L'objectif est d'optimiser la méthode d'extraction des polysaccharides de navet, d'analyser et d'évaluer la structure primaire du composant extrait et purifié (BP-1) ainsi que son effet hypoglycémiant sur le poisson-zèbre diabétique. Une méthode semi-biomimétique a été utilisée, avec le rendement en polysaccharides comme indicateur, et l'impact des trois facteurs ratio matière-liquide, temps et température d'extraction a été étudié par une méthode univariée et un plan d'expérience Box-Behnken pour optimiser le procédé. La séparation et la purification de BP-1 ont été réalisées par la méthode de Sevage et une colonne de cellulose DEAE-52. La pureté, la composition en monosaccharides, la structure en triple hélice et les groupes fonctionnels des polysaccharides ont été caractérisées par spectrophotométrie UV-visible, chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse (GC-MS), test au rouge Congo et spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FT-IR). La microstructure a été observée par microscopie électronique à balayage (SEM) et microscopie à force atomique (AFM). Les poissons-zèbres ont été répartis en groupes contrôle et BP-1 à différentes concentrations (1, 10, 50, 200, 1000 mg·L-1), exposés pendant 96 h dans du milieu E3. Le modèle diabétique a été induit par glucose à 10 g·L-1 et tétrazole à 500 µmol·L-1, et les groupes traitement ont reçu différentes doses de BP-1, alors que contrôles recevaient du sérum physiologique. Le glucose et l'insuline ont été mesurés par ELISA, les effets hépatiques observés par coloration HE, et l'expression des gènes Glucagon, Insa et PCK1 analysée par PCR quantitative en temps réel. Les conditions optimales étaient un ratio matière-liquide de 1:40, une extraction de 66 min à 79 °C, avec un rendement de (10,34 ± 0,96)%. L'analyse UV a montré l'absence de protéines et d'acides nucléiques dans BP-1; GC-MS a révélé sa composition en 6 monosaccharides : arabinose, rhamnose, ribose, mannose, galactose et glucose; le test rouge Congo a indiqué l'absence de structure triple hélice; FT-IR a confirmé la présence de liaisons α-glycosidiques et d'acides uroniques. SEM a révélé une structure lamellaire irrégulière et une surface lisse, AFM a montré des agrégats dus à l'entrelacement des chaînes moléculaires et aux liaisons hydrogène intramoléculaires. La concentration maximale tolérée par le poisson-zèbre pendant 96 h était de 200 mg·L-1. Les résultats pharmacologiques ont montré une augmentation significative du glucose et une diminution de l'insuline dans le groupe modèle (P <0,01), tandis que le groupe BP-1-50 a significativement réduit le glucose et augmenté l'insuline (P <0,05). L'observation histopathologique du foie a montré que BP-1 avait un effet réparateur dose-dépendant, avec une structure hépatique proche de la normale dans le groupe BP-1-200. La PCR en temps réel a indiqué une régulation significative à la baisse des gènes Glucagon et PCK1 et une augmentation de l'expression de Insa dans les groupes BP-1-50 et BP-1-200 comparés au modèle (P <0,01). Conclusion : la méthode semi-biomimétique est efficace, simple et économique, adaptée à la production industrielle. BP-1 est composé de six monosaccharides, contient des liaisons α-glycosidiques et des acides uroniques, présente une activité hypoglycémiante et protège le foie des modèles diabétiques du poisson-zèbre induits par tétrazole.
关键词
polysaccharides de navet;méthode semi-biomimétique;caractérisation structurale;activité hypoglycémiante;optimisation du procédé;diabète