(1.南昌大学食品科学与技术国家重点实验室,江西南昌 330047)(2.大理药业股份有限公司,云南大理 671000)(3.江西省林业科学院,江西南昌 330013)
摘 要:以5 种不同来源多花黄精为原料,通过水提醇沉法制备黄精多糖,利用离子色谱、高效凝胶渗透色谱、傅里叶红外变换光谱、X-射线衍射仪和扫描电镜等技术研究其结构性质,并评价其抗氧化活性。结果表明,5 种多花黄精的多糖含量在7.63%~16.78%质量分数范围内,相互间有显著性差异(P<0.05),且产自江西铜鼓的黄精多糖含量最高(16.78%);5 种多花黄精多糖均为杂多糖,单糖组成以果糖为主。红外光谱表明5 种多花黄精多糖均具有典型糖类吸收峰,含有α-糖苷键和β-糖苷键;其微观形貌主要呈不规则片状或多孔片状结构。抗氧化活性实验显示,5 种多花黄精多糖具有一定抗氧化能力,在2~10 mg/mL 的浓度范围内对1,1-二苯基-2-苦基肼自由基和羟自由基清除能力呈一定的剂量依赖性,其中江西铜鼓多花黄精多糖的抗氧化活性最好。该研究反映了不同来源多花黄精多糖的结构特性和自由基清除能力差异,可为多花黄精的良种选育和资源利用提供科学依据。
黄精(Polygonatum rhizoma)系百合科黄精属多年生草本植物,是我国药食同源的传统中草药[1]。2020年版中国药典中收录的黄精药材为三种基源植物[滇黄精(Polygonatum kingianum Coll.et Hemsl.)、黄精(Polygonatum sibiricum Red)和多花黄精(Polygonatum cyrtonema Hua)]的干燥根茎[2]。多花黄精又名姜形黄精,具有补气养阴、健脾、润肺、益肾的功效[3-5]。多花黄精中可分离得到多糖[6-8]、皂苷[9,10]、生物碱[11]和黄酮[12,13]等多种功能性成分。其中,多糖作为主要功能性成分,具有抗氧化、抗炎、抑菌、降血糖血脂、保护肾脏、抗癌、抗疲劳和免疫调节等药理作用[14-21]。
多糖的结构特性一般通过单糖组成、糖苷链构型及连接方式、支链构型等进行表征,黄精多糖的结构分析主要表现在单糖组成和糖苷链构型方面。Wang等[22]研究发现黄精中分离纯化的多糖纯化组分由半乳糖、鼠李糖、甘露糖、葡萄糖和木糖按照不同比例组成,且以β-吡喃糖残基构型存在。张庭廷等[23]报道安徽九华山黄精多糖为杂多糖,单糖组成主要是果糖和葡萄糖,且相对分子质量为8.9 ku,IR 分析表明该多糖存在β-吡喃糖苷键结构。Wang 等[24]研究发现多花黄精多糖主要由葡萄糖和甘露糖组成,分别具有吡喃糖环结构和呋喃糖环结构;X-射线衍射表明,多糖由结晶区和非结晶区组成;而且两种多糖表现出不同程度的抗氧化活性。在2020 版中国药典中,多糖是黄精的质量控制指标,黄精多糖也因其功能活性和食用价值被广泛关注。产地、栽培模式和生境等均对黄精中的多糖含量有影响。但目前关于不同来源多花黄精(Polygonatum cyrtonema Hua,PCH)的多糖结构特征和活性比较的报道较少。因此,评价和比较不同来源的多花黄精多糖的化学结构和生物活性对筛选优良多花黄精种质资源和探究多花黄精多糖的构效关系具有重要意义。
江西铜鼓生态资源丰富,气候温润,土壤疏松肥沃,森林覆盖率高达87.4%,是黄精的天然分布区,被誉为“中国黄精之乡”。铜鼓黄精中多花黄精为优质品种,资源蕴藏量很大。安徽九华是十大黄精产地之一,湖南怀化和江西安福也具有一定的黄精种植规模。因此本研究以五种多花黄精(原采集地分别为铜鼓、九华、怀化和安福)为原料,采用传统的水提醇沉法制备多糖,并通过单糖组成分析、傅里叶变换红外光谱(Fourier Infrared Transform Spectroscopy,FI-TR)、X-射线衍射谱图(X-ray Diffraction Spectra,XRD)和扫描电镜(Scanning Electron Microscope,SEM)分析等实验手段评价比较不同来源黄精多糖的结构特征,在此基础上进行 1,1-二苯基-2-苦基肼自由基(1,1-Diphenyl-2-Picrylhydrazyl Radicals,DPPH)清除和羟基自由基清除等体外抗氧化活性研究,旨在探明不同来源多花黄精多糖的多样性以及为多花黄精的品质甄别、资源开发提供参考依据。
黄精由江西省林业科学院提供;硫酸、正丁醇和硫酸亚铁(均为分析纯),西陇科学股份有限公司;L-抗坏血酸和蒽酮(均为分析纯),上海源叶生物科技有限公司;三氯甲烷(分析纯),国药集团化学试剂有限公司;所有单糖标准品,包括岩藻糖、鼠李糖、果糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖、半乳糖醛酸(均为色谱纯),上海源叶生物科技有限公司;木瓜蛋白酶(酶活5.0×104 U/g),南宁市庞博生物工程公司;过氧化氢(分析纯),天津玉福泰化学试剂有限公司;水杨酸(分析纯),阿拉丁生物技术有限公司;1,1-二苯基-2-苦基肼(DPPH,纯度≥98%),北京索莱宝科技有限公司;其他化学试剂均为分析纯。
表1 样品信息
Table 1 Information of samples
Nicolet 5700 傅里叶变换红外光谱仪,美国Thermo Electron 公司;D8 Adavance X 射线衍射仪,德国Bruker 公司;TGL 216G 高速台式离心机,上海安亭科学仪器厂;TU-1810DAPC 紫外分光光度计,北京普析仪器公司;RV 10 digital 旋转蒸发仪,上海沛升仪器设备有限公司;DHG-9140A 型电热恒温鼓风干燥箱,上海精宏实验设备有限公司;JSM 6701F 扫描电子显微镜,日本电子株式会社;ICS 5000 离子色谱仪(配有脉冲安培检测器),美国赛默飞公司;Agilent 1260 高效凝胶渗透色谱仪,美国安捷伦科技公司。
1.3.1 原料处理
多花黄精洗净,在沸水中烫2~3 min 并切片,在60 ℃下烘干,粉碎过100 目筛,粉末贮存于干燥器备用。
1.3.2 多花黄精中多糖含量数据测定
采用药典中的蒽酮-硫酸法测定黄精多糖含量[25],以无水葡萄糖为标准品,浓度为横坐标吸光度为纵坐标,绘制标准曲线。
1.3.3 多花黄精多糖提取工艺流程
黄精粉末→脱脂、脱色素→热水浸提→离心过滤→旋蒸浓缩→醇沉过夜→复溶→除蛋白→蒸馏水透析→冷冻干燥→多花黄精多糖
1.3.4 多花黄精多糖的制备
多花黄精多糖提取参照文献[26]并稍做修改:称取100.00 g 的多花黄精粉末,加入5 倍体积石油醚,50 ℃回流1 h,过滤后并加入φ=85%的乙醇1.0 L 搅拌浸泡12 h。离心后,合并沉淀物并挥干乙醇,得到预处理过的样品粉末。称取20.00 g 预处理过的粉末,加入400 mL 蒸馏水,于80 ℃水浴中搅拌提取2 h,离心收集上清液,重复提取1 次,合并上清液;将上清液浓缩至原体积的1/4,放冷后加入φ=95%乙醇(乙醇最终体积分数为80%)进行醇沉,静置过夜,4 800 r/min离心10 min 并收集沉淀,80 ℃水浴复溶,再真空浓缩除去溶液中残留的乙醇。调节浓缩液pH 值至6.5,然后加入2%(m/m)木瓜蛋白酶(55 ℃水浴1 h)。之后用1/5 体积的Sevage 试剂(三氯甲烷:正丁醇=4:1,V/V)震荡除蛋白质,重复5 次,真空浓缩后,装入透析(截留量3 500 u),蒸馏水透析48 h,最后将透析液浓缩并冷冻干燥,即得到多花黄精多糖(Polygonatum Cyrtonema Polysaccharides,PCP)。
1.3.5 单糖组成数据分析
通过配备有脉冲安培检测器(PAD)的高性能阴离子交换色谱测定多花黄精多糖的单糖组成,然后通过使用Chromeleon 6.8(Thermo Fisher Scientific,Massachusetts)收集和处理数据。分别称取5.00 mg五种多花黄精多糖样品于具塞试管中,在冰浴条件下加入0.5 mL 2 mol/L H2SO4,并磁力搅拌0.5 h 至多糖完全溶解。溶解后放至室温并加入2.5 mL 超纯水,在105 ℃硅油浴条件下磁力搅拌1 h。油浴结束后,冷却至常温。定容至50 mL 容量瓶中,再稀释到合适的倍数,过膜(0.22 μm)后上机进样分析。
1.3.6 多糖分子量分布数据分析
用含有0.02%(m/V)NaN3 的超纯水配制样品浓度为1.00 mg/mL 的多花黄精多糖溶液,完全溶解后经0.22 μm 滤膜过滤,通过配置示差检测器和紫外检测器的Agilent 1260 HPLC 高效液相色谱仪(HPGPC)分析多花黄精多糖分子量分布[27]。采用各葡聚糖标准品(分子量:10、40、70、500、2 000 ku)和葡萄糖绘制标准曲线。
色谱条件:色谱柱为Ultrahydrogel TM 1000 凝胶柱(7.8 mm×300 mm),流动相为含有0.02%(m/V)NaN3的超纯水,流速为0.6 mL/min,进样量为20 μL,检测温度和柱温均为35 ℃。
1.3.7 傅里叶变换红外光谱数据分析(FT-IR)
准确称取多花黄精多糖冻干样2.00 mg,与KBr按照1:100(m/m)充分混合并研磨成粉末状,通过真空压片机压片处理后立即置于光路中进行扫描,扫描范围为400~4 000 cm-1,扫描次数为64,分辨率为4 cm-1。
1.3.8 X-射线衍射数据分析
利用X-射线衍射仪在30 kV 和20 mA 的工作电压和工作电流下测定不同品种多花黄精多糖的结晶状态[28],扫描角度2θ=2~60 °,扫描步长为0.02 °,获得黄精多糖的XRD 衍射数据。
1.3.9 扫描电子显微镜数据分析
取适量多花黄精多糖样品,采用离子溅射法镀金,置于扫描电镜中进行200 倍、1 000 倍放大观察,得到电镜谱图。
1.3.10 多花黄精多糖体外抗氧化数据分析
1.3.10.1 DPPH 自由基清除能力测定
参照文献[29]方法并进行适当改进,去离子水配制不同浓度的多花黄精多糖溶液(2、4、6、8、10 mg/mL),分别移取不同浓度多糖溶液100 μL 于96 孔板中,加入100 μL 0.1 mmol/L DPPH-95%乙醇溶液(避光,现配现用),摇匀后暗处放置,在37 ℃恒温箱中避光反应30 min,测定517 nm 处的吸光度A1。以去离子水代替多糖溶液为空白组,多糖溶液代替DPPH-95%乙醇溶液为对照组,分别测定吸光值A0 和Ai,Vc(L-抗坏血酸)作为阳性对照,平行测定3 次,求平均值。按照公式(1)计算黄精多糖DPPH 自由基清除率。
式中:
C1——DPPH 自由基清除率,%;
A0——为空白组的吸光值;
A1——为样品的吸光值;
Ai——为对照组的吸光值。
1.3.10.2 羟自由基清除能力测定
采用水杨酸法测定样品的羟基自由基清除能力[24],配制不同浓度多花黄精多糖水溶液(2、4、6、8、10 mg/mL)和同等浓度的Vc 溶液做阳性对照,准确移取不同浓度多糖水溶液100 μL 于96 孔板中,分别加入100 μL 预先配制的5 mmol/L FeSO4 溶液、5 mmol/L 水杨酸溶液和5 mmol/L 过氧化氢溶液,充分混匀后,在37 ℃恒温箱中孵育30 min,并测定510 nm 处的吸光值A2。以去离子水代替多糖溶液作为空白组,去离子水代替H2O2 溶液作为对照组,分别测定吸光值A 和Aj。Vc 作为阳性对照,平行测定3 次,求平均值。按照公式(2)计算黄精多糖羟自由基清除率。
式中:
C2——羟自由基清除率,%;
A——为空白组的吸光值;
A2——为样品的吸光值;
Aj——为对照组的吸光值。
1.3.11 数据处理与分析
所有实验均重复3 次,采用Origin 9 软件制图,利用SPSS 23 统计软件对所测定的数据进行处理和分析。
黄精多糖是黄精中主要活性成分之一,其含量在药典中被作为黄精的质量考察指标,且根据药典要求,黄精多糖含量≥7%为质量合格。通过测定,得到线性回归方程:y=38.878x+0.143 6,R2=0.998 9,表明在0.003 3~0.019 8 mg/mL 范围内线性关系良好。表2 显示,不同种源多花黄精多糖含量均达到药典要求,在7.63%~16.78%质量分数范围之间。五种多花黄精多糖含量之间的差异具有显著性(P<0.05),且不同产地黄精的多糖含量由大到小排序依次是铜鼓、安福、怀化和九华,由此可知产地对相同品种黄精多糖含量有显著影响[30]。在品种和产地相同的情况下,安福宽叶多花黄精多糖含量比窄叶多花黄精多糖含量高3.60%,且具有显著差异(P<0.05)。本实验结果与钱华丽等[31]的研究相似,结果发现不同产地黄精药用部位多糖含量在质量分数为7.48%~15.23%范围内。以上结果表明,五种多花黄精中多糖含量具有显著性差异(P<0.05),且产自江西铜鼓的多花黄精质量相对较好。
表2 不同来源多花黄精多糖含量比较
Table 2 Comparison of polysaccharide content in different Polygonatum cyrtonema

注:同一列不同的小写字母代表彼此之间的显著差异(P<0.05)。表4 同。
五种不同来源多花黄精多糖的单糖组成结果如表3 所示,在五种多花黄精多糖中发现了8 种单糖,包括岩藻糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、甘露糖、果糖、半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸[32,33],其中果糖含量较高,两种糖醛酸含量较少。从表3 中可以看出,铜鼓多花黄精多糖主要由五种单糖组成(果糖、葡萄糖、阿拉伯糖、半乳糖和甘露糖);而九华多花黄精多糖中主要包含果糖(74.01%)、甘露糖(7.92%)和岩藻糖(6.67%);怀化多花黄精多糖中果糖含量在五种多糖中最少(70.48%),而甘露糖和阿拉伯糖含量相对较高,由此可知不同产地多花黄精多糖的单糖组成有差异,这可能是产地的地理位置、土壤质地和气候条件的不同导致的。同时产自安福的两种多花黄精多糖中果糖含量较高且单糖组成相似,主要由果糖、岩藻糖、葡萄糖和阿拉伯糖组成,但宽叶多花黄精多糖中未检测出半乳糖,这可能是叶子形态导致的差异。Zhang等[34]从干燥的多花黄精根茎中分离纯化得到的均一组分DPC1,单糖组成主要包含果糖和葡萄糖,其中果糖占比96.30%,这与本实验结果相似。吴伟菁等[35]也总结说明从生多花黄精根茎中提取得到的多糖是以中性多糖为主的果聚糖。由此可知,不同来源多花黄精多糖的单糖组成和含量有差异,这可能导致多糖具有不同的结构特征和生物活性。
表3 不同来源多花黄精多糖中单糖组成的相对摩尔百分比
Table 3 Relative molar percentages of monosaccharide composition in polysaccharides of Polygonatum cyrtonema

注:ND 表示没有检测到。摩尔百分比是指同一样品中不同单糖的相对摩尔百分比。
分子量是多糖结构解析重要参数之一,对多糖溶解度、粘度等理化性质有重要影响。通过HPGPC 分析五种多花黄精多糖的分子量,洗脱后均出现了多个明显峰(图1),说明本实验获得的五种多花黄精多糖均为杂多糖。从图1 可以看出,五种多花黄精多糖的主要洗脱峰时间相似,分别为16.69、16.89、16.93、16.76、16.62 min,分子量(Mw)在2.71~1 788.15 ku之间,其中占比最高组分的在3.00 ku 左右。值得注意的是,与其他四种多糖相比,怀化多花黄精多糖只出现了2 个峰;产自江西安福的两种多花黄精多糖分子量分布结果大致相似,而宽叶多花黄精多糖的分子量相对较小,这可能是叶子形态导致的差异。以上结果表明,提取得到的五种多花黄精多糖组分不均一,均为杂多糖,这与单糖组成结果一致。

图1 不同来源多花黄精多糖的分子量分布图
Fig.1 Molecular weight distribution map of different polysaccharides from Polygonatum cyrtonema
注:a 为铜鼓多花黄精多糖;b 为九华多花黄精多糖;c为怀化多花黄精多糖;d 为安福宽叶多花黄精多糖;e 为安福窄叶多花黄精多糖。
如图2 所示,在400 cm-1~4 000 cm-1 范围内的FT-IR 光谱显示了5 种多花黄精多糖样品的官能团。在3 359.44 cm-1处出现较宽且大的拉伸峰,这归因于O-H的伸缩振动[36],是典型多糖类特征峰;2 942.90 cm-1处出现的峰值,为较弱的C-H 伸缩振动和变角振动吸收峰;1 739.51 cm-1 附近的吸收峰是由酯化羧基(COO-R)的拉伸振动引起的[8];1 261.24 cm-1处的吸收峰是C-O 糖苷键的振动峰[37],这两个峰表明存在O-乙酰基。1 600.65 cm-1波长处出现的吸收峰代表羧酸中C=O 的伸缩振动,表明含有糖醛酸。波数1 124.31 cm-1和1 018.25 cm-1处的两个峰是吡喃环上C-O-C 糖苷键的伸缩振动引起的。位于929.54 cm-1的吸收峰可归因于果糖的β-糖苷键[8],在813.83 cm-1 附近的吸收峰,表明存在α-糖苷键[38]。5 种多花黄精多糖红外谱图大体上相同,峰强度有些许差别;均具有典型多糖类特征吸收峰,均含有α-糖苷键和β-糖苷键且含有果聚糖,这与单糖组成结果类似。

图2 不同来源多花黄精多糖的傅里叶红外光谱图
Fig.2 FT-IR spectra of different polysaccharides from Polygonatum cyrtonema
X-射线衍射主要用来测定物质的结晶状态,是分析高聚物以及化合物结构的重要手段。多糖结晶状态决定了柔韧性、溶解性等物理性质。图3 为XRD 图谱,从图中可以看出5 种多花黄精多糖的X-射线衍射谱图大致相似,2θ 在4~60 °范围内没有较为明显的强衍射吸收峰,仅有极少的小衍射峰存在,并且在衍射角为10~20 °范围出现了相对明显的宽衍射峰,这表明5 种多花黄精多糖均以晶态和非晶态的方式存在[38]。

图3 不同来源多花黄精多糖样品XRD 图
Fig.3 XRD images of different polysaccharides from Polygonatum cyrtonema
通过扫描电镜观察发现,多花黄精多糖微观形貌主要有不规则的薄片结构和多网孔的片状结构,这与雍潘[38]和刘基等[39]对多花黄精多糖的研究一致。如图4 所示,铜鼓多花黄精多糖分布散乱,呈不规则片状结构,表面粗糙有突起;九华多花黄精多糖为无孔的片状结构,表面较为光滑;怀化多花黄精多糖为多网孔片状结构,表面粗糙且有圆形颗粒;安福宽叶多花黄精多糖为粗糙的片状结构,分布散乱无规则;安福窄叶多花黄精多糖同样是不规则的片状结构,但表面较为光滑。不同来源的多花黄精多糖微观形貌存在差异,这种差异可能导致多糖生物活性的不同。

图4 不同来源多花黄精多糖的扫描电子显微镜图
Fig.4 SEM images of different polysaccharides from Polygonatum cyrtonema
注:a 为铜鼓多花黄精多糖;b 为九华多花黄精多糖;c 为怀化多花黄精多糖;d 为安福宽叶多花黄精多糖;e 为安福窄叶多花黄精多糖。1 为200×,2 为1 000×。
2.7.1 DPPH 自由基清除率测定
多糖可以作为电子供体能够与DPPH 自由基反应,并将其转化为更稳定的产物,从而能够终止自由基链式反应。由图5 可知,阳性对照Vc 在2~10 mg/mL质量浓度范围内对DPPH 自由基的清除能力明显大于多花黄精多糖。多花黄精多糖对DPPH 自由基的清除率与质量浓度呈明显的剂量依赖关系,即在2~10 mg/mL 质量浓度范围内,随着多糖质量浓度的增加,其清除DPPH 自由基的能力逐渐增强。从图5 可以看到,质量浓度为2 mg/mL 时5 种多花黄精多糖的DPPH 自由基清除率均低于30%,从质量浓度为4 mg/mL 开始对DPPH 自由基清除作用的上升幅度明显增强。当质量浓度为10 mg/mL 时,5 种多花黄精多糖清除能力达到最大值,且存在显著差异(P<0.05)(表3),清除率由大到小依次为:68.20%(T-PCP)、49.73%(J-PCP )、44.63%(H-PCP )、35.72%(A-PCP-N)、31.01%(A-PCP-W)。其中铜鼓多花黄精多糖对DPPH 自由基的清除效果显著高于其他多糖,这可能是由于其结构松散且为碎片状,暴露了更多的基团增大了与自由基接触的比表面积,从而促进了与自由基的反应。另外,从表5 可知产自安福的宽叶多花黄精多糖对DPPH 自由基的清除能力比窄叶多花黄精多糖低4.71%,存在显著差异(P<0.05),这种差异可能归因于窄叶多花黄精多糖的薄片状结构。上述结果与何晓梅等[40]的研究结果相似,他们发现不同产地黄精粗多糖对DPPH 自由基有不同程度的清除作用,同样与浓度呈一定的量效关系。

图5 多花黄精多糖和Vc 对DPPH 自由基清除作用
Fig.5 The scavenging effect of Polygonatum cyrtonema polysaccharide and ascorbic acid on DPPH free radicals
2.7.2 羟自由基清除能力测定
多花黄精多糖和Vc 对羟自由基的清除作用如图6 所示,阳性对照Vc 对羟自由基的清除能力明显强于多花黄精多糖,当其质量浓度为2 mg/mL 时,对羟自由基的清除率达到100%。多花黄精多糖在2~10 mg/mL 质量浓度范围内对羟自由基有一定的清除能力,且与浓度有量效关系,即随着质量浓度的增加而增强,但相较于DPPH 自由基清除率变化幅度较小。不同来源的多花黄精多糖对羟自由基的清除率在1.39%~ 61.05%的范围内,且彼此间差异较大。当质量浓度从2 mg/mL 上升到6 mg/mL 时,5 种多花黄精多糖对羟自由基清除作用明显上升。当多花黄精多糖质量浓度为10 mg/mL 时,羟自由基清除能力依次为:T-PCP(61.05%)>H-PCP(27.41%)>A-PCP-N(30.32%)>J-PCP(27.41%)>A-PCP-W(10.10%)。且5 种多糖的最大羟自由基清除能力间存在显著差异(P<0.05)(表4)。安福窄叶多花黄精多糖的羟自由基清除能力比宽叶多花黄精多糖高20.22%,这种差异可能是由于分子量、单糖组成的不同。同样地,王飞凤[41]测定4 种纯化后的黄精多糖对羟自由基的清除效果,结果发现4 种多糖的最高羟自由基清除率一样存在显著差异,而最高清除率为46.75%。本实验中产自江西铜鼓多花黄精多糖对羟自由基的清除效果最好,与DPPH 自由基清除能力结果一致,这可能与铜鼓多花黄精多糖的不规则且表面粗糙的碎片状结构有关。

图6 多花黄精多糖和VC对羟自由基清除作用
Fig.6 The scavenging effect of Polygonatum cyrtonema polysaccharides and ascorbic acid on hydroxyl radical
表4 不同多花黄精多糖的抗氧化能力(质量浓度为10 mg/mL)
Table 4 The antioxidant capacity of polysaccharides from Polygonatum cyrtonema polysaccharides(mass concentration of 10 mg/mL)
本文采用药典中的蒽酮-硫酸法测定5 种多花黄精的多糖含量以检验质量,然后通过水提醇沉法制备得到粗多糖,并比较分析其结构性质和抗氧化活性。结果发现5 种多花黄精的多糖含量均达到药典要求(≥7%),相互间有显著性差异(P<0.05),其中江西铜鼓多花黄精的多糖含量最高,质量较好。通过单糖组成分析得出,5 种多花黄精多糖均以果糖为主,单糖的种类和含量不同。分子量分布的结果表明不同来源多花黄精多糖具有多个洗脱峰,分子量(Mw)在2.71~1 788.15 ku 范围内,说明均为杂多糖。5 种多花黄精多糖的红外谱图相似,峰强度有些许差异,均具有多糖类物质的特征吸收峰,含有α-糖苷键和β-糖苷键,且含有果聚糖。XRD 和SEM 结果说明均含有晶态和非晶态组分,且微观形貌主要呈不规则片状或多网孔片状结构。此外,5 种多花黄精多糖在2~10 mg/mL 质量浓度范围内对DPPH 自由基和羟自由基的清除能力呈一定的剂量依赖性。当质量浓度为10 mg/mL 时,5 种多花黄精多糖对自由基的清除能力具有显著性差异(P<0.05),且江西铜鼓多花黄精多糖的抗氧化作用最好,这可能与其结构包括单糖组成、分子量的不同和微观结构相关。本实验有助于更好地了解不同来源多花黄精多糖的特性,可为多花黄精优良种质资源的筛选、质量控制以及合理利用提供科学依据。然而,多花黄精多糖的结构-活性关系仍有待探索。在接下来的实验中,将提高江西铜鼓多花黄精多糖的纯度,进一步分析分子量、单糖组成、支化度、糖苷键类型和构象等结构特性与生物活性的相关性,探究并量化多糖的构效关系。
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