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。

基于转录组学分析肠道菌群发酵褐藻胶寡糖对沙门氏菌的作用机制

为探究褐藻胶寡糖(Alginate oligosaccharides,AOS)在肠道环境中对沙门氏菌的影响,使用酶解法获得AOS,评价AOS的体外模拟消化特征,利用体外模拟发酵模型对鸡肠道菌群发酵AOS过程中的细菌总数和沙门氏菌总数定量,并利用转录组学分析沙门氏菌在肠道环境中对AOS的响应。结果表明,在模拟胃肠液中,AOS还原糖含量和分子质量都没有明显变化,AOS不易被消化。当AOS被肠道细菌发酵时,菌群中沙门氏菌的相对丰度从4.6%降到1.1%。转录组学和实时荧光定量PCR分析表明,沙门氏菌鞭毛组装、双组分系统、侵染、毒力关键基因的表达量下调。可见,AOS的肠道菌群代谢产物可以抑制沙门氏菌的生长和毒性。

制备褐藻胶寡糖-O-香叶醇的表征及抑制霉变效果研究

本研究采用香叶醇改性褐藻胶寡糖制备得到褐藻胶寡糖-O-香叶醇(AOS-O-Ger),作为一种新型的抑霉剂应用于大豆储藏过程中。对制备的褐藻胶寡糖-O-香叶醇进行紫外可见吸收光谱、傅里叶变换近红外光谱、核磁氢谱、X-射线衍射图谱表征,结果显示褐藻胶寡糖-O-香叶醇成功制备。探究了褐藻胶寡糖-O-香叶醇的抑菌性,发现对青霉和黄曲霉有明显的抑制作用,且香叶基溴与褐藻胶寡糖摩尔比为3∶1的褐藻胶寡糖-O-香叶醇抑菌性最好。将褐藻胶寡糖-O-香叶醇应用于水质量分数为14%的大豆中,于35℃、80%相对湿度下储藏60 d,发现褐藻胶寡糖-O-香叶醇可以控制大豆真菌菌落总数在6.3×10^(3) CFU/g以下,且减缓了大豆品质的劣变。研究结果表明褐藻胶寡糖-O-香叶醇在大豆储藏过程中能有效抑制霉变,并维持大豆的品质。

褐藻胶寡糖对豌豆种子萌发和幼苗的某些生理特性的影响

褐藻胶寡糖(ADO)对豌豆种子萌发和幼苗生长有促进作用,种子发芽率升高,幼苗高度.根长、生物量均有增加;幼苗叶中叶绿素含量增高;叶片净光合速率、胞间CO_2浓度、气孔导度和蒸腾速率增加;根系活力增强;种子中α和β-淀粉酶活性增强。低浓度ADO的效果明显优于高浓度的ADO,其中以0.125%ADO的效果最佳。

酶解褐藻胶寡糖的吸湿及保湿性能研究

以海藻酸钠为底物,在实验室自制的褐藻胶裂解酶的催化下,通过控制酶解时间,得到平均聚合度(DP)分别为3,4,6的3种褐藻胶寡糖DP3,DP4,DP6。通过干燥器控制湿度的方法对产物进行吸湿和保湿性能测试,并和化妆品常用保湿剂丙三醇、聚乙二醇600(PEG600)及原料海藻酸钠进行比较。结果表明,在0～64 h内,在相对湿度(RH)为43%的环境中的吸湿率大小为:DP3>丙三醇>DP4>DP6>PEG600>海藻酸钠;在RH为81%的环境中的吸湿率大小为:丙三醇>DP3>DP4>DP6>PEG600>海藻酸钠;在硅胶环境中保湿能力大小为:DP3>DP4>DP6>丙三醇>PEG600>海藻酸钠。64 h时DP3在RH为43%和81%环境下的吸湿率分别为66.4%和108.9%,在硅胶环境中的保湿率为46.1%。DP3表现出优良的吸湿和保湿性能,是一种很有开发潜力的天然保湿剂。

褐藻胶寡糖生物活性研究进展

褐藻寡糖AOS由β-D-甘露糖醛酸(ManA)和α-L-古洛糖醛酸(GulA)通过1-4糖苷键连接而成,具有广泛的生物活性,如促进植物生长、缓解植物非生物胁迫、抗肿瘤、抑菌等作用,在绿色农业、医药保健等领域具有广阔的前景。本文综述了近几年来褐藻胶寡糖在生物活性方面的研究进展,并对其应用前景进行了展望。

褐藻胶寡糖对南美白对虾虾仁品质特性的影响

以南美白对虾虾仁为研究对象,评价制备不同聚合度褐藻胶寡糖对新鲜、解冻及蒸煮虾仁的保水、质构及风味特性的影响。结果表明:蒸馏水、焦磷酸钠浸泡虾仁质量增加率分别为4.85%、5.99%,平均聚合度3、平均聚合度6褐藻胶寡糖处理组质量增加率为7.45%、6.54%,保水效果显著(P<0.05)。平均聚合度3、平均聚合度6褐藻胶寡糖处理虾仁的解冻和蒸煮损失率分别5.32%、5.56%和22.11%、24.21%,显著低于蒸馏水处理组(6.07%和31.25%)(P<0.05),其保水效果与焦磷酸钠组无显著性差异(P>0.05)。平均聚合度3、平均聚合度6褐藻胶寡糖处理对鲜虾仁、蒸煮虾仁可起到较好的增亮效果,与焦磷酸钠处理组无显著性差异(P>0.05)。平均聚合度3、平均聚合度6褐藻胶寡糖通过影响肌肉中水分的结合状态,起到了保护虾仁硬度、弹性和咀嚼性的作用,其处理效果与焦磷酸钠组无显著性差异(P>0.05)。褐藻胶寡糖浸泡处理对新鲜、冷冻及蒸煮虾仁挥发性风味特性,未产生明显影响。

一种饱和褐藻胶寡糖的制备方法

目的报道一种饱和褐藻胶寡糖的制备方法。方法以褐藻胶为原料,用酸水解法降解,在pH2.85处分级获得均聚古罗糖醛酸片段(PG)和均聚甘露糖醛酸片段(PM),分别在稀盐酸中水解(PG:pH3.8,120℃,3h;PM:pH4,120℃,4h)。水解物经凝胶渗透色谱法分离,获得寡糖组分,反复纯化后,获得系列褐藻胶寡糖。用红外光谱(IR)、核磁共振谱(NMR)、质谱(MS)等方法分析了寡糖的结构。结果褐藻胶经酸水解法降解,分离纯化后获得古罗糖醛酸寡糖二糖到六糖和甘露糖醛酸寡糖二糖到六糖,结构分析表明寡糖保持了原褐藻胶大分子的结构特征。结论本研究为褐藻胶低分子寡糖的制备提供了一种有效、简便的方法。

褐藻胶寡糖对高粱种子萌发及幼苗生理特性的影响

褐藻胶寡糖(Alginate-Derived Oligosaccharide,ADO),作为信号分子参与植物的许多生长发育调控活动。褐藻胶寡糖在促进植物生长等方面的研究已引起了人们的广泛关注。用不同浓度褐藻胶寡糖处理高粱种子,研究褐藻胶寡糖对高粱种子萌发及幼苗生理活性的影响。结果表明:较低浓度的褐藻胶寡糖均能促进种子萌发和幼苗生长;能够促进高粱叶片合成叶绿素;能够提高根系活力;不同褐藻胶寡糖浓度对高粱种子α-淀粉酶和β-淀粉酶活性影响不同。0.0625%浓度的褐藻胶寡糖浸种处理对于提高根系活力、提高幼苗叶绿素含量影响最明显;0.125%浓度的褐藻胶寡糖浸种处理有利于提高高粱幼苗发芽率、淀粉酶活力,苗高和根长也表现出最大优势。表明低浓度的褐藻胶寡糖有利于提高植物幼苗的抗性。研究为褐藻胶寡糖在农业生产应用等方面提供一定的科学依据。

褐藻胶寡糖制备的研究进展

褐藻胶寡糖(alginate oligosaccharides,AOS)是褐藻胶降解而形成的一种功能性寡糖,具有广泛的生物活性,如促进植物生长、提高植物抗逆性、抗氧化、抗菌、抗肿瘤等。褐藻胶寡糖的制备方法主要分为:化学法、物理法和酶解法。不同的方法制备出的褐藻胶寡糖结构亦有所不同。介绍了化学法、物理法和酶解法等各种褐藻胶寡糖制备方法的研究现状、存在的问题及发展趋势。

酶解制备褐藻胶寡糖及其抗氧化活性研究

从本实验室筛选的琼氏不动杆菌中获得褐藻胶裂解酶,酶解制备褐藻胶寡糖,用氧自由基吸收能力(ORAC)法测定抗氧化活性,并研究提高其抗氧化效果的方法。结果显示,该酶的最适酶解温度30℃,pH7.5。加入初始浓度为0.75%的海藻酸钠反应,2h达到最大降解率,且此时的平均聚合度(DP)为2;此时的抗氧化能力也达到最大值,平均ORAC值为1374.25μmol TE/g。反应体系中加入VC的平均ORAC值有所增加,且随浓度增加先增大后减少,在浓度为0.004g/L时达到最大值。实验表明:褐藻胶裂解酶制备的褐藻胶寡糖具有较强的抗氧化能力,且抗氧化效果与还原糖含量有关。VC保护反应能提高抗氧化能力,且与VC浓度有关。

酶解制备褐藻胶寡糖及其产物的抗氧化活性分析

以褐藻酸钠为底物,通过褐藻胶裂解酶酶解方法得到3种不同分子质量范围的褐藻胶寡糖组分(ADOA、ADO-B和ADO-C),对其抗氧化性活性进行了研究。结果表明:3种寡糖组分都有一定的抗氧化活性,且活性随着寡糖浓度的增加而加强,其中ADO-C的抗氧化活性最高。在DPPH·体系中,ADO-C的IC50值为0.53 mg/mL;在·OH体系中,ADO-C对羟基自由基的清除活性大于同浓度的抗坏血酸(P<0.05);还原力方面,在较低的浓度下,ADO-C表现出的还原力显著大于其余的2种(P<0.05)。实验表明,酶解得到的褐藻胶寡糖具有较强的抗氧化性,ADO-C(M W<8000)的抗氧化性最显著,即分子质量较小的寡糖有更强的抗氧化活性。

褐藻胶寡糖对大豆种子萌发及幼苗生理的影响

研究不同质量浓度(0、0.625g/L、1.25g/L、2.5g/L、5g/L)褐藻胶寡糖(ADO)浸种对大豆种子萌发及幼苗生理活性的影响。结果表明:0.625g/L的ADO能提高大豆种子发芽势及发芽过程中脂肪酶活性,同时也能提高幼苗叶绿体色素质量分数及生物量。整体来看ADO对可溶性蛋白质量分数的影响不显著。随着ADO质量浓度的升高,根系活力逐渐增强。说明,低质量浓度ADO浸种提高大豆种子发芽率、萌发过程中脂肪酶的活性及幼苗的生理活性,加快代谢过程,促进大豆生长,高质量浓度ADO抑制大豆的生长,但是根系活力会有代偿性增强,保证植物正常生长。

褐藻胶寡糖对双歧杆菌体外生长影响的研究

探讨褐藻寡糖对双歧杆菌增殖的促进作用。采用光电比浊法研究褐藻胶寡糖在体外培养中对双歧杆菌生长的影响。褐藻胶寡糖在一定浓度(10g/L～0.3125g/L)下,可以明显地缩短双歧杆菌生长的适应期,使双歧杆菌大量增生,其中褐藻胶寡糖浓度为1.25g/L～0.625g/L时,作用效果最好。褐藻胶寡糖是一种有效的双歧杆菌的增殖因子,具有明显的促生长作用。

褐藻胶寡糖浸种对高粱幼苗部分生理特性的影响

用不同浓度褐藻胶寡糖处理高粱种子,研究褐藻胶寡糖对高粱抗性的影响。结果表明,0.125%浓度的褐藻胶寡糖有利于高粱叶片叶绿素的合成;低于2.5%浓度的褐藻胶寡糖能够增强SOD活性;不同浓度的褐藻胶寡糖均能提高CAT活性,浓度间差异不显著;低于0.125%浓度的褐藻胶寡糖有利于提高POD活性;低于1%浓度的褐藻胶寡糖能够降低MDA含量。因此,低浓度的褐藻胶寡糖有利于提高高粱叶片的抗性。

碰撞诱导解离和高能碰撞解离方式在褐藻胶寡糖结构分析中的比较和应用

利用组合式高分辨质谱仪(LTQ Orbitrap XL)对均一褐藻胶寡糖,包括甘露糖醛酸寡糖和古洛糖醛酸寡糖进行二级质谱分析,比较了常规的碰撞诱导解离(CID)和高能碰撞解离(HCD)在寡糖结构分析中的差异,并应用HCD技术分析甘露糖醛酸寡糖和古洛糖醛酸寡糖的结构差异。研究发现,HCD可避免CID中的1/3效应,而且可以提供更多的糖环断裂碎片信息,如^(2,5)A_2(m/z 291)、^(2,4)A(m/z 235、411)、^(2,5)A脱水(m/z101、277、453)以及Z2脱羧碎片(m/z307、483、659)等,进一步验证了Z2脱羧碎片是区别甘露糖醛酸与古洛糖醛酸的特征碎片。同时,HCD能够提供丰富的裂解碎片信息,这为褐藻胶寡糖的结构解析提供了依据。

褐藻胶寡糖提高小麦抗旱能力的初步研究

由褐藻胶多糖降解的褐藻胶寡糖(Alginate oligosaccharides,AOS)是一种潜在的植物激发子。本文对褐藻胶寡糖提高小麦抗旱能力进行初步探讨。采用水培试验,利用20%聚乙二醇-6000模拟干旱胁迫,小麦生长被严重抑制。外源施加褐藻胶寡糖的小麦处理组与胁迫处理组相比,苗长、根长、鲜重和相对水含量分别增加了17.9%、26.2%、43.1%和32.7%。此外,褐藻胶寡糖处理组小麦抗氧化酶活性明显增强,且丙二醛(MDA)含量减少了37.9%。ABA信号通路中参与抗旱胁迫响应基因,如胚胎晚期丰度蛋白基因(LEA1)、蔗糖非发酵1-相关蛋白激酶基因(SnRK2)、9-顺式-环氧类胡萝卜素双加氧酶基因(NCED),均被外源褐藻胶寡糖上调表达。褐藻胶寡糖可能参与了ABA依赖性信号通路,缓解干旱对小麦的胁迫作用,增强小麦抗旱能力。

酶解褐藻胶寡糖的HPCE分析方法研究

采用高效毛细管电泳法(HPCE)对酶解褐藻胶寡糖进行了分离分析,考察了缓冲液浓度、pH、电压及温度等参数对寡糖分离的影响。实验结果表明在pH=2.5,100mmol/L磷酸盐缓冲液中,运行电压20kV,电泳由负极到正极,温度30℃,235nm紫外检测条件下,酶解褐藻胶寡糖获得了高效分离。