《食品科學》：重慶三峽科技大學唐華麗教授等：紅陽獼猴桃多糖結構解析及對秀麗隱桿線蟲抗衰老作用

衰老是生物體發育過程中不可避免的生理現象，其與多種年齡相關疾病的發生有關，包括心血管疾病、糖尿病、癌癥等。研究發現，衰老可能由氧化損傷引起，氧化應激是指細胞抗氧化防御系統和活性氧（ROS）之間產生的不平衡狀態。這種不平衡會導致ROS水平升高，從而加速細胞衰老。基于衰老的氧化應激理論，與年齡相關的功能損失是ROS和NO對生物大分子氧化損傷積累的結果。因此，以植物多糖為原料，開發新型天然抗氧化劑以延緩機體衰老具有重要意義。

紅陽獼猴桃（Actinidia chinensis cv. Hongyang）又稱紅心獼猴桃、紅心奇異果，它是四川省自然資源科學研究院從野生獼猴桃的實生單株中篩選出來的珍稀優良品種，富含維生素、氨基酸、礦物質、胡蘿卜素及多種生物活性成分，特別是多糖類化合物，具有抗癌、抗氧化、免疫調節和降血糖等生理作用。目前，國內外對于紅陽獼猴桃多糖活性方面的相關研究已有報道，但研究相對較少。例如，He Jingliu等從紅陽獼猴桃中提取紅陽獼猴桃多糖，發現紅陽獼猴桃多糖具有顯著的體外自由基清除能力。夏陳等研究結果表明，紅陽獼猴桃多糖能對癌細胞增殖有抑制作用。

秀麗隱桿線蟲（Caenorhabditis elegans）與傳統模型生物如大鼠、小鼠或果蠅相比，具有壽命短、成本低、繁殖速度快、易于觀察等優點。此外，秀麗隱桿線蟲作為首個完成全基因組測序的多細胞模式生物，約有40%的基因與人類基因存在序列同源性，65%以上的基因則與人類基因具有功能相關性，這一特性使其成為研究衰老及相關分子機制的理想模式生物。近年來，線蟲模型已被廣泛應用于抗衰老、延長壽命、抗氧化、毒性實驗和脂肪代謝等領域的研究。如王晉等利用從蝦頭和蝦殼中提取出的抗氧化肽飼喂線蟲，發現在熱應激條件下線蟲的存活率和壽命均得到提高。

基于前期課題組研究表明，紅陽獼猴桃粗多糖（ACP）具有一定的體外抗氧化活性，為進一步探究其具體結構和抗氧化與抗衰老作用，重慶三峽科技大學生物與食品工程學院的吳應梅、徐敏和唐華麗*等人采用DEAE-52纖維素柱對ACP進行初步純化，獲得紅陽獼猴桃多糖（ACP-3），再通過Sephadex G-100凝膠柱進行二次純化獲得高純度多糖組分（ACP-3-G），并結合高效液相色譜（HPLC）、高效凝膠滲透色譜（HPGPC）和核磁共振對ACP-3-G進行結構解析。最后，以秀麗隱桿線蟲為模式生物，評價ACP-3-G對秀麗隱桿線蟲壽命、運動能力、抗熱應激和抗氧化應激能力各項生理指標的影響，以期為紅陽獼猴桃資源的綜合利用提供思路，為抗氧化、抗衰老功能健康食品的開發提供理論基礎。

1 ACP的純化結果

由超聲輔助提取法提取紅陽獼猴桃多糖，經真空冷凍干燥后獲得ACP，得率為（16.23±0.38）%。采用DEAE-52纖維素柱對ACP初步純化后獲得ACP-3，得率為（63.02±1.14）%。將ACP-3用Sephadex G-100凝膠柱進行二次純化，獲得ACP-3-G，得率為（73.42±1.74）%。

2 ACP-3-G理化指標分析

ACP和ACP-3-G的多糖質量分數分別為（40.20±1.74）%和（75.21±0.94）%；ACP和ACP-3-G糖醛酸質量分數分別（5.09±0.32）%和（9.07±0.54）%。ACP-3-G組分中多糖和糖醛酸含量均高于ACP組分。

3 ACP-3-G的分子質量

以不同分子質量右旋糖酐標準品相對分子質量的對數值為縱坐標、色譜峰的保留時間（t）為橫坐標進行線性回歸分析，得到峰位分子質量（mp）校正曲線lg mp＝－0.167 8t+10.629 1（R2＝0.991 6）、重均分子質量（mw）校正曲線lg mw＝－0.176 1t+11.029 9 （R2＝0.992 7）和數均分子質量（mn）校正曲線lg mn＝－0.167 4t+10.536 1（R2＝0.993 7）。

由圖1可知，ACP-3-G呈現相對對稱的峰形。ACP-3-G是一種分子質量為120.6 kDa的多糖聚合物，且分散系數（mw/mn）為1.58，表明其分子質量分布較為均一，純度較高。此外，ACP-3-G純度高達92.75%。在韓喬泓的研究中，紅陽獼猴桃多糖分子質量為539 kDa，與本研究所得結果存在一定差異，這可能由樣品預處理方式及獼猴桃產地不同所致。

4 ACP-3-G的單糖組成

ACP-3-G各單糖組成含量如表1和圖2所示。ACP-3-G的主要成分為GalA（占比58.859%）、Gal（占比23.942%）和Ara（占比9.307%），微量成分為Man（占比0.367%）、Rha（占比2.384%）和Glc（占比4.501%）。在He Jingliu等研究中，紅陽獼猴桃多糖主要成分由Gal、GalA和Ara單糖組成，與本研究結果一致。

5 ACP-3-G核磁共振分析

通過端基質子信號化學位移判斷ACP-3-G糖苷鍵類型。如圖3a所示，ACP-3-G共有8 個H-1端基信號，其中4.88、4.56、5.16、4.40、4.52、5.01、4.46、5.33標記為A-H，通過H-1端基信號判斷，ACP-3-G既有α糖苷鍵又有β糖苷鍵。圖3b中的異頭碳信號峰為100.38、104.29、109.19、103.35、104.23、107.35、103.08、99.45，結合COSY、HSQC、HMBC和NOESY分析，對ACP-3-G中各個糖殘基的信號進行歸屬。對于殘基A：δH-1/δC-1為4.88/100.38。在COSY譜圖上發現H-1（δ 4.88）與δ 3.64有明顯的相關信號（圖4a），因此確定δ 3.64為H-2信號；在HSQC譜圖上找到對應的C-2信號為δ 67.70 （圖4b），則δH-2/δC-2為3.64/67.70。在COSY譜圖中發現δ 3.92與δH-2有相關性，因此確定δ 3.92為H-3信號；根據H-3信號在HSQC譜圖上找到對應的C-3信號為δ 67.84，則δH-3/δC-3為3.92/67.84，以此類推，確定H-4/C-4、H-5/C-5、C-6的化學位移分別為δ 4.38/78.96、δ 5.01/70.50、δ 170.61。與文獻[26]進行比較，該殘基碳氫信號 與→1)-α-GalpA(4→基本一致，結合單糖組成結果分析，將殘基A歸屬為→1)-α-GalpA(4→。同理，將其余殘基一一歸屬，結果如表2所示。

通過COSY（圖4a）、HMBC（圖4c）和NOESY（圖4d）譜圖推測糖殘基之間的連接順序。在COSY譜圖和HMBC譜圖中，δ 4.88/107.35（A H-1/F C-1）、δ 5.01/4.88（A H-1/F H-1）、δ 4.88/4.38（A H-1/A H-4）、δ 4.88/78.96（A H-1/A C-4）、δ 4.38/104.29（A H-4/B C-1）、δ 4.56/77.57（B H-1/B C-4）、δ 4.56/4.09（B H-1/B H-4）、δ 4.09/104.23（B H-4/E C-1）、δ 3.67/4.05（H H-4/E H-3）、δ 4.05/80.06（H H-4/E C-3）、δ 4.21/77.82（H H-2/G C-4）和δ 4.46/3.86（G H-1/F H-5b）信號表明，ACP-3-G多糖主鏈結構由二取代糖殘基→1)-α-Araf(5→、→1)-α-GalpA(4→、→1)-β-Galp(4→和三取代糖殘基→1,3)-β-GalpA(4→、→1,4)-β-Galp(6→和→1,2)-α-GalpA(4→連接構成。此外，根據信號δ 3.8/4.1（F H-5a/E H-4）、δ 3.8/77.06（F H-5a/E C-4）、δ 5.01/109.19（F H-1/C C-1）、δ 4.4/69.32（D H-1/G C-4）、δ 4.4/3.84（D H-1/G H-6）、δ 5.16/80.16（C H-1/D C-4）、δ 5.16/3.68（C H-1/D H-4）和δ 4.4/99.45（D H-1/H C-1），可進一步推斷ACP-3-G多糖通過三取代糖殘基為連接點形成3 條側鏈，這些信號揭示了部分糖殘基間的連接順序，因此推測ACP-3-G可能存在如圖5所示的結構。

6 ACP-3-G的抗衰老活性分析

6.1 ACP-3-G對秀麗隱桿線蟲壽命的影響

秀麗隱桿線蟲的壽命是評價衰老的重要指標。如圖6和表3所示，經不同質量濃度（10、50、100、500、1 000 μg/mL）ACP-3-G干預后，秀麗隱桿線蟲的平均壽命與最長壽命較對照組均延長。其中，線蟲的平均壽命分別延長了10.00%、30.00%、36.70%、63.30%和70.00%，且100、500、1 000 μg/mL ACP-3-G相比對照組均有顯著差異（P＜0.05）。500、1 000 μg/mL ACP-3-G對線蟲平均壽命的影響無顯著差異。此外，ACP-3-G還能提高線蟲的最長壽命，對照組最長壽命為（21.00±0.58）d，ACP-3-G組的最長壽命達到（26.00±1.52）d。1 000 μg/mL ACP-3-G對線蟲壽命具有較好的延長效果。

6.2 ACP-3-G對秀麗隱桿線蟲運動能力的影響

衰老可導致肌肉退化，隨著年齡的增長，其運動能力逐漸下降。如圖7所示，經過ACP-3-G干預后線蟲擺頭次數及彎曲頻率與對照組相比均有一定程度提高。其中，對照組的平均擺頭次數和彎曲頻率分別為（29.4±0.57）次和（6.93±0.21）次，在10、50、100、500、1 000 μg/mL ACP-3-G干預下，線蟲擺頭次數和彎曲頻率分別提高了5.44%、7.24%、11.33%、15.85%、18.13%和14.43%、21.21%、22.22%、45.74%、48.63%，且與對照組相比均具有顯著差異（P＜0.05）。500、1 000 μg/mL ACP-3-G對線蟲運動能力的影響差異不顯著。當ACP-3-G質量濃度為1 000 μg/mL時，線蟲的運動能力最強，與ACP-3-G干預的線蟲壽命研究結果相印證。

6.3 ACP-3-G對秀麗隱桿線蟲抗熱應激的影響

高溫可導致生物體內ROS水平升高，破壞自由基代謝水平，引發氧化應激，進而加速衰老。在35 ℃條件下，ACP-3-G對線蟲抗熱應激能力影響如圖8和表4所示。經過ACP-3-G干預的線蟲抗熱應激能力均有明顯提高，對照組線蟲的平均壽命為（11.67±0.33）h， 在10、50、100、500、1 000 μg/mL ACP-3-G干預下，線蟲平均壽命分別延長了2.80%、8.60%、12.90%、27.10%和31.36%，且100、500、1 000 μg/mL ACP-3-G對比對照組均具有顯著差異（P＜0.05）。500、 1 000 μg/mL ACP-3-G對線蟲熱應激的平均壽命無顯著差異。此外，ACP-3-G還能延長線蟲的最長壽命，對照組最長壽命為（12.00±1.53）h，ACP-3-G組的最長壽命達到（21.00±1.53）h。1 000 μg/mL ACP-3-G對線蟲熱應激的保護作用最好，對線蟲壽命具有較好的延長效果。

6.4 ACP-3-G對秀麗隱桿線蟲抗氧化應激的影響

ACP-3-G對線蟲抗氧化應激能力的影響如圖9和表5所示。經過ACP-3-G干預的線蟲抗氧化應激能力均有明顯提高，對照組平均壽命為（61.67±1.21）h，在10、50、100、500、1 000 μg/mL ACP-3-G干預下，線蟲平均壽命分別延長了5.40%、16.22%、27.01%、43.23%和48.63%，且50、100、500、1 000 μg/mL ACP-3-G對比對照組均具有顯著差異（P＜0.05）。500、1 000 μg/mL ACP-3-G對氧化應激線蟲平均壽命的影響差異不顯著。對照組的最長壽命為（120.00±5.29）min，而ACP-3-G組的最長壽命達到（240.00±15.28）min，說明ACP-3-G能提高線蟲抗氧化應激能力。當ACP-3-G質量濃度為1 000 μg/mL時，對線蟲抗急性氧化應激的能力最強。

7 討論與結論

本研究以ACP-3-G為研究對象，結合HPGPC、HPLC和核磁結果分析了ACP-3-G具體結構，以秀麗隱桿線蟲為模式生物，評價10、50、100、500、1 000 μg/mL ACP-3-G對其壽命、運動能力、抗熱應激和抗氧化應激能力各項生理指標的影響。結果顯示：通過Sephadex G-100凝膠柱二次純化的ACP-3-G得率為（73.42±1.74）%，且ACP-3-G組分中多糖和糖醛酸含量均高于ACP組分。同時，ACP-3-G是一種分子質量為120.6 kDa的多糖聚合物，其單糖組成為GalA（58.859%）、Gal（23.942%）、Ara（9.307%）、Man（0.367%）、Rha（2.384%）和Glc（4.501%）。核磁共振分析發現ACP-3-G是以二取代糖殘基→1)- α -Araf(5→、→1)- α -GalpA(4→、→1)- β -Galp(4→和三取代糖殘基→1,3)- β -GalpA(4→、→1,4)- β -Galp(6→和→1,2)- α -GalpA(4→主鏈連接構成的多糖。最后，秀麗隱桿線蟲模式生物實驗表明，ACP-3-G質量濃度為1 000 μg/mL時，對線蟲壽命、運動能力、抗熱應激和抗氧化應激能力影響效果最好。

多糖樣品抗氧化活性的差異可能與其結構特征有關，包括分子質量、單糖組成和三維結構等。本研究確定了ACP-3-G的單糖組成和比例，發現ACP-3-G中含有大量的GalA，而GalA有可能會提高多糖的抗氧化能力，以及具有較高的分支化水平、較低的分子質量和含Glc的多糖會具有更強的抗氧化能力。螺旋結構會使其具有更強的供氫能力，從而導致更強的抗氧化活性。此外，其單糖組成中還含有Gal、Man、Rha和Ara，多糖鏈具有分支和相互交織的特點。這些可能是增強ACP-3-G在體內抗氧化活性作用的原因。但具體的作用機制仍需進一步探索。因此，未來研究可從闡釋紅陽獼猴桃多糖的結構與抗氧化、抗衰老活性之間的構效關系及揭示其作用機制入手。綜上所述，本研究結果可為解析紅陽獼猴桃多糖的抗氧化與抗衰老機制提供理論依據，并為其資源高值化開發及在抗衰老功能食品與藥物領域的應用奠定基礎。

作者簡介

通信作者：

唐華麗 教授

重慶三峽科技大學

唐華麗，博士，教授，碩士研究生導師。重慶市“三區”科技人才，重慶市營養學會理事，重慶市食品科學技術學會理事。主要從事植物化學物的功效、農產品資源綜合利用與質量控制等領域的學術研究。先后主持重慶市自然科學基金等各級各類科研項目11 項，主研國家自然科學基金等省部級以上項目5 項，發表學術論文50余篇，授權國家專利3 項，獲省部級科研獎勵1 項。先后主持省部級教改項目3 項，校級教改項目4 項。長期擔任《食品化學》《農產品加工與貯運學》等本科及研究生課程的教學工作。先后獲校優秀共產黨員、教學十佳教師、優秀教師、優秀教育工作者、教學質量一等獎、教師講課比賽一等獎等榮譽稱號。

第一作者：

吳應梅 高級實驗師

重慶三峽科技大學

吳應梅，食品化學專業博士，高級實驗師，碩士研究生導師。主要從事植物天然產物提取分離、功能評價、生物利用度提升效應及食藥資源開發與利用研究。主持重慶市科委聯合實施項目1 項、重慶市教委青年項目2 項、魯渝科技協作項目1 項、中央高校基本科研業務項目1 項、校級高層次人才科研啟動項目1 項、校級平臺開放項目1 項、校企合作項目2 項；參研重慶市科委、教委、萬州區科技局等項目10余項。近年來發表學術論文20余篇，其中以第一作者或通信作者發表SCI收錄論文5 篇（SCI二區4 篇）,中文CSCD論文8 篇；申請發明專利3 件，已授權實用新型專利2 件，外觀設計專利4 件。主持校級教改項目1 項，參研重慶市級、校級等教改項目10余項，發表教改論文4 篇，擔任副主編編寫教材3 本。

引文格式：

吳應梅, 徐敏, 劉爽, 等. 紅陽獼猴桃多糖結構解析及對秀麗隱桿線蟲抗衰老作用[J]. 食品科學, 2026, 47(8): 95-103. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20251105-023.

WU Yingmei, XU Min, LIU Shuang, et al. Structural analysis of Actinidia chinensis cv. Hongyang polysaccharides and their anti-aging effect on Caenorhabditis elegans[J]. Food Science, 2026, 47(8): 95-103. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20251105-023.

實習編輯：普怡然；責任編輯：張睿梅。點擊下方閱讀原文即可查看全文。圖片來源于文章原文及攝圖網

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