El objetivo es optimizar el método de extracción de los componentes polisacáridos de la chirivía, analizar y evaluar la estructura primaria de los componentes polisacáridos de chirivía separados y purificados (BP-1) y su efecto hipoglucemiante en peces cebra diabéticos. El método utiliza el rendimiento del polisacárido de chirivía como indicador de evaluación, aplicando un método de extracción semi-biomimético. Se examinaron tres factores: la proporción material-líquido, el tiempo de extracción y la temperatura de extracción mediante el método de un solo factor y el método de superficie de respuesta Box-Behnken para optimizar el proceso de extracción. BP-1 se separó y purificó mediante el método Sevage y una columna de celulosa DEAE-52. Se identificaron la pureza, la composición de monosacáridos, la estructura de triple hélice y los grupos funcionales del polisacárido de chirivía mediante espectrofotometría UV-visible (UV), cromatografía de gases-espectrometría de masas (GC-MS), ensayo con Congo rojo y espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR); se observaron las microestructuras mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) y microscopía de fuerza atómica (AFM). Los peces cebra se dividieron en grupos control, BP-1-1, BP-1-10, BP-1-50, BP-1-200 y BP-1-1000, a los que se les añadieron soluciones de BP-1 a 1, 10, 50, 200 y 1000 mg·L^-1 en el medio E3 y se expusieron los embriones durante 96 horas. Se evaluó el efecto sobre el fenotipo, la tasa de supervivencia, la tasa de malformaciones y la frecuencia cardíaca para determinar la concentración máxima tolerada de BP-1. Los animales experimentales se dividieron aleatoriamente en grupos control, modelo, BP-1-10 (10 mg·L^-1), BP-1-50 (50 mg·L^-1) y BP-1-200 (200 mg·L^-1). El grupo control se cultivó en medio E3, el modelo y los grupos tratados fueron inducidos con 10 g·L^-1 de glucosa y 500 µmol·L^-1 de tetrazol para establecer un modelo de diabetes en embriones de pez cebra a 4 dpf y se administraron las dosis correspondientes de BP-1, mientras que los grupos control y modelo recibieron la misma cantidad de solución salina fisiológica. Se detectaron los niveles de glucosa e insulina (INS) mediante ELISA, el impacto en el hígado se observó mediante cortes histopatológicos HE y el nivel de expresión del mRNA de glucagón (Glucagon), insulina (Insa) y fosfoenolpiruvato carboxicinasa 1 (PCK1) se detectó mediante PCR cuantitativa en tiempo real. Los resultados mostraron que las condiciones óptimas fueron una relación materia-líquido de 1:40 (g·mL^-1), tiempo de extracción de 66 minutos y temperatura de extracción de 79 ℃ con un rendimiento del polisacárido de chirivía de (10.34±0.96)%. El análisis UV mostró que BP-1 no contenía proteínas ni ácidos nucleicos; el análisis GC-MS indicó que BP-1 estaba compuesto por seis monosacáridos: arabinosa, ramnosa, ribosa, manosa, galactosa y glucosa. El ensayo de Congo rojo mostró que la conformación molecular no tenía estructura de triple hélice; el análisis FT-IR mostró la presencia de enlaces α-glicosídicos y ácidos urónicos; el análisis SEM mostró una estructura irregular en láminas con una superficie lisa; el análisis AFM indicó que la estructura agregada probablemente se debía al enredo de cadenas moleculares y a la interacción de enlaces de hidrógeno intramoleculares. La concentración máxima tolerada de BP-1 durante 96 h en pez cebra se determinó en 200 mg·L^-1. Los resultados farmacológicos mostraron que, en comparación con el grupo control, el grupo modelo de pez cebra tenía niveles significativamente más altos de glucosa y significativamente menores de INS (P<0.01); en comparación con el grupo modelo, el grupo BP-1-50 redujo significativamente la glucosa y aumentó significativamente el INS (P<0.05). La observación patológica del hígado mostró que BP-1 tenía cierto efecto reparador en tejidos hepáticos dañados en todas las dosis, la estructura hepática del grupo BP-1-200 se acercaba a la normal con hepatocitos llenos. La PCR en tiempo real mostró que, en comparación con el grupo control, el mRNA de Glucagon y PCK1 se reguló significativamente al alza y el mRNA de Insa se reguló a la baja en el grupo modelo (P<0.01); en comparación con el grupo modelo, los grupos BP-1-50 y BP-1-200 regulaban significativamente a la baja el mRNA de Glucagon y PCK1 y aumentaban el mRNA de Insa (P<0.01). Conclusión: el método de extracción semi-biomimético presenta un alto rendimiento en la extracción del polisacárido de chirivía, es simple de operar y de bajo costo, adecuado para la producción industrial a gran escala. El componente BP-1 está compuesto por seis monosacáridos, contiene enlaces α-glicosídicos y ácidos urónicos, tiene actividad hipoglucemiante y protege el hígado en el modelo diabético inducido por tetrazol en pez cebra.

polisacáridos de chirivía; método de extracción semi-biomimético; caracterización estructural; actividad hipoglucemiante; optimización del proceso; diabetes