中山大学与远思南药产学研合作
柚皮细胞壁多糖研究与产品开发取得重大进展
中山大学药学院南药团队与广东远思南药生物科技有限公司(远思南药)校企合作于今年8月份在“International Journal of Biological Macromolecules” 期刊(2024影响因子8.2)在线发表了一篇题为“Structural analysis and biological activity of cell wall polysaccharides and enzyme-extracted polysaccharides from pomelo (Citrus maxima (Burm.) Merr.)”的研究论文,该论文首次研究了全柚多糖、柚皮多糖和柚皮细胞壁多糖的结构性质和皮肤药理活性,为柚皮的综合开发与利用,尤其是在化妆品、食品与新药研发等领域提供了新的路径。
本文章相关技术已申报中国发明专利知识产权保护,远思南药将以地方优势资源药食同源梅州柚、山柰及特色珍稀南药梅片树(天然冰片)为支点,助力南药产业升级及乡村振兴。
柚(Citrus maxima (Burm.) Merr.),又名文旦、抛等,是芸香科(Rutaceae)柑橘属(Citrus)植物的五大祖先种之一,广泛种植于中国南方及其他东南亚国家。梅州是广东省最大的柚子产区,年产柚子95万吨,占全省的90%。梅州柚果主要以鲜果产品消费为主,其果皮则大多作为废料丢弃,虽然现有的加工企业以柚子采收后的小次果生和疏果为原料研发出了一些加工产品,但是废弃的柚和柚皮未能得到充分开发利用。
本研究以梅州柚皮和柚果为原料,分别采用酶提法提取全柚多糖(TP)和柚皮多糖(PP),顺序提取法提取柚皮细胞壁多糖,包括水溶性果胶(WSP)、螯合可溶性果胶(CSP)、碳酸钠可溶性果胶(NSP)、1 mol/L KOH可溶性半纤维素(KSH-1)和4 mol/L KOH可溶性半纤维素(KSH-2),共获得了不同的七种多糖组分。
随后对七种多糖从含量测定、单糖组成、分子量分布、结构、流变学、热力学等多方面进行了系统的结构表征和性质检测,发现了NSP组分的特殊结构和性质。所有果胶组分中,NSP具有最高的分子量分布和最高的Rha/GalA比,相应地具有最大的RG-I区,NSP的分支程度最高。流变学特性分析显示,所有组分均为典型的剪切变稀流体,其中NSP表现出最高的粘度。热力学性质分析表明,NSP具有最大的保水能力和最高的热稳定性。
最后对七种多糖的体外抗氧化活性和促进伤口愈合活性筛选。柚皮多糖总体上具有很好的抗氧化能力,在五种细胞壁多糖中,NSP组分具有良好的羟基自由基清除能力和体外促进伤口愈合的能力。体外创面愈合实验采用了人永生化角质形成细胞(HaCaT 细胞)的划痕实验模型来筛选七种多糖组分体外促进伤口愈合活性,结果表明NSP对人永生化角质形成细胞增殖和迁移的促进作用最强。以柚皮为原料提取的多糖促进伤口愈合的活性尚未被报道。
中山大学南药团队(2024年6月)
中山大学药学院杨得坡教授、赵志敏副教授和李航副教授为本论文通讯作者,中山大学药学院21级硕士生田舒榕为论文的第一作者,远思南药的两位工程师赵国敏和钟鹏参与了本论文研究工作,尤其在新产品开发与化妆品应用方面提供了新的思路与新的技术路线。上述工作得到了十四五国家重点研发计划 (2022YFD1600304)、广东省农业科技创新与推广(2023KJ142)等项目资金,尤其是远思南药在活性检测与产品研发提供了平台支援。
中山大学药学院生21级硕士生 田舒榕
本论文第一作者在本论文发表后获得了德国亥姆霍兹联合会药学研究所全额奖学金,即将赴德国攻读博士学位,亥姆霍兹联合会是德国最大的科研团体,尤其是在药物合成技术与天然产物研发方面具有很高的国际学术与行业影响力。
远思南药赵国敏
远思南药钟鹏
全文链接:
https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.135249