《食品科学》：重庆三峡科技大学唐华丽教授等：红阳猕猴桃多糖结构解析及对秀丽隐杆线虫抗衰老作用

衰老是生物体发育过程中不可避免的生理现象，其与多种年龄相关疾病的发生有关，包括心血管疾病、糖尿病、癌症等。研究发现，衰老可能由氧化损伤引起，氧化应激是指细胞抗氧化防御系统和活性氧（ROS）之间产生的不平衡状态。这种不平衡会导致ROS水平升高，从而加速细胞衰老。基于衰老的氧化应激理论，与年龄相关的功能损失是ROS和NO对生物大分子氧化损伤积累的结果。因此，以植物多糖为原料，开发新型天然抗氧化剂以延缓机体衰老具有重要意义。

红阳猕猴桃（Actinidia chinensis cv. Hongyang）又称红心猕猴桃、红心奇异果，它是四川省自然资源科学研究院从野生猕猴桃的实生单株中筛选出来的珍稀优良品种，富含维生素、氨基酸、矿物质、胡萝卜素及多种生物活性成分，特别是多糖类化合物，具有抗癌、抗氧化、免疫调节和降血糖等生理作用。目前，国内外对于红阳猕猴桃多糖活性方面的相关研究已有报道，但研究相对较少。例如，He Jingliu等从红阳猕猴桃中提取红阳猕猴桃多糖，发现红阳猕猴桃多糖具有显著的体外自由基清除能力。夏陈等研究结果表明，红阳猕猴桃多糖能对癌细胞增殖有抑制作用。

秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）与传统模型生物如大鼠、小鼠或果蝇相比，具有寿命短、成本低、繁殖速度快、易于观察等优点。此外，秀丽隐杆线虫作为首个完成全基因组测序的多细胞模式生物，约有40%的基因与人类基因存在序列同源性，65%以上的基因则与人类基因具有功能相关性，这一特性使其成为研究衰老及相关分子机制的理想模式生物。近年来，线虫模型已被广泛应用于抗衰老、延长寿命、抗氧化、毒性实验和脂肪代谢等领域的研究。如王晋等利用从虾头和虾壳中提取出的抗氧化肽饲喂线虫，发现在热应激条件下线虫的存活率和寿命均得到提高。

基于前期课题组研究表明，红阳猕猴桃粗多糖（ACP）具有一定的体外抗氧化活性，为进一步探究其具体结构和抗氧化与抗衰老作用，重庆三峡科技大学生物与食品工程学院的吴应梅、徐敏和唐华丽*等人采用DEAE-52纤维素柱对ACP进行初步纯化，获得红阳猕猴桃多糖（ACP-3），再通过Sephadex G-100凝胶柱进行二次纯化获得高纯度多糖组分（ACP-3-G），并结合高效液相色谱（HPLC）、高效凝胶渗透色谱（HPGPC）和核磁共振对ACP-3-G进行结构解析。最后，以秀丽隐杆线虫为模式生物，评价ACP-3-G对秀丽隐杆线虫寿命、运动能力、抗热应激和抗氧化应激能力各项生理指标的影响，以期为红阳猕猴桃资源的综合利用提供思路，为抗氧化、抗衰老功能健康食品的开发提供理论基础。

1 ACP的纯化结果

由超声辅助提取法提取红阳猕猴桃多糖，经真空冷冻干燥后获得ACP，得率为（16.23±0.38）%。采用DEAE-52纤维素柱对ACP初步纯化后获得ACP-3，得率为（63.02±1.14）%。将ACP-3用Sephadex G-100凝胶柱进行二次纯化，获得ACP-3-G，得率为（73.42±1.74）%。

2 ACP-3-G理化指标分析

ACP和ACP-3-G的多糖质量分数分别为（40.20±1.74）%和（75.21±0.94）%；ACP和ACP-3-G糖醛酸质量分数分别（5.09±0.32）%和（9.07±0.54）%。ACP-3-G组分中多糖和糖醛酸含量均高于ACP组分。

3 ACP-3-G的分子质量

以不同分子质量右旋糖酐标准品相对分子质量的对数值为纵坐标、色谱峰的保留时间（t）为横坐标进行线性回归分析，得到峰位分子质量（mp）校正曲线lg mp＝－0.167 8t+10.629 1（R2＝0.991 6）、重均分子质量（mw）校正曲线lg mw＝－0.176 1t+11.029 9 （R2＝0.992 7）和数均分子质量（mn）校正曲线lg mn＝－0.167 4t+10.536 1（R2＝0.993 7）。

由图1可知，ACP-3-G呈现相对对称的峰形。ACP-3-G是一种分子质量为120.6 kDa的多糖聚合物，且分散系数（mw/mn）为1.58，表明其分子质量分布较为均一，纯度较高。此外，ACP-3-G纯度高达92.75%。在韩乔泓的研究中，红阳猕猴桃多糖分子质量为539 kDa，与本研究所得结果存在一定差异，这可能由样品预处理方式及猕猴桃产地不同所致。

4 ACP-3-G的单糖组成

ACP-3-G各单糖组成含量如表1和图2所示。ACP-3-G的主要成分为GalA（占比58.859%）、Gal（占比23.942%）和Ara（占比9.307%），微量成分为Man（占比0.367%）、Rha（占比2.384%）和Glc（占比4.501%）。在He Jingliu等研究中，红阳猕猴桃多糖主要成分由Gal、GalA和Ara单糖组成，与本研究结果一致。

5 ACP-3-G核磁共振分析

通过端基质子信号化学位移判断ACP-3-G糖苷键类型。如图3a所示，ACP-3-G共有8 个H-1端基信号，其中4.88、4.56、5.16、4.40、4.52、5.01、4.46、5.33标记为A-H，通过H-1端基信号判断，ACP-3-G既有α糖苷键又有β糖苷键。图3b中的异头碳信号峰为100.38、104.29、109.19、103.35、104.23、107.35、103.08、99.45，结合COSY、HSQC、HMBC和NOESY分析，对ACP-3-G中各个糖残基的信号进行归属。对于残基A：δH-1/δC-1为4.88/100.38。在COSY谱图上发现H-1（δ 4.88）与δ 3.64有明显的相关信号（图4a），因此确定δ 3.64为H-2信号；在HSQC谱图上找到对应的C-2信号为δ 67.70 （图4b），则δH-2/δC-2为3.64/67.70。在COSY谱图中发现δ 3.92与δH-2有相关性，因此确定δ 3.92为H-3信号；根据H-3信号在HSQC谱图上找到对应的C-3信号为δ 67.84，则δH-3/δC-3为3.92/67.84，以此类推，确定H-4/C-4、H-5/C-5、C-6的化学位移分别为δ 4.38/78.96、δ 5.01/70.50、δ 170.61。与文献[26]进行比较，该残基碳氢信号 与→1)-α-GalpA(4→基本一致，结合单糖组成结果分析，将残基A归属为→1)-α-GalpA(4→。同理，将其余残基一一归属，结果如表2所示。

通过COSY（图4a）、HMBC（图4c）和NOESY（图4d）谱图推测糖残基之间的连接顺序。在COSY谱图和HMBC谱图中，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）信号表明，ACP-3-G多糖主链结构由二取代糖残基→1)-α-Araf(5→、→1)-α-GalpA(4→、→1)-β-Galp(4→和三取代糖残基→1,3)-β-GalpA(4→、→1,4)-β-Galp(6→和→1,2)-α-GalpA(4→连接构成。此外，根据信号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），可进一步推断ACP-3-G多糖通过三取代糖残基为连接点形成3 条侧链，这些信号揭示了部分糖残基间的连接顺序，因此推测ACP-3-G可能存在如图5所示的结构。

6 ACP-3-G的抗衰老活性分析

6.1 ACP-3-G对秀丽隐杆线虫寿命的影响

秀丽隐杆线虫的寿命是评价衰老的重要指标。如图6和表3所示，经不同质量浓度（10、50、100、500、1 000 μg/mL）ACP-3-G干预后，秀丽隐杆线虫的平均寿命与最长寿命较对照组均延长。其中，线虫的平均寿命分别延长了10.00%、30.00%、36.70%、63.30%和70.00%，且100、500、1 000 μg/mL ACP-3-G相比对照组均有显著差异（P＜0.05）。500、1 000 μg/mL ACP-3-G对线虫平均寿命的影响无显著差异。此外，ACP-3-G还能提高线虫的最长寿命，对照组最长寿命为（21.00±0.58）d，ACP-3-G组的最长寿命达到（26.00±1.52）d。1 000 μg/mL ACP-3-G对线虫寿命具有较好的延长效果。

6.2 ACP-3-G对秀丽隐杆线虫运动能力的影响

衰老可导致肌肉退化，随着年龄的增长，其运动能力逐渐下降。如图7所示，经过ACP-3-G干预后线虫摆头次数及弯曲频率与对照组相比均有一定程度提高。其中，对照组的平均摆头次数和弯曲频率分别为（29.4±0.57）次和（6.93±0.21）次，在10、50、100、500、1 000 μg/mL ACP-3-G干预下，线虫摆头次数和弯曲频率分别提高了5.44%、7.24%、11.33%、15.85%、18.13%和14.43%、21.21%、22.22%、45.74%、48.63%，且与对照组相比均具有显著差异（P＜0.05）。500、1 000 μg/mL ACP-3-G对线虫运动能力的影响差异不显著。当ACP-3-G质量浓度为1 000 μg/mL时，线虫的运动能力最强，与ACP-3-G干预的线虫寿命研究结果相印证。

6.3 ACP-3-G对秀丽隐杆线虫抗热应激的影响

高温可导致生物体内ROS水平升高，破坏自由基代谢水平，引发氧化应激，进而加速衰老。在35 ℃条件下，ACP-3-G对线虫抗热应激能力影响如图8和表4所示。经过ACP-3-G干预的线虫抗热应激能力均有明显提高，对照组线虫的平均寿命为（11.67±0.33）h， 在10、50、100、500、1 000 μg/mL ACP-3-G干预下，线虫平均寿命分别延长了2.80%、8.60%、12.90%、27.10%和31.36%，且100、500、1 000 μg/mL ACP-3-G对比对照组均具有显著差异（P＜0.05）。500、 1 000 μg/mL ACP-3-G对线虫热应激的平均寿命无显著差异。此外，ACP-3-G还能延长线虫的最长寿命，对照组最长寿命为（12.00±1.53）h，ACP-3-G组的最长寿命达到（21.00±1.53）h。1 000 μg/mL ACP-3-G对线虫热应激的保护作用最好，对线虫寿命具有较好的延长效果。

6.4 ACP-3-G对秀丽隐杆线虫抗氧化应激的影响

ACP-3-G对线虫抗氧化应激能力的影响如图9和表5所示。经过ACP-3-G干预的线虫抗氧化应激能力均有明显提高，对照组平均寿命为（61.67±1.21）h，在10、50、100、500、1 000 μg/mL ACP-3-G干预下，线虫平均寿命分别延长了5.40%、16.22%、27.01%、43.23%和48.63%，且50、100、500、1 000 μg/mL ACP-3-G对比对照组均具有显著差异（P＜0.05）。500、1 000 μg/mL ACP-3-G对氧化应激线虫平均寿命的影响差异不显著。对照组的最长寿命为（120.00±5.29）min，而ACP-3-G组的最长寿命达到（240.00±15.28）min，说明ACP-3-G能提高线虫抗氧化应激能力。当ACP-3-G质量浓度为1 000 μg/mL时，对线虫抗急性氧化应激的能力最强。

7 讨论与结论

本研究以ACP-3-G为研究对象，结合HPGPC、HPLC和核磁结果分析了ACP-3-G具体结构，以秀丽隐杆线虫为模式生物，评价10、50、100、500、1 000 μg/mL ACP-3-G对其寿命、运动能力、抗热应激和抗氧化应激能力各项生理指标的影响。结果显示：通过Sephadex G-100凝胶柱二次纯化的ACP-3-G得率为（73.42±1.74）%，且ACP-3-G组分中多糖和糖醛酸含量均高于ACP组分。同时，ACP-3-G是一种分子质量为120.6 kDa的多糖聚合物，其单糖组成为GalA（58.859%）、Gal（23.942%）、Ara（9.307%）、Man（0.367%）、Rha（2.384%）和Glc（4.501%）。核磁共振分析发现ACP-3-G是以二取代糖残基→1)- α -Araf(5→、→1)- α -GalpA(4→、→1)- β -Galp(4→和三取代糖残基→1,3)- β -GalpA(4→、→1,4)- β -Galp(6→和→1,2)- α -GalpA(4→主链连接构成的多糖。最后，秀丽隐杆线虫模式生物实验表明，ACP-3-G质量浓度为1 000 μg/mL时，对线虫寿命、运动能力、抗热应激和抗氧化应激能力影响效果最好。

多糖样品抗氧化活性的差异可能与其结构特征有关，包括分子质量、单糖组成和三维结构等。本研究确定了ACP-3-G的单糖组成和比例，发现ACP-3-G中含有大量的GalA，而GalA有可能会提高多糖的抗氧化能力，以及具有较高的分支化水平、较低的分子质量和含Glc的多糖会具有更强的抗氧化能力。螺旋结构会使其具有更强的供氢能力，从而导致更强的抗氧化活性。此外，其单糖组成中还含有Gal、Man、Rha和Ara，多糖链具有分支和相互交织的特点。这些可能是增强ACP-3-G在体内抗氧化活性作用的原因。但具体的作用机制仍需进一步探索。因此，未来研究可从阐释红阳猕猴桃多糖的结构与抗氧化、抗衰老活性之间的构效关系及揭示其作用机制入手。综上所述，本研究结果可为解析红阳猕猴桃多糖的抗氧化与抗衰老机制提供理论依据，并为其资源高值化开发及在抗衰老功能食品与药物领域的应用奠定基础。

作者简介

通信作者：

唐华丽 教授

重庆三峡科技大学

唐华丽，博士，教授，硕士研究生导师。重庆市“三区”科技人才，重庆市营养学会理事，重庆市食品科学技术学会理事。主要从事植物化学物的功效、农产品资源综合利用与质量控制等领域的学术研究。先后主持重庆市自然科学基金等各级各类科研项目11 项，主研国家自然科学基金等省部级以上项目5 项，发表学术论文50余篇，授权国家专利3 项，获省部级科研奖励1 项。先后主持省部级教改项目3 项，校级教改项目4 项。长期担任《食品化学》《农产品加工与贮运学》等本科及研究生课程的教学工作。先后获校优秀共产党员、教学十佳教师、优秀教师、优秀教育工作者、教学质量一等奖、教师讲课比赛一等奖等荣誉称号。

第一作者：

吴应梅 高级实验师

重庆三峡科技大学

吴应梅，食品化学专业博士，高级实验师，硕士研究生导师。主要从事植物天然产物提取分离、功能评价、生物利用度提升效应及食药资源开发与利用研究。主持重庆市科委联合实施项目1 项、重庆市教委青年项目2 项、鲁渝科技协作项目1 项、中央高校基本科研业务项目1 项、校级高层次人才科研启动项目1 项、校级平台开放项目1 项、校企合作项目2 项；参研重庆市科委、教委、万州区科技局等项目10余项。近年来发表学术论文20余篇，其中以第一作者或通信作者发表SCI收录论文5 篇（SCI二区4 篇）,中文CSCD论文8 篇；申请发明专利3 件，已授权实用新型专利2 件，外观设计专利4 件。主持校级教改项目1 项，参研重庆市级、校级等教改项目10余项，发表教改论文4 篇，担任副主编编写教材3 本。

引文格式：

吴应梅, 徐敏, 刘爽, 等. 红阳猕猴桃多糖结构解析及对秀丽隐杆线虫抗衰老作用[J]. 食品科学, 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.

实习编辑：普怡然；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网

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