فعالیت های ارتقا دهنده سلامت و مکانیسم های مرتبط با پلی ساکاریدهای ریزوم پلیگوناتی

خلاصه:

Polygonati Rhizoma، یک همسانی معمولی از دارو و غذا، دارای اثرات قابل توجه ضد خستگی، ضد پیری، تنظیم کننده متابولیک، تعدیل کننده سیستم ایمنی، ضد التهابی، محافظت کننده عصبی، ضد دیابت و ضد سرطان است. در میان فیتوکمیکال‌های زیست فعال در Polygonati Rhizoma، پلی ساکاریدها از طریق مکانیسم‌های ذکر شده در بالا و اثرات هم افزایی احتمالی با سایر بیواکتیوها، نقش مهمی در فعالیت‌های ارتقای سلامت دارند. در این بررسی، ما به طور خلاصه بیوسنتز به روز شده پلی ساکاریدها، روش خالص سازی، خصوصیات ساختار و کاربردهای غذایی را معرفی می کنیم و به طور مفصل فعالیت های بیولوژیکی پلی ساکاریدهای Polygonati Rhizoma و مکانیسم های مرتبط را با هدف گسترش استفاده از Polygonati Rhizoma به عنوان کاربردی مورد بحث قرار می دهیم. غذا و دارو

کلید واژه ها:ریزوم پلیگوناتی؛ همسانی دارو و غذا؛پلی ساکاریدها;دارایی های ارتقا دهنده سلامت; مکانیسم هم افزایی

برای دانستن CISTNACHE اینجا را کلیک کنیداموال ارتقاء دهنده سلامت

1. معرفی

Polygonati Rhizoma (در زبان چینی "Huangjing") که در کمیسیون فرهنگ پزشکی چینی و کمیسیون فارماکوپه چین به خوبی ثبت شده است، دارای فعالیت های ارتقا دهنده سلامت قابل توجهی است، از جمله پر کردن چی، تغذیه کننده یین، مرطوب کردن ریه ها، تقویت طحال، تقویت کننده انرژی، تقویت کننده کلیه ها. ، و تقویت ایمنی [1،2]. Polygonati Rhizoma که به طور گسترده در طب سنتی چینی استفاده می شود در درمان تب های آنفولانزا، ورم پستان، سرگیجه، سرفه، خستگی، ضعف، دیابت شیرین، اختلال عملکرد جنسی، سوء هاضمه، بی اشتهایی، کمردرد، درد شدید و مشکلات ریوی استفاده می شود. 5]. به عنوان یک همسانی معمولی از دارو و غذا، تقاضای سالانه برای Polygonati Rhizoma همچنان در حال افزایش است [6].

به طور خاص، Polygonati Rhizoma از ریزوم های Polygonatum sibiricum Redoute، P. kingianum Coll.et Hemsl و P. cyrtonema Hua تهیه می شود [7-9]. در میان سه گیاه سنتی خام، P. cystoma هم از نظر کیفیت و هم از نظر عملکرد بهینه است، بومی چین (مرکزی و شرقی) و به طور گسترده در زیر جنگل کشت می شود [10]. در همین حال، P. sibiricum عمدتاً در شمال چین، کره شمالی و مغولستان توزیع شده است [11]. علاوه بر این، P. kingianum، همچنین بومی جنوب چین، عمدتاً در استان‌های یوننان، سیچوان، گوئیژو و گوانگشی، در میان سایرین، توزیع شده است [12]. تا کنون، 365 نوع از محصولات غذایی تجاری و بیش از 500 ثبت اختراع مرتبط با Polygonati Rhizome در دسترس است [13].

ریزوم های بالغ P. sibiricum، P. kingianum و P. cyrtonema زرد و منشعب هستند و باید از طریق استراتژی 9 چرخه بخارپز و خشک کردن پردازش شوند [14]. ریزوم های Polygonati فرآوری شده با عملکرد پیشرفته سیاه، نرم و شیرین هستند، بدون اینکه باعث تحریک گلو شوند (شکل 1) [15]. بخاردهی مکرر می تواند بر خواص فیزیکوشیمیایی و فعالیت های زیستی مواد فعال Polygonati Rhizoma تأثیر بگذارد، زیرا وزن مولکولی، جذب UV و فعالیت آنتی اکسیدانی پلی ساکاریدها به طور قابل توجهی افزایش یافت [16]. اگر کل ساکاریدها، فروکتوز (Fru) و فسفولیپیدها را به عنوان شاخص های اصلی کیفیت در نظر بگیریم، چهار چرخه بخارپز و خشک کردن باید روش ایده آلی برای به دست آوردن طعم، طعم و عملکرد بهتر باشد [14]. در صورت در نظر گرفتن فعالیت های آنتی اکسیدانی و تقویت ایمنی، دو چرخه بخاردهی و خشک کردن مداوم بهترین انتخاب خواهد بود [17].

شکل 1. طب سنتی چینی Polygonati Rhizoma: (A) ریزوم; (ب) Polygonati Rh

Polygonati Rhizoma حاوی بسیاری از مواد فعال زیستی است، مانند پورین نوکلئوزید [18]، کربوهیدرات [19،20]، بیوفلاونوئیدها [21]، آلکالوئیدها [22]، ساپونین ها [23،24]، لیگنین ها، اسیدهای آمینه، پپتید، آنترااکینون، کارد. ، ویتامین ها و اسیدهای مختلف [25،26]. پلی ساکا رایدها اجزای اصلی فعال زیستی هستند و به طعم شیرین Polygonati Rhizoma کمک می کنند که عمدتاً تنظیم متابولیک، تعدیل کننده سیستم ایمنی، ضد خستگی، ضد پیری، ضد ویروسی، ضد التهابی، آنتی اکسیدان، ضد آترواسکلروتیک، محافظت از کبد، ضد هیپولیپیدمیک، فعالیت های پوکی استخوان، ضد سرطان، ضد دیابت و ضد آترواسکلروتیک [27-29]. پلی ساکاریدها همچنین به عنوان نشانگرهای ارزیابی در کنترل کیفیت Polygo-nati Rhizoma و "Yuzhu" (P. odoratum) عمل می کنند [30،31]. Polygonati Rhizoma به دلیل اثر مقوی و خواص طعم دهنده که عمدتاً توسط پلی ساکاریدها اعمال می شود، اغلب به عنوان یک ماده یا مکمل در صنایع غذایی استفاده می شود. با این حال، توجه به پلی ساکاریدهای Polygonati Rhizome هنوز کافی نیست. این بررسی با هدف ارائه اطلاعات به روز و جامع در مورد پلی ساکاریدهای Polygonati Rhizoma با امید به گسترش استفاده از آن به عنوان یک غذای کاربردی انجام شد.

2. فتوسنتز پلی ساکارید

درک مکانیسم مولکولی بیوسنتز پلی ساکارید در سطح مولکولی برای تعدیل عملکرد و خواص پلی ساکاریدهای Polygonati Rhizoma در تولید در مقیاس بزرگ مفید خواهد بود. پلی ساکاریدهای Polygonati Rhizoma اغلب به عنوان پلی ساکارید P. sibiricum (PSP)، پلی ساکارید P. cyrtonema (PCP) و پلی ساکارید P. kingianum (PKP) نامیده می شوند [33]. محتوای PSP با الگوهای بیان - فروکتوفورانوزیداز، فروکتوکیناز، مانوز - 1 - فسفات گوانیلیل ترانسفراز و UDP - گلوکز 6 - دهیدروژناز همبستگی مثبت داشت، اما با بیان هگزوکیناز همبستگی منفی داشت [34]. بیشتر بیان متفاوت ژن ها در قسمت های مختلف ریزوم P. ​​sibiricum به مسیر "متابولیسم نشاسته و ساکارز" اختصاص داده شد [35].

در طی فرآیند بیوسنتز PSP، ساکارز به D-Glu-6-phosphate (D-Glu-6P)، D-Fru و D-Glu تبدیل شد. سپس، D-Glu-6P توسط فسفوگلوکوموتاز به -D-Glu-1P یا با ایزومریزاسیون ایزومراز Glu-6P به D-Fru-6P تبدیل شد [35]. علاوه بر این، UDP-گلوکز-6-دهیدروژناز و UDP-گلوکورونیک اسید (GlcA) 4-اپیمراز تبدیل UDP-Glu، UDP-GlcA و UDP-گالاکتورونیک اسید (GalA) را انجام دادند. در نهایت، این واحدهای قند فعال توسط گلیکوزیل ترانسفرازهای مربوطه به زنجیره های پلی ساکارید در حال رشد مونتاژ شدند [35].

محتوای PKP با تعداد ریشه فیبری، قطر ساقه، عرض برگ، طول برگ و وزن تر قسمت های بالای زمین همبستگی منفی داشت [36]. توجه داشته باشید، تجمع پلی ساکارید تا حد زیادی تحت تاثیر سن رشد بود. در میان P. kingianum 2 تا 5 ساله، محتوای پلی ساکارید در گیاهان 4 ساله از طریق تولید مثل بذر بالاترین میزان بود [36].

بر اساس توالی یابی ترانسکریپتوم، 89 یونی ژن کد کننده آنزیم های مرتبط با بیوسنتز پلی ساکارید در P. cyrtonema یافت شد [37]. محتوای PCP ارتباط مثبتی با سطوح بیان مانوز-6-فسفات ایزومراز، میوالونات کیناز، 4-هیدروکسی-3- متیل بوت-2- انیل دی فسفات ردوکتاز، UDP-آپیوز/گازیلوز سنتاز، UDP-apiose/xylose synthase داشت. ، هیدروکسی متیل گلوتاریل CoA سنتاز، (E)-4-هیدروکسی-3-متیل بوت-2-انیل-دی فسفات سنتاز، 2-C-متیل-D-اریتریتول 2،4-هیدروکسی-سینتاز، 3-سیکلودی فسفات، و سیکلودی فسفات. گلیکوزیل ترانسفرازهای UDP و فاکتورهای رونویسی درگیر در بیوسنتز پلی ساکارید نیز شناسایی شدند [38].

3. شیمی پلی ساکاریدهای ریزوم پلیگوناتی

3.1. خلاصه استخراج و تصفیه

به طور سنتی، Polygonati Rhizoma با آب داغ برای به دست آوردن پلی ساکاریدهای خام پیش تیمار می شود، سپس برای حذف مواد غیرفعال و پروتئین ها در معرض رسوب اتانول قرار می گیرد [39]. راندمان استخراج می تواند تحت تأثیر عوامل مختلفی از جمله دما، زمان، فرکانس استخراج و حلال باشد. دما، زمان و نسبت مایع به جامد به ترتیب در محدوده 80-100 ◦C، 2-3 ساعت و 1: (10-30) گرم در میلی لیتر است [30]. در همین حال، پلی ساکاریدهای Polygonati Rhizoma اغلب با استفاده از کروماتوگرافی تبادل یونی DEAE-Cellulose52، DEAE-Sepharose Fast Flow، کروماتوگرافی ژل فیلتراسیون Sephadex G-75 و Sephacryl G-40,15، خالص می شوند. علاوه بر این، استخراج هیدرولیز آنزیمی، خرد کردن و استخراج اولتراسونیک، و استخراج به کمک مایکروویو نیز برای استخراج پلی ساکاریدهای Polygonati Rhizoma استفاده می شود [36]. لیمو رقیق می تواند با از بین بردن دیواره سلولی و تسهیل آزادسازی پلی ساکاریدهای Polygonati Rhizoma از سلول ها عملکرد را بهبود بخشد [36].

تنوع بالایی از PSPهای موجود در تحقیقات مختلف گزارش شده است که ممکن است به دلیل بلوغ، موقعیت جغرافیایی، شرایط محیطی، روش‌های استخراج و روش‌های تحلیلی باشد [30]. PSP همچنین با حلال‌های آبدوستی قابل تعویض با CO2 حاوی آمین‌ها و آب استخراج شد و بازده 399.2 میلی‌گرم بر گرم در نسبت جامد به مایع 1:20، دمای استخراج 50 درجه سانتی‌گراد، قدرت اولتراسونیک 500 مشاهده شد. W، و زمان استخراج 60 دقیقه [42]. هیچ روش استخراج و خالص سازی در مقیاس بزرگ یا صنعتی سازی پلی ساکاریدهای Polygonati Rhizoma گزارش نشده است. بنابراین، فناوری استخراج پیشرفته می تواند برای استخراج پلی ساکاریدهای Polygonati Rhizoma، مانند استخراج دو فازی آبی [43،44]، استخراج آب زیر بحرانی [45،46]، استخراج به کمک میدان الکتریکی پالسی [47،48] و غشاء استفاده شود. تکنولوژی جداسازی [49].

3.2. ساختار پلی ساکاریدهای ریزوم Polygonati

ساختارهای پلی ساکاریدهای Polygonati Rhizoma اغلب با هیدرولیز اسیدی، طیف‌سنجی فروسرخ تبدیل فوریه، آنالیز طیف‌سنجی تشدید مغناطیسی هسته‌ای (NMR)، طیف‌سنجی جرمی با وضوح بالا، کروماتوگرافی مایع با عملکرد فوق‌العاده‌بالا (MS) و کروماتوگرافی مایع با عملکرد فوق‌العاده بالا ایجاد می‌شوند. MS)، کروماتوگرافی نفوذ ژل با کارایی بالا، تشخیص فلورسانس کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) با مشتق سازی قبل از ستون، هیدرولیز اسید همراه با کروماتوگرافی با آنیون با کارایی بالا با تجزیه و تحلیل آمپرومتریک آمپرومتریک پالسی همراه با تشخیص آمپرومتریک آمپرومتریک، طیف سنجی جرمی (GS-MS)، و همچنین شواهد شیمیایی [50-54].

پلی ساکاریدها و الیگوساکاریدهای پلیگوناتی ریزوما می توانند در طی فرآیند بخار دهی مکرر به مونوساکاریدها تجزیه شوند [55]. ترکیب مونوساکارید پس از بخار دادن متفاوت بود: محتوای Gal و -1،4-mannopyranose افزایش یافت و محتوای Glu و مانوز (Man) کاهش یافت، در حالی که پیوند گلیکوزیدی -1،4-galactopyranose ظاهر شد [17]. طیف FTIR نشان داد که پلی ساکاریدهای Polygonati Rhizoma دارای درجات مختلفی از استری شدن هستند [56]. رویکرد تخریب به کمک مایکروویو می تواند وزن مولکولی PSP را کاهش دهد، اما فعالیت زیستی مانند فعالیت آنتی اکسیدانی را تا حد زیادی بهبود بخشد [57]. PSP، PCP و PKP همگی دارای ساختارهای مارپیچ سه گانه با -D-fructofuranosyl (Fruf)، -D-glucopyranose (Glcp، -D-galactopyranose باقی مانده های قند، و یک گروه O-استیل بودند [58].

پنج نوع PSP وجود دارد، یعنی پکتین [59-61]، فروکتان [29]، گلوکوگالاکتومانان [30]، پلی ساکاریدهای نوع آرابینوگالاکتان [62] و گلوکومانان [63]. PSP خام حاوی کربوهیدرات های کربوهیدرات (85.1-88.3 درصد)، پروتئین ها (4.51-11.9 درصد) و اسید اورونیک (1.79-7.47 درصد) است [36]. متانولیز همراه با روش هیدرولیز TFA می تواند برای استخراج پکتین استفاده شود [6{49}}،61]. PSP حاوی درصد ترکیبات مختلفی از انسان (62.3-76.3 درصد)، Glu (15.2-20.3 درصد)، گالاکتوز (Gal) (4.35-15.3 درصد) و آرابینوز (Ara) (4.{34}}-7.65 درصد) است. و مقادیر کمی از Fru، Rhamnose (Rha)، Xyl، GalA، و GlcA، و همچنین هموگالاکتان شاخه‌دار و گالاکتومانان (جدول 1) [36]. گزارش دیگری نشان داد که PSP خام دارای مقادیر بالایی از Glu (15.1 درصد)، Gal (29.6 درصد) و Man (36.1 درصد) است [64]. PSP0-PSP9، استخراج شده از هر چرخه بخار-خشک کردن، در وزن مولکولی متفاوت بود، اما دارای ستون فقرات و گروه های شیمیایی مشابه بود [65]. با این حال، واریانس بیولوژیکی و شیمیایی PSPها جداسازی قابل توجهی از PSP0، PSP1- PSP4 و PSP5-PSP9 را نشان داد [65].

جدول 1. مقایسه ساختار بین پلی ساکاریدهای PCP، PKP و PSP.

PCP عمدتاً حاوی Glu، Man، Rha، Gal، ریبوز (Rib) و Ara [66،67] بود. PCP توسط یک هسته فروکتان منشعب با (2‑6)-پیوند-پیوند-D-Fruf باقی مانده هر سه (2→1)--link-D-Fruf باقی مانده، و درجه متوسط ​​از پلیمریزاسیون 28 تشکیل شد [25]. PCP-1 دارای یک ستون فقرات-D-Fruf (2→1) و همچنین زنجیره های جانبی-D-Fruf متصل به (2→6) با یک ‑D-Glcp داخلی به شکل فروشگاه گردن است [68] . PCP{14}}-PCP5 (105-107 Da)، به‌طور اغواکننده استخراج شده و 0 تا 5 بار بخار داده شده، ترکیب کروی نامنظمی را در محلول آبی نشان داد [17،69]. فرآیند بخار دهی منجر به تغییرات ساختاری قابل توجهی در PCP شد، از جمله تخریب مولکولی، تجمع، و پلیمریزاسیون [16]. وزن مولکولی PCP در طول بخار دهی مکرر تغییر می کند، ابتدا با بخار دادن افزایش می یابد و سپس با بخار دادن بیشتر کاهش می یابد [17]. P. Cyrtonema فروکتان حاوی یک ستون فقرات باقیمانده -D-Fruf (2 → 6) همراه با یک باقیمانده -D-Glcp داخلی و دو شاخه (2 → 1) باقی مانده -D-Fruf متصل [70] بود. P. cyrtonema galactan (1 → 4) - D-galactan با یک -D-Gal منفرد در C-6 در حدود هر 9 باقیمانده در زنجیره اصلی منشعب شد [70].

PKP عمدتاً حاوی Fru، Glu، Gal، Man، Xyl، Ara، Man و 1،2-link Glu بود [71]

خدمات پشتیبانی:

ایمیل:wallence.suen@wecistanche.com

Whatsapp/Tel: plus 86 15292862950

فروشگاه:

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