河南大學(xué)國(guó)家食用菌中心在榴蓮皮果膠的結(jié)構(gòu)鑒定及抗凝作用研究方面取得進(jìn)展

　　該成果以“Structural characterization and anticoagulant activity of homogalacturonan from durian peel” 為題發(fā)表于Journal of Molecular Structure雜志上（IF：3.196）。

 

　　Introduction

 

　　木棉科榴蓮屬植物榴蓮（Durio zibethinus Murr）又名韶子或麝香貓果，果肉中含有礦物質(zhì)、氨基酸及維生素等，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值極高。榴蓮皮在榴蓮中占有65%～70%，但一直以來(lái)都鮮有利用。榴蓮皮作為農(nóng)產(chǎn)品廢棄物不僅會(huì)造成資源的浪費(fèi)，而且滋生的霉菌和害蟲(chóng)會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。因此，榴蓮皮的深入開(kāi)發(fā)和綜合利用將發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，產(chǎn)生可觀的環(huán)境效益和社會(huì)效益。本研究從榴蓮皮中分離出兩個(gè)果膠多糖DZM-A和DZM-B，通過(guò)IR、GC和NMR等技術(shù)對(duì)其開(kāi)展精細(xì)結(jié)構(gòu)解析，以及通過(guò)體外凝血四項(xiàng)指標(biāo)以及血瘀大鼠模型探討了DZM-A和DZM-B的體內(nèi)外抗凝活性。

 

　　Results and Discussion

 

　　DZM-A和DZM-B的分離純化及均一性研究

　　圖1 榴蓮皮多糖的分離純化

 

　　榴蓮皮多糖的分離純化工藝及理化性質(zhì)如圖1和表1所示。粗多糖DZM得率為1.41%，通過(guò)DEAE-52離子柱層析和Sephadex G-100分離得到DZM-A（得率12.32%）和DZM-B（得率8.84%）。與粗多糖DZM相比，DZM-A和DZM-B的中性糖和糖醛酸含量均顯著增加。經(jīng)HPGPC-MALLS/RID檢測(cè)，DZM-A和DZM-B的平均分子量分別為5.1 kDa和160.8 kDa，且DZM-A的分子量分布比DZM-B更集中（圖2D）。

 

　　DZM-A和DZM-B的理化性質(zhì)和單糖組成

 

　　紅外光譜結(jié)果表明（圖2E），DZM-A和DZM-B均包含α-構(gòu)型和β-構(gòu)型糖苷鍵，糖環(huán)大多數(shù)以吡喃糖形式存在。氣相色譜結(jié)果表明（圖2F），經(jīng)還原糖醛酸后，DZM-A的單糖組成為Gal（76.5%）、Rha（13.8%）、Ara（5.4%）、Man（3.9%）、Glc（0.4%）。DZM-B的單糖組成為Gal（57.4%）、Man（16.8%）、Rha（10.3%）、Ara（9.1%）、Glc（6.4%）。與還原前相比，DZM-A和DZM-B的半乳糖含量顯著升高，因此糖醛酸種類(lèi)為半乳糖醛酸，含量分別約為65%和57%，與間羥基聯(lián)苯法的結(jié)果一致。

　　圖3 DZM-A和DZM-B的1H NMR（A）和13C NMR（B）；DZM-A的COSY（C）、HSQC（D）和HMBC（E）；DZM-B的COSY（F）、HSQC（G）和HMBC（H）。

 

　　DZM-A和DZM-B的核磁共振分析

 

　　DZM-A和DZM-B的核磁共振圖譜如圖3所示。首先在HSQC譜圖的異頭區(qū)找到特征信號(hào)，然后根據(jù)對(duì)應(yīng)的碳?xì)湫盘?hào)，從異頭氫的信號(hào)出發(fā)，逐步將相鄰的氫氫相關(guān)信號(hào)在COSY圖譜上找到。再反過(guò)來(lái)根據(jù)氫原子的信號(hào)，在HSQC圖中找到對(duì)應(yīng)的碳原子信號(hào)。具體的各個(gè)殘基的 C/H 化學(xué)位移如表2所示。

　　結(jié)果推測(cè)出DZM-A是由均聚半乳糖醛酸聚糖（HG）為主鏈和鼠李半乳糖醛酸聚糖結(jié)構(gòu)域（RG-I）為支鏈組成的復(fù)雜果膠多糖；DZM-B主要是由HG組成的直鏈果膠多糖。DZM-A和DZM-B可能的結(jié)構(gòu)模型如圖4所示。

　　圖4 DZM-A和DZM-B的預(yù)測(cè)模型結(jié)構(gòu)

 

　　榴蓮皮多糖的抗凝作用研究

　　圖5  DZM-A、DZM-B體外四項(xiàng)凝血指標(biāo)的研究

 

　　在圖5中，與空白組相比，DZM-A和DZM-B能顯著延長(zhǎng)APTT、PT和TT的作用時(shí)間（P＜0.001或P＜0.01），對(duì)FIB無(wú)明顯影響（P＞0.05）。與燈盞花素相比，DZM-A和DZM-B均表現(xiàn)出較好的抗凝活性，但抗凝效果不如燈盞花素（p<0.001）。結(jié)果表明，DZM-A和DZM-B在體外通過(guò)內(nèi)源性和外源性凝血途徑表達(dá)了潛在的抗凝作用。

　　圖7 DZM-A對(duì)6-KETO-PGF1α （A）， TXB2 （B） and6-KETO-PGF1α/TXB2 （C）的影響

 

　　圖6結(jié)果表示，DZM-A可通過(guò)內(nèi)源性和外源性凝血途徑抑制血液凝固。在圖7中，DZM-A通過(guò)調(diào)節(jié)6-KETO-PGF1α和TXB2的含量，表現(xiàn)出明顯的抗凝作用。

　　圖9 DZM-A對(duì)血瘀模型大鼠血漿粘度（A）、全血粘度（B）的影響

 

　　NO和ET-1是調(diào)節(jié)心血管功能的重要因子，對(duì)維持心血管系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)與血管張力起著極其重要的作用。在圖8中，DZM-A通過(guò)調(diào)節(jié)ET-1和eNOs含量表現(xiàn)出明顯的抗凝作用，其中高劑量組的DZM-A表現(xiàn)出與陽(yáng)性組相同的作用。圖9結(jié)果顯示，DZM-A可通過(guò)影響不同切變頻率條件下的全血粘度、血漿粘度，表現(xiàn)出明顯的抗凝血作用。

 

　　綜上所述，DZM-A在高劑量（150 mg/kg）和中劑量（100 mg/kg）時(shí)，能夠通過(guò)影響內(nèi)源性和外源性凝血途徑及降低纖維蛋白原的含量抑制血液凝固，也可以調(diào)節(jié)大鼠體內(nèi)的ET-1含量、eNOs的含量，改變血液的流動(dòng)狀態(tài)從而產(chǎn)生一定的抗凝血作用。

 

　　我們持續(xù)的對(duì)榴蓮皮多糖進(jìn)行研究，成果分別發(fā)表在

 

　　Food Research International https://doi.org/10.1016/j.foodres.2020.109316

 

　　Oxidative Medicine and Cellular Longevity https://doi.org/10.1155/2021/6614028