學校中藥材科技創新團隊精準解析黃精“九蒸九曬”炮制驅動多糖結構重塑并增強抗衰老功效機制
來源: 農學與生物技術學院    時間:2025年11月21日    瀏覽量:
本站消息 11月 19日,學校中藥材科技創新團隊以“The change in structure and improvement of anti-aging effects of polysaccharides in Polygonati Rhizoma after the traditional “Nine Steaming-Nine Sun-Drying”為題在知名國際期刊Carbohydrate Polymers(中科院1區TOP,影響因子12.5)發表最新研究成果。該研究揭示了傳統“九蒸九曬”炮制工藝使黃精多糖的結構發生根本性轉變,從生品的線性β-果聚糖轉變為炮制品的支鏈β-半乳聚糖。這種結構上的重塑直接關聯到其增強的多途徑抗衰老功效,包括緩解氧化損傷、抑制細胞衰老、維持線粒體功能、調節細胞周期、提升抗氧化能力以及調控衰老相關的炎癥分泌。該研究為傳統中藥炮制方法的科學性提供了分子層面的佐證。
植物源多糖作為一類具有抗氧化、抗炎、抗腫瘤和免疫調節等多種生物活性且安全性良好的大分子,其作為營養保健品、治療劑和藥物載體的應用日益廣泛。植物多糖展現出調節衰老過程和緩解衰老相關疾病的潛力。鑒于衰老是癌癥、神經退行性疾病等慢性病的主要風險因素,深入研究多糖的抗衰老作用對闡明衰老機制和開發老年保護功能食品至關重要。在中國及東亞廣泛分布的黃精屬植物(黃精、多花黃精、滇黃精)的干燥根莖是著名的抗衰老藥材和功能性食品,其多糖被認為是主要活性成分。
傳統上黃精通過“九蒸九曬”工藝炮制后服用,但生黃精與炮制黃精多糖的結構和功能差異尚不清楚。該研究分離出兩種新型多糖,一種來自生黃精的5.5 kDa果聚糖,其核心結構為→6)-α-D-吡喃葡萄糖基-(1→,帶有→1)-β-D-呋喃果糖基-(2→和→1,6)-β-D-呋喃果糖基-(2→的糖苷鍵,以及→1,6)-β-D-呋喃果糖基-(2→側鏈。另一種是來自炮制黃精的10.5 kDa半乳聚糖,其主鏈為→4)-β-D-吡喃半乳糖基-(1→,中間連接→4,6)-β-D-吡喃半乳糖基-(1→殘基,并帶有→4,6)-β-D-吡喃半乳糖基-(1→的支鏈側鏈。該研究結果證實,傳統"九蒸九曬"炮制工藝可引發黃精多糖的種類與結構重塑,其特征表現為β-果聚糖的降解,以及細胞壁β-半乳聚糖游離。
研究表明,多糖種類與結構的轉變直接影響黃精炮制品的多維度抗衰老效能。兩種多糖均展現抗衰老特性,其具體機制包括:緩解H?O?誘導的MRC-5成纖維細胞氧化損傷、抑制SA-β-半乳糖苷酶活性、提升細胞增殖能力(群體倍增數增加1.63-1.67倍)以及增強抗氧化酶系統(SOD:基線2.58-2.70倍,CAT:1.99-2.19倍,GSH-Px:1.87-1.94倍)。其作用機制與以下效應相關:阻止G?期細胞周期阻滯(G1/G0亞群減少21.3-24.6%)、穩定線粒體膜電位(JC-1 ΔΨm提升49.6-51.3%)、減少衰老相關分泌表型因子分泌(IL-6/IL-8/CXCL-10分泌量降低34-37%)。

該成果為傳統炮制工藝提供了確切的分子解釋,架起了古代經驗與現代科學之間的橋梁,并有望將黃精多糖定位為開發新一代多靶點營養保健品或治療劑的先導化合物,用于調控衰老進程及緩解衰老相關病理。
農學與生物技術學院博士研究生管彥輝為第一作者,中藥材科技創新團隊的陳軍文、趙明、黨菱婧為共同通訊作者。本研究獲國家重點研發計劃課題(2021YFD1601003)、云南省重大科技專項(202402AE090011)、德宏州人才興邊計劃(2022RC014)、云南省特色植物提取實驗室(2022YKZY001)和云南省創新引領與科技型企業培育計劃(202304BT090024)等項目資助。
作者:管彥輝 寸竹
圖片:
編輯:朱伯鈞