不同结构褐藻胶寡糖的制备与功效研究进展

褐藻胶是海洋资源中含量较为丰富的多糖类物质之一,采用化学法、物理法、生物法等手段可以将褐藻胶降解为褐藻胶寡糖(alginate oligosaccharides,AOS)。AOS是由α-L-古罗糖醛酸和β-D-甘露糖醛酸组成的直链寡糖,具有抑菌、抗炎、调节免疫力等多种生物活性,这些广泛的生物活性与其结构的多样性密切相关。通过不同降解方法制备的AOS具有不同的糖醛酸组成、聚合度和一些特殊结构,因此,探究AOS结构和功效之间的关系有助于深入挖掘AOS的活性并提高AOS的应用价值。本文综述了不同AOS制备方法的反应机理、产物结构以及AOS结构与功效之间的关系,以期为AOS的开发和应用提供重要依据。

褐藻胶寡糖的酶法定向制备及其结构-功能关系的研究进展

褐藻胶寡糖(alginate oligosaccharides,AOS)是由褐藻胶降解得到的含有2~10个单糖的线性低分子质量聚合物,具有多种生物活性,包括抗炎、抗菌、抗氧化、抗肿瘤、免疫调节等,在医药、食品、饲料和农业等领域有广泛的应用。AOS的生物活性与其结构密切相关,包括降解方式、聚合度、甘露糖醛酸与古罗糖醛酸比值、非还原端结构、分子修饰等。酶法降解褐藻胶可定向制备具有特定单体组成和聚合度的功能性AOS,且产物分布与酶的来源、性质、反应条件等有关。本文系统综述了酶法制备AOS的方法及影响因素,并讨论了褐藻胶寡糖结构-功能的关系,以期为AOS的定向制备和应用提供理论参考。

褐藻寡糖的酶法制备及其在水产养殖中的应用

褐藻寡糖(AOS)是一类由2~10个单糖分子经相同或不同糖苷键连接而成的低分子量聚合物。褐藻胶裂解酶是酶法制备AOS的重要工具,酶法制备的AOS在纯度、性能、结构方面优于其他方法制备的AOS。文章综述了褐藻胶裂解酶的来源、结构及酶学性质,总结了酶法制备的AOS在饲料添加剂、微藻培育、免疫调节、抗氧化和抗菌等水产养殖方面的应用,对褐藻胶裂解酶的研究方向以及AOS在水产养殖中的应用前景进行了展望,为褐藻胶裂解酶、AOS在水产养殖中的应用提供参考。

褐藻胶的酶法降解及其产物的体外免疫活性

本研究以褐藻胶为底物,探究其在褐藻胶酶法降解过程中的分子质量变化以及酶法降解制备褐藻胶低聚糖的工艺参数,并在此基础上,评价了不同分子质量褐藻胶酶解产物的体外免疫活性。结果表明,褐藻胶经褐藻胶裂解酶降解后分子质量显著下降,通过乙醇分级分离可获得3种不同分子质量的降解产物,其重均分子质量分别为13.4、5.73kDa和3.85kDa。单因素试验优化获得酶法制备褐藻胶低聚糖的最适工艺参数为pH7.0、褐藻胶裂解酶用量15U/g(底物质量计)、酶解时间24h,此时,褐藻胶低聚糖得率为28.05%。利用小鼠巨噬细胞模型对褐藻胶及其3种分子质量降解产物的体外免疫活性进行评价,发现褐藻胶及其酶解产物均具有一定的免疫增强活性,且重均分子质量为5.73kDa的酶解组分免疫增强活性最好,优于褐藻胶低聚糖。同时,通过添加巨噬细胞受体蛋白Toll样受体4(Toll-like receptor 4,TLR4)的阻断剂(TAK-242),验证了褐藻胶酶解产物通过诱导巨噬细胞TLR4的分泌,引起级联反应,增加NO、肿瘤坏死因子-α和白细胞介素6的分泌,从而调节巨噬细胞免疫活性。研究结果可为褐藻胶高值化利用提供理论依据。

海洋细菌Pseudoalteromonas sp.01中新型褐藻胶裂解酶AlyPC1的研究

为挖掘新型褐藻胶裂解酶,使其开发成为制备褐藻寡糖的工具酶,本研究中表征了来源于海洋细菌Pseudoalteromonas sp.01的褐藻胶裂解酶AlyPC1。本文作者在生物信息学分析的基础上,对AlyPC1进行了重组表达及酶学性质的研究。序列比对结果显示,AlyPC1是PL7家族第五亚家族的一个褐藻胶裂解酶。酶学性质研究发现:AlyPC1最适反应温度为35℃,将AlyPC1置于5~30℃孵育1 h,仍保留80%以上的酶活;在Tris-HCl缓冲液中,AlyPC1最适反应pH为8.0,当pH在7.5~9.0之间时,酶活保留了90%以上,证明AlyPC1具有良好的温度稳定性以及宽泛的pH耐受性;反应体系中NaCl的含量为200 mmol/L时,AlyPC1的酶活最高;乙二胺四乙酸(EDTA)以及一些金属离子如Mn^(2+)、Zn^(2+)和Ni^(2+)等能够明显抑制AlyPC1的活性。AlyPC1能够降解褐藻胶、polyG以及polyM三种底物,因而说明AlyPC1是一种双功能褐藻胶裂解酶。同时,AlyPC1以内切的形式降解褐藻胶,产生二糖、三糖以及四糖。

饲料中添加褐藻寡糖对脊尾白虾免疫能力的影响

为了探究饲料中添加褐藻寡糖(AOS)对脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)免疫和抵抗二尖梅奇酵母(Metschnikowia bicuspidate)能力的影响,试验设置4个不同褐藻寡糖添加量处理,分别为0 mg/kg(CK)、500 mg/kg(T1)、1000 mg/kg(T2)和2000 mg/kg(T3),在相同条件下饲养60 d。结果表明:T2处理脊尾白虾的终末质量、总质量增长率和特定生长率极显著高于CK(P<0.01);T3处理脊尾白虾存活率极显著高于CK(P<0.01)。相较于CK,T2处理脊尾白虾肝胰腺中SOD活性、肝胰腺和肌肉中ACP活性、肝胰腺和肌肉中AKP活性、肝胰腺中PO活性均极显著提高(P<0.01)。T1处理LGBP基因在脊尾白虾肝胰腺中相对表达量极显著高于CK(P<0.01),T2处理SOD、LGBP基因在脊尾白虾肝胰腺中相对表达量均极显著高于CK(P<0.01),各处理LZM、SR和CTSB基因在脊尾白虾肝胰腺中相对表达量与CK均无显著差异(P>0.05)。表明饲料中添加1000 mg/kg褐藻寡糖可以有效提高脊尾白虾体内部分抗氧化和免疫相关基因的表达量,提高脊尾白虾的抗氧化水平和免疫能力。基因相对表达量检测结果与酶活性检测结果一致。攻毒试验中,T1、T2和T3处理脊尾白虾存活率在第3~5 d均极显著高于CK(P<0.01),但各处理脊尾白虾最终存活率和CK相同,表明褐藻寡糖对二尖梅奇酵母MQ2101具有一定的防控作用,但并不能提高感染后的最终存活率。

弧菌DS32褐藻胶裂解酶基因vralg1的异源表达和酶学性质研究

对从福建省东山湾沉积物样品中筛选到的菌株Vibrio sp. DS32的褐藻胶裂解酶基因vralg1进行克隆和异源表达,并对其酶学性质进行评估。以DS32基因组为模板,克隆褐藻胶裂解酶基因vralg1,构建了pET-vralg1重组表达载体,并在大肠杆菌中实现了异源表达,对重组酶VRALG1的酶学性质、底物特异性和完全降解产物等进行了测定。结果表明:重组酶VRALG1最适温度为35℃,在5~50℃范围内相对酶活力达到80%以上,最适pH为6.5~7.5,在pH为6.0~9.0范围内保温1 h后相对酶活力在90%以上;重组酶VRALG1最大反应速率为5.919 mmol/(L·min),米氏常数为3.712 mmol/L,最适条件下比活力为5.874 U/mg;K^(+)、Cs^(+)、Na^(+)、咪唑和乙醇对酶活性影响较小,5 mmol/L或50 mg/mL浓度下相对酶活力保持90%以上,EDTA对酶的抑制作用明显,1 mmol/L浓度下可使酶完全失活;重组酶VRALG1对海藻酸钠和聚古罗糖醛酸具有较高的降解活性,TLC分析显示产物主要为单糖、二糖和三糖混合物,结合底物特异性分析,推测重组酶VRALG1是具有明显聚古罗糖醛酸偏好性的内切型双功能褐藻胶裂解酶。本研究成功克隆了弧菌DS32中褐藻胶裂解酶基因并实现了其在大肠杆菌中的异源表达,所得重组酶VRALG1具有优良的海藻酸钠降解活性和明显的聚古罗糖醛酸偏好性,可以用于制备低聚合度的褐藻寡糖。

响应面法优化褐藻胶降解菌Cobetia sp.20发酵培养基

为了提高褐藻胶降解菌株Cobetia sp.20产褐藻胶裂解酶的能力,利用响应面法优化其发酵产褐藻胶裂解酶的培养基。首先利用单因素法分别对发酵培养基中的不同碳源、碳源添加量、不同氮源、氮源添加量以及氯化钠添加量、磷酸二氢钾添加量、硫酸镁添加量和pH进行探究,研究各因素对产酶的影响。在单因素实验的基础上,通过Plackett-Burman试验确定Cobetia sp.20发酵培养基中影响产酶的主要因素。通过响应面试验建立回归方程。研究结果表明,Cobetia sp.20最优发酵培养基配方为褐藻胶15.00 g/L、硫酸铵7.50 g/L、氯化钠15.00 g/L、硫酸镁0.50 g/L、磷酸二氢钾5.30 g/L、硫酸亚铁0.01 g/L、pH值7.58。优化后酶活为142.79 U/mL,比优化前提高了26.36%。褐藻胶裂解酶活的提高,为褐藻胶裂解酶的工业化生产提供了参考。

褐藻聚合酚下调TGF-β_(1)/Smads信号通路抑制大肠癌细胞增殖与侵袭

目的探讨褐藻聚合酚(PFFE-A)对大肠癌细胞增殖与侵袭的影响,以及其对转化生长因子β_(1)(TGF-β_(1))及母体抗生物皮肤生长因子同源物2/3(Smad2/3)通路的调控作用。方法细胞分组:依次以50、100、150μmol·L-1的小、中、大剂量的PFFE-A干预细胞,另设立正常对照组细胞。5-乙炔基-2'脱氧尿苷(EdU)染色检测细胞的增殖;Transwell小室检测细胞的侵袭能力;异种种植结肠癌裸鼠模型检测细胞的体内生长与转移能力;实时荧光定量聚合酶链反应(RT-qPCR)检测细胞中上皮间质转化(EMT)相关基因的表达;Western blotting检测细胞中TGF-β_(1)、p-Smad2/3的表达水平。结果与正常对照组比较,PFFE-A小、中、大剂量组细胞的增殖率、侵袭细胞数、肿瘤瘤体质量、病灶转移比例、神经型钙黏附蛋白(N-cadherin)的mRNA的表达、TGF-β_(1)和p-Smad2/3的表达明显下降(P<0.05),E-钙黏蛋白(E-cadherin)的mRNA的表达明显升高(P<0.05),具有明显的剂量依赖性(P<0.05)。结论PFFE-A能抑制肿瘤细胞的EMT过程,抑制大肠癌细胞HT29的体外增殖与侵袭能力,下调其体内生长与转移的能力,这可能是通过下调TGF-β_(1)/Smads信号实现的。

褐藻寡糖对花鲈幼鱼生长和生理指标及肠道组织形态的影响

在饲料中添加低聚糖类益生元可有效提升鱼类的生长和免疫相关性能。褐藻寡糖是一类从海洋褐藻胶中提取的低聚糖类益生元,对水产养殖动物生长和免疫性能改善具有重要作用。为检验褐藻寡糖在花鲈(Lateolabrax maculatus)幼鱼生长与免疫性能方面的应用效果,在基础饲料中按照0、50、100和200 mg·kg-1添加褐藻寡糖配置实验用饲料,开展为期42 d的养殖实验。结果显示,褐藻寡糖添加量为100 mg·kg-1时,花鲈幼鱼的体质量增长率(WGR)和特定生长率(SGR)均最高,分别为(96.50±7.95)%和(1.73±0.09)%·d-1,且能显著上调生长相关基因(gh)的表达(P<0.05);同时,幼鱼肠道肌层厚度、绒毛高度和宽度显著优于对照组(P<0.05),胰蛋白酶(TRY)、淀粉酶(AMS)和脂肪酶(LPS)活性高于对照组。随着褐藻寡糖添加量的增加,花鲈幼鱼肝脏超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和溶菌酶(LZM)活性均显著升高(P<0.05),丙二醛(MDA)含量显著降低(P<0.05)。可见,添加褐藻寡糖能显著提升花鲈幼鱼的机体免疫水平,并对其生长有一定的促进作用。研究结果可为制定褐藻寡糖促进花鲈健康生长的使用策略提供理论参考。

不同方法制备的海带褐藻糖胶得率及品质的比较

为建立褐藻中活性多糖褐藻糖胶的标准制备工艺,本研究以海带为原料,选择高温高压提取、酸提取、微波提取(M400 W、M500 W、M600 W)3种方法,分别使用氯化钙沉淀(CP)和乙醇沉淀(GAP)脱除褐藻胶,再使用高浓度乙醇进行醇沉,得到褐藻糖胶。比较了10种提取条件下海带褐藻糖胶的得率,对提取得到的褐藻糖胶的总糖、总酚、蛋白质、糖醛酸、硫酸基含量进行测定,并对其Fe3+还原能力及ABTS+、DPPH自由基清除能力进行研究,并对上述测定结果进行相关性分析,筛选出高得率、高纯度、抗氧化活性好的褐藻糖胶制备方法。结果表明,酸提取-钙沉(AE-CP)和微波提取-钙沉(M400 W-CP、M500 W-CP、M600 W-CP)褐藻糖胶得率分别为3.821%、3.516%、3.376%、2.998%,硫酸基含量分别为17.734%、23.872%、23.376%、22.149%,蛋白质和总酚含量均在1%以下,糖醛酸含量低于10%,Trolox当量(ABTS+自由基清除能力)分别为5.637、5.336、6.567、5.616μg/mg,均为理想的褐藻糖胶制备方法。其中,微波提取-钙沉法具有耗时短、溶剂用量少的特点,符合绿色加工的要求。本研究系统地考察了褐藻糖胶制备方法对其得率和品质的影响,建立了高得率、高纯度、高抗氧化活性褐藻糖胶的制备工艺。

一种新型褐藻胶裂解酶及其截短体对酶学性质的影响

褐藻寡糖是褐藻胶的降解产物,因独特的理化性质而具有抗肿瘤、促进生长和调节免疫等功效,受到广泛关注。为了挖掘更高效的褐藻胶裂解酶用于制备褐藻寡糖,对采集于海边土壤中的微生物进行筛选,以获得能够降解褐藻胶的菌株,并从其基因组中克隆表达出褐藻胶裂解酶,考察酶的催化特性。结果发现:从Paenibacillus lautus A2中鉴定出的一种新颖的褐藻胶内切酶AlgC2m,含有439个氨基酸,与PL7家族的AlgL仅有38%的最高序列一致性,其N端的碳水化合物结合模块(CBM32)和C端催化域(CD)通过一个连接子连接。AlgC2m和其截短体AlgC2m-CD降解褐藻酸钠的酶活分别为331.05和82.47 U/μmol,最适温度分别为45和30℃。另外,AlgC2m-CD对聚α-L-古罗糖醛酸(polyG)具有更明显的偏好性,酶解产物除二糖和三糖外,还有聚合度更高的四糖。

褐藻胶寡糖对绿豆芽品质的影响

将绿豆浸泡在浓度不同的褐藻胶寡糖溶液(浓度分别为0.001、0.01、0.1和1μg/mL)中,测定发芽后绿豆芽的产量(鲜重和芽长),并确定其主要营养成分及抗氧化成分含量、抗氧化活性以及抗氧化酶的活性。结果显示,褐藻胶寡糖对绿豆芽生长有明显促进作用,能减少绿豆芽中植酸的含量;可提高可溶性蛋白、维生素C、总多酚及各组分多酚、总黄酮及各组分黄酮的含量;显著提高过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的酶活力,从而提高了绿豆芽清除DPPH、H_(2)O_(2)和羟自由基的能力。结果表明,以浓度0.01μg/mL的褐藻胶寡糖为最佳。本研究可为褐藻胶寡糖改善绿豆芽品质提供一定的理论依据。

褐藻寡糖对肉鸡生长性能、免疫器官指数、血清抗氧化指标和肠道健康的影响

本试验旨在研究褐藻寡糖(AOS)对肉鸡生长性能、免疫器官指数、血清抗氧化指标和肠道健康的影响。试验分别用100、200和800 U的褐藻胶裂解酶PDE9水解褐藻酸钠制备不同分子量的AOS,之后使用高效分子排阻色谱方法测定AOS的重均分子量,得出3种AOS的重均分子量分别为23981、5038和3766 u,依次标记为高分子量、中分子量和低分子量。然后选取体况一致和体重接近的1日龄爱拔益加(AA)雄性肉鸡280只,随机分为4组,每组7个重复,每个重复10只。对照组(CON组)饲喂基础饲粮,试验组分别在基础饲粮中添加200 mg/kg低分子量(AL组)、中分子量(AM组)和高分子量(AH组)的AOS。试验期40 d。结果表明:1)与CON组相比,AL组、AM组和AH组肉鸡40日龄体重均显著提高(P<0.05),1~40日龄和21~40日龄平均日增重(ADG)均显著提高(P<0.05);AL组和AM组肉鸡20日龄体重均显著提高(P<0.05),1~20日龄ADG均显著提高(P<0.05),1~20日龄料重比(F/G)均显著降低(P<0.05)。2)与CON组相比,AL组肉鸡20日龄肝脏指数显著降低(P<0.05);AM组和AH组肉鸡20日龄法氏囊指数均显著提高(P<0.05)。3)与CON组相比,AH组肉鸡空肠隐窝深度(CD)有降低趋势(P=0.084),空肠钠-葡萄糖共转运蛋白1(SGLT1)、锌转运蛋白1(ZnT1)、闭锁小带蛋白-1(ZO-1)、黏蛋白2(mucin-2)和闭合蛋白(occludin)的mRNA相对表达量均显著提高(P<0.05),空肠封闭蛋白-3(claudin-3)的mRNA相对表达量有提高趋势(P=0.081)。4)与CON组相比,AH组肉鸡盲肠扁桃体白细胞介素-10(IL-10)、白细胞介素-17(IL-17)和白细胞介素-1β(IL-1β)的mRNA相对量表达均显著降低(P<0.05)。5)与CON组相比,AH组肉鸡盲肠微生物β多样性差异有显著性趋势(P=0.055),且AH组盲肠拟杆菌属、瘤胃球菌科UCG-005、瘤胃梭菌属、考拉杆菌属、帕拉苏特氏菌属、弯曲杆菌属、鸡杆菌属和埃希氏-志贺氏菌属的相对丰度显著提高(P<0.05)。综上所述,饲粮中添加不同分子量AOS均能有效提高肉鸡生长性能;其中,高分子量AOS在制备中所需的酶量更少,生产成本相对更低,且能增强肉鸡免疫功能和改善肠道健康。

褐藻寡糖对低初生重断奶仔猪抗氧化能力、免疫功能和肠道上皮屏障的影响

本试验旨在研究褐藻寡糖(AOS)对低出生重(LBW)断奶仔猪抗氧化能力、免疫功能以及肠道上皮屏障的影响。试验共选取108头28日龄断奶仔猪,其中36头为正常初生重(NBW)仔猪,作为NBW组,72头为LBW仔猪,将这72头LBW仔猪随机分为LBW组、AOS组。每组设6个重复,每个重复6头猪。NBW组、LBW组饲喂基础饲粮,AOS组在基础饲粮中添加500 mg/kg AOS。试验期28 d。结果显示:1)LBW组和AOS组的平均日增重和平均日采食量显著低于NBW组(P<0.05)。2)与LBW组相比,AOS组血清中低密度脂蛋白胆固醇含量显著降低(P<0.05)。3)与LBW组相比,AOS组血清中过氧化氢酶、超氧化物歧化酶活性和总抗氧化能力显著提高(P<0.05)。4)LBW组血清中白细胞介素-6、肿瘤坏死因子-α含量显著高于NBW组和AOS组(P<0.05);AOS组猪血清中免疫球蛋白M含量显著高于LBW组和NBW组(P<0.05)。5)与LBW组相比,AOS组空肠和回肠绒毛高度、绒毛高度/隐窝深度比值显著增加(P<0.05),回肠黏膜中紧密连接相关基因闭锁小带蛋白-1(ZO-1)、封闭蛋白-1(Claudin-1)和闭合蛋白(Occludin)的mRNA相对表达量显著提高(P<0.05)。以上结果表明,AOS能通过调节LBW断奶仔猪的抗氧化能力、免疫功能和肠道上皮屏障完整性改善机体健康。

微泡菌QZHA1褐藻胶裂解酶MAAL1的酶学性质研究

为探究Microbulbifer sp.QZHA1褐藻胶裂解(Escherichia coli)酶MAAL1的酶学性质,将褐藻胶裂解酶基因maal1构建至pET-28a表达载体并利用大肠杆菌BL21(DE3)进行异源表达。研究发现:重组酶MAAL1与来源于Microbulbifer sp.ALW1菌株的褐藻胶裂解酶(WP_23625014.1)同源性最高,为93.69%,且与PL7家族蛋白聚为一支;重组酶MAAL1最适温度为35℃,最适pH为7.5,在pH为5.5~10.5范围内保存24 h仍能保持60%以上的酶活力;MAAL1具备良好的耐有机溶剂特性,在测试的9种有机溶剂中,除异丙醇外,其他有机溶剂在添加量达到30%(体积分数)后,酶活力依然保持在59%以上;重组酶MAAL1最适条件下酶活力为4.3 U/mg,米氏常数(K_(m))值为1.08 mg/mL,最大反应速率(V_(max))为4.75 mg/(mL·min),催化常数(Kcat)值为4.52 s^(-1);重组酶MAAL1对聚β-D-甘露糖醛酸(polymannuronic acid,PolyM)具有底物特异性,对聚α-L-古罗糖醛酸(polyguluronic acid,PolyG)无降解能力;薄层层析分析显示,MAAL1降解海藻酸钠的主要终产物是单糖、二糖和三糖,降解PolyM的主要终产物是二糖和三糖,降解MG杂合片段(heteropolymeric MG blocks,PolyMG)的主要终产物为单糖和二糖,故MAAL1是一种内切型聚甘露糖醛酸裂解酶。重组酶MAAL1具有良好的pH和有机溶剂耐受性,对PolyM具有底物特异性且不降解PolyG,该特性褐藻胶裂解酶首次在微泡菌属中被发现,该酶可为制备甘露糖醛酸寡糖(mannuronate oligosaccharides,MAOS)提供新的候选用酶。

褐藻多糖调控肠道微生态作用机制研究进展

肠道作为机体最大的免疫器官,用以维持机体健康,而肠道微生态的失衡则易使机体出现代谢紊乱、免疫低下、炎症性肠病、病毒感染甚至组织癌变等情况。而褐藻来源的多糖可作为外源性益生元,通过保护肠道屏障、激活肠道免疫、调节肠道菌群和改变代谢产物构成等方式维持肠道稳态,从而维护机体健康。本文综述了褐藻多糖的化学组成和结构表征对肠道微生态的影响及其作用机制,并提出提高多糖得率和纯度、深入研究褐藻多糖构效关系与作用机制等未来发展建议,以期为推进褐藻多糖的开发与应用提供有益参考。

褐藻多糖的提取及生物活性研究进展

海洋来源的天然产物种类丰富,生物活性优良,在寻找新型治疗药物和保健功能品上具有巨大的潜力。褐藻是我国主要养殖的一类经济藻类,也是获取天然产物的良好来源。褐藻多糖是褐藻主要活性成分之一,由于其复杂的组分和结构,使其具有多种生物活性,如抗氧化、抗炎、免疫调节、抗肿瘤、抗菌、抗病毒、抗糖尿病等。因此,褐藻多糖的提取和活性研究成为海洋生物资源开发与利用领域的热点。该文就近5年来国内外有关褐藻多糖的提取方法及主要的生物活性研究进行综述,对比了各种提取方法的优劣,论述了褐藻多糖的生物学功能及作用机理,分析了可能相关的影响因素,并对目前和未来的褐藻多糖研究进行了总结与展望,以期为促进褐藻多糖的生产和应用提供参考。

褐藻寡糖对慢性不可预知温和应激诱导的斑马鱼抑郁样行为及肠道菌群的影响

目的:探究褐藻寡糖(AOS)对慢性不可预知温和应激(CUMS)模型斑马鱼抑郁样行为及肠道菌群的影响。方法:将野生型AB品系斑马鱼随机分为正常组、模型组、阳性对照组和AOS低、中、高剂量(AOS-L、AOS-M、AOS-H)组,每组24尾。除正常组外,其余各组均接受14 d的CUMS建立斑马鱼抑郁样模型。除正常组和模型组给予等体积饲养水外,其余各组于第8天开始每天浸泡60 min相应浓度的AOS。14 d后,采用新型水箱测试(NTT)和明暗箱测试(LDB)进行行为实验,酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测脑组织中5-羟色胺(5-HT)和去甲肾上腺素(NE)水平,16s r RNA测序检测肠道菌群变化。结果:与模型组比较,在NTT中,阳性对照组和AOS-H组斑马鱼第1次进入顶部潜伏期显著缩短,在顶部的时间显著延长,进入顶部的次数显著增加(均P<0.01),活动范围扩大。与模型组比较,在LDB中,阳性对照组和AOS-H组斑马鱼第1次进入光亮区域的潜伏期显著缩短,AOS-M组和AOS-H组在光亮区域的持续时间显著延长,阳性对照组和AOS各剂量组进入光亮区域的次数显著增加(P<0.05或P<0.01)。与正常组比较,模型组体质量指数、5-HT和NE水平显著降低(P<0.01)。与模型组比较,AOS-M组、AOS-H组体质量指数显著增加(P<0.05或P<0.01);阳性对照组和AOS-H组5-HT水平显著提高(P<0.01)。AOS可以提高肠道菌群丰富度和多样性,调节群落组成结构。在门水平上,调节变形菌门、放线菌门、梭杆菌门和厚壁菌门等菌门的相对丰度。在属水平上,调节鲸杆菌属、气单胞菌属、邻单胞菌属、未分类根瘤菌属和根瘤菌属菌群等菌属的相对丰度。影响肠道中碳代谢、嘌呤代谢和丙酮酸代谢等代谢功能及相关物质转运过程。结论:AOS能改善CUMS斑马鱼抑郁样行为,增加体质量指数,其作用与调节神经递质、肠道菌群组成及其代谢和物质转运功能有关。

褐藻寡糖与肠道菌群在肥胖中的研究进展

近年来,肥胖已成为严重的全球性公共卫生问题。肠道菌群被认为是调节宿主健康的主要因素,更被认为是参与维持能量稳态和预防治疗肥胖的关键因素。在这里,我们将报告肥胖的流行现状和影响因素、肠道菌群的组成和疾病的联系、肠道菌群代谢产物与肥胖的联系以及益生元褐藻寡糖与肥胖的联系。益生元能够被肠道菌群所利用,增加有益菌减少有害菌改善肥胖及其相关代谢紊乱。但尚未有研究表明益生元褐藻寡糖是否能够调控色氨酸代谢通路改善肥胖相关代谢综合征,这为其提供了研究思路。我们希望这能为褐藻寡糖开发利用提供理论基础和灵感。