本站消息 11月 19日,学校中药材科技创新团队以“The change in structure and improvement of anti-aging effects of polysaccharides in Polygonati Rhizoma after the traditional “Nine Steaming-Nine Sun-Drying”为题在知名国际期刊Carbohydrate Polymers(中科院1区TOP,影响因子12.5)发表最新研究成果。该研究揭示了传统“九蒸九晒”炮制工艺使黄精多糖的结构发生根本性转变,从生品的线性β-果聚糖转变为炮制品的支链β-半乳聚糖。这种结构上的重塑直接关联到其增强的多途径抗衰老功效,包括缓解氧化损伤、抑制细胞衰老、维持线粒体功能、调节细胞周期、提升抗氧化能力以及调控衰老相关的炎症分泌。该研究为传统中药炮制方法的科学性提供了分子层面的佐证。
植物源多糖作为一类具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤和免疫调节等多种生物活性且安全性良好的大分子,其作为营养保健品、治疗剂和药物载体的应用日益广泛。植物多糖展现出调节衰老过程和缓解衰老相关疾病的潜力。鉴于衰老是癌症、神经退行性疾病等慢性病的主要风险因素,深入研究多糖的抗衰老作用对阐明衰老机制和开发老年保护功能食品至关重要。在中国及东亚广泛分布的黄精属植物(黄精、多花黄精、滇黄精)的干燥根茎是著名的抗衰老药材和功能性食品,其多糖被认为是主要活性成分。
传统上黄精通过“九蒸九晒”工艺炮制后服用,但生黄精与炮制黄精多糖的结构和功能差异尚不清楚。该研究分离出两种新型多糖,一种来自生黄精的5.5 kDa果聚糖,其核心结构为→6)-α-D-吡喃葡萄糖基-(1→,带有→1)-β-D-呋喃果糖基-(2→和→1,6)-β-D-呋喃果糖基-(2→的糖苷键,以及→1,6)-β-D-呋喃果糖基-(2→侧链。另一种是来自炮制黄精的10.5 kDa半乳聚糖,其主链为→4)-β-D-吡喃半乳糖基-(1→,中间连接→4,6)-β-D-吡喃半乳糖基-(1→残基,并带有→4,6)-β-D-吡喃半乳糖基-(1→的支链侧链。该研究结果证实,传统"九蒸九晒"炮制工艺可引发黄精多糖的种类与结构重塑,其特征表现为β-果聚糖的降解,以及细胞壁β-半乳聚糖游离。
研究表明,多糖种类与结构的转变直接影响黄精炮制品的多维度抗衰老效能。两种多糖均展现抗衰老特性,其具体机制包括:缓解H₂O₂诱导的MRC-5成纤维细胞氧化损伤、抑制SA-β-半乳糖苷酶活性、提升细胞增殖能力(群体倍增数增加1.63-1.67倍)以及增强抗氧化酶系统(SOD:基线2.58-2.70倍,CAT:1.99-2.19倍,GSH-Px:1.87-1.94倍)。其作用机制与以下效应相关:阻止G₁期细胞周期阻滞(G1/G0亚群减少21.3-24.6%)、稳定线粒体膜电位(JC-1 ΔΨm提升49.6-51.3%)、减少衰老相关分泌表型因子分泌(IL-6/IL-8/CXCL-10分泌量降低34-37%)。

该成果为传统炮制工艺提供了确切的分子解释,架起了古代经验与现代科学之间的桥梁,并有望将黄精多糖定位为开发新一代多靶点营养保健品或治疗剂的先导化合物,用于调控衰老进程及缓解衰老相关病理。
农学与生物技术学院博士研究生管彦辉为第一作者,中药材科技创新团队的陈军文、赵明、党菱婧为共同通讯作者。本研究获国家重点研发计划课题(2021YFD1601003)、云南省重大科技专项(202402AE090011)、德宏州人才兴边计划(2022RC014)、云南省特色植物提取实验室(2022YKZY001)和云南省创新引领与科技型企业培育计划(202304BT090024)等项目资助。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2025.124597