各位热爱科研的小伙伴们,今天为大家介绍的是2025年发表在Molecules杂志的研究文章。该文章题为“Enrichment of Ginseng Rare Sapogenin 25-OH-PPT and Its Protective Effect on Myocardial Fibrosis”。
文章概况
本文通过酸水解法优化T19 的富集工艺,分别筛选出无机酸(盐酸)和食用酸(柠檬酸)的最优水解条件,同时利用异丙肾上腺素(ISO)诱导 H9c2 心肌细胞损伤模型,探究 T19 的心肌保护作用及机制。研究发现,盐酸水解可将 T19 含量富集至 12.16%,柠檬酸水解(更安全无毒)可富集至 1.9%;T19 能通过降低乳酸脱氢酶(LDH)、肌酸激酶同工酶 MB(CK-MB)水平,调节抗氧化酶(SOD)、非酶抗氧化剂(GSH)及脂质过氧化产物(MDA)含量,抑制纤维化标志物 Collagen I、Collagen III、α-SMA 的表达,从而缓解 ISO 诱导的心肌细胞氧化应激损伤和纤维化。该研究为 T19 的规模化制备及心肌纤维化的防治提供了实验依据。
主要内容
该图聚焦不同无机酸对T19 富集的影响,筛选出最优无机酸类型,为后续工艺优化奠定基础。酸类型筛选:在相同反应时间(1h)和温度(25℃)条件下,对比盐酸、硫酸、磷酸的水解效果(图 1A、B、C)。结果显示,磷酸水解效果最差,21.4 mol/L 硫酸与 23.0 mol/L 盐酸的 T19 产率无显著差异。最优无机酸确定:考虑到硫酸具有强腐蚀性、氧化性且操作危险,盐酸安全性和操作性更优,因此选定盐酸作为后续无机酸水解的最优酸类型。统计学差异:与最低酸浓度组相比,适宜浓度的盐酸和硫酸水解组 T19 含量显著升高,进一步验证了这两种酸对 T19 富集的有效性。
该图通过单因素实验,探究盐酸水解工艺中关键参数对T19 富集的影响,明确各因素的最优范围。盐酸浓度的影响:在水解温度25℃、时间 30min 条件下,随着盐酸浓度从 3.0 mol/L 升高至 11.7 mol/L,T19 含量显著增加并达到峰值;浓度升至 15.5 mol/L 时,因高酸浓度导致碳化,T19 含量下降(图 2A)。同时,PPT、PT 含量与 T19 呈相反趋势,T16 含量与 T19 呈相同趋势,推测 T19 与 PPT 可能存在相互转化。水解时间的影响:在盐酸浓度 11.7 mol/L、温度 25℃条件下,T19 含量随水解时间延长先降后升,30min 时含量最高,30-45min 下降,45min 后再次升高(图 2B)。T16 含量随 T19 升高而增加,PT、PPT 含量则随 T19 降低而升高,进一步支持 T19 与 PPT 的相互转化推测。水解温度的影响:在盐酸浓度 11.7 mol/L、时间 30min 条件下,25℃时 T19 含量最高,随温度升高(20-40℃),T19 含量逐渐下降并趋于平缓(图 2C)。
PPT、PT含量随温度升高呈上升趋势,可能因高温更利于人参皂苷 Rg1 的脱糖转化。统计学差异:与最低 T19 含量组、最低 PPT 含量组、最低 PT 含量组、最低 T16 含量组相比,适宜条件下的水解组均存在显著统计学差异。
该图聚焦食用酸对T19 富集的影响,筛选出最优食用酸类型,为安全无毒的 T19 富集工艺提供依据。
食用酸类型筛选:在水解温度80℃、时间 2h 条件下,对比琥珀酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸的水解效果(图 3A、B、C、D)。结果显示,柠檬酸的 T19 富集效果最优,4.1 mol/L 时 T19 含量远高于其他三种酸;酒石酸的富集效果次之,但显著低于柠檬酸;琥珀酸和苹果酸的富集能力较弱,且不同浓度下差异不大。浓度依赖性:柠檬酸和酒石酸的 T19 含量随浓度升高而显著增加,呈现明显的浓度依赖性;琥珀酸和苹果酸在各浓度下 T19 含量均较低,无显著浓度依赖关系。统计学差异:与各酸的最低浓度组相比,适宜浓度的柠檬酸和酒石酸水解组 T19 含量显著升高,证实其对 T19 富集的有效性。
小结
本研究通过系统优化酸水解工艺,建立了两种T19 富集方案,核心结论包括:1)无机酸中盐酸的 T19 富集效果最优,经正交实验确定最优条件为 11.7 mol/L 盐酸、25min、30℃,T19 含量可达 12.16%;2)食用酸中柠檬酸更具优势,最优条件为 5.2 mol/L 柠檬酸、120min、100℃,T19 含量为 1.9%,虽富集效率低于盐酸,但安全性更高,适用于功能食品开发;3)T19 可通过调节氧化应激指标和抑制纤维化标志物表达,缓解 ISO 诱导的心肌细胞损伤。该研究为 T19 的规模化制备及心肌纤维化的防治提供了新的思路和实验数据。
原文链接:
https://doi.org/10.3390/molecules29235813