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IF 8.2 International Journal of Biological Macromolecules│毛竹衍生的多糖具有增强糖脂代谢调节和小鼠肠道微生物组

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毛竹衍生的多糖具有增强糖脂代谢调节和小鼠肠道微生物组

总述:

本研究针对黑毛竹(Phyllostachys nigra, Lodd.)生物质多糖的提取、结构表征以及其对糖脂代谢的调控作用进行了深入分析。黑毛竹根部(PNr)中提取的多糖,通过使用稀盐酸、热水和2%氢氧化钠溶液的不同溶剂系统进行了有效的分离和纯化。对提取物的分子量、单糖组成、凝胶渗透色谱、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和核磁共振光谱(NMR)进行了综合分析,以详细表征其化学结构和特性。在碱提取的多糖中,一种经过分子筛纯化的多糖(命名为PNS2A)显示出显著的生物活性。PNS2A在体外实验中对3T3-L1前脂肪细胞的分化显示了明显的抑制作用,并在胰岛素抵抗模型中表现出降低胰岛素抵抗的潜力。


PNS2A的化学结构主要由半纤维素状的β-D-木糖苷(Xylp)为主链,其上连接着多种类型的糖单元分支,如4-O-甲基α-D-吡喃葡萄糖醛酸(GlcpA)、α-D-半乳糖苷(Galp)、α-L-阿拉伯糖苷(Araf)以及β-D-葡萄糖苷(Glcp)等。此外,本研究还探讨了PNS2A在糖尿病小鼠模型中的生物活性。经口服给药后,PNS2A能够显著降低小鼠的血糖和胆固醇水平,调节糖脂代谢。这一作用可能与PNS2A对肠道微生物组的改变有关,从而减轻糖尿病小鼠的症状和体重,保护其肝肾功能。综合以上结果,本研究不仅揭示了黑毛竹生物质多糖的结构特性和生物活性,还展示了其在调节糖脂代谢、改善糖尿病症状方面的潜在价值。


PNS2A的发现和应用提供了一种新的视角,即利用自然植物资源开发具有疗效的生物活性物质。此外,本研究为进一步开发竹类资源提供了科学依据,有望在食品、医药和保健品领域中找到应用。未来的研究可以进一步探究PNS2A在不同生物体系中的作用机制,以及如何优化提取和纯化过程以提高产量和生物活性。值得注意的是,PNS2A对肠道微生物组的调节作用可能是其改善糖尿病症状的关键机制。近年来,肠道微生物组与多种代谢性疾病的关联逐渐受到重视,PNS2A对肠道菌群的调节可能通过影响短链脂肪酸的产生、改变肠道屏障功能和调节免疫反应等多种途径来实现其疗效。此外,PNS2A的抗炎作用也可能对其降低胰岛素抵抗和改善糖尿病症状有所贡献总体而言,本研究不仅扩展了对黑毛竹生物质多糖化学结构和生物活性的理解,也为利用天然植物资源开发新型抗糖尿病药物提供了新的思路。通过深入研究PNS2A的作用机制和临床应用潜力,未来有望在代谢性疾病的预防和治疗中取得显著进展。


引用文献:Zhao K, Wu X, Han G, et al. Phyllostachys nigra (Lodd. ex Lindl.) derived polysaccharide with enhanced glycolipid metabolism regulation and mice gut microbiome[J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2024, 257: 128588.https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.128588


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