Preparación de polisacáridos de baja viscosidad de Plantago asiatica por sulfatación y su caracterización estructural y actividad antioxidante
Los polisacáridos abundan en animales, plantas y microorganismos, y se utilizan ampliamente en las industrias alimentaria y farmacéutica debido a su baja toxicidad y excelente actividad biológica. La investigación moderna ha demostrado que los polisacáridos tienen diversas funciones, como la regulación inmunitaria, antitumoral, antiinflamatoria, antivírica, antioxidante, antirradiación, hipoglucemiante, hipolipemiante y protectora del hígado. En los últimos años, se han desarrollado varios métodos de derivación de polisacáridos para mejorar la actividad biológica y optimizar las propiedades fisicoquímicas de los polisacáridos, como la sulfatación, la acetilación, la carboximetilación y la fosforilación. La sulfatación de polisacáridos puede mejorar significativamente sus características estructurales, mejorar su actividad biológica, e incluso darles nuevas actividades biológicas. Yang et al. estudiaron la sulfatación de polisacáridos de natto mediante el método de clorosulfato de piridina, y se mejoró la actividad antibacteriana de los polisacáridos de natto sulfatados. Chen et al. prepararon derivados de polisacáridos de ñame sulfatados utilizando el método de clorosulfato de piridina, y los resultados mostraron que la modificación de la sulfatación optimizaba las propiedades fisicoquímicas de los polisacáridos de ñame, mostrando una actividad inmunomoduladora superior. Arokiarajan et al. mejoraron la solubilidad de los polisacáridos de algas marinas en agua y aumentaron aún más la tasa de extracción de polisacáridos mediante la modificación por sulfatación. Tao et al. compararon la actividad antitumoral de derivados sulfatados de polisacáridos fúngicos naturales in vivo e in vitro mediante el método de la piridina del ácido clorosulfónico, y descubrieron que los derivados sulfatados presentaban una mayor tasa de inhibición in vitro sobre las células HepG2 que los polisacáridos originales.
Plantago ovata Forsk, semilla seca y madura del género Plantago, es una planta medicinal tradicional utilizada como alimento y medicina en Xinjiang, China. Plantago asiatica tiene los efectos de detener la diarrea, diuresis, aliviar el dolor, reducir el calor, reducir la hinchazón y aclarar la garganta. Se utiliza principalmente para tratar enfermedades como edema nefritis, infecciones del sistema urinario, micción frecuente, micción dolorosa, micción con sangre y diarrea. Los polisacáridos del Plantago asiatica tienen una gran viscosidad, lo que le confiere funciones fisiológicas como humedecer los intestinos, favorecer los movimientos intestinales y promover la salud intestinal. Sin embargo, también conlleva inconvenientes para su producción, investigación y aplicación. Esta cuestión ha sido objeto de gran preocupación, pero los avances han sido lentos. Por lo tanto, es necesario desarrollar nuevos métodos para reducir eficazmente la viscosidad de los polisacáridos de Plantago asiatica, garantizando al mismo tiempo un bajo coste, integridad estructural y actividad, con el fin de promover un mayor desarrollo y utilización de los polisacáridos de Plantago asiatica y mejorar los beneficios económicos. Hasta la fecha, no se han publicado informes sobre la modificación estructural de los polisacáridos de Plantago asiatica y su actividad biológica y características estructurales.
Por lo tanto, este estudio se centra principalmente en los polisacáridos de Plantago asiatica como objeto de investigación. Se prepararon polisacáridos de Plantago asiatica de baja viscosidad por el método de sulfatación, y luego se aislaron y purificaron para preparar polisacáridos homogéneos. Se estudiaron preliminarmente sus características estructurales y se evaluó su actividad antioxidante mediante experimentos antioxidantes in vitro. Hasta donde sabemos, éste es el primer estudio sobre la sulfatación de polisacáridos de Plantago asiatica para reducir la viscosidad.

Debido a las características de alta viscosidad de los polisacáridos de Plantago asiatica, la purificación y la detección de la actividad no pueden llevarse a cabo. En este estudio, se utilizó la sulfatación para modificar polisacáridos de Plantago asiatica var. asiatica (POFP), y la viscosidad de los polisacáridos modificados se redujo significativamente. Se prepararon dos polisacáridos homogéneos separando y purificando POFP-S. El grado de sustitución y pureza de los polisacáridos, ácido glucurónico y grupos sulfato en POFP-S1 fue de 38,96%, 2,91%, 0,364% y 94,20%, respectivamente; El grado de sustitución de los polisacáridos, ácidos urónicos y grupos sulfato en POFP-S2 fue de 52.55%, 3,68%, 1,080% y 98,89%, respectivamente, y no se detectó ninguna proteína en ninguno de los polisacáridos; entre ellos, POFP-S1 tiene un peso molecular relativamente grande y abundantes componentes monosacáridos. La espectroscopia UV y FT-IR reveló que tanto POFP-S1 como POFP-S2 presentan los típicos picos de absorción característicos de los polisacáridos sulfatados, lo que indica el éxito de la modificación por sulfatación; los experimentos de difracción de rayos X (DRX) y rojo Congo revelaron que POFP-S2 es un polisacárido con una estructura helicoidal única que coexiste tanto en fase cristalina como amorfa. En términos de actividad antioxidante, el polisacárido POFP-S1 tiene una mayor capacidad para eliminar los radicales DPPH y ABTS en comparación con el POFP-S2, lo que puede estar relacionado con su mayor peso molecular y su composición monosacárida (glucosa). El POFP-S2 tiene una mayor capacidad para eliminar los radicales hidroxilo, lo que puede deberse al mayor grado de sustitución de los grupos sulfato en el polisacárido POFP-S2. Este estudio proporciona una base bibliográfica para seguir investigando la estructura y la actividad de los polisacáridos de Plantago asiatica, así como una base teórica para desarrollar posibles productos medicinales y comestibles, y aporta ideas para la investigación de la sulfatación de los polisacáridos.