Plantago asiatica'dan sülfatlama yoluyla düşük viskoziteli polisakkaritlerin hazırlanması, yapısal karakterizasyonu ve antioksidan aktivitesi
Polisakkaritler hayvanlarda, bitkilerde ve mikroorganizmalarda bol miktarda bulunur ve düşük toksisiteleri ve mükemmel biyolojik aktiviteleri nedeniyle gıda ve ilaç endüstrilerinde yaygın olarak kullanılırlar. Modern araştırmalar, polisakkaritlerin bağışıklık düzenleme, anti-tümör, anti-inflamatuar, antiviral, antioksidan, anti radyasyon, hipoglisemik, lipid düşürücü ve karaciğer koruma gibi çeşitli işlevlere sahip olduğunu göstermiştir. Son yıllarda, biyolojik aktiviteyi artırmak ve polisakkaritlerin fizikokimyasal özelliklerini optimize etmek için sülfatlama, asetilasyon, karboksimetilasyon ve fosforilasyon gibi çeşitli polisakkarit türevi yöntemler geliştirilmiştir. Polisakkaritlerin sülfatlanması, yapısal özelliklerini önemli ölçüde artırabilir, biyolojik aktivitelerini iyileştirebilir ve hatta onlara yeni biyolojik aktiviteler kazandırabilir. Yang ve arkadaşları, klorosülfat piridin yöntemini kullanarak natto polisakkaritlerinin sülfatlanmasını incelemiş ve sülfatlanmış natto polisakkaritlerinin antibakteriyel aktivitesini arttırmıştır. Chen ve arkadaşları klorosülfat piridin yöntemini kullanarak sülfatlanmış yam polisakkarit türevleri hazırlamış ve sonuçlar sülfatlama modifikasyonunun yam polisakkaritlerinin fizikokimyasal özelliklerini optimize ettiğini ve üstün immünomodülatör aktivite sergilediğini göstermiştir. Arokiarajan ve arkadaşları deniz yosunu polisakkaritlerinin sudaki çözünürlüğünü geliştirmiş ve sülfatlama modifikasyonu ile polisakkaritlerin ekstraksiyon oranını daha da arttırmıştır. Biyolojik yapısal bileşiklerin biyolojik aktivitesi için belirleyici faktör olan Tao ve arkadaşları, doğal mantar polisakkaritlerinin sülfatlanmış türevlerinin in vivo ve in vitro anti-tümör aktivitesini klorosülfonik asit piridin yöntemini kullanarak karşılaştırmış ve sülfatlanmış türevlerin HepG2 hücreleri üzerinde orijinal polisakkaritlerden daha yüksek in vitro inhibisyon oranına sahip olduğunu bulmuştur.
Plantago cinsinin kurutulmuş ve olgun bir tohumu olan Plantago ovata Forsk, Çin'in Sincan bölgesinde gıda ve ilaç olarak kullanılan geleneksel bir şifalı bitkidir. Plantago asiatica, ishali durdurma, idrar söktürme, ağrıyı hafifletme, ısıyı azaltma, şişliği azaltma ve boğazı temizleme etkilerine sahiptir. Esas olarak nefrit ödemi, üriner sistem enfeksiyonları, sık idrara çıkma, ağrılı idrara çıkma, kanlı idrara çıkma ve ishal gibi hastalıkları tedavi etmek için kullanılır. Plantago asiatica'dan elde edilen polisakkaritler yüksek viskoziteye sahiptir, bu da ona bağırsakları nemlendirme, bağırsak hareketlerini teşvik etme ve bağırsak sağlığını geliştirme gibi fizyolojik işlevler kazandırır. Bununla birlikte, üretim, araştırma ve uygulama açısından da sıkıntı yaratmaktadır. Bu konu yaygın olarak ele alınmış, ancak ilerleme yavaş olmuştur. Bu nedenle, Plantago asiatica polisakkaritlerinin daha fazla geliştirilmesini ve kullanılmasını teşvik etmek ve ekonomik faydaları artırmak için düşük maliyet, yapısal bütünlük ve aktivite sağlarken Plantago asiatica'dan elde edilen polisakkaritlerin viskozitesini etkili bir şekilde azaltmak için yeni yöntemler geliştirmek gerekir. Şimdiye kadar, Plantago asiatica'dan elde edilen polisakkaritlerin yapısal modifikasyonu, biyolojik aktiviteleri ve yapısal özellikleri hakkında herhangi bir rapor bulunmamaktadır.
Bu nedenle, bu çalışma esas olarak araştırma nesnesi olarak Plantago asiatica'nın polisakkaritlerine odaklanmaktadır. Düşük viskoziteli Plantago asiatica polisakkaritleri sülfatlama yöntemiyle hazırlanmış ve daha sonra homojen polisakkaritler hazırlamak için izole edilmiş ve saflaştırılmıştır. Yapısal özellikleri ön olarak incelenmiş ve antioksidan aktiviteleri in vitro antioksidan deneylerle değerlendirilmiştir. Bildiğimiz kadarıyla bu, viskoziteyi azaltmak için Plantago asiatica'dan polisakkaritlerin sülfatlanması üzerine yapılan ilk çalışmadır.

Plantago asiatica'dan elde edilen polisakkaritlerin yüksek viskozite özellikleri nedeniyle, saflaştırma ve aktivite tespiti gerçekleştirilememektedir. Bu çalışmada, Plantago asiatica var. asiatica (POFP) polisakkaritlerini modifiye etmek için sülfatlama kullanılmış ve modifiye polisakkaritlerin viskozitesi önemli ölçüde azaltılmıştır. POFP-S'nin ayrıştırılması ve saflaştırılmasıyla iki homojen polisakkarit hazırlanmıştır. POFP-S1'deki polisakkaritlerin, glukuronik asitlerin ve sülfat gruplarının ikame derecesi ve saflığı sırasıyla 38.96%, 2.91%, 0.364% ve 94.20% idi; POFP-S2'deki polisakkaritlerin, üronik asitlerin ve sülfat gruplarının ikame derecesi 52 idi.55%, 3.68%, 1.080% ve 98.89%'dir ve her iki polisakkaritte de protein tespit edilmemiştir; Bunlar arasında POFP-S1 nispeten büyük bir moleküler ağırlığa ve bol miktarda monosakkarit bileşenine sahiptir. UV ve FT-IR spektroskopisi, hem POFP-S1 hem de POFP-S2'nin başarılı sülfasyon modifikasyonunu gösteren tipik sülfatlanmış polisakkarit karakteristik absorpsiyon pikleri sergilediğini ortaya koymuştur; X-ışını kırınımı (XRD) ve Kongo kırmızısı deneyleri, POFP-S2'nin hem kristalin hem de amorf fazları bir arada bulunduran benzersiz bir sarmal yapıya sahip bir polisakkarit olduğunu ortaya koymuştur. Antioksidan aktivite açısından, POFP-S1 polisakkariti, POFP-S2'ye kıyasla DPPH ve ABTS radikallerini temizlemede daha güçlü bir yeteneğe sahiptir; bu da daha büyük moleküler ağırlığı ve monosakkarit bileşimi (glukoz) ile ilişkili olabilir. POFP-S2'nin hidroksil radikallerini temizlemede daha güçlü bir yeteneğe sahip olması, POFP-S2 polisakkaritindeki sülfat gruplarının daha yüksek sübstitüsyon derecesine bağlı olabilir. Bu çalışma, Plantago asiatica'dan elde edilen polisakkaritlerin yapısını ve aktivitesini daha fazla araştırmak için bir literatür temeli ve potansiyel tıbbi ve yenilebilir ürünler geliştirmek için teorik bir temel sağlar ve polisakkaritlerin sülfatlama araştırması için fikir verir.