用超声波辅助的深度欧学溶剂提取人参叶的多糖:提取机制,过程优化,结构特征和体外生物活性

科学领域:

• 自然产品化学 自然产品化学
• 绿色化学 绿色化学
• 生物技术是生物技术.

背景情况:

• 人参叶多糖 (GFPs) 具有各种生物活性.
• 对于GFPs,传统的提取方法往往受到低产量和长时间的提取时间的影响.
• 开发高效和环保的提取技术对于最大限度地利用GFP至关重要.

研究的目的:

• 开发一种绿色和高效的超声波辅助深度浸泡溶剂 (UA-DES) 提取方法,用于人参叶片多糖 (GFPs).
• 优化提取参数以最大限度地提高GFP产量和质量.
• 用不同的方法提取的GFP的特征和生物活性进行比较.

主要方法:

• 选十七个深度浸泡溶剂 (DES) 系统,用胆酸-乳酸 (ChCl-La, 1:2) 确定为最佳的.
• 使用Plackett-Burman和Box-Behnken响应表面方法优化提取参数 (超声波时间,液体-固体比,超声波功率,DES含水量).
• 通过热水提取 (HWE),超声波辅助提取 (UAE) 和UA-DES提取的GFPs的比较分析,包括单糖组成,分子量和功能组分析通过FTIR.
• 分子动力学模拟以阐明提取机制.
• 在体外生物测试以评估抗氧化活性和α-葡萄糖酶抑制.

主要成果:

• 确定了最佳的UA-DES提取条件:30分钟的超声波时间,25mL/g的液体固体比,299.16W的超声波功率和30.82%的DES含水量.
• 与HWE-GFP (3304.35 kDa) 和UAE-GFP (1497.40 kDa) 相比,UA-DES提取的GFP显示出显著不同的单糖样,富含银河糖和氨酸,分子量较低 (361.70 kDa).
• 虽然HWE-GFP表现出更强的抗氧化活性 (61.97%),但UA-DES-GFP表现出更强的α-葡萄糖酶抑制 (59.54%).
• 分子动力学模拟显示了ChCl-La DES和GFP之间的有利的静电相互作用和键,解释了提取效率.

结论:

• 开发的UA-DES方法为提取GFP提供了一种绿色,高效和高收益的战略.
• 提取方法对GFPs的结构特征和生物活性产生重大影响.
• 通过UA-DES提取,可以获得GFP,由于增强的α-葡萄糖酶抑制,其在控制血糖水平方面具有潜在的应用.