الصحة: ​​الأنشطة المعززة والآليات المرتبطة بعديد السكاريد بوليغوناتي ريزوما

خلاصة:

Polygonati Rhizoma ، وهو تماثل نموذجي للطب والغذاء ، يمتلك تأثيرات ملحوظة لمكافحة التعب ، ومكافحة الشيخوخة ، والتنظيم الأيضي ، والتنظيم المناعي ، ومضاد الالتهابات ، والوقاية العصبية ، ومضاد السكري ، ومضاد للسرطان. من بين المواد الكيميائية النباتية النشطة بيولوجيًا في Polygonati Rhizoma ، تلعب السكريات المتعددة أدوارًا مهمة في أنشطة تعزيز الصحة من خلال الآليات المذكورة أعلاه والتأثيرات التآزرية المحتملة مع الأنشطة الحيوية الأخرى. في هذه المراجعة ، نقدم بإيجاز التخليق الحيوي المحدث لعديد السكاريد ، وطريقة التنقية ، وتوصيف الهيكل ، والتطبيقات الغذائية ، ونناقش بالتفصيل الأنشطة البيولوجية لعديد السكاريد Polygonati Rhizoma والآليات المرتبطة بها ، بهدف توسيع استخدام Polygonati Rhizoma كوظيفة الغذاء والدواء.

الكلمات الدالة:بوليغوناتي جذمور. تنادد الطب والغذاء.السكريات;الممتلكات المعززة للصحة; آلية التآزر

انقر هنا لمعرفة CISTNACHEالصحة ‑ تعزيز الملكية

1 المقدمة

مسجل بشكل جيد في قاموس لجنة الطب الصيني ولجنة دستور الأدوية الصيني ، تمتلك Polygonati Rhizoma ("Huangjing" باللغة الصينية) أنشطة رائعة لتعزيز الصحة ، بما في ذلك تجديد Qi ، وتغذية Yin ، وترطيب الرئتين ، وتقوية الطحال ، وتقوية الكلى ، وتجديد الطاقة ، وتقوية المناعة [1،2]. يستخدم على نطاق واسع في الطب الصيني التقليدي ، ويستخدم Polygonati Rhizoma في علاج الحمى من الأنفلونزا والتهاب الضرع والدوخة والسعال والتعب والضعف ومرض السكري والضعف الجنسي وعسر الهضم وقلة الشهية وآلام الظهر والألم الشديد ومشاكل الرئة [3] 5]. كتجانس نموذجي للطب والغذاء ، يستمر الطلب السنوي على Polygonati Rhizoma في الارتفاع [6].

على وجه الخصوص ، تم تحضير Polygonati Rhizoma من جذور Polygonatum sibiricum Redoute و P. kingianum Coll.et Hemsl و P. cyrtonema Hua [7-9]. من بين الأعشاب التقليدية الثلاثة الخام ، يعتبر الورم المثاني P. هو الأمثل من حيث الجودة والمحصول ، وهو مستوطن في الصين (الوسطى والشرقية) ويزرع على نطاق واسع في الغابات [10]. وفي الوقت نفسه ، ينتشر P. sibiricum بشكل أساسي في شمال الصين وكوريا الشمالية ومنغوليا [11]. علاوة على ذلك ، فإن P. kingianum ، موطنه الأصلي أيضًا جنوب الصين ، يتم توزيعه بشكل أساسي في مقاطعات يونان وسيشوان وقويتشو وقوانغشي ، من بين مناطق أخرى [12]. حتى الآن ، يتوفر 365 نوعًا من المنتجات الغذائية التجارية وأكثر من 500 براءة اختراع مرتبطة بـ Polygonati Rhizome [13].

الجذور الناضجة من P. sibiricum و P. kingianum و P. cyrtonema صفراء ومتفرعة وتحتاج إلى المعالجة من خلال إستراتيجية تسع دورات من التبخير والتجفيف [14]. جذور بوليغوناتي المعالجة ذات الوظيفة المحسنة هي سوداء ولينة وحلوة ، دون التسبب في تهيج الحلق (الشكل 1) [15]. يمكن أن يؤثر العلاج بالبخار المتكرر على الخصائص الفيزيائية والكيميائية والنشاطات الحيوية للمركبات النشطة من نوع Polygonati Rhizoma ، حيث تم زيادة الأوزان الجزيئية وامتصاص الأشعة فوق البنفسجية ونشاط مضادات الأكسدة للسكريات بشكل ملحوظ [16]. إذا أخذنا في الاعتبار إجمالي السكريات والفركتوز (Fru) والفوليبيدات الفوسفاتية كمؤشرات رئيسية للجودة ، يجب أن تكون أربع دورات من التبخير والتجفيف هي الطريقة المثالية للحصول على طعم ونكهة ووظيفة أفضل [14]. إذا كنت تفكر في أنشطة مضادات الأكسدة والتأثير المناعي ، فإن دورتين من التبخير المستمر - التجفيف سيكون الخيار الأفضل [17].

الشكل 1. الطب الصيني التقليدي بوليغوناتي جذمور: (أ) جذمور ؛ (ب) بوليغوناتي ر

تحتوي جذور بوليغوناتي على العديد من المواد النشطة بيولوجيًا ، مثل نوكليوزيد البيورين [18] والكربوهيدرات [19،20] والبيوفلافونويد [21] والقلويدات [22] والصابونين [23،24] واللجنين والأحماض الأمينية والببتيد والأنثراكينون والجليكوسيدات القلبية والفيتامينات والأحماض المختلفة [25،26]. تعتبر مركبات Polysaccha من المكونات النشطة بيولوجيًا الرئيسية والمساهمة في المذاق الحلو لـ Polygonati Rhizoma التي تمارس بشكل أساسي تنظيمًا استقلابيًا ، وتعديلًا للمناعة ، ومضادة للتعب ، ومضادة للشيخوخة ، ومضادة للفيروسات ، ومضادة للالتهابات ، ومضادات الأكسدة ، ومضادات التصلب ، وحماية الكبد ، ونقص شحميات الدم ، ومضاد. هشاشة العظام ، ومضادات السرطان ، ومضادات السكري ، ومضادات تصلب الشرايين [27-29]. تعمل السكريات المتعددة أيضًا كمؤشرات تقييم في مراقبة الجودة لجذر Polygo‑ nati و "Yuzhu" (P. odoratum) [30،31]. غالبًا ما يتم استخدام Polygonati Rhizoma كمكون أو مكمل في صناعة المواد الغذائية نظرًا لتأثيره المنشط وخصائص النكهة ، والتي تمارس بشكل أساسي بواسطة السكريات [11،32]. ومع ذلك ، لا يزال الاهتمام بالعديد من السكريات Polygonati Rhizome غير كافٍ. تهدف هذه المراجعة إلى توفير معلومات محدثة وشاملة عن عديد السكاريد Polygonati Rhizoma ، على أمل توسيع استخدامه كغذاء وظيفي.

2. التمثيل الضوئي متعدد السكريات

إن فهم الآلية الجزيئية للتخليق الحيوي للسكريات على المستوى الجزيئي سيكون مفيدًا لتعديل محصول وخصائص عديد السكاريد Polygonati Rhizoma في الإنتاج واسع النطاق. غالبًا ما يُشار إلى عديد السكاريد Polygonati Rhizoma باسم P. sibiricum polysaccharide (PSP) و P. syrtonema polysaccharide (PCP) و P. kingianum polysaccharide (PKP) [33]. ارتبط محتوى PSP بشكل إيجابي مع أنماط التعبير عن ‑fructofuranosidase ، و fructokinase ، و mannose ‑ 1 phosphate guanylyltransferase ، و UDP glucose 6 dehydrogenase ، ولكنه مرتبط سلبًا بالتعبير عن hexokinase [34]. تم تعيين معظم التعبير التفاضلي للجينات في أجزاء مختلفة من جذور P. sibiricum إلى مسار "استقلاب النشا والسكروز" [35].

أثناء عملية التخليق الحيوي لـ PSP ، تم تحويل السكروز إلى D Glu 6 فوسفات (D ‑ Glu ‑ 6P) و D ‑ Fru و D Glu ؛ بعد ذلك ، تم تحويل D ‑ Glu ‑ 6P إلى ‑D ‑ Glu‑ 1P بواسطة فوسفوجلوكوموتاز أو D ‑ Fru ‑ 6P بواسطة أزمرة Glu 6P [35]. بالإضافة إلى ذلك ، أنجز UDP ‑ glucose ‑ 6 dehydrogenase و UDP glucuronic acid (GlcA) 4 epimerase تحويل UDP Glu و UDP ‑ GlcA و UDP galacturonic acid (GalA). أخيرًا ، تم تجميع وحدات السكر المنشط هذه في سلاسل عديد السكاريد المتنامية عن طريق إنزيمات ناقلة الجليكوزيل المقابلة [35].

ارتبط محتوى PKP سلبًا مع عدد الجذر الليفي ، وقطر الساق ، وعرض الورقة ، وطول الورقة ، والوزن الطازج للأجزاء الموجودة فوق سطح الأرض [36]. من الجدير بالذكر أن تراكم السكريات تأثر بشكل كبير بعمر النمو. بين P. kingianum البالغ من العمر 2-5 سنوات ، كان محتوى السكاريد الأعلى في النباتات بعمر 4 سنوات عن طريق تكاثر البذور [36].

بناءً على تسلسل الترانسكريبتوم ، تم العثور على 89 إنزيمات ترميز unigenes مرتبطة بالتخليق الحيوي للسكريات في P. cyrtonema [37]. ارتبط محتوى PCP بشكل إيجابي مع مستويات التعبير عن مانوز ‑ 6 ‑ فوسفات أيزوميراز ، Meval‑ onate kinase ، 4 hydroxy ‑ 3 ‑ methylbut ‑ 2 enyl diphosphate reductase ، UDP ‑ apiose / xylose synthase ، الناتج المحلي الإجمالي ‑ L ‑ fucose synthase ، سينثيز هيدروكسي ميثيل غلوتاريل CoA ، (E) ‑4 ، هيدروكسي ، 3 ، ميثيل بوت ، 2 ، إنيل ، سينثيز ثنائي الفوسفات ، 2 ، C ، ميثيل ، D ، إريثريتول 2،4 ، سينسيز ثنائي الفوسفات ، فارنيسيل ثنائي الفوسفات [37]. كما تم تحديد UDP glycosyltransferases وعوامل النسخ المشاركة في التخليق الحيوي للسكريات [38].

3. كيمياء بوليغوناتي ريزوما عديد السكاريد

3.1. ملخص الاستخراج والتنقية

تقليديا ، تتم معالجة Polygonati Rhizoma مسبقًا بالماء الساخن للحصول على عديد السكاريد الخام ، ثم يتم تعريضها لترسيب الإيثانول لإزالة المواد والبروتينات غير النشطة [39]. يمكن أن تتأثر كفاءة السحب بعدة عوامل ، بما في ذلك درجة الحرارة والوقت وتكرار الاستخراج والمذيب. تتراوح درجة الحرارة والوقت ونسبة السائل / المادة الصلبة بين 80-100 درجة مئوية ، 2-3 ساعات ، و 1: (10-30) جم / مل على التوالي [30]. وفي الوقت نفسه ، غالبًا ما يتم تنقية السكريات Polygonati Rhizoma باستخدام كروماتوجرافيا التبادل DEAE ‑ Cellulose52 ، DEAE ‑ Sepharose Fast Flow ion ‑ ، Sephadex G ‑ 75 ، كروماتوجرافيا الترشيح الهلامي Sephacryl G 150 عمودًا [40،41]. بالإضافة إلى ذلك ، يتم أيضًا استخدام استخلاص التحلل المائي الأنزيمي ، والسحق والاستخراج بالموجات فوق الصوتية ، والاستخراج بمساعدة الميكروويف لاستخراج عديد السكاريد Polygonati Rhizoma [36]. يمكن أن يحسن الغسول المخفف المحصول من خلال تدمير جدار الخلية وتسهيل إطلاق السكريات متعددة الجذور Polygonati من الخلايا [36].

تم الإبلاغ عن تنوع كبير في PSPs الموجودة في أبحاث مختلفة ، والتي قد تكون بسبب النضج ، والموقع الجغرافي ، والظروف البيئية ، وطرق الاستخراج ، والإجراءات التحليلية [30]. تم استخلاص PSP أيضًا باستخدام مذيبات محبة للماء قابلة للتحويل تحتوي على ثاني أكسيد الكربون تحتوي على الأمينات والماء ، وتم تدريب ناتج قدره 399.2 مجم / جم عند نسبة صلبة - سائلة تبلغ 1:20 ، ودرجة حرارة استخلاص تبلغ 50 درجة مئوية ، وقوة فوق صوتية تبلغ 500 W ، ووقت الاستخراج 60 دقيقة [42]. لم يتم الإبلاغ عن طرق استخراج وتنقية واسعة النطاق أو صناعية لعديد السكاريد Polygonati Rhizoma. وبالتالي ، يمكن استخدام تقنية الاستخراج المتقدمة لاستخراج عديد السكاريد Polygonati Rhizoma ، مثل الاستخلاص المائي ثنائي الطور [43،44] ، واستخراج المياه دون الحرج [45،46] ، والاستخراج بمساعدة المجال الكهربائي النبضي [47،48] ، والغشاء تقنية الفصل [49].

3.2 هيكل بوليغوناتي ريزوما عديد السكاريد

غالبًا ما يتم إنشاء هياكل عديد السكاريد Polygonati Rhizoma عن طريق التحلل المائي الحمضي ، والتحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء لتحويل فورييه ، والتحليلات الطيفية بالرنين المغناطيسي النووي (NMR) ، وقياس الطيف الكتلي عالي الدقة ، والكروماتوجرافيا السائلة فائقة الأداء ، والفخ الرباعي الطيفي الترادفي الطيفي الكتلي (UHPLC ‑ MS / MS) ، كروماتوغرافيا نفاذية عالية الأداء للهلام ، كروماتوغرافيا سائلة عالية الأداء (HPLC) ، كشف التألق مع اشتقاق ما قبل العمود ، التحلل المائي الحمضي جنبًا إلى جنب مع كروماتوغرافيا عالية الأداء مع الكشف عن القياس النبضي ، وتحليل المثيلة جنبًا إلى جنب مع كروماتوغرافيا الغاز مطياف الكتلة (GS-MS) ، وكذلك الأدلة الكيميائية [50-54].

يمكن أن تتحلل عديدات السكاريد Polygonati Rhizoma و oligosaccharides إلى السكريات الأحادية أثناء عملية التبخير المتكررة [55]. اختلفت تركيبة السكاريد الأحادي بعد التبخير: زاد محتوى Gal و 1،4 ‑ mannopyranose وانخفض محتوى Glu و mannose (Man) ، بينما ظهر ارتباط الجليكوسيد ‑1،4 galactopyranose [17]. أظهر أطياف FTIR أن عديدات السكاريد Polygonati Rhizoma تمتلك درجات مختلفة من الأسترة [56]. يمكن لنهج التحلل بمساعدة الميكروويف أن يخفض الوزن الجزيئي لـ PSP ، ولكنه يحسن بشكل كبير النشاط الحيوي ، مثل نشاط مضادات الأكسدة [57]. تحتوي كل من PSP و PCP و PKP على هياكل ثلاثية الحلزونية مع ‑D ‑ fructofuranosyl (Fruf) و D ‑ glucopyranose (Glcp و D ‑ galactopyranose بقايا السكر ومجموعة O acetyl [58].

هناك خمسة أنواع من PSP ، مثل البكتين [59-61] ، الفركتان [29] ، الجلوكوجالاكتومانان [3 0] ، السكريات من نوع أرابينوجالاكتان [62] ، والجلوكومانان [63]. يحتوي البروتين الخام PSP على الكربوهيدرات (85.1-88.3٪) والبروتينات (4.51-11.9٪) وحمض اليورونيك (1.79-7.47٪) [36]. يمكن استخدام التحلل الميثان مع طريقة التحلل المائي TFA لاستخراج البكتين [6 0 ، 61]. يحتوي PSP على تركيبات نسبية مختلفة من Man (62.3 - 76.3 بالمائة) ، Glu (15.2 - 20.3 بالمائة) ، الجالاكتوز (غال) (4.35 - 15.3 بالمائة) ، وأرابينوز (Ara) (4. 00 - 7.65 بالمائة) ، وكميات صغيرة من Fru و rhamnose (Rha) و Xyl و GalA و GlcA ، وكذلك متفرعة من homogalactan و galactoman‑ nans (الجدول 1) [36]. أظهر تقرير آخر أن PSP الخام يمتلك محتويات عالية من Glu (15.1٪) ، Gal (29.6٪) ، و Man (36.1٪) [64]. PSP0 ‑ PSP9 ، المستخرج من كل دورة من التبخير والتجفيف ، متنوع في الأوزان الجزيئية ، لكن له مجموعات كيميائية وأعمدة أساسية متشابهة [65]. ومع ذلك ، فإن كلا من التباين البيولوجي والكيميائي لـ PSPs كشف عن فصل مدروس لـ PSP0 و PSP1 PSP4 و PSP5 PSP9 [65].

الجدول 1. مقارنة البنية بين عديدات السكاريد PCP و PKP و PSP.

احتوى الفينول الخماسي الكلور بشكل رئيسي على Glu و Man و Rha و Gal و ribose (Rib) و Ara [66،67]. تم تكوين الفينول الخماسي الكلور بواسطة نواة فركتان متفرعة مع (2 → 6) مرتبطة بمخلفات ‑ D ‑ Fruf كل ثلاثة (2 → 1) - مترابطة ‑ D ‑ Fruf ، ودرجة متوسطة من البلمرة تبلغ 28 [25]. PCP ‑ 1 موصول بـ (2 → 1) مرتبط ‑D ‑ العمود الفقري Fruf ، وكذلك (2 → 6) ربط D ‑ سلاسل جانبية Fruf مع داخلي ‑D ‑ Glcp في شكل مخزن العنق [68] . يُظهر PCP 0 - PCP5 (1 0 5 ‑107 Da) ، المستخلص بطريقة مغرية وبخار 0-5 مرات ، تشكلاً كرويًا غير منتظم في محلول مائي [17،69]. أدت عملية التبخير إلى تغييرات هيكلية كبيرة في الفينول الخماسي الكلور ، بما في ذلك التحلل الجزيئي والتجمع وإزالة البلمرة [16]. تغيرت الأوزان الجزيئية للفينول الخماسي الكلور أثناء التبخير المتكرر ، حيث تزداد أولاً بالتبخير ثم تتناقص مع مزيد من التبخير [17]. احتوى P. cyrtonema fructan على (2 → 6) مرتبط بقايا ‑D ‑ Fruf العمود الفقري جنبًا إلى جنب مع بقايا ‑D ‑ Glcp داخلي واثنين (2 → 1) متصلين بفرعين ‑D ‑ Fruf [70]. كان P. cyrtonema galactan (1 → 4) - ‑D ‑ galactan متفرع مع ‑D ‑ Gal واحد عند C 6 عند كل تسعة بقايا في السلسلة الرئيسية [70].

احتوى PKP بشكل أساسي على Fru و Glu و Gal و Man و Xyl و Ara و Man و 1،2 ‑ link Glu [71]

الخدمة الداعمة:

البريد الإلكتروني: wallence.suen@wecistanche.com

Whatsapp / Tel: plus 86 15292862950

محل:

https://www.xjcistanche.com/cistanche-shop