河南大学国家食用菌中心在榴莲皮果胶的结构鉴定及抗凝作用研究方面取得进展

　　该成果以“Structural characterization and anticoagulant activity of homogalacturonan from durian peel” 为题发表于Journal of Molecular Structure杂志上（IF：3.196）。

 

　　Introduction

 

　　木棉科榴莲属植物榴莲（Durio zibethinus Murr）又名韶子或麝香猫果，果肉中含有矿物质、氨基酸及维生素等，营养价值极高。榴莲皮在榴莲中占有65%～70%，但一直以来都鲜有利用。榴莲皮作为农产品废弃物不仅会造成资源的浪费，而且滋生的霉菌和害虫会造成严重的环境污染。因此，榴莲皮的深入开发和综合利用将发展循环经济，产生可观的环境效益和社会效益。本研究从榴莲皮中分离出两个果胶多糖DZM-A和DZM-B，通过IR、GC和NMR等技术对其开展精细结构解析，以及通过体外凝血四项指标以及血瘀大鼠模型探讨了DZM-A和DZM-B的体内外抗凝活性。

 

　　Results and Discussion

 

　　DZM-A和DZM-B的分离纯化及均一性研究

　　图1 榴莲皮多糖的分离纯化

 

　　榴莲皮多糖的分离纯化工艺及理化性质如图1和表1所示。粗多糖DZM得率为1.41%，通过DEAE-52离子柱层析和Sephadex G-100分离得到DZM-A（得率12.32%）和DZM-B（得率8.84%）。与粗多糖DZM相比，DZM-A和DZM-B的中性糖和糖醛酸含量均显著增加。经HPGPC-MALLS/RID检测，DZM-A和DZM-B的平均分子量分别为5.1 kDa和160.8 kDa，且DZM-A的分子量分布比DZM-B更集中（图2D）。

 

　　DZM-A和DZM-B的理化性质和单糖组成

 

　　红外光谱结果表明（图2E），DZM-A和DZM-B均包含α-构型和β-构型糖苷键，糖环大多数以吡喃糖形式存在。气相色谱结果表明（图2F），经还原糖醛酸后，DZM-A的单糖组成为Gal（76.5%）、Rha（13.8%）、Ara（5.4%）、Man（3.9%）、Glc（0.4%）。DZM-B的单糖组成为Gal（57.4%）、Man（16.8%）、Rha（10.3%）、Ara（9.1%）、Glc（6.4%）。与还原前相比，DZM-A和DZM-B的半乳糖含量显著升高，因此糖醛酸种类为半乳糖醛酸，含量分别约为65%和57%，与间羟基联苯法的结果一致。

　　图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的核磁共振图谱如图3所示。首先在HSQC谱图的异头区找到特征信号，然后根据对应的碳氢信号，从异头氢的信号出发，逐步将相邻的氢氢相关信号在COSY图谱上找到。再反过来根据氢原子的信号，在HSQC图中找到对应的碳原子信号。具体的各个残基的 C/H 化学位移如表2所示。

　　结果推测出DZM-A是由均聚半乳糖醛酸聚糖（HG）为主链和鼠李半乳糖醛酸聚糖结构域（RG-I）为支链组成的复杂果胶多糖；DZM-B主要是由HG组成的直链果胶多糖。DZM-A和DZM-B可能的结构模型如图4所示。

　　图4 DZM-A和DZM-B的预测模型结构

 

　　榴莲皮多糖的抗凝作用研究

　　图5  DZM-A、DZM-B体外四项凝血指标的研究

 

　　在图5中，与空白组相比，DZM-A和DZM-B能显著延长APTT、PT和TT的作用时间（P＜0.001或P＜0.01），对FIB无明显影响（P＞0.05）。与灯盏花素相比，DZM-A和DZM-B均表现出较好的抗凝活性，但抗凝效果不如灯盏花素（p<0.001）。结果表明，DZM-A和DZM-B在体外通过内源性和外源性凝血途径表达了潜在的抗凝作用。

　　图7 DZM-A对6-KETO-PGF1α （A）， TXB2 （B） and6-KETO-PGF1α/TXB2 （C）的影响

 

　　图6结果表示，DZM-A可通过内源性和外源性凝血途径抑制血液凝固。在图7中，DZM-A通过调节6-KETO-PGF1α和TXB2的含量，表现出明显的抗凝作用。

　　图9 DZM-A对血瘀模型大鼠血浆粘度（A）、全血粘度（B）的影响

 

　　NO和ET-1是调节心血管功能的重要因子，对维持心血管系统稳态与血管张力起着极其重要的作用。在图8中，DZM-A通过调节ET-1和eNOs含量表现出明显的抗凝作用，其中高剂量组的DZM-A表现出与阳性组相同的作用。图9结果显示，DZM-A可通过影响不同切变频率条件下的全血粘度、血浆粘度，表现出明显的抗凝血作用。

 

　　综上所述，DZM-A在高剂量（150 mg/kg）和中剂量（100 mg/kg）时，能够通过影响内源性和外源性凝血途径及降低纤维蛋白原的含量抑制血液凝固，也可以调节大鼠体内的ET-1含量、eNOs的含量，改变血液的流动状态从而产生一定的抗凝血作用。

 

　　我们持续的对榴莲皮多糖进行研究，成果分别发表在

 

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

 

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