unsere Nutzungsbedingungen und Community-Richtlinien einzuhalten. Wenn Sie etwas als missbräuchlich empfinden oder etwas nicht unseren Bedingungen oder Richtlinien entspricht, kennzeichnen Sie es bitte als unangemessen.