O objetivo é otimizar o método de extração dos componentes polissacarídicos da beterraba, analisar e avaliar a estrutura primária dos componentes polissacarídicos da beterraba separados e purificados (BP-1) e sua ação hipoglicemiante em zebrafish diabéticos. O método utiliza o rendimento do polissacarídeo da beterraba como índice de avaliação, empregando o método de extração semi-biomimético. Três fatores — proporção material-líquido, tempo de extração e temperatura de extração — foram investigados por método unifatorial e superfície de resposta Box-Behnken para otimizar o processo de extração. O BP-1 foi separado e purificado pelo método Sevage e coluna de celulose DEAE-52. A pureza, composição de monossacarídeos, estrutura de tripla hélice e grupos funcionais do polissacarídeo da beterraba foram identificados por espectrofotometria UV-Visível (UV), cromatografia gasosa-espectrometria de massas (GC-MS), teste com Congo red e espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FT-IR); a microestrutura foi observada por microscopia eletrônica de varredura (SEM) e microscopia de força atômica (AFM). Os zebrafish foram divididos em grupo controle, BP-1-1, BP-1-10, BP-1-50, BP-1-200, BP-1-1000, adicionando-se soluções de BP-1 nas concentrações de 1, 10, 50, 200 e 1000 mg·L^-1 no meio E3, e foi realizado um experimento de exposição de 96 h nos embriões. Avaliou-se o impacto sobre o fenótipo, taxa de sobrevivência, taxa de malformação e frequência cardíaca para determinar a concentração máxima tolerada de BP-1. Os animais experimentais foram randomizados em grupo controle, grupo modelo, BP-1-10 (10 mg·L^-1), BP-1-50 (50 mg·L^-1) e BP-1-200 (200 mg·L^-1). O grupo controle foi cultivado no meio E3, o grupo modelo e os grupos tratados foram induzidos com 10 g·L^-1 de glicose e 500 µmol·L^-1 de tetrazol para estabelecer o modelo diabético em embriões de zebrafish com 4 dpf, e os grupos tratados receberam as doses correspondentes de BP-1, enquanto os grupos controle e modelo receberam quantidade equivalente de solução salina fisiológica. Os conteúdos de glicose e insulina (INS) foram detectados por kits ELISA, o impacto no fígado foi observado por cortes histopatológicos HE, e a expressão de mRNA do glucagon (Glucagon), insulina (Insa) e fosfoenolpiruvato carboxicinase 1 (PCK1) foi detectada por PCR em tempo real. Os resultados mostraram que as condições ideais foram proporção material-líquido de 1:40 (g·mL^-1), tempo de extração de 66 minutos e temperatura de extração de 79 ℃, com rendimento do polissacarídeo da beterraba de (10,34±0,96)%. A análise UV indicou que o BP-1 não continha proteínas nem ácidos nucleicos; a análise GC-MS indicou que o BP-1 é composto por seis monossacarídeos: arabinose, ramnose, ribose, manose, galactose e glicose. O teste de Congo red mostrou que a conformação molecular não possui estrutura de tripla hélice; a análise FT-IR mostrou a presença de ligações α-glicosídicas e ácidos urônicos; a análise SEM mostrou estrutura irregular em placas com superfície lisa; a análise AFM indicou que a estrutura agregada provavelmente é formada pelo emaranhamento das cadeias moleculares e pelas interações das ligações de hidrogênio intramoleculares. A concentração máxima tolerada de BP-1 em 96 h de exposição no zebrafish foi determinada como 200 mg·L^-1. Os resultados farmacológicos mostraram que, comparado ao grupo controle, o grupo modelo teve aumento significativo nos níveis de glicose e diminuição significativa nos níveis de INS (P<0,01); comparado ao grupo modelo, o grupo BP-1-50 reduziu significativamente o conteúdo de glicose e aumentou significativamente o conteúdo de INS (P<0,05). A observação patológica do fígado mostrou que BP-1 teve certo efeito reparador nos tecidos hepáticos lesionados em todas as doses, a estrutura hepática do grupo BP-1-200 se aproximava da normalidade, com hepatócitos íntegros. A PCR em tempo real mostrou que, comparado ao grupo controle, o mRNA de Glucagon e PCK1 foi significativamente regulado para cima, enquanto o mRNA de Insa foi significativamente regulado para baixo no grupo modelo (P<0,01); comparado ao grupo modelo, os grupos BP-1-50 e BP-1-200 regulam significativamente para baixo o mRNA de Glucagon e PCK1 e significativamente para cima o mRNA de Insa (P<0,01). Conclusão: o método de extração semi-biomimético apresenta alto rendimento na extração do polissacarídeo da beterraba, operação simples e baixo custo, adequado para produção industrial em larga escala. O componente BP-1 é composto por seis monossacarídeos, contém ligações α-glicosídicas e ácidos urônicos, tem atividade hipoglicemiante e possui certo efeito protetor sobre o fígado do modelo diabético de zebrafish induzido por tetrazol.

polissacarídeos da beterraba; método de extração semi-biomimético; caracterização estrutural; atividade hipoglicemiante; otimização do processo; diabetes