Nostoc 코뮌에서 분리한 다당류의 구조적 특성과 라디칼 소거 및 항당뇨병 활성 가능성

Scientific Reports 12권, 기사 번호: 22155(2022) 이 기사 인용

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본 논문에서는 Nostoc commune 조다당류를 가열과 초음파를 이용한 방법으로 별도로 추출하였고, DEAE-52 셀룰로오스 컬럼 크로마토그래피와 Sephacryl G-100 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제한 후 균질한 다당류인 HNCP3와 UNCP4를 얻었다. HNCP3 및 UNCP4의 구조는 분자량 측정, 적외선 분광학, DSC 검출, 과요오드산 나트륨 산화, 스미스 분해 반응 및 메틸화 분석으로 특성화되었습니다. 용액의 형태는 SEM과 AFM으로 연구되었습니다. 결과는 초음파 보조 추출이 Nostoc 공동체의 분자량, 단당류 조성, 몰비 및 구성에 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. HNCP3 및 UNCP4의 주쇄는 → 6)-D-Glcp(1→ 및 → 2, 6)-D-Glcp였지만 UNCP4에는 1, 2, 6-galactose 및 2, 3-Me2-D-Ara 가지가 포함되어 있습니다. , HNCP3은 그렇지 않았습니다. 단당류 조성의 결과는 만노스가 HNCP3 및 UNCP4 모두에 존재함을 나타냅니다. SEM과 AFM은 UNCP4의 구조가 나선형이고 HNCP3와 UNCP4의 용액 형태가 다양한 용액 환경에서 다르다는 것을 보여주었습니다. DPPH 라디칼, 슈퍼옥사이드 음이온, 하이드록실 라디칼 소거 능력에 대한 연구에서는 UNCP4가 항산화 활성이 더 높은 것으로 나타났으며, 항당뇨병 활성에 대한 연구에서는 UNCP4의 혈당 강하 효과가 HNCP3보다 더 강한 것으로 나타났습니다. 따라서 초음파 보조 추출(UAE)은 Nostoc 코뮌 다당류(NCP)의 생체 활성과 추출 속도를 증가시킵니다.

Nostoc 코뮨은 다당류로 구성된 확장된 젤리 층을 형성할 수 있는 낮은 이형의 청록 조류 종으로, 건조하고 추운 불모의 산악 지역에서 활발하게 자랍니다1,2. Nostoc 코뮌은 단백질, 다당류, 아미노산, 지질 및 다양한 비타민과 금속 성분이 풍부하고 영양가가 풍부합니다. 많은 보고에 따르면 다양한 종류의 Nostoc에는 질소 고정3, 관상동맥 위험 감소4, 항산화5, 항산화5, microbico6, 인간 T-림프 Jurkat 세포 성장 억제7, 항종양8 등. 지금까지 N. commune에도 단백질, 당, 지질은 물론 미량 원소와 비타민9이 풍부한 것으로 밝혀졌으며9, 항감염10, 혈중 지질 수치 감소11, PI3K/AKT/mTOR 경로 하향 조절을 통한 자가포식 활성화12, 항균 및 항염증13 등의 생리적 기능이 있습니다. 따라서 일반적으로 '이시쿠라게'라고 불리는 N. commune은 이전에는 동남아시아에서 질병 예방 및 치료를 위한 식품 성분이나 민간 요법으로 사용되었습니다14.

N. commune의 다당류는 극심한 건조에 저항하고 대사 활동을 쉽게 회복하며 재수화 시 새로운 생체 ​​활성을 갖는 데 중요한 역할을 하며 이러한 기능은 구조-활성 관계를 나타냄이 지적되었습니다. 추출 방법은 다당류의 수율, 구조적 특성 및 생물학적 활성에 중요한 영향을 미치는 것으로 잘 알려져 있습니다. 기존의 가열 환류 추출(HRE)은 다당류 추출에 가장 일반적으로 사용되는 방법입니다. 일반적으로 이 공정의 수율은 추출 시간과 온도에 따라 크게 달라집니다. 그러나 추출 온도가 높을수록, 추출 시간이 길어질수록 다당류가 분해되고 약리 활성이 감소할 수 있습니다24. 따라서 초음파 보조 추출(UAE)26,27,28 및 마이크로파 보조 추출(MAE)과 같은 추출 속도를 높이기 위해 다당류를 추출하는 몇 가지 새로운 기술이 사용되었습니다. 그러나 HRE와 UAE에서 얻은 다당류의 물리적 성질, 구조적 특징, 생리활성을 비교한 연구는 거의 이루어지지 않았다. 초음파 보조 추출 기술은 이전 연구 Nostoc 코뮌에서 조 다당류를 얻기 위해 사용되었습니다. 본 연구에서는 기존의 가열 환류 추출, 초음파 추출 및 알코올 침전 기술을 사용하여 해발 약 2000m의 한랭 다습한 지역(Weiyuan County, 중국 간쑤성), 구조-활성 관계를 평가하기 위해 크로마토그래피로 정제된 정제된 세그먼트의 물리화학적 특성, 구조적 특징 및 생체 활성을 연구했습니다.