Alacsony viszkozitású poliszacharidok előállítása Plantago asiatica-ból szulfatálással, valamint szerkezeti jellemzésük és antioxidáns aktivitásuk
A poliszacharidok nagy mennyiségben fordulnak elő állatokban, növényekben és mikroorganizmusokban, és alacsony toxicitásuk és kiváló biológiai aktivitásuk miatt széles körben használják őket az élelmiszer- és gyógyszeriparban. A modern kutatások kimutatták, hogy a poliszacharidok különböző funkciókkal rendelkeznek, mint például immunszabályozás, daganatellenes, gyulladáscsökkentő, vírusellenes, antioxidáns, sugárzásellenes, hipoglikémiás, lipidcsökkentő és májvédő. Az utóbbi években különböző poliszacharid-származékosítási módszereket fejlesztettek ki a poliszacharidok biológiai aktivitásának fokozására és fizikai-kémiai tulajdonságainak optimalizálására, mint például szulfatálás, acetilálás, karboximetilálás és foszforilálás. A poliszacharidok szulfatálása jelentősen javíthatja szerkezeti jellemzőiket, javíthatja biológiai aktivitásukat, sőt új biológiai aktivitást is adhat nekik. Yang és munkatársai a natto poliszacharidok szulfatálását vizsgálták klórszulfát-piridin módszerrel, és a szulfatált natto poliszacharidok antibakteriális aktivitása fokozódott. Chen és munkatársai klórszulfát-piridin módszerrel szulfatált jamgyökér poliszacharid származékokat állítottak elő, és az eredmények azt mutatták, hogy a szulfatálással történő módosítás optimalizálta a jamgyökér poliszacharidok fizikai-kémiai tulajdonságait, és kiváló immunmoduláló aktivitást mutatott. Arokiarajan és munkatársai szulfatációs módosítással javították a tengeri moszat poliszacharidok vízben való oldhatóságát és tovább növelték a poliszacharidok extrakciós sebességét. A biológiai szerkezeti vegyületek biológiai aktivitásának meghatározó tényezője, Tao és munkatársai természetes gombapoliszacharidok szulfátozott származékainak in vivo és in vitro tumorellenes aktivitását hasonlították össze klórszulfonosav-piridin módszerrel, és megállapították, hogy a szulfátozott származékok in vitro gátlási aránya magasabb volt a HepG2 sejteken, mint az eredeti poliszacharidoké.
A Plantago ovata Forsk, a Plantago nemzetséghez tartozó szárított és érett mag, egy hagyományos gyógynövény, amelyet a kínai Hszincsiangban élelmiszerként és gyógyszerként használnak. A Plantago asiatica hasmenéscsillapító, vizelethajtó, fájdalomcsillapító, hőcsökkentő, duzzanatcsökkentő és toroktisztító hatású. Elsősorban olyan betegségek kezelésére használják, mint a nefritisz-ödéma, húgyúti fertőzések, gyakori vizelés, fájdalmas vizelés, véres vizelés és hasmenés. A Plantago asiatica poliszacharidjai nagy viszkozitással rendelkeznek, ami olyan élettani funkciókkal ruházza fel, mint a belek nedvesítése, a bélmozgás elősegítése és a bélrendszer egészségének elősegítése. Ez azonban kényelmetlenséget is okoz a termelés, a kutatás és az alkalmazás során. Ez a kérdés széles körben érintett, de az előrelépés lassú volt. Ezért új módszereket kell kidolgozni a Plantago asiatica poliszacharidok viszkozitásának hatékony csökkentésére, miközben alacsony költséget, szerkezeti integritást és aktivitást biztosítanak, a Plantago asiatica poliszacharidok további fejlesztésének és felhasználásának előmozdítása és a gazdasági előnyök javítása érdekében. Eddig nem jelentek meg jelentések a Plantago asiatica poliszacharidok szerkezeti módosításáról, valamint biológiai aktivitásukról és szerkezeti jellemzőikről.
Ezért ez a tanulmány elsősorban a Plantago asiatica poliszacharidjaira, mint kutatási tárgyra összpontosít. Az alacsony viszkozitású Plantago asiatica poliszacharidokat szulfatálási módszerrel állítottuk elő, majd izoláltuk és tisztítottuk, hogy homogén poliszacharidokat állítsunk elő. Előzetesen megvizsgálták a szerkezeti jellemzőket, és antioxidáns aktivitásukat in vitro antioxidáns kísérletekkel értékelték. Tudomásunk szerint ez az első tanulmány a Plantago asiatica poliszacharidok szulfatálásáról a viszkozitás csökkentése érdekében.

A Plantago asiatica poliszacharidok magas viszkozitási jellemzői miatt a tisztítás és az aktivitás kimutatása nem végezhető el. Ebben a tanulmányban a Plantago asiatica var. asiatica (POFP) poliszacharidok módosítására szulfátozást alkalmaztak, és a módosított poliszacharidok viszkozitása jelentősen csökkent. Két homogén poliszacharidot állítottunk elő a POFP-S elválasztásával és tisztításával. A POFP-S1-ben a poliszacharidok, glükuronsavak és szulfátcsoportok helyettesítési foka és tisztasága 38,96%, 2,91%, 0,364% és 94,20% volt; a POFP-S2-ben a poliszacharidok, uronsavak és szulfátcsoportok helyettesítési foka 52 volt.55%, 3,68%, 1,080%, illetve 98,89%, és egyik poliszacharidban sem mutattak ki fehérjét; Közülük a POFP-S1 viszonylag nagy molekulatömeggel és bőséges monoszacharid komponensekkel rendelkezik. Az UV- és FT-IR-spektroszkópia kimutatta, hogy mind a POFP-S1, mind a POFP-S2 tipikusan szulfatált poliszacharidokra jellemző abszorpciós csúcsokat mutat, ami a sikeres szulfatációs módosításra utal; a röntgendiffrakciós (XRD) és a Kongó-vörös kísérletek kimutatták, hogy a POFP-S2 egy olyan poliszacharid, amely egyedi spirális szerkezettel rendelkezik, amelyben kristályos és amorf fázisok egyaránt előfordulnak. Az antioxidáns aktivitás tekintetében a POFP-S1 poliszacharid a POFP-S2-hez képest erősebb képességgel rendelkezik a DPPH- és ABTS-gyökök elnyelésére, ami összefügghet a nagyobb molekulatömeggel és a monoszacharid-összetétellel (glükóz). A POFP-S2 erősebb képességgel rendelkezik a hidroxilgyökök elnyelésére, ami a POFP-S2 poliszacharidban lévő szulfátcsoportok magasabb fokú szubsztitúciójának tulajdonítható. Ez a tanulmány irodalmi alapot nyújt a Plantago asiatica poliszacharidok szerkezetének és aktivitásának további vizsgálatához, valamint elméleti alapot nyújt a potenciális gyógyászati és ehető termékek kifejlesztéséhez, és ötleteket ad a poliszacharidok szulfatációs kutatásához.