El objetivo es optimizar el método de extracción de polisacáridos de nabo, analizar y evaluar la estructura primaria del componente polisacárido aislado y purificado (BP-1), así como su efecto hipoglucemiante en pez cebra diabético. Se utilizó un método semi-biomimético con el rendimiento de polisacáridos como indicador, investigando los tres factores: proporción muestra-líquido, tiempo y temperatura de extracción mediante un diseño unifactorial y un método Box-Behnken para optimizar el proceso. BP-1 se aisló y purificó usando el método de Sevage y una columna de celulosa DEAE-52. La pureza, composición en monosacáridos, estructura de triple hélice y grupos funcionales se identificaron mediante espectrofotometría UV-visible, cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC-MS), prueba con rojo Congo y espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR). La microestructura se observó con microscopía electrónica de barrido (SEM) y microscopía de fuerza atómica (AFM). Los peces cebra se dividieron en grupo control y grupos BP-1 con concentraciones de 1, 10, 50, 200 y 1000 mg·L-1, y se expusieron durante 96 h para evaluar efectos sobre fenotipos, supervivencia, malformaciones y frecuencia cardíaca. Se indujo un modelo diabético con glucosa 10 g·L-1 y tetrahidropirimidina 500 µmol·L-1, y los grupos de tratamiento recibieron diferentes dosis de BP-1, mientras que control y modelo recibieron solución salina. Se midieron glucosa e insulina mediante ELISA, y se observó el impacto hepático por histopatología con HE, y la expresión de genes Glucagon, Insa y PCK1 por PCR en tiempo real. Las condiciones óptimas fueron una proporción muestra-líquido de 1:40, extracción de 66 minutos a 79 °C, con rendimiento de (10.34 ± 0.96)%. El análisis UV mostró ausencia de proteínas y ácidos nucleicos en BP-1; GC-MS detectó seis monosacáridos: arabinosa, ramnosa, ribosa, manosa, galactosa y glucosa; la prueba con rojo Congo indicó ausencia de estructura en triple hélice; FT-IR indicó presencia de enlaces α-glicosídicos y ácidos urónicos; SEM mostró estructura laminar irregular con superficie lisa; AFM detectó agregados formados por entrelazamiento de cadenas y enlaces de hidrógeno intramoleculares. La concentración máxima tolerada para pez cebra fue 200 mg·L-1. Los resultados farmacológicos mostraron aumento significativo de glucosa y disminución de insulina en el grupo modelo (P<0.01), mientras que el grupo BP-1-50 redujo glucosa y aumentó insulina significativamente (P<0.05). La observación histopatológica detectó efectos reparadores en el hígado que mejoraron con dosis de BP-1, con estructura casi normal en grupo BP-1-200. PCR en tiempo real mostró regulación negativa significativa de Glucagon y PCK1 y aumento significativo de Insa en grupos BP-1-50 y BP-1-200 frente al modelo (P<0.01). Conclusión: el método semi-biomimético tiene alto rendimiento, es simple, económico y adecuado para producción industrial. BP-1 está compuesto por seis monosacáridos, contiene enlaces α-glicosídicos y ácidos urónicos, posee actividad hipoglucemiante y protege el hígado en modelos diabéticos de pez cebra inducidos por tetrahidropirimidina.
关键词
polisacáridos de nabo;método semi-biomimético;caracterización estructural;actividad hipoglucemiante;optimización del proceso;diabetes