电子束辐射提取+降解联用,提升黄精多糖的提取效率与抗氧化活性。李月生教授课题组最新研究成果咸宁市黄精产业向更高附加值方向发展提供了新方案。
黄精,是咸宁市重点经济作物,多糖含量高达14%,是国家标准的2倍,这一突出优势使其在药用、保健、食品开发等多个领域展现出广阔的应用前景,成为当地极具潜力的特色产业。
以崇阳县为例,截至2024年底,种植面积已达8万亩,综合产值高达5亿元,形成了规模化的产业布局。从药用价值来看,黄精富含黄精多糖等活性成分,在增强免疫力、抗疲劳、降血糖等方面功效显著。
为实现科技赋能地方特色产业,李月生教授团队深入咸宁各市县,走访多家中药材上下游企业,包括通山县陌上花开生态农业公司黄精种植园、大畈镇八福康枇杷膏生产加工车间、崇阳县黄精与白及种植园等,全面调研中药材精深加工现状,旨在依托团队在中药材领域的人才与科技优势,加强资源深度开发与综合利用,提升产品附加值,推动产业链的构建与升级。


黄精多糖药用开发长期面临两大瓶颈:一是多糖提取率低,二是多糖分子量过大,难以在生物体内充分发挥功效。为攻克这些技术难题,课题组依托材料辐射改性国地联合工程实验室、辐射化学与功能材料湖北省重点实验室等省部级科研平台,展开了深入的研究。经过不懈努力,课题组基于独有的电子束辐射技术,在解决上述问题上取得了重大突破。
实验表明:电子束辐射促进黄精多糖的提取效率与降解程度呈现显著的剂量依赖性。当辐射剂量从0kGy增至240kGy时,黄精粗多糖提取率从传统方法的17.79%大幅提升至30.16%。这一提升得益于高能电子束辐射引发黄精多糖的定向降解,同时诱导水分子分解产生羟基自由基和超氧阴离子,从而破坏黄精细胞结构,促进多糖释放。

生物活性实验进一步验证了该技术的有效性。实验结果显示,辐射降解显著增强了黄精多糖的ROS清除能力。在体外ROS清除实验中,201kDa多糖的自由基清除率高达92%,显著高于大分子黄精多糖。此外,201kDa多糖可将H₂O₂诱导的细胞内ROS水平从83.67%降至37.00%,细胞存活率提升至91.67%。深入分析其机制,小分子多糖通过降低分子量,避免了高分子量多糖的膜渗透障碍,又保留了足够长的糖链,以维持多官能团协同清除自由基的能力,优化了跨膜吸收效率与抗氧化活性的平衡,该水凝胶展现出卓越的抗氧化性能。
该研究通过创新电子束辐射提取与降解联用技术,显著提升了黄精多糖的提取效率与抗氧化活性,为传统中药多糖的深度开发提供了新的方法和理论依据。研究结合辐射化学与天然药物化学,首次系统研究了电子束对黄精多糖提取-降解-活性的影响,拓展了“电离辐射在中药成分改性中应用”的研究领域,具有重要的学术价值和实践意义。
这一突破性进展无疑为咸宁市黄精产业的升级发展提供了强大的技术支撑,有望推动咸宁黄精产业向更高附加值的方向发展。
这支由 16 人组成的团队,人才结构多元且优势显著,汇聚了省市高层次人才、博士生导师、硕士生导师等,成员涵盖教授、主任医师、副教授等多个职称,博士占比近七成,平均年龄小于 40 岁,形成了学科交叉、专业方向明确、老中青融合的鲜明特色,科研素质高、创新能力强、发展潜力大。
多元合作,产学研协同创新成效显著。团队与嘉鱼县稳健医疗(嘉鱼)有限公司展开深度合作,达成系列合作成果并建立产学研合作基地。

李月生教授对“水凝胶生物医药

产品中试与开发计划”进行汇报
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