石莼多糖及其寡糖结构、制备及活性的研究进展

石莼多糖是石莼属海洋绿藻细胞壁的主要成分,其复杂的结构和单糖组成赋予了各种生物活性,如抗病毒、抗炎症、抗凝血、抗氧化等。但是提取得到的石莼多糖的分子量较大,存在溶解度低,生物利用率差等缺点,这很大程度地限制了石莼多糖的高值化开发与有效利用。通过降解石莼多糖得到的低分子量的寡糖产物,即石莼寡糖,不仅能够非常好地保留石莼多糖的多种生物活性,还能够有效地解决溶解度低、生物利用率差等问题。因此,石莼寡糖的制备与活性研究成为海洋生物资源开发研究领域的热点。目前,石莼寡糖主要是通过化学法,物理法和酶法三种降解方式制备得到的。该研究对石莼多糖的化学组成、结构、提取、纯化和降解制备寡糖的方法进行了综述,并对石莼寡糖的生物活性研究进展进行了总结与展望,为石莼多糖及其寡糖的研究提供理论基础并以期为海洋藻类资源的高值化开发与有效利用提供参考。

石莼多糖及其脱蛋白与降解产物的相关性能

测定、对比了石莼多糖及其脱蛋白与降解产物的硫酸根含量、吸湿保湿性及体外抗氧化活性.结果表明,石莼多糖粗品的硫酸根在碱性蛋白酶脱蛋白的过程中损失极显著(P<0.01),而在酸降解过程中不受影响(P>0.05).石莼多糖及其脱蛋白与降解产物均具有较良好的吸湿保湿性.此外,酸降解处理显著提高样品的总抗氧化能力(对ABTS^+·的清除率)和·OH清除力(P<0.05),但对DPPH·、O_2~的清除能力、铁氰化钾还原力的影响不大(P>0.05);而脱蛋白处理使上述5项抗氧化活性均极显著下降(P<0.01).

石莼多糖部分降解工艺优化

采用硫酸降解法对石莼多糖进行部分降解,以50%为目标降解率,探讨了关键因素对石莼多糖降解率的影响,并采用三因素三水平响应面法对其部分降解工艺进行优化。试验结果表明:石莼多糖部分降解的最优工艺条件组合为硫酸溶液浓度0. 30 mol/L、降解温度95℃、多糖浓度7 mg/m L、降解时间1. 0 h,在此条件下石莼多糖降解率为50. 94%。

石莼多糖裂解酶原核表达方法比较

比较不同原核表达载体和受体重组转化表达石莼多糖裂解酶基因的效果。将人工合成的石莼多糖裂解酶基因片段分别酶切接入原核表达载体pColdⅠ质粒和pET-28a(+)质粒,得到重组质粒pColdⅠ-859和pET-28a(+)-859(859代表石莼多糖裂解酶基因),经双酶切测序鉴定后,分别将质粒pColdⅠ-859转入大肠杆菌RP(DE3)感受态细胞,质粒pET-28a(+)-859转入大肠杆菌BL21(DE3)LysS中表达。试验结果显示,前者没有明显表达目的蛋白,后者表达的蛋白经分离纯化、电泳鉴定和Western Blot分析证明目的蛋白表达量较高。本试验经对比研究获得了能充分表达石莼多糖裂解酶的原核表达系统,为批量制备低成本高纯度的石莼多糖裂解酶蛋白提供了参考。

石莼多糖裂解酶的研究进展

石莼多糖(Ulvan)由3-硫酸化鼠李糖,葡糖醛酸,艾杜糖醛酸及一些随机分布的木糖组成。石莼多糖及其降解得到的寡糖在医疗、食品等领域具有广泛的应用前景。为促进对石莼多糖裂解酶这一石莼多糖利用工具的开发,对石莼多糖裂解酶的底物组成,来源分类,序列及进化关系,酶学性质及作用模式,蛋白结构以及作用机制进行了综述,以求对后续石莼多糖裂解酶研究者提供帮助。