低分子量海带岩藻聚糖硫酸酯的清除活性氧自由基和体内抗氧化作用

用化学发光分析法研究了 3种低分子量海带岩藻聚糖硫酸酯 (LMWF M、LMWF -Ⅰ、LMWF -Ⅳ )体外清除超氧阴离子自由基 (O2-· )及羟基自由基 (·OH)的作用 ,并观察了LMWF M对高脂血症大鼠的抗氧化作用。结果表明低分子量海带岩藻聚糖硫酸酯组分均有清除活性氧自由基的能力 ,随体系中LMWF浓度的增加 ,其清除活性氧自由基的能力增强。LMWF -Ⅰ清除自由基的能力最强 ,它对O2-·的IC50 为 0 .0 44mg·mL-1,对·OH的IC50 为 0 .0 6 2mg·mL-1。LMWF M能显著降低高脂血症大鼠血清和组织中LPO含量 (P <0 .0 1) ,增强SOD活力 (P <0 .0 1)。

低分子量海带岩藻聚糖硫酸酯的制备及流感病毒神经氨酸酶抑制活性研究

以海带岩藻聚糖硫酸酯粗多糖为原料,采用Cu2+-H2O2自由基氧化体系结合超滤技术制备低分子量岩藻聚糖硫酸酯。通过比较粗糖质量和H2O2浓度对产物的分子量和化学组成的影响,确定制备高硫酸根高岩藻糖的低分子量岩藻聚糖硫酸酯的最佳条件是:4.5%H2O2与0.026 7mol/L Cu2+降解4.5g岩藻聚糖硫酸酯,得到Fa3(Mw 7.68kDa)和Fb3(Mw 3.89kDa)2个组分,其硫酸根含量较高,为30.32%和32.48%。Fa3组分主要由岩藻糖(64.25%)和半乳糖(30.74%)组成,而Fb3的硫酸根和半乳糖含量高于Fa3,但岩藻糖含量下降。比较发现,H2O2浓度由4.5%上升为9%时,制备的低分子量岩藻聚糖硫酸酯的分子量、岩藻糖含量和硫酸根含量都下降。研究发现Fa3和Fb3对流感病毒神经氨酸酶具有较强的抑制作用,尤其是Fa3组分活性较高。说明分子量对岩藻聚糖硫酸酯的神经氨酸酶抑制活性影响要大于硫酸根含量,而且Fa3组分对流感病毒神经氨酸酶的抑制活性也可能与其单糖组成较均一有关。

不同高级结构墨西哥海参岩藻聚糖硫酸酯调控脂肪细胞分化的构效关系

海参岩藻聚糖硫酸酯(sea cucumber fucoidan,SC-FUC)是海参体壁中的重要活性成分之一。研究表明多糖的生物活性与其高级结构密切相关。本实验旨在研究体外水平下不同高级结构墨西哥海参岩藻聚糖硫酸酯(fucoidan from Holothuria mexicana,Hm-FUC)对脂肪细胞分化活性的影响,以期为SC-FUC的更高效利用及深入开发提供理论依据。本实验以3T3-L1前脂肪细胞为研究对象,采用"传统鸡尾酒法"建立脂肪细胞分化模型,通过四甲基偶氮唑盐法、油红O染色法和逆转录实时荧光定量聚合酶链式反应法系统研究不同高级结构Hm-FUC对3T3-L1前脂肪细胞分化过程的调控作用及其分子机制。结果表明:4种Hm-FUC均可显著抑制3T3-L1细胞的增殖和分化,减少成熟脂肪细胞数目,降低细胞内甘油三酯含量;显著下调脂肪细胞分化关键转录调控因子SREBP1c、PPARγ、C/EBPα的mRNA表达(P<0.05);显著上调Wnt/β-catenin信号通路关键基因LRP5、LRP6、Frz、β-catenin、cmyc、Cyclin D1的mRNA表达(P<0.05),显著下调负调控因子GSK3β的mRNA表达(P<0.05),其中Hm3(210 kDa,无规卷曲短链构象)效果最为显著,但对Wnt10b mRNA表达无显著影响。综上所述,Hm-FUC是通过激活Wnt/β-catenin信号通路,下调脂肪细胞分化关键转录因子的表达从而抑制成脂,其中当分子质量为210 kDa,链构象为无规卷曲短链状时,其抑制脂肪细胞分化活性最强。

相对低分子量海带岩藻聚糖硫酸酯对乙酸慢性胃溃疡的辅助治疗作用

目的研究相对低分子质量岩藻聚糖硫酸酯对慢性乙酸胃溃疡的治疗效果。方法采用慢性乙酸胃溃疡大鼠模型,用灌胃的方式给予相对低分子质量岩藻聚糖硫酸酯(LMW fucoidan)40、100和200mg.kg-1 3个剂量,研究了相对低分子质量岩藻聚糖硫酸酯对胃溃疡大鼠的溃疡指标、氧化程度、NO产生以及MPO的影响。结果灌胃给予LMW fucoidan对大鼠的乙酸胃黏膜损伤有一定辅助治疗作用,与模型组相比胃壁溃疡面积有明显减少。同时对胃组织中的抗氧化酶SOD和GSH-Px有很好的保护作用,显著抑制脂质过氧化产物MDA的产生。与模型组比较,LMW fucoidan组大鼠的胃组织中NO的含量显著上升,MPO的活性显著下降。结论相对低分子质量岩藻聚糖硫酸酯对胃溃疡大鼠的辅助治疗作用与其体内抗氧化活性有关,并通过调节NO产生和炎症细胞的地浸润辅助慢性乙酸胃溃疡的愈合。

海带低分子量岩藻聚糖硫酸酯的制备和抗血小板聚集活性研究

目的研究低分子量海带岩藻聚糖硫酸酯的制备和纯化技术,筛选抗血小板聚集活性的低分子量海带岩藻聚糖硫酸酯。方法以海带硫酸多糖为原料,采用自由基降解和强阴离子交换色谱技术,制备纯化出高硫酸根和高岩藻糖的低分子量岩藻聚糖硫酸酯;采用体外凝血酶诱导血小板聚集模型,筛选出抗血小板聚集活性的低分子量岩藻聚糖硫酸酯。结果强阴离子交换色谱能够有效地将复杂的低分子量海带岩藻聚糖硫酸酯分离纯化,得到4个纯度较高的高硫酸根、高岩藻糖的低分子量多糖,其岩藻糖含量超过85%~95%,硫酸根含量35%以上,分子量在20~30ku。体外抗血小板聚集试验结果证明,这4个高硫酸根高岩藻糖组分的抗血小板聚集活性最高,而低硫酸根组分含有较高的半乳糖、甘露糖和糖醛酸,其抗血小板活性非常低。结论采用自由基氧化降解和强阴离子交换色谱法。

3种低值海参中海参多糖的提取分离及化学组成研究

海参是我国重要的经济水产品,具有多种营养及生理调节功能。海参多糖是海参的主要功效成分之一。文中以3种低值海参-黄玉参(Stichopus naso)、沙参(Holothuria floridana)及土耳其参(Holothuria tubulosa)为实验原料,在利用分子生物学方法确认其种属的基础上,提取其中的海参多糖,并利用阴离子交换层析分离纯化出海参硫酸软骨素及海参岩藻聚糖硫酸酯2种组分。分别采用柱前衍生-HPLC法、离子色谱法及高效凝胶排阻色谱法分析各样品的单糖组成、硫酸根含量及分子质量。结果表明:海参多糖及其组分的化学组成随海参来源的不同而存在差异。

岩藻聚糖硫酸酯降血糖作用机制的研究进展

糖尿病是以高血糖和胰岛素抵抗为特征的内分泌和代谢系统疾病,已成为世界范围内1种普遍疾病。岩藻聚糖硫酸酯(FUC)基于其特定的化学结构,如单糖组成和糖苷键,具有良好的降糖作用和理想的糖尿病治疗潜力。FUC具有多种生物活性,但其结构复杂、高分子量和高黏性的特性限制了其应用,而低分子量岩藻聚糖硫酸酯(LMWF)黏度低、溶解度好,且研究表明LMWF具有更好的降血糖作用,因此LMWF的研究具有重大意义。文章讨论了FUC的结构特征,包括主干结构、糖苷键位置、单糖类型、硫酸盐含量,着重介绍了多糖分子质量和降血糖活性的关联,继而引申出低分子量LMWF降血糖作用及作用机理,以期为明晰岩藻多糖的构效关系及进一步应用提供理论基础。

基于人工神经网络的海参岩藻聚糖硫酸酯酶解模型建立及抗氧化活性研究

本文以海地瓜岩藻聚糖硫酸酯为原料,用自主筛选的海洋细菌Flavobacteriaceae sp. CZ1127产生的FUCase酶解制备低分子质量产物(Am-LMF),随机选取80组酶解数据作为训练样本用于构建误差反向传播神经网络(BP网络),剩余10组作为预测样本检验网络的性能。建立起网络输入为酶浓度和酶解时间,输出为酶解产物分子质量的对数的单隐层BP网络模型(BP-ANNs),通过优化设计,确定BP网络隐层节点数为7,隐层传递函数为logsig,输出层传递函数为purelin,训练函数为trainlm,并固定最优网络权值,使BP-ANNs经74次训练后,均方误差达到0.01以下,经测试网络预测值和实测值的相对误差控制在1.06%以内。经测定,不同分子质量的Am-LMF对超氧阴离子的清除能力具有显著差异。结果表明,本文成功建立了用于分子质量预测的海参岩藻聚糖硫酸酯酶解的人工神经网络,可为今后试验和实际生产中制取不同分子质量的SC-FUC及其构效关系的研究提供依据。

小有刺参硫酸软骨素和岩藻聚糖硫酸酯抗血小板聚集活性的比较

目的从小有刺参中制备纯化硫酸软骨素和岩藻聚糖硫酸酯及各自的低分子量组分,并比较不同结构硫酸多糖的抗血小板聚集活性,揭示海参硫酸多糖抗血小板聚集活性的构效关系。方法利用离子交换色谱和自由基降解技术,从小有刺参中制备硫酸软骨素和岩藻聚糖硫酸酯及各自的低分子量组分。采用体外凝血酶诱导血小板聚集模型,比较不同结构的硫酸软骨素和岩藻聚糖硫酸酯对血小板聚集率的影响。结果 4～60μg/mL硫酸软骨素和低分子量硫酸软骨素具有显著的抑制血小板聚集的活性,在浓度为20μg/mL时对血小板聚集的抑制率高达94.6%和95.3%,且分子量的降低对其活性无影响。比较不同来源的岩藻聚糖硫酸酯的活性发现,在4～60μg/mL浓度范围内,海参与海带来源的岩藻聚糖硫酸酯都显著抑制血小板聚集,且活性没有显著差异,但经过自由基降解后,海参和海带来源的岩藻聚糖硫酸酯的抗血小板聚集活性都显著降低。结论海参硫酸软骨素的抗血小板聚集活性显著高于岩藻聚糖硫酸酯,海参硫酸多糖可以应用于新型抗血小板聚集药物的研究开发。

海带岩藻聚糖硫酸酯对栓塞性脑缺血损伤的保护及作用机制的研究

目的对不同分子量海带岩藻聚糖硫酸酯对大鼠栓塞性脑缺血损伤的保护活性及其作用机制进行研究比较。方法以海带高分子量和低分子量岩藻聚糖硫酸酯为研究对象,采用电刺激造栓法建立大鼠动脉栓塞性脑缺血损伤模型,观察岩藻聚糖硫酸酯对神经行为学评分、脑梗死体积、大脑皮层形态学、血液中花生四烯酸代谢产物(TXB2和6-kelo-PGF1α)、磷脂代谢产物(PA和LPA)和纤溶系统(t-PA和u-PA)的影响。结果静脉注射高分子量和低分子量岩藻聚糖硫酸酯对大鼠栓塞性脑缺血损伤具有很好的保护作用,显著降低神经行为学评分、脑梗死体积和脑皮层神经细胞的损伤,低分子量岩藻聚糖硫酸酯的保护活性是高分子量组分的1/10。岩藻聚糖硫酸酯预防栓塞性脑缺血损伤的作用机理为:抑制TXB2生成,提高6-kelo-PGF1α的水平,抑制LPA的释放,从而抑制血栓的进一步发展;促进t-PA和u-PA的生成从而激活纤溶系统。结论岩藻聚糖硫酸酯在预防栓塞性脑缺血损伤方面具有很好的应用潜质。

PAGE在海洋酸性寡糖分析中的应用

报道了聚丙烯酰凝胶电泳 (PAGE)法测定海洋酸性寡糖如卡拉胶、岩藻聚糖硫酸酯及褐藻胶及其衍生物的方法。实验结果表明 :PAGE对海洋酸性寡糖具有较高的分离能力。电泳后的凝胶经阿利辛蓝 (Alcianblue)染色并用扫描仪保存图象 ,所得图象通过专用分析软件对结果进行数字化分析 ,经和肝素寡糖标准品比较 。

不同性质海洋硫酸多糖的制备及其改善大鼠脂肪肝作用的比较研究

目的探索了不同来源、不同分子量的海洋硫酸多糖对脂肪肝大鼠脂肪代谢的调节作用。方法 SD大鼠随机分为7组,正常对照组、脂肪肝模型对照组、0.1%低分子量海参岩藻聚糖硫酸酯组、0.1%海参岩藻聚糖硫酸酯组、0.2%海参岩藻聚糖硫酸酯组、0.2%海藻岩藻聚糖硫酸酯组、0.2%海参硫酸软骨素组,每组6只。饲料中添加1%乳清酸建立大鼠脂肪肝模型,不同性质海洋硫酸多糖按所给剂量添加于饲料中,连续喂养14d。称量大鼠体重、肝脏、肾脏以及内脏脂肪重量;分别测定大鼠肝脏TC、TG含量。结果结果显示,各种硫酸多糖不影响大鼠正常生长且均可显著降低肝脏TC水平(P<0.01),海藻岩藻聚糖硫酸酯和低分子量海参岩藻聚糖硫酸酯可显著降低肝脏TG水平(P<0.05)。结论海洋硫酸多糖对脂肪肝具有预防和改善效果,在膳食调节脂质代谢方面有较大的应用价值。

3种海参多糖的分离纯化及其化学组成差异分析

提取3种海参中的粗多糖,通过Q Sepharose Fast Flow(QFF)阴离子交换柱分离纯化,得到海参硫酸软骨素(SC-CHS)及海参岩藻聚糖硫酸酯(SC-FUC)2个组分,并比较3种海参多糖的化学组成。对粗多糖、SC-CHS及SC-FUC分别采用高效凝胶排阻色谱法、柱前衍生高效液相色谱法及离子色谱法测定各海参多糖的相对分子质量、单糖组成及硫酸根含量。结果表明,随着海参种类的不同,3种海参SC-CHS相对分子质量之间无显著性差异,均为120kDa左右;各海参SC-FUC相对分子质量存在显著性差异,其中以海地瓜SC-FUC的相对分子质量最大。不同海参多糖葡萄糖醛酸(GlcUA)、氨基半乳糖(GalN)、半乳糖(Gal)及岩藻糖(Fuc)的物质的量比存在显著性差异。各海参SC-CHS的硫酸根含量在29%左右,各海参SC-FUC的硫酸根含量在26%左右。