目的はカブ多糖成分の抽出方法を最適化し、分離・精製されたカブ多糖成分（BP-1）の一次構造および糖尿病ゼブラフィッシュに対する血糖降下作用を分析・評価することである。方法はカブ多糖の収率を評価指標とし、半バイオミメティック抽出法を採用し、単一要因法およびBox-Behnken応答面法により、原料液比、抽出時間、抽出温度の3因子を検討して抽出工程を最適化した。Sevage法とDEAE-52セルロースカラムによりBP-1を分離・精製した。紫外可視分光光度法（UV）、ガスクロマトグラフィー質量分析（GC-MS）、コングレッド試験、フーリエ変換赤外分光法（FT-IR）によりカブ多糖の純度、単糖組成、三重らせん構造および官能基を構造的に同定し、走査型電子顕微鏡（SEM）および原子間力顕微鏡（AFM）によりカブ多糖の微細構造を観察した。ゼブラフィッシュを対照群、BP-1-1、BP-1-10、BP-1-50、BP-1-200、BP-1-1000群に分け、それぞれE3培地に1、10、50、200、1000 mg·L^-1のBP-1溶液を添加し、96時間の胚曝露実験を行った。ゼブラフィッシュの表現型、生存率、奇形率、心拍数への影響を評価し、BP-1の最大耐受濃度を判定した。実験動物は無作為に対照群、モデル群、BP-1-10群（10 mg·L^-1）、BP-1-50群（50 mg·L^-1）、BP-1-200群（200 mg·L^-1）に分けた。対照群はE3培養液で飼養し、モデル群および投与群は10 g·L^-1グルコースと500 µmol·L^-1テトラゾールにより4 dpfゼブラフィッシュ胚に糖尿病モデルを誘導し、投与群にはそれぞれ対応する用量のBP-1溶液を投与し、対照群およびモデル群には同量の生理食塩水を投与した。酵素免疫測定法（ELISA）キットを用いてグルコースおよびインスリン（INS）の含有量を検出し、ヘマトキシリン・エオシン（HE）組織病理切片で肝臓への影響を観察し、リアルタイム蛍光定量ポリメラーゼ連鎖反応（Real-time PCR）によりグルカゴン（Glucagon）、インスリン（Insa）、ホスホエノールピルビン酸カルボキシキナーゼ1（PCK1）mRNAの発現レベルを検出した。結果は、最適抽出工程は原料液比1:40（g·mL^-1）、抽出時間66分、抽出温度79 ℃に確定し、カブ多糖の抽出率は（10.34±0.96）%であった。UV分析によりBP-1はタンパク質および核酸を含まないことが示され、GC-MS分析によりBP-1はアラビノース、ラミノース、リボース、マンノース、ガラクトース、グルコースの6種の単糖から構成されていることが示された。コングレッド実験は分子構造に三重らせん構造がないことを示し、FT-IR分析によりα-グリコシド結合および糖アルデヒド酸を含むことが示された。SEM分析は不規則な片状構造で、表面は平坦で滑らかであることを示し、AFM分析では分子鎖の絡み合いや分子内水素結合の相互作用により凝集構造が形成されている可能性を示した。カブ多糖成分BP-1のゼブラフィッシュ96時間最大耐容質量濃度は200 mg·L^-1と判定された。薬効結果は、対照群と比較してモデル群のゼブラフィッシュ体内のグルコース含量は有意に増加し、INS含量は有意に低下した（P<0.01）。モデル群と比較して、カブ多糖BP-1-50群はグルコース含量を顕著に低下させ、INS含量を顕著に上昇させた（P<0.05）。肝組織の病理形態観察により、各用量のBP-1は損傷した肝臓組織の一定の修復効果を持ち、BP-1-200群の肝組織構造は正常に近く、肝細胞形態は豊満であった。リアルタイムPCR結果は、対照群と比較してモデル群ではGlucagonおよびPCK1のmRNAが有意に上方調節され、InsaのmRNAが有意に下方調節された（P<0.01）。モデル群と比較してBP-1-50およびBP-1-200群ではGlucagonおよびPCK1のmRNAが有意に下方調節され、InsaのmRNAが有意に上方調節された（P<0.01）。結論として半バイオミメティック抽出法はカブ多糖の収率が高く、操作が簡便で低コストであり、工業的な大規模生産に適している。カブ多糖成分BP-1は6種の単糖から構成され、α-グリコシド結合および糖アルデヒド酸を含み、血糖降下活性を有し、テトラゾール誘導糖尿病モデルゼブラフィッシュ肝臓に一定の保護作用を示す。

カブ多糖;半バイオミメティック抽出法;構造解析;血糖降下活性;工程最適化;糖尿病