超声场诱导龙眼果皮多糖与内源酚的聚合增效机制

研究发现，超声场在辅助浸提龙眼果皮多糖过程中，其空穴效应不仅能诱导多糖分子降解和加速传质，还可诱导内源酚类物质与多糖的共价聚合行为，显著增强多糖的生物活性。本项目将在我们阶段性研究成果基础上，针对龙眼果皮多糖的该种衍生化行为，研究内源酚与龙眼果皮多糖的聚合反应机制与动力学模型，超声场化学效应与热力学效应对聚合反应的潜在作用与诱导机理，尤其是超声场自由基诱导效应、生物体酶激活效应等因素与聚合反应间的内在联系。纯化鉴定内源酚单体与聚合物的化学结构，通过体外模型分析超声场条件下，不同酚单体与龙眼果皮多糖的聚合反应潜力与聚合途径，过氧化物酶、糖苷酶、多酚氧化酶等酶系对聚合反应的贡献与作用机制。另外，分析酚衍生化多糖的结构变化对其生物活性的影响，以量子化学计算方法优化分子构象，明确发挥活性的功能基团，推测构效关系。本项目研究结果对于多糖生物化学基础理论发展与龙眼果皮资源的高效利用具有重要意义。

本项目对龙眼酚类物质、活性多糖以及酶催化聚合作用进行了研究，在Biomacromolecules (影响因子5.371)等杂志发表SCI收录论文21篇。鉴定龙眼组织主要酚类物质为阿魏酸、没食子酸、连二没食子酸、Corilagin、芦丁、原花青素B2、槲皮素3-鼠李糖苷、表儿茶素。鉴定龙眼主要多糖结构为(1→6)-α‑D‑葡聚糖，该多糖具有显著的免疫调节活性，同时抑制肿瘤细胞HepG2、HeLa、A549增殖活性良好。首次证实(1→6)-α‑D‑葡聚糖是龙眼发挥滋补功效的关键物质。在龙眼多糖制备过程中发现的高抗氧化活性多糖为阿魏酰多糖，体外实验证实阿魏酰转移酶是催化合成阿魏酰多糖的关键酶。在底物专一性方面，(1→6)-α‑D‑葡聚糖不能被催化生成阿魏酰葡聚糖，但另一种龙眼多糖（阿拉伯半乳聚糖）可以作为该反应底物。在过氧化物酶/H2O2体系中，阿魏酰龙眼多糖会进一步发生交联反应，生成8-O-4’-二阿魏酸龙眼多糖酯。超声场的空穴效应能够促进该酶的催化反应，加速交联反应的进行。交联产物在非酶作用下会发生进一步的氧化作用，阿魏酸的C7位与多糖形成醚键。糖苷酶、半纤维素酶能降解多糖大分子，促进阿魏酰多糖的交联反应。