Purification,structural elucidation,and in vitro antitumor effects of novel polysaccharides from Bangia fuscopurpurea

A water-soluble polysaccharide,designated BFP-3,was isolated from Bangia fuscopurpurea by hot water extraction,anion-exchange,and size-exclusion chromatography and tested to determine its antitumor activity.The structural characteristics of BFP-3 were investigated by chemical and spectroscopic methods,including partial acid hydrolysis,methylation analysis,one-and two-dimensional nuclear magnetic resonance,and gas chromatography-mass spectrometry.The results showed that BFP-3 was mainly comprised of rhamnose,arabinose,mannose,glucose,and galactose.Moreover,the weight-average molecular weight of BFP-3 was estimated to be approximately 333 kDa.The backbone of BFP-3 was primarily composed of repeating 5-α-l-Araf-1→(4-α-d-Glcp-1)_(4)→4,6-β-d-Manp-1 units,and the side chains consisted of repeatingβ-d-Galp-1→(4-β-d-Galp-1)_(4)→4,6-β-d-Galp-1→3,4-α-l-Rhap,β-l-Arap-1→(3-β-d-Galp-1)_(3),andβ-l-Arap-1 units.Counting Kit-8 assays revealed that BFP-3 significantly inhibited the proliferation of A2780,COC1,SKOV3,HO-8910,and OVCAR3 ovarian cancer cells in vitro,indicating that BFP-3 could have potential applications in the treatment of ovarian cancer.

红毛藻多糖抑制大肠杆菌黏附Caco-2细胞的机制

基于体外人结肠腺癌细胞(Caco-2)单层模型,研究红毛藻多糖(Bangia fusco-purpurea polysaccharide,BFP)对大肠杆菌(Escherichia coli)黏附Caco-2细胞的影响以及潜在作用机制。采用CFDA-SE荧光标记技术分析BFP对E.coli黏附Caco-2细胞单层的影响;利用实时聚合酶链式反应分析BFP对Caco-2细胞表面整合素β1和E.coli黏附素fimH及E.coli黏附Caco-2细胞导致细胞产生的炎症因子(白细胞介素(interleukin,IL)-1β、IL-8、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)-α)和细胞紧密连接蛋白(闭锁小带蛋白-1(zonula occludens-1,ZO-1)与Occludin)的基因表达情况,最终基于Western Blot分析验证ZO-1、Occludin蛋白表达。结果表明,BFP在质量浓度为400~800μg/mL时能够显著抑制E.coli黏附Caco-2细胞单层;BFP主要通过下调Caco-2细胞表面整合素β1和E.coli黏附素基因fimH的表达抑制细菌的黏附。此外,BFP可显著抑制E.coli及其培养上清液诱导Caco-2细胞产生的炎症细胞因子基因表达的上调、紧密连接蛋白(ZO-1与Occludin)及其基因表达的下调。综上所述,BFP能够抑制E.coli对Caco-2细胞单层的黏附,实验结果可为其开发新型的抗菌产品以及BFP的高值利用和精深加工提供参考。

红毛藻多糖的提取工艺优化及其抗氧化活性

本文以红毛藻为研究材料,对红毛藻多糖的提取工艺进行优化,并对其体外抗氧化活性进行研究。实验分别考察红毛藻的提取时间、提取温度、料液比对红毛藻多糖提取量的影响,并结合正交实验设计优选出最佳提取工艺,同时通过体外抗氧化活性评价研究其清除DPPH自由基和羟基自由基的能力。结果表明,以料液比1∶40(m/v)、在90℃下提取2.0 h为最佳提取工艺,在此工艺下红毛藻多糖提取量最高,达到(77.57±2.17)mg/g;体外抗氧化活性评价结果显示,红毛藻多糖对DPPH自由基和羟基自由基具有明显的清除效果,清除DPPH自由基的IC 50值为0.36 mg/mL,清除羟基自由基的IC 50值为0.65 mg/mL。本研究可为红毛藻多糖的进一步开发应用提供参考。

红毛藻多糖对H_(2)O_(2)诱导的Caco-2细胞氧化损伤的保护作用

目的:研究红毛藻多糖(Bangia fusco-purpurea polysaccharide,BFP)对H_(2)O_(2)诱导的人结肠腺癌(Caco-2)细胞氧化应激损伤的保护作用。方法:构建过氧化氢(H_(2)O_(2))诱导的Caco-2细胞氧化损伤模型,通过形态学观察和测定细胞裂解液中的抗氧化物水平及相关酶活力,评价BFP对Caco-2细胞氧化损伤的保护作用。结果:BFP可明显提高H_(2)O_(2)诱导氧化损伤的Caco-2细胞活力,降低细胞内活性氧生成水平,提高细胞内超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活力以及还原型谷胱甘肽水平,减少丙二醛生成,并通过抑制Caspase-3和Caspase-9活性来改善氧化应激损伤引起的细胞凋亡。结论:BFP对H2O2诱导氧化应激损伤的Caco-2细胞具有保护作用,可通过增强细胞内源性抗氧化酶活力、提高非酶类抗氧化物水平和抑制细胞凋亡明显缓解H_(2)O_(2)诱导的Caco-2细胞氧化应激损伤。

红毛藻多糖对环磷酰胺诱导的免疫抑制小鼠的免疫调节机理

本研究以环磷酰胺(cyclophosphamide,CTX)诱导的免疫力低下小鼠为模型,探究红毛藻多糖(Bangia fusco-purpurea polysaccharides,BFP)对免疫抑制小鼠免疫力的影响。结果表明,BFP干预能够显著提高免疫抑制小鼠自然杀伤细胞活性、巨噬细胞吞噬能力和清除碳颗粒能力;增强T淋巴细胞增殖作用,上调CD4^(+)T细胞比例,降低CD8+T细胞比例并增加CD4^(+)/CD8^(+),降低辅助性T细胞17和CD3^(-)CD19^(+)B细胞的比例;提高血清溶血素、免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig)A和IgG、免疫相关细胞因子白细胞介素(interleukin,IL)-2、IL-6、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、干扰素-γ(interferon-γ,INF-γ)的质量浓度,对免疫抑制小鼠的非特异性免疫、细胞免疫及体液免疫均具有良好的调节作用。在明确BFP对免疫抑制小鼠免疫功能具有保护作用的基础上,分析其对免疫抑制小鼠肠道相关免疫细胞表面受体的影响,发现BFP能够显著或极显著下调Toll样受体(Toll-like receptor,TLR)2、TLR4、IL-6和TNF-α基因(P<0.05)和蛋白(P<0.01)的表达,推测BFP通过TLR2/TLR4下游相关信号通路调节轴发挥增强免疫力的功能。本研究可为深入认识海洋食品的营养价值,推进海洋食品在居民膳食中的应用提供科学依据。

红毛藻多糖对血管紧张素转换酶活性的抑制作用

采用热水抽提和乙醇沉淀的方法对红毛藻(Bangia fusco-purpurea)粗多糖组分进行提取分离,利用Sephadex G75凝胶柱层析和DEAE Cellulose 52阴离子交换柱层析纯化后,分析其对血管紧张素转换酶(angiotensin converting enzyme,ACE)活性的抑制作用,并利用高效液相色谱和离子色谱等方法,分析活性片段的组成特征,利用酶动力学研究红毛藻多糖活性片段对ACE活力的抑制类型。结果表明,经提取和分离纯化后,得到3个多糖片段P1、P2和P3。酶活性分析结果表明,多糖组分P1对ACE活性有显著的抑制作用,并且抑制作用呈现多糖浓度依赖性,其IC50为0.34 g/L。利用高效液相色谱法和离子色谱法对P1的单糖组分和硫酸基团含量进行分析,结果表明,P1主要由阿拉伯糖(88.07%)、葡萄糖(4.55%)和糖醛酸(6.67%)组成,硫酸根质量分数为0.02%。酶促动力学和Lineweaver-Burk作图分析结果表明,P1对ACE的抑制类型为可逆非竞争性抑制。

红毛藻多糖的化学组成及其体外免疫诱导活性研究

目的:对红毛藻中多糖组分进行提取、分离纯化,分析其化学组成和体外免疫诱导活性,阐明红毛藻具有提高免疫力食药用功效机制,为红毛藻的高值化利用提供科学依据。方法:通过水提醇沉法从红毛藻中提取红毛藻粗多糖,经阳离子交换柱层析和Sephadex G75柱层析纯化得到红毛藻多糖(BFP),再用DEAE-cellulose52柱层析对BFP进行分级纯化得到3个多糖组分F1、F2和F3;采用PMP柱前衍生、HPLC及化学方法分析其单糖组成和化学成分;通过RAW264.7细胞模型分析BFP、F1、F2和F3的体外免疫诱导活性和其相关细胞信号传导通路。结果:组成分析结果表明BFP、F1、F2和F3均为杂多糖且单糖组成存在较大差异。细胞模型结果表明,BFP、F1、F2和F3在所测定质量浓度范围(0~100μg/mL)均显著诱导RAW264.7细胞活化,释放NO和分泌TNF-α,而不诱导ROS的产生。细胞信号传导通路抑制试验结果表明BFP具有体外免疫诱导活性与细胞的NF-κB、JNK MAPK、ERK MAPK和p38 MAPK信号通路的激活相关;F1与细胞的NF-κB、JNK MAPK、ERK MAPK和p38 MAPK信号通路的激活有关;而F2和F3作用机制相似,分别与细胞的NF-κB、JNK MAPK和ERK MAPK信号通路的激活相关。结论:红毛藻多糖具有显著的体外免疫诱导活性,其中分级纯化多糖组分F1和F2是BFP中主要的免疫诱导活性组分;BFP、F1、F2和F3诱导RAW264.7细胞活化释放NO的共同的信号传导通路主要有两条:即NF-κB和JNK MAPK信号途径;而诱导RAW264.7细胞分泌TNF-α的共同信号通路主要是JNK MAPK和ERK MAPK信号途径。

基于酶活力模型和细胞模型分析红毛藻多糖降血脂活性

目的:对红毛藻(Bangia fusco-purpurea)中多糖组分进行分离纯化,分析多糖组分的体外降血脂活性,阐明红毛藻的降血脂活性功效机理,为红毛藻的精深加工和高值化应用提供科学依据。方法:采用热水提取-乙醇沉淀法从红毛藻中提取粗多糖;除去蛋白质后,通过Sephadex G75葡聚糖凝胶柱层析纯化后得到红毛藻多糖(B. fusco-purpurea polysaccharide,BFP);采用DEAE-cellulose 52柱层析对BFP进一步分级纯化得到3个多糖组分F1、F2和F3;通过酶动力学分析各组分对胰脂肪酶活性的影响;采用噻唑蓝法测定BFP组分F1、F2和F3对HepG2细胞和Caco-2细胞活力的影响;通过高血脂/高胆固醇HepG2细胞模型、油酸诱导Caco-2细胞模型分析BFP组分F1、F2和F3的体外降血脂活性。结果:酶动力学分析结果表明,BFP组分F3显著抑制了胰脂肪酶活性,且为可逆竞争性抑制;细胞模型结果表明,F1、F2和F3在质量浓度0~500 mg/mL范围内对所试细胞均无显著毒性作用;F1显著抑制Caco-2细胞对游离脂肪酸的吸收;F3对高血脂HepG2细胞模型中甘油三酯的合成和高胆固醇HepG2细胞模型中脂类的合成均有显著抑制作用。结论:BFP组分可有效抑制胰脂肪酶活性和细胞对游离脂肪酸的吸收、降低胆固醇和甘油三酯的合成,具有潜在的降血脂活性。