Целью является оптимизация метода извлечения полисахаридных компонентов турнепса, а также анализ и оценка первичной структуры выделенных и очищенных полисахаридных компонентов турнепса (BP-1) и их снижающего уровень сахара в крови действия на диабетических данио. Метод: в качестве показателя оценки использовали выход полисахарида турнепса, применяли полубиомиметический метод экстракции, исследовали влияние трех факторов — соотношение сырья и жидкости, время извлечения и температура извлечения — с помощью метода однократного фактора и реактивного поверхностного метода Бокса-Бенкена, оптимизируя процесс экстракции. Для разделения и очистки BP-1 использовали метод Севажа и DEAE-52 целлюлозную колонку. Для определения чистоты, состава моносахаридов, тройной спиральной структуры и функциональных групп полисахарида турнепса применяли УФ-видимую спектроскопию (UV), газожидкостную хроматографию - масс-спектрометрию (GC-MS), эксперимент с красным конго, инфракрасную спектроскопию с преобразованием Фурье (FT-IR); для наблюдения микроструктуры использовали сканирующую электронную микроскопию (SEM) и атомно силовой микроскоп (AFM). Данио разделяли на контрольную группу, BP-1-1, BP-1-10, BP-1-50, BP-1-200 и BP-1-1000 группы, которым добавляли раствор BP-1 в среду E3 с концентрациями 1, 10, 50, 200 и 1000 мг·л-1. Проводили 96-часовой тест экспозиции эмбрионов с оценкой влияния BP-1 на фенотип, выживаемость, уровень деформаций и частоту сердцебиения, определяя максимальную толерантную концентрацию. Экспериментальные животные случайным образом разделены на контрольную группу, модельную группу, BP-1-10 (10 мг·л-1), BP-1-50 (50 мг·л-1), BP-1-200 (200 мг·л-1). Контрольная группа культивировалась в среде E3, модельная и леченые группы подвергались воздействию 10 г·л-1 глюкозы и 500 мкмоль·л-1 тетразола для индукции диабетической модели у эмбрионов данио 4 дней после оплодотворения, леченые группы получали соответствующие дозы BP-1, контроль и модельные группы — эквивалентный физиологический раствор. Концентрации глюкозы и инсулина (INS) определяли с помощью набора ИФА, гистопатологическое воздействие на печень изучали гематоксилин-эозиновыми срезами, уровень экспрессии генов глюкагона (Glucagon), инсулина (Insa) и фосфоенолпируваткарбоксикиназы 1 (PCK1) mRNA анализировали с помощью количественного ПЦР в реальном времени. Результаты: оптимальные условия экстракции — соотношение сырье:жидкость 1:40 (г/мл), время 66 мин, температура 79 ℃, выход полисахарида турнепса составил (10.34±0.96)%. UV-анализ показал отсутствие белков и нуклеиновых кислот в BP-1; GC-MS выявил шесть моносахаридов: арабинозу, рамнозу, рибозу, маннозу, галактозу и глюкозу. Эксперимент с красным конго показал отсутствие тройной спиральной структуры; FT-IR выявил α-гликозидные связи и уроновые кислоты; SEM показал неправильную пластинчатую структуру с гладкой поверхностью; AFM продемонстрировал агрегатную структуру, возможно, обусловленную переплетением молекулярных цепей и внутримолекулярным водородным взаимодействием. Максимальная толерантная массовая концентрация BP-1 для 96-часового воздействия на данио определена как 200 мг·л-1. Фармакологические результаты: по сравнению с контролем в модельной группе значительное повышение глюкозы и снижение INS (P<0.01); по сравнению с модельной группой BP-1-50 значительно снизил уровень глюкозы и повысил INS (P<0.05). Гистопатологические исследования печени показали восстановительный эффект BP-1 на поврежденные ткани, структура печени в группе BP-1-200 близка к нормальной, клетки печени полнотелые. Real-time PCR показал значительное повышение mRNA Glucagon и PCK1 и снижение mRNA Insa в модельной группе по сравнению с контролем (P<0.01); по сравнению с модельной группой в BP-1-50 и BP-1-200 значительное снижение mRNA Glucagon и PCK1 и повышение Insa (P<0.01). Заключение: полубиомиметический метод экстракции обеспечивает высокий выход полисахаридов турнепса, простоту эксплуатации и низкие затраты, что подходит для промышленного масштабного производства. Компонент BP-1 состоит из шести моносахаридов, содержит α-гликозидные связи и уроновые кислоты, обладает антигипергликемической активностью и оказывает защитное действие на печень диабетической модели данио, индуцированной тетразолом.

полисахариды турнепса; полубиомиметический метод экстракции; структурная характеристика; гипогликемическая активность; оптимизация процесса; диабет