Исследование процесса гидролиза и антиоксидантной активности полисахаридов из американских тараканов
Американский таракан (Periplaneta Americana L.) - одно из самых крупных насекомых из рода тараканов. Лекарственная ценность тараканов давно зафиксирована в "Шэньнун бэнькао цзин" и "Сборнике лекарственных средств" династии Мин. С 1980-х годов исследователи под руководством профессора Ли Шунаня посвятили себя изучению лекарственных свойств американских тараканов. Этаноловые экстракты искусственно выращенных американских тараканов принимаются внутрь или местно для лечения язв, рака и других заболеваний. Исследования показали, что химический состав американских тараканов включает белки, аминокислоты, пептиды, сахара, жирные кислоты, феромоны и другие вещества, обладающие биологической активностью, в частности противоопухолевым, противофиброзным, антибактериальным, противовирусным и антиоксидантным действием.

Углеводы - самые распространенные органические соединения на Земле, на них приходится три четверти всей биомассы, а полисахариды составляют примерно 90% от общего количества. Биологическая активность полисахаридов в основном включает противоопухолевое, гипогликемическое, антивозрастное действие, усиление кроветворной функции костного мозга, регулирование иммунитета и т. д., и они в основном нетоксичны и не имеют побочных эффектов. Поэтому они привлекли широкое внимание и имеют большие перспективы применения в медицине. Их активность связана с относительной молекулярной массой, химическим составом, конфигурацией гликозидных связей, способом соединения и пространственной конфигурацией. Чтобы понять характеристики полисахаридов американского таракана, реакция гидролиза может быть использована для анализа изменений в составе и содержании моносахаридов, обеспечивая основу для контроля качества полисахаридов американского таракана. В качестве экспериментального объекта использовались полисахариды американского таракана. На основе однофакторных экспериментов общая площадь пиков моносахаридов в высокоэффективной жидкостной хроматографии была использована в качестве показателя для оптимизации процесса гидролиза полисахаридов американского таракана с использованием методологии поверхности отклика с целью получения наибольшего содержания моносахаридов. Кроме того, была изучена антиоксидантная активность полисахаридов американского таракана, что послужило основой для структурной идентификации и последующей разработки и использования полисахаридов американского таракана.

В данном исследовании использовалась комбинация однофакторных экспериментов и экспериментов с поверхностью отклика для оптимизации условий процесса экстракции полисахаридов из американских тараканов и предварительной оценки их антиоксидантной способности. Оптимальными условиями процесса гидролиза полисахаридов американских тараканов являются: время гидролиза 1 час, температура гидролиза 120 ℃, доза TFA 3,5 мл и общая площадь пика 4740,15. Результаты анализа антиоксидантной активности показали, что полисахариды из американских тараканов обладают хорошей антиоксидантной активностью, они обладают хорошей способностью улавливать свободные радикалы DPPH, OH и ABTS, со значениями IC50 0,028, 0,78 и 0,07 мг/мл, соответственно, и обладают определенной восстановительной способностью. Zhang et al. обнаружили определенную положительную корреляцию между соотношением галактозы и арабинозы в полисахаридах Bawanghua и их IC50 для очистки от свободных радикалов ABTS. Shang et al. провели корреляционный анализ Пирсона между химическим составом и моносахаридным составом пяти полисахаридов съедобных грибов и их антиоксидантной активностью (IC50) и обнаружили, что содержание фукозы, маннозы и галактозы влияет на активность полисахаридов по очистке от свободных радикалов ABTS; Содержание глюкозы и маннозы оказывает значительное влияние на активность полисахаридов по вымыванию радикалов OH, а содержание фукоидана положительно коррелирует со значением IC50 супероксид-анионов в полисахаридах. Ай обнаружил, что манноза, ксилоза, галактоза и арабиноза оказывают значительное влияние на антиоксидантную активность полисахаридов чая. В соответствующей литературе указывается, что антиоксидантная активность полисахаридов тесно связана с их моносахаридным составом и содержанием каждого моносахарида. В ходе эксперимента было установлено, что полисахариды американских тараканов обладают хорошей способностью к поглощению свободных радикалов DPPH, OH и ABTS. Результаты ВЭЖХ показали, что их гидролизат содержит маннозу, гидрохлорид глюкозамина, рамнозу, глюкозу, галактозу, ксилозу, арабинозу и фукозу в молярном соотношении 17,0:13,2:9,6:53,4:21,8:1,0:4,6:1,3. Антиоксидантная активность полисахаридов американского таракана может быть связана с их моносахаридным составом, и вопрос о том, можно ли сохранить или увеличить антиоксидантную активность гидролизованных полисахаридов американского таракана, еще предстоит изучить в экспериментах.