Fortschritte in der Forschung zur Extraktion, chemischen Modifikation, hypoglyk\u00e4mischen Aktivit\u00e4t und zum Mechanismus von Fucoidan
\nFucoidane (FU) werden haupts\u00e4chlich aus marinen Braunalgen wie Fucoidan, Algen, Schachtelhalm und wirbellosen Meerestieren wie Seegurke und Seeigel gewonnen. Es handelt sich um komplexe sulfatierte Polysaccharide, die auch als Fucoidan-Sulfate bezeichnet werden. Die Monosaccharid-Zusammensetzung von FU besteht haupts\u00e4chlich aus Fucose, mit geringen Mengen an Galaktose, Xylose, Rhamnose, Mannose, Arabinose, Glucurons\u00e4ure und einer gro\u00dfen Anzahl von Sulfatgruppen. Es handelt sich um ein polyanionisches Homotyp-Heteropolysaccharid. Es gibt zwei Arten von FUs-Skeletten: Typ-I-Kette und Typ-II-Kette (siehe Abbildung 1). Die Typ-I-Kette enth\u00e4lt wiederholte (1 \u2192 3) - \u03b1-L-Pyranose-Fucose, w\u00e4hrend die Typ-II-Kette abwechselnd (1 \u2192 3) und (1 \u2192 4) - verkn\u00fcpfte \u03b1-L-Pyranose-Fucose enth\u00e4lt, wobei die Monosaccharide durch \u03b1-1,2-, \u03b1-1,3- oder \u03b1-1,4-glykosidische Bindungen verbunden sind.
\nFU hat ein breites Spektrum an gesundheitlichen Vorteilen und therapeutischen Wirkungen, darunter Anti-Tumor-, Anti-Oxidations-, Anti-M\u00fcdigkeits-, Immunregulierungs-, antibakterielle, Anti-Leber-Verletzungen, lipidsenkende, antithrombotische, entz\u00fcndungshemmende, antiangiogene, gerinnungshemmende, hypoglyk\u00e4mische, Anti-Allergie-, Anti-Strahlen- und wundheilungsf\u00f6rdernde Wirkungen; dar\u00fcber hinaus hat FU auch die potenzielle Rolle eines Anti-Rovel-Coronavirus, das immer mehr Aufmerksamkeit auf sich zieht. Die chemische Zusammensetzung und Struktur von FU variiert aufgrund von Unterschieden in der geografischen Lage, der Spezies, der Jahreszeit und der Extraktionsverfahren erheblich. Das Molekulargewicht und der Sulfatgehalt haben einen erheblichen Einfluss auf die funktionelle Aktivit\u00e4t, und eine chemische Modifizierung kann die funktionelle Aktivit\u00e4t weiter verbessern. Daher konzentriert sich dieser Artikel auf eine Zusammenfassung der Extraktionsmethoden, der chemischen Modifikation, der hypoglyk\u00e4mischen Aktivit\u00e4t und des Mechanismus von FU, auf die Erkundung zuk\u00fcnftiger Forschungsrichtungen bei der Extraktion und chemischen Modifikation von FU und auf die Erforschung der Struktur-Aktivit\u00e4ts-Beziehung zwischen der FU-Struktur und der hypoglyk\u00e4mischen und anderen biologischen Aktivit\u00e4ten, die ebenfalls einen zuk\u00fcnftigen Forschungsschwerpunkt darstellt. Dieser Artikel kann neue Ideen f\u00fcr die Zubereitung von FU liefern, die f\u00fcr die effektive Nutzung nat\u00fcrlicher und modifizierter FU hilfreich sind, und als Referenz f\u00fcr die Entwicklung von hypoglyk\u00e4mischen funktionellen Lebensmitteln und Gesundheitsprodukten dienen.<\/p>\n
Bei der herk\u00f6mmlichen Extraktionsmethode f\u00fcr FU ist die Ausbeute im Allgemeinen gering, und die Ausbeute wird auch durch unterschiedliche Extraktionsmethoden und -bedingungen beeinflusst. Daher sind weitere Forschungen zu Extraktionsmethoden mit h\u00f6herer Ausbeute erforderlich. Aktuellen Literaturberichten zufolge weist die Extraktionsmethode mit unterkritischem Wasser die h\u00f6chste Ausbeute auf, mit einer FU-Ausbeute von 13,56%. Die Extraktionsmethode hat einen erheblichen Einfluss auf die Struktur des FU, daher k\u00f6nnen im eigentlichen Extraktionsprozess je nach Bedarf verschiedene Extraktionsmethoden angewandt werden. Um die vollst\u00e4ndige FU-Struktur zu erhalten, ist zum Beispiel eine milde Extraktionsmethode erforderlich, um zu verhindern, dass die FU-Molek\u00fclkette gespalten wird.<\/p>\n
Die Carboxymethylierung kann die L\u00f6slichkeit und Elektronegativit\u00e4t von Polysacchariden erh\u00f6hen, ihre biologische Aktivit\u00e4t steigern und sogar neue biologische Aktivit\u00e4ten erzeugen. In den letzten Jahren wurde die Carboxymethylierung von Polysacchariden verst\u00e4rkt erforscht. Carboxymethylierte Polysaccharide haben herausragende biologische Aktivit\u00e4ten in den Bereichen Antitumor, Antioxidantien und Immunregulation. Es gibt zahlreiche Studien \u00fcber die Methylierung\/Carboxymethylierung, Pfropfcopolymerisation und Veresterung von Alginaten. Es gibt jedoch keine Berichte \u00fcber die Methylierung\/Carboxymethylierung und Pfropfcopolymerisation von FU, und die Veresterungsreaktion wurde noch nicht umfassend untersucht. Daher sind Methoden wie die Carboxymethylierung und Veresterung neue Forschungsrichtungen f\u00fcr die zuk\u00fcnftige Modifizierung von FU.<\/p>\n
Sulfatierte Polysaccharide k\u00f6nnen bei pH-Werten oberhalb ihres isoelektrischen Punkts mit Proteinen interagieren und weisen eine gute Affinit\u00e4t zu Proteinen auf. Der negativ geladene FU bindet sich durch elektrostatische Wechselwirkungen an das teilweise positiv geladene Protein (Antithrombin). Die elektrostatischen Wechselwirkungen zwischen FU und einigen positiv geladenen Aminos\u00e4uren der Alpha-Amylase k\u00f6nnen deren Konformation ver\u00e4ndern. Daher k\u00f6nnen die elektrostatischen Wechselwirkungen zwischen den negativ geladenen Sulfatgruppen von FU und Alpha-Amylase an der Regulierung der Alpha-Amylase-Aktivit\u00e4t beteiligt sein, wodurch sich ihre katalytische F\u00e4higkeit \u00e4ndert. Die Sulfatgruppen in Fucoidan sind unweigerlich mit ihrer Hemmung der Alpha-Amylase-Aktivit\u00e4t verbunden. Der genaue Ort dieser elektrostatischen Wechselwirkung und der Mechanismus, durch den die Sulfatgruppe in FU die Alpha-Amylase-Aktivit\u00e4t hemmt, sind jedoch noch unklar. Die vorhandenen physikalischen und chemischen Methoden k\u00f6nnen eine bestimmte Polysaccharidstruktur und die Beziehung zwischen Polysaccharidstruktur und hypoglyk\u00e4mischer Aktivit\u00e4t nicht vollst\u00e4ndig beschreiben. Die Funktion von FU steht in engem Zusammenhang mit seiner Struktur, und derzeit gibt es einen Mangel an Forschung \u00fcber die molekulare Struktur von FU. Die Position der meisten Monosaccharide in der Polysaccharid-Hauptkette von FU ist noch nicht klar. Derzeit konzentrieren sich die meisten Forschungsarbeiten \u00fcber FU auf die Analyse des Gehalts an funktionellen Gruppen im Zusammenhang mit ihrer Struktur, und es gibt relativ wenig Forschung \u00fcber die \u00fcbergeordnete Struktur und r\u00e4umliche Konformation von FU. Daher wird der Schwerpunkt der k\u00fcnftigen Forschung auf der Einstufung und Isolierung der bioaktiven Komponenten von FU liegen, um deren Struktur und Beziehung zu hypoglyk\u00e4mischen und anderen verschiedenen biologischen Aktivit\u00e4ten zu bestimmen.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Research progress on extraction, chemical modification, hypoglycemic activity and mechanism of fucoidan Fucoidans (FU) are mainly derived from marine brown algae such as fucoidan, seaweed, horsetail algae, and marine invertebrates such as sea cucumber and sea urchin. They are complex sulfated polysaccharides, also known as fucoidan sulfates. The monosaccharide composition of FU is mainly fucose, […]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[20],"tags":[],"yoast_head":"\n