Cistanche Polisakkaritlerinin Optimize Edilmiş Ekstraksiyonu ve Yeni Faydaları: Antioksidan ve Yorgunluk Önleyici Etkinliği, Yapısı ve Ticari Uygulamalar

Sonuçlar ve Analiz

 

2.1 Tek faktörlü deneyler

 

Katı-sıvı oranı: Verim önce arttı sonra düştü; en iyisi %5,7 ile 1:20 idi. Daha yüksek seyreltme muhtemelen etanolün tamamen çökelmesini engelleyerek kayba neden oldu.

Ultrasonik güç: Verim 125 W'tan 200 W'ta zirveye çıktı; 225 W'ta platolaştı. Gücü 200 W'a ayarlayın.

Ultrasonik süre: Verim yükseldi ve ardından dengelendi; 20 dakika %8,4 verdi. Daha uzun süreler muhtemelen doygunluk nedeniyle herhangi bir kazanç göstermedi. Süreyi 20 dakikaya ayarlayın.

 

Şekil 1 Çözücü-malzeme oranının, ultrasonik gücün ve ultrasonik sürenin CP verimi üzerindeki etkileri

 

Tablo 2. Tepki Yüzeyi Deneysel Tasarımı ve Sonuçları

Deney No.	A	B	C	Polisakkarit Verimi (%)
1	-1	-1	0	6.82 ± 1.5
2	1	-1	0	7.23 ± 1.8
3	-1	1	0	8.26 ± 0.7
4	1	1	0	8.42 ± 1.2
5	0	-1	-1	6.92 ± 0.9
6	0	1	-1	7.59 ± 1.3
7	0	-1	1	8.26 ± 1.6
8	0	1	1	8.41 ± 2.06
9	-1	0	0	6.75 ± 1.9
10	1	0	0	8.23 ± 1.1
11	0	0	-1	8.12 ± 0.48
12	0	0	1	8.93 ± 2.0
13	0	0	0	8.66 ± 1.44
14	0	0	0	8.60 ± 2.05
15	0	0	0	8.40 ± 1.41
16	0	0	0	8.75 ± 1.0
17	0	0	0	8.67 ± 1.42

---

Bunu istersen bana haber verexcel, CSV, Lateks, veyaHTMLformatı da.

Tablo 3. Regresyon Modelinin ANOVA Sonuçları

Kaynak	Kareler Toplamı	Serbestlik Dereceleri	Ortalama Kare	F Değeri	P Değeri
Modeli	8.85	9	0.98	287.15	< 0.0001**
A	0.24	1	0.24	69.3	< 0.0001**
B	3.23	1	3.23	942.24	< 0.0001**
C	2.47	1	2.47	721.77	< 0.0001**
AB	0.011	1	0.011	3.25	0.1144
klima	0.065	1	0.065	18.91	0.0034**
M.Ö.	0.17	1	0.17	50.29	0.0002**
A²	1.39	1	1.39	405.76	< 0.0001**
B²	0.67	1	0.67	194.5	< 0.0001**
C²	0.36	1	0.36	103.93	< 0.0001**
Artık	0.024	7	0.00343	-	-
Uyum Eksikliği	0.00927	3	0.00309	0.84	0.5383
Saf Hata	0.015	4	0.00368	-	-
Toplam	8.88	16	-	-	-

---

Not:
P <0.05 istatistiksel anlamlılığı gösterir.
P < 0.01, kontrol grubuyla karşılaştırıldığında oldukça anlamlı bir fark olduğunu gösterir.

 

Cistanche tubolosa özü takviyesi

 

Cistanche Özelliklerini Kontrol Edin

 

 

 

 

2.2 Box-Behnken yanıt yüzeyi optimizasyonu

 

Faktörler: Ultrasonik süre (A), katı-sıvı oranı (B), güç (C); yanıt=CP getirisi.

Model: Y=8.66 + 0.17A + 0.64B + 0.56C − 0,053AB − 0,13AC − 0,21BC − 0,57A² − 0,40B² − 0,29C².

Uyum: P < 0,0001, uyum eksikliği P=0.5383, R²=0.9973, Adj-R²=0.9938, CV=0.73% → mükemmel güvenilirlik.

Etkiler: Önem sırası B > C > A. Güç-zaman ve güç-oranı arasındaki önemli etkileşimler; zaman-oran etkileşimi anlamlı değil.

 

Şekil 2 Her faktörün etkileşiminin tepki yüzeyi

Şekil 3 Dört polisakkarit bileşeninin antioksidan aktivitesinin karşılaştırılması

 

2.3 Optimum süreç doğrulaması

 

Tahmin edilen optimum: 20,26 dakika, 1:22,34, 219,73 W → tahmini verim %8,95.

Enerji tasarrufu için ticari düzenleme: 20 dakika, 1:20, 220 W → doğrulanmış verim %8,55 (tahmininin %0,4 altında), model doğruluğunu ve pratik verimliliği doğrular.

 

2.4 Fraksiyonlama ve saflaştırma

 

Ham CP polisakkarit içeriği: %24,2.

DEAE-52 selüloz elüsyonu dört fraksiyon verdi:

CPN (nötr, su ile ayrıştırılmış): verim %40,3, geri kazanım %78,3.

CPA-1/2/3 (asidik, 0,1/0,3/0,5 mol/L NaCl): %22,6, %13,7, %9,2 verir; geri kazanımlar %89,6, %65,4, %52,7.

2.5 Antioksidan aktivite (in vitro)

 

Tüm fraksiyonlar doza bağlı DPPH ve ABTS temizleme gösterdi.

IC50 (ug/mL), DPPH: Vc 45,7 < CPA-2 70,9 < CPN 101,8 < CPA-1 124,4 < CPA-3 280.

IC50 (ug/mL), ABTS: Vc 43 < CPA-2 94,5 < CPN 120,5 < CPA-1 140,1 < CPA-3 248,9.

Genel: CPA-2 en güçlü; İkinci sırada yer alan ancak en yüksek verime ve iyi geri kazanıma sahip olan CPN → CPN, ticari olarak tercih edilen öncü olarak ileriki çalışmalar için seçilmiştir.

 

2.6 CPN yapısı

 

2.6.1 FTIR özellikleri

 

Tipik polisakkarit bantları: geniş O–H gerilmesi (~3397 cm⁻¹); C–H gerilmesi (~2927 cm⁻¹); halkayla ilgili bantlar (~1633 cm⁻¹); C–H bükme (1418, 1370, 1240 cm⁻¹); piranoz C–O–C (~1154 cm⁻¹); güçlü glikosidik C–O sinyalleri (1080, 1024 cm⁻¹); piranoz halkası titreşimleri (930, 762 cm⁻¹); -anomer göstergesi (~849 cm⁻¹).

2.6.2 Moleküler ağırlık dağılımı (HPGPC)

 

Kısmen örtüşen iki tepe noktası:

Zirve 1: Mw 6253 Da, Mn 4589 Da, PDI 1,36 → orta dağılımlı, yüksek Mw'li polisakkarit.

Zirve 2: Mw 1177 Da, Mn 941 Da, PDI 1,25 → düşük dağılımlı, düşük Mw bileşen (muhtemelen oligosakarit).

Sonuç: Bimodal dağılım viskoziteyi, emilimi ve biyoaktiviteyi etkileyebilir. Önceki raporlara göre farklılıklar muhtemelen çıkarma koşullarından ve hammadde kaynaklarından kaynaklanmaktadır.

Şekil 4 CPN'nin Fourier Dönüşümü Kızılötesi Spektrum analizi

 

2.6.3 Monosakarit bileşimi

 

Ağırlıklı olarak glikoz (%99,75) ve eser miktarda mannoz (%0,25) → glikoz açısından zengin bir nötr polisakarit. Kompozisyonun diğer çalışmalardan farklılıkları hazırlama yöntemlerinden kaynaklanmaktadır.

Şekil 5 CPN'nin yüksek performanslı jel geçirgenlik kromatogramı

Şekil 6 Monosakarit standartlarının (A) iyon kromatografik analizi ve CPN'de (B) monosakaritlerin iyon kromatografik belirlenmesi

Tablo 4. CPN Molekül Ağırlığı Sonuçları

RT (dak)	Mp (Da)	Mw (Da)	Mn (Da)	Tepe Alanı Oranı (%)	Çoklu Dağılım İndeksi (Mw/Mn)
36.713	5481	6253	4589	21.86	1.36
39.981	1119	1177	941	78.14	1.25

 

2.7 CPN'nin yorgunluk önleyici değerlendirmesi (in vivo)

 

2.7.1 Kapsamlı yüzme

 

CPN (orta doz), kontrole kıyasla tükenmeye kadar geçen süreyi önemli ölçüde uzattı (P < 0.05).

Lentinan kontrolü ve yüksek dozda CPN daha güçlü etkiler gösterdi (P <0.01).

Sonuç: CPN dayanıklılığı önemli ölçüde artırmaktadır.

 

2.7.2 Biyokimyasal belirteçler

 

Kontrol ile karşılaştırıldığında, CPN kan üre nitrojenini ve laktatını düşürdü ve hepatik glikojeni arttırarak yorgunluk önleyici etkinliği destekledi.

Tartışma ve Sonuç

Temel bulgular ve yeni faydalar

 

Tablo 6. Farelerin Ağırlık Taşıyarak Yüzme Sürelerinin Karşılaştırılması (n=10, 𝑋̄ ± S)

Grup	Ortalama Yüzme Süresi (s)
Boş Kontrol Grubu	324 ± 167
Lentinan Grubu	500 ± 187 **
Düşük Doz Grubu	348 ± 175
Orta Doz Grubu	409 ± 185 *
Yüksek Doz Grubu	489 ± 162 **

Not: Boş kontrol grubuyla karşılaştırıldığında:
* P < 0,05, ** P < 0,01

---

Tablo 7. Farelerde Kan Üre Azotu, Kan Laktat ve Karaciğer Glikojen Düzeylerinin Karşılaştırılması (n=10, 𝑋̄ ± S)

Grup	Kan Üre Azotu (ug/mL)	Kan Laktatı (mmol/L)	Karaciğer Glikojeni (ng/g)
Boş Kontrol Grubu	18.580 ± 0.753	2.735 ± 0.061	18.257 ± 0.954
Lentinan Grubu	13.580 ± 0.770 **	2.439 ± 0.058 **	25.543 ± 1.095 **
Düşük Doz Grubu	17.176 ± 0.655	2.611 ± 0.052	18.625 ± 1.102
Orta Doz Grubu	15.123 ± 0.633 *	2.678 ± 0.068	24.870 ± 0.954 **
Yüksek Doz Grubu	15.247 ± 0.679 *	2.534 ± 0.053 *	22.941 ± 1.067 *

Not: Boş kontrol grubuyla karşılaştırıldığında:
* P < 0,05, ** P < 0,01

Kontrol grubuyla karşılaştırıldığında her ikisi deorta ve yüksek dozlarCPN önemli ölçüde azaldıkan üre nitrojeniseviyeler (P< 0,05) veyüksek dozgrup önemli ölçüde azaldıkan laktatseviyeler (P< 0,05). Ek olarak her ikisi deorta ve yüksek dozlarönemli ölçüde arttıkaraciğer glikojeniçerik (P< 0,001 veP< 0,05, sırasıyla), CPN'nin sergilendiğini gösteriryorgunluk önleyici aktivite.

 

Verimli, ölçeklenebilir ekstraksiyon: 20 dakikaya, 1:20, 220 W'ye optimize edilmiş ultrason destekli ekstraksiyon, %8,55 verim sağlar; birçok geleneksel yönteme göre daha kısa süre ve daha düşük enerji sağlar, üretim ve maliyeti dengeler.

Ticari olarak tercih edilen fraksiyon: CPN, yüksek işlem verimini (%40,3), katı geri kazanımını (%78,3), kayda değer antioksidan aktivitesini ve glikoz ağırlıklı bileşimi birleştirir ve bu da onu ürün geliştirmede güçlü bir lider haline getirir.

Yapı-fonksiyon avantajları:

Erişilebilir düşük Mw bileşenden ve stabil nötr omurgadan gelen antioksidan kapasitesi, egzersizin neden olduğu oksidatif stresin azaltılmasına yardımcı olur.

Enerji metabolizması desteği: Glikoz açısından zengin zincirler, glikojen sentezi için hızla glikoz sağlayabilir; çift ​​modlu Mw profili, "hızlı enerji + uzun süreli" performans avantajlarıyla uyumlu olarak hızlı emilim (düşük Mw) artı sürekli salınım (daha yüksek Mw) önerir.

İn vivo etkinlik: CPN dayanıklılığı artırdı, BUN ve laktatı azalttı ve karaciğer glikojeni temizleyen yorgunluk karşıtı sinyalleri artırdı.

İş odaklı optimizasyon ve uygulama senaryoları

Ölçek büyütme için süreç tasarımı:

20 dakika, 1:20, 220 W'de sabitlenen parametreler, ultrasonik akış reaktörleri ve sürekli etanol çökeltmesi için uygun olan verimi korurken enerji ve solvent kullanımını en aza indirir.

DEAE-52 aracılığıyla parçalama, maliyet kontrolü için hat içi iletkenlik adımlarıyla membran/iyon değişim kolonlarına çevrilebilir.

Ürün konseptleri ve konumlandırma:

Sporda dayanıklılık ve iyileşme: "dayanıklılık ↑, laktat ↓, iyileşme ↑" üzerine odaklanan RTD fonksiyonel içecekleri, jelleri veya kapsülleri için markalı bir polisakkarit bileşeni olarak CPN. Sinerji için elektrolitler/BCAA'larla eşleştirin.

Sağlıklı yaşlanma ve günlük canlılık: "Antioksidan + yorgunluk önleyici" faydalarını ortak pazarlamak için C vitamini veya polifenollerle birleştirin.

Metabolik sağlık: Bimodal Mw'ye sahip glikoz ağırlıklı nötr polisakkarit, mitokondriyal sağlık ve egzersiz verimliliği için konumlandırılabilir.

Talepler ve dosya stratejisi:

Standartlaştırılmış kapsamlı yüzme modelleri ve insan pilot denemeleri (yorgunluğa kadar geçen süre, laktat kinetiği, algılanan efor) ile yorgunluk önlemeyi güçlendirin.

Analitik parmak izi: FTIR, HPGPC (bimodal profil), QC belirteçleri olarak monosakarit oranları; Parti tutarlılığını sağlamak için Mw aralıkları ve saflık için spesifikasyonları ayarlayın.

Maliyet ve sürdürülebilirlik:

Ultrason-mikrodalga hibritlerine kıyasla daha düşük güç Sermaye Harcaması/OpEx'i azaltır; 1:20 oranı solvent yükünü ve atık suyu azaltır.

Yüksek verimli CPN önceliklendirmesi etkili doz başına maliyeti artırır.

 

Genel sonuç

 

Cistanche tubulosa polisakkaritlerinin ultrason destekli ekstraksiyonu, %8,55 verim sağlayan hızlı, enerji tasarrufu sağlayan bir süreç için optimize edildi. Fraksiyonlama bir nötr (CPN) ve üç asidik (CPA-1/2/3) polisakkarit üretti; Verim, geri kazanım ve aktivite göz önüne alındığında, CPN ticari olarak tercih edilen liderdir. CPN belirgin yorgunluk önleyici etkiler (dayanıklılık ↑, BUN ↓, laktat ↓, hepatik glikojen ↑) ve anlamlı antioksidan aktivite gösterir. Glikoz açısından zengin, çift modlu moleküler ağırlık yapısı, hem hızlı hem de sürekli enerji tedarikini destekler, bu da çift modlu bir mekanizmayı akla getirir: antioksidan koruma artı optimize edilmiş enerji metabolizması. Bu bilgiler, Cistanche polisakkaritlerinin dayanıklılık ve geri kazanım pazarlarındaki "yeni faydalarına" odaklanan endüstriyel üretim ve ürün geliştirme için pratik bir plan sağlar.

Yetkili referanslar

 

[32] Zhong Aihua. Herba Selaginella Polisakkaritlerinin Yapısal Karakterizasyonu ve Deoksinivalenol Kaynaklı Bağırsak Bariyer Hasarı Üzerindeki Koruyucu Etkileri [D]. Guangzhou: Güney Tıp Üniversitesi, 2023.

[33] Wang ZC, Zhou XY, Shu ZH, ve diğerleri. Bitki ve mikrobiyal polisakkaritlerin moleküler ağırlığa dayalı düzenleme stratejisi, biyoaktivitesi ve fiziksel özellikleri. Int J Biol Makromol. 2023;244:125360.

[34] Xiao Linxia, ​​Su Yuan. Cistanchis sinensis'teki polisakkaritlerin bileşim analizi ve antioksidan aktivitesi. Çin Baharatı. 2023;48(05):71–74.

[35] Xu Xiaoyan. Cuscuta chinensis'ten [D] polisakkaritlerin yapısal analizi ve antioksidan aktivitesi. Ya'an: Sichuan Ziraat Üniversitesi, 2023.

[36] Luo Xinjie, Liu Jiangyun, Yang Jianhua ve diğerleri. Cistanche polisakkaritlerinin yapısal karakterizasyonu ve böbrek tübüler epitel hücrelerinde yüksek glikozun neden olduğu hasar üzerindeki koruyucu etkileri. Gıda Bilimi. 2025;46(11):208–216.

[37] Cheng N, Wang H, Hao HF, ve diğerleri. Potansiyel farmasötik ajanlar olarak polisakkarit bileşenleri üzerine araştırma ilerlemesi. Eur J Med Chem. 2023;245:114892.

[38] Jiang Junwen. Cistanche Deserticola'nın bileşik preparatının fiziksel yorgunluğun giderilmesine etkisi üzerine çalışma. Heilongjiang Bilimi. 2022;13(14):16–17, 21.

[39] Zhao Yan. Cistanche kalitesinin ve polisakkarit ekstraksiyonunun, saflaştırılmasının ve yapısal tanımlanmasının kapsamlı değerlendirilmesi [D]. Aral: Tarım Üniversitesi, 2022.

[40] Yang MH, Li XF, Li FL, ve diğerleri. Polisakkaritlerin ultrason destekli enzimatik ekstraksiyon optimizasyonu ve LC ve GC-MS ile birleşik yapı-aktivite analizi. J Kromatogr A. 2025;1761:466331.

[41] Sun Ping, Lan Wei, Li Yan ve diğerleri. Mikrodalga ile ekstrakte edilen Cistanchis sinensis'te toplam flavonoidlerin ve polisakkaritlerin belirlenmesi. Çin Bitkisel İlacı. 2003;(06):98–112.

[42] Li Shengheng. Cistanche polisakkaritlerinin farklı teknikler kullanılarak ekstraksiyonu ve antioksidan aktiviteleri. Çin Çeşnileri. 2025;50(07):218–222.

[43] Guo XH, Xin QC, Wei P, ve diğerleri. C. elegans'taki Longan polisakkaritlerinin (LP-A) antioksidan ve yaşlanma karşıtı aktiviteleri. Int J Biol Makromol. 2024;267(2):131634.

[44] Ti YR, Zhang YL, Hou YQ, ve diğerleri. Borani'den immünolojik aktiviteye sahip yeni bir düşük Mw nötr polisakarit. Gıda Kimyası. 2025;469:142566.

[45] Wen J, Huang RJ, Li S, ve diğerleri. Deniz topalak polisakkaritleri: ultrason destekli enzimatik ekstraksiyon, saflaştırma, yapısal karakterizasyon ve antioksidan analiz. Gıda Kimyası X. 2025;26:102265.

[46] Gao Z, Kang H, Song Q. Steviol glikozitlerin, yorucu egzersiz yapan sıçanlarda hepatik mitokondriyal enerji metabolizması ve oksidatif stres üzerindeki etkileri. Gıda Endüstrisi Teknolojisi. 2025;46(06):377–386.

[47] Sun Xin, Fan Shijun. Lycium barbarum polisakkaritlerinin yorgunluk önleyici aktivitesi. Yiyecek ve Makineler. 2025;41(07):175–182.