Forskning i hydrolyseprocessen og antioxidantaktiviteten af polysaccharider fra amerikanske kakerlakker
Den amerikanske kakerlak (Periplaneta Americana L.) er et af de største insekter i kakerlak-slægten. Den medicinske værdi af kakerlakker har længe været beskrevet i "Shennong Bencao Jing" og Ming-dynastiets "Compendium of Materia Medica". Siden 1980'erne har forskere under ledelse af professor Li Shunan beskæftiget sig med medicinsk forskning i amerikanske kakerlakker. Ethanolekstrakter af kunstigt opdrættede amerikanske kakerlakker tages oralt eller topisk til behandling af mavesår, kræft og andre lidelser. Forskning har vist, at den kemiske sammensætning af amerikanske kakerlakker omfatter proteiner, aminosyrer, peptider, sukkerarter, fedtsyrer, feromoner og andre med biologiske aktiviteter som antitumor, antileverfibrose, antibakterielle, antivirale og antioxidante virkninger.

Kulhydrater er de mest udbredte organiske forbindelser på Jorden og udgør tre fjerdedele af den samlede biomasse, mens polysaccharider udgør ca. 90% af den samlede mængde. Polysaccharidernes biologiske virkninger omfatter hovedsageligt antitumorvirkning, blodsukkersænkende virkning, anti-aging-virkning, styrkelse af knoglemarvens hæmatopoietiske funktion, regulering af immunforsvaret osv., but safety cannot be generalized across all polysaccharides, extracts, exposures and study settings. De har derfor vakt stor opmærksomhed og har store anvendelsesmuligheder inden for medicinen. Deres virkning hænger sammen med deres relative molekylvægt, kemiske sammensætning, glykosidbindingskonfiguration, bindingsmåde og rumlige konfiguration. For at forstå egenskaberne ved polysaccharider fra den amerikanske kakerlak kan hydrolysereaktionen anvendes til at analysere ændringerne i monosaccharidsammensætning og -indhold, hvilket danner grundlag for kvalitetskontrol af disse polysaccharider. I forsøget blev polysaccharider fra den amerikanske kakerlak anvendt som forsøgsobjekt. Baseret på enkeltfaktoreksperimenter blev det samlede topareal for monosaccharider ved højtydende væskechromatografi anvendt som indikator til at optimere hydrolyseprocessen af polysaccharider fra den amerikanske kakerlak ved hjælp af responsflademetodologi for at opnå det højeste indhold af monosaccharider. Derudover blev den antioxidante aktivitet af polysaccharider fra den amerikanske kakerlak undersøgt, hvilket giver et referencegrundlag for den strukturelle identifikation samt den efterfølgende udvikling og anvendelse af disse polysaccharider.

Denne undersøgelse brugte en kombination af enkeltfaktoreksperimenter og responsoverfladeeksperimenter til at optimere ekstraktionsprocesbetingelserne for polysaccharider fra amerikanske kakerlakker og foreløbigt evaluere deres antioxidantkapacitet. De optimale procesbetingelser for hydrolyse af polysaccharider fra amerikanske kakerlakker er: hydrolysetid på 1 time, hydrolysetemperatur på 120 °C, TFA-dosering på 3,5 ml og samlet topareal på 4740,15. Resultaterne af antioxidantaktivitetsanalysen viste, at polysacchariderne fra amerikanske kakerlakker har god antioxidantaktivitet, og de har god rensningsevne mod DPPH-, OH- og ABTS-frie radikaler med IC50-værdier på henholdsvis 0,028, 0,78 og 0,07 mg/mL og har en vis reduktionsevne. Zhang et al. fandt en vis positiv sammenhæng mellem forholdet mellem galactose og arabinose i Bawanghua-polysaccharider og deres IC50 for at fjerne ABTS-frie radikaler. Shang et al. gennemførte en Pearson-korrelationsanalyse mellem den kemiske sammensætning og monosaccharidsammensætningen af fem spiselige svampepolysaccharider og deres antioxidantaktivitet (IC50) og fandt, at indholdet af fucose, mannose og galactose havde indflydelse på polysaccharidernes ABTS-rensningsaktivitet for frie radikaler; Indholdet af glukose og mannose har en betydelig indvirkning på polysacchariders OH-radikalfjernelsesaktivitet, mens indholdet af fucoidan er positivt korreleret med IC50-værdien af superoxidanioner i polysaccharider. Ai fandt, at mannose, xylose, galactose og arabinose har en betydelig indvirkning på antioxidantaktiviteten af te-polysaccharider. Relevant litteratur viser, at polysakkariders antioxidantaktivitet er tæt forbundet med deres monosakkaridsammensætning og indholdet af hvert enkelt monosakkarid. Eksperimentet viste, at polysaccharider fra amerikanske kakerlakker har en god evne til at fjerne frie DPPH-, OH- og ABTS-radikaler. HPLC-testresultater viste, at deres hydrolysat indeholder mannose, glucosaminhydrochlorid, rhamnose, glukose, galaktose, xylose, arabinose og fucose med et molforhold på 17,0:13,2:9,6:53,4:21,8:1,0:4,6:1,3. Antioxidantaktiviteten af polysaccharider fra amerikanske kakerlakker kan være relateret til deres monosaccharidsammensætning, og om antioxidantaktiviteten af hydrolyserede polysaccharider fra amerikanske kakerlakker kan opretholdes eller øges, skal undersøges yderligere i forsøg.

Correction: 10 September 2026. Removed the generalization that all polysaccharides are non-toxic and free of adverse effects. This targeted correction does not represent a clinical review of every statement in the historical article. See our Editorial Policy.