羊栖菜岩藻聚糖硫酸酯的提取纯化和化学组成研究

研究分析羊栖菜岩藻聚糖疏酸酯化学组成,为产品研制开发提供理论依据。采用稀酸提取和乙醇沉淀的方法得到羊栖菜岩藻聚糖硫酸酯粗品,粗品通过Q-Sepharose F.F.阴离子交换树脂进行分级纯化,得到硫酸基含量不同的3个组分(F-1,F-2和F-3),并对这3个组分的总糖、硫酸基、糖醛酸、氨基糖的含量及中性单糖组成和得率等进行了全面的分析。结果表明,羊栖菜岩藻聚糖硫酸酯主要由岩藻糖、半乳糖、甘露糖、葡萄糖及少量的鼠李糖、木糖和阿拉伯糖组成。3个组分中F-3的硫酸基含量最高(40.2%)但得率太低(0.8%);F-1的总糖(68.4%)和糖醛酸(17.9%)含量最高;3者氨基糖的含量均很低(≤1.0%);F-1,F-2和F-3相对分子质量分别约为210 000,160 000和140 000,F-2和F-3的纯度较高。     

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 7 mol/L Cu2+降解4.5g岩藻聚糖硫酸酯,得到Fa3(Mw7.68kDa)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.     

人肠道微生物对海带岩藻聚糖硫酸酯及其寡糖的降解利用

采用人肠道微生物体外厌氧发酵技术,研究人肠道微生物对不同分子量岩藻聚糖硫酸酯的降解利用。分别将五个志愿者的肠道微生物接种到以高分子量和低分子量岩藻聚糖硫酸酯为唯一碳源的培养基中,酵解48h后,采用TLC和PAGE分析分子量变化,PMP-HPLC分析单糖组成变化,GC分析短链脂肪酸的生成情况。结果发现:在人肠道微生物体外降解岩藻聚糖硫酸酯的体系中,岩藻聚糖硫酸酯寡糖和低分子量组分(10—20k Da)含量显著降低,而且酵解产物的单糖组成没有变化,说明被人肠道微生物彻底降解利用;而人肠道微生物对高分子量岩藻聚糖硫酸酯(20k Da)的降解和利用度很低,产物的半乳糖和甘露糖的比例明显下降。低分子量和高分子量岩藻聚糖硫酸酯在酵解后均生成短链脂肪酸乙酸、丙酸和丁酸,但在高分子量岩藻聚糖硫酸酯发酵液中还生成了支链脂肪酸(异丁酸、异戊酸)和戊酸。研究结果表明,人肠道微生物能够彻底降解利用复杂的海带岩藻聚糖硫酸酯寡糖和低分子量组分,但是对高分子量岩藻聚糖硫酸酯的降解率很低。单糖分析说明人肠道微生物能够降解和利用多糖中的所有单糖,产生有利于肠道健康的短链脂肪酸,但是只有低分子量岩藻聚糖硫酸酯能够抑制支链脂肪酸生成。     

岩藻聚糖硫酸酯体外抗氧化特性的研究

采用化学发光分析法研究岩藻聚糖硫酸酯清除超氧阴离子自由基 (O· -2 )及羟基自由基(· OH)的作用 ,并以高效液相色谱法研究对卵磷脂 (PC)过氧化的抑制能力。结果显示 :(1)三种岩藻聚糖硫酸酯组分均有清除活性氧自由基的能力 ,但清除超氧阴离子自由基的能力高于清除羟基自由基的能力。其中糖醛酸含量高和硫酸酯含量低的组分 清除自由基的能力最强 ,它对 O· -2 的IC50 为 0 .0 4 4 mg/m L,对· OH的 IC50 为 0 .0 6 2 mg/m L。 (2 )岩藻聚糖硫酯具有抑制 PC过氧化的能力。岩藻聚糖硫酸酯组分受活性氧损伤后 ,它们的抗氧化能力均降低。研究表明 ,岩藻聚糖硫酸酯具有较强的体外抗氧化的功能。     

岩藻聚糖硫酸酯低聚糖降压作用的初步研究

采用两肾—夹型建立肾血管性高血压大鼠模型。探讨岩藻聚糖硫酸酯低聚糖对肾血管性高血压大鼠的血压、呼吸及血浆中血管紧张素Ⅱ(Ang Ⅱ)含量的影响。用GY-6088型多道生理参数分析记录仪和张力传感器测定、记录血压和呼吸；用均相竞争法测定Ang Ⅱ的含量。实验表明，12．5，25，50mg／kg的岩藻聚糖硫酸酯低聚糖均能显著地降低肾血管性高血压大鼠的动脉血压。其中，高剂量(50mg／kg)的降压效果与14mg／kg的卡托普利相当；给药大鼠的呼吸频率随血压的变化呈正相关变化；12．5，25，50mg／kg剂量的岩藻聚糖硫酸酯低聚糖均能降低高血压大鼠血浆中Ang Ⅱ的含量。其中，高剂量(25，50mg／kg)组的Ang Ⅱ水平同卡托普利组(14mg／kg)相当。岩藻聚糖硫酸酯低聚糖对肾血管性高血压大鼠有显著的降压作用，抑制AngⅡ生成可能是其降压机制之一。     

海带中岩藻聚糖硫酸酯提取工艺评价模型的建立与探讨

采用均匀设计从海带中热水提取岩藻聚糖硫酸酯,以粗多糖提取率(Yw)、岩藻糖提取率(Yf)和硫酸根提取率(Ys)为评价指标,并采用综合加权评分法综合考虑各试验因素对以上三个指标的影响.利用Minitab软件分析加权值Y与各因素的相关性,再通过回归方程优化岩藻聚糖硫酸酯的工艺参数.建立了加权值Y与提取温度(X1)、提取时间(X2)和液料比(X3)之间的二次回归模型,即Y=65.2+0.555x1+1.73x2+0.587x3+0.0236x12+0.0939x32-0.110x1x2.优化后获得最佳提取工艺参数.     

羊栖菜岩藻聚糖硫酸酯的甲基化分析

测定褐藻羊栖菜中的岩藻聚糖硫酸酯 (F 2 )的中性单糖组成和硫酸基含量 ,发现F 2主要由岩藻糖、半乳糖、葡萄糖、甘露糖和少量的木糖、鼠李糖等组成 ,硫酸基含量为 3 4.6%。采用温和的溶剂法将F 2脱硫 ,比较其脱硫前后硫酸基含量和中性单糖组成的差异 ,其脱硫产物F 2d的硫酸基含量为 5 .6% ,除岩藻糖含量略有降低外 ,其他中性单糖组成相似 ,测定结果表明脱硫基本完全且效果较好。另外 ,本文选用改良的甲基化方法 ,并通过红外光谱扫描验证了甲基化反应完全。对F 2脱硫前后部分甲基化糖醇乙酸酯的GC MS进行分析比较 ,得出F 2的结构信息 ,包括其主链和支链的构成、连接方式和硫酸基取代位置等。     

泡叶藻及海带藻渣中岩藻聚糖硫酸酯的提取及其抗氧化活性

采用超声波辅助提取方法提取泡叶藻(Ascophyllum mackaii)及海带(Laminaria japonica)藻渣中岩藻聚糖硫酸酯, 以均匀试验设计建立回归模型优化高效制备提取工艺。采用高效凝胶过滤色谱法(HPGPC)进行了相对分子质量检测及理化性质分析; 利用Fenton 反应检测法、邻苯三酚自氧化法等进行了抗氧化活性研究。结果表明, 优化的高效制备技术的超声波最佳条件为超声70 min, 温度为90℃,水提时间2 h, 料液比1︰ 80, 泡叶藻及海带藻渣中岩藻聚糖硫酸酯的高效提取率分别为4.49%和3.69%,分子质量分别为142 kDa 和136 kDa, 泡叶藻和海带藻渣中的岩藻聚糖硫酸酯均具有较好的清除超氧阴离子自由基、羟自由基能力及还原能力。海带的抗氧化活性总体略高于泡叶藻。     

海带废渣中提取岩藻聚糖硫酸酯的工艺研究

采用响应曲面分析法研究了氯化钙水提法从海带废渣中提取岩藻聚糖硫酸酯的制备技术.在单因素试验的基础上,根据Box-Behnken试验设计原理,通过建立数学模型对提取温度、提取时间、料液比等因素进行显著性和交互性分析研究,获得了最佳提取制备参数.结果表明,提取温度68℃,提取时间6h,料液比1:80时,可以获得3.95％的岩藻聚糖硫酸酯.其中岩藻糖含量为17.47％,硫酸根含量为37.14％.     

壳聚糖硫酸酯金属配合物的抗氧化活性

以吩嗪硫酸甲酯-NADH为超氧阴离子自由基(O_2~(·-))产生、检测体系和EDTANa_2-Fe(Ⅱ)-H_2O_2为羟自由基(~·OH)产生、检测体系,对壳聚糖硫酸酯铜、锌配合物和不同分子质量壳聚糖进行了抗O_2~(·-)和~·OH自由基的活性研究.结果表明,壳聚糖硫酸酯金属配合物对于O_2~(·-)自由基的清除能力明显高于壳聚糖,在质量浓度为0.025 g/L时,壳聚糖硫酸酯铜配合物对O_2~(·-)自由基的清除能力达到94.18%,壳聚糖硫酸酯锌配合物达到93.19%;壳聚糖硫酸酯铜、锌配合物对~·OH自由基的清除能力(67.39%、60.46%)低于相同分子质量的壳聚糖(88.06%),而高于高分子质量壳聚糖761 ku(18.71%);壳聚糖分子质量大小对O_2~(·-)和~·OH自由基的清除能力有较大影响,质量浓度为1.6 g/L壳聚糖分子质量为20 ku时,对O_2~(·-)清除率达54.69%,而分子质量在761 ku时,对O_2~(·-)清除率仅为35.50%;各样品对O_2~(·-)和~·OH自由基的清除能力均随着质量浓度的增加而上升,壳聚糖硫酸酯铜、锌配合物在相当低的浓度下(0.025 g/L)就可以达到明显清除O_2~(·-)自由基的效果(≥90%).     

几种褐藻多糖硫酸酯的提取、成分分析及抗氧化活性研究

褐藻多糖硫酸酯是一种含有硫酸基的水溶性杂聚糖,其化学组成对抗氧化活性有较大的影响。本文对三种褐藻来源的褐藻多糖硫酸酯及其降解产物化学组成和抗氧化活性进行了研究,阐明了不同来源褐藻多糖硫酸酯体外抗氧化活性的构效关系。实验结果表明:1)分子量对抗氧化活性有较大影响,但是对不同褐藻来源的褐藻多糖硫酸酯的影响趋势并不一致。2)岩藻糖、硫酸基和糖醛酸含量对清除超氧阴离子自由基的影响与分子量有一定的关系。对于低分子量样品,岩藻糖和硫酸基含量与抗氧化活性成正相关。3)岩藻糖和硫酸根的比值对羟基自由基的清除能力有一定影响,比值越大,羟基自由基的清除能力越强。分子量、岩藻糖、硫酸基和糖醛酸的含量对褐藻多糖硫酸酯的抗氧化活性的影响依次减小。本研究为褐藻多糖硫酸酯在抗氧化剂保健品和功能食品中的应用提供了基础数据,也为裙带菜、羊栖菜和铜藻的高值化利用提供了理论依据。     

褐藻酸钠硫酸酯的抗凝血及抗血栓作用

褐藻酸钠硫酸酯是以褐藻酸为原料合成的硫酸酯钠盐系列物。首次报道该系列化合物（Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,主要是Ⅰ）的抗血栓和抗凝血作用。实验发现,褐藻酸钠硫酸酯系列物均有抗凝血作用。其作用具有浓度和磺化度依赖性。实验测定化合物Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ的抗凝效价,分别相当于肝素钠的22．5％,16．7％,11．1％和11．7％。以该化合物10mg·kg－1静脉注射能增加小鼠的出血量并能抑制大鼠实验性动脉血栓的形成。化合物Ⅰ还具有延长大鼠凝血酶原时间和抑制静脉血栓形成的作用。结果提示：褐藻酸钠硫酸酯的抗凝血与抗血栓作用的活性基团可能为该化合物上的硫酸根,具有肝素样作用。     

岩藻聚糖硫酸酯低聚糖的制备及其抗氧化活性研究

探讨H2O2降解岩藻聚糖硫酸酯的条件及其产物的抗氧化活性。采用Cu2 -H2O2体系降解原料Fucoidan,结果发现反应时间越长得到的高分子量的组分越少,而低分子量的低聚糖产量增加;H2O2浓度增高,水解所得主要组分的分子量明显减小;温度升高,水解速度明显加快;产物的硫酸根含量随反应温度和H2O2浓度的降低而增加。用Pyrogallol—Luminol系统对水解产物的抗氧化活性进行了研究,发现硫酸根含量低的Fucoidan水解产物除O2.-的活性较好,其中15%H2O2降解得<5KD的低聚糖清除O2.-的活性明显高于肌肽(IC50为0.65mg/mL),IC50为0.17mg/mL。     

丁二酰化壳寡糖稀土配合物的抗氧化活性测定

合成了丁二酰化壳寡糖稀土(La,Nd,Eu)配合物,并考察其稀土配合物对羟自由基和超氧阴离子自由基的清除活性及其还原能力。实验表明:对超氧阴离子自由基的清除能力以及还原能力依次为:稀土配合物丁二酰化壳寡糖壳寡糖。在低浓度下对羟基自由基清除能力顺序为:丁二酰化壳寡糖稀土配合物壳寡糖,高浓度下丁二酰化壳寡糖和壳寡糖对羟基自由基清除能力急剧下降,而稀土配合物的清除能力稳定。这可能是由于稀土配合物的稀土离子含量及稀土离子性质、分子电荷密度以及对自由基清除机理不同所致。     

墨西哥海参和菲律宾刺参的化学成分和降血脂作用比较

比较研究了墨西哥海参(Holothuria mexicana)、菲律宾刺参(Pearsonothuria graeffei)的化学成分和对实验性高脂血症大鼠血脂水平和抗氧化能力的影响。实验结果表明,墨西哥海参的Arg/Lys比值和降血脂氨基酸(Gly,Arg)含量明显高于菲律宾刺参,而菲律宾刺参的岩藻聚糖硫酸酯含量高于墨西哥海参。墨西哥海参和菲律宾刺参均能明显降低模型大鼠血清TC,LDL-C含量和动脉粥样硬化指数(P<0.05,P<0.01),提高HDL-C和NO(P<0.05,P<0.01)含量;显著降低血清和肝脏中MDA含量(P<0.05,P<0.01),提高血清SOD和GSH-PX(P<0.05,P<0.01)活性。其中,墨西哥海参对动脉粥样硬化指数的降低作用显著优于菲律宾刺参。提示了墨西哥海参和菲律宾刺参能有效预防高脂血症和动脉粥样硬化的形成,可能与蛋白质的氨基酸组成有关。     

壳寡糖钙、镁配合物对栉孔扇贝体内镉的脱除

如何减少鲜活贝类中重金属污染一直是水产品加工中亟待解决的问题。本文采用氧化水解法制备水溶性壳寡糖(COS),将其与钙、镁结合制备了壳寡糖钙(COS-Ca)、壳寡糖镁(COS-Mg)配合物,研究其对栉孔扇贝体内镉的脱除作用。结果发现,COS-Ca、COS-Mg对栉孔扇贝体内镉均有一定脱除作用,经COS-Ca、COS-Mg处理净化,3 d内栉孔扇贝体内镉含量分别降低了46%和41.8%,并且经净化处理后,栉孔扇贝体内金属钙、铁的含量有所提高。因此,所制备的COS-Ca、COS-Mg有望成为1种新型多功能性的脱除鲜活贝类体内重金属的饲料添加剂。     

海洋硫酸多糖几种脱硫方法的比较研究

以κ-卡拉胶(硫酸基含量25.1％,分子质量83.1 kD)为原料,研究了二甲基亚砜-甲醇法(DMSO法)、三甲基氯硅烷法(CTMS法)以及苯并四甲酸-三氧化二锑法(PMA法)对其脱硫后多糖样品的得率、硫酸基含量及分子质量的影响.结果表明,κ-卡拉胶经三种方法脱硫后,样品得率分别为45.3％、50.6％和62.0％,脱硫率分别为42.2％、48.6％和82.8％,分子质量分别为15.7、22.3和4.75 kD.通过红外光谱和硫酸基含量分析表明,PMA法脱硫效果优于DMSO和CTMS法.PMA法不仅对κ-卡拉胶有效,而且适合于l-卡拉胶、λ-卡拉胶和岩藻聚糖硫酸酯的脱硫.     

海带岩藻聚糖硫酸酯测定方法的研究

应用次甲基蓝分光光度法测定溶液中岩藻聚糖硫酸酯的含量 ,有色化合物的最大吸收波长为 5 6 0 nm ,在 4～ 2 0μg/ m L内线性良好 (r=0 .999) ,回收率为 (96 .2 7± 1.6 6 ) %。在测定过程中 ,无机盐影响较大 ,蛋白质影响很小 ,而 p H值、其它糖没有影响 ,PBS(磷酸盐缓冲液 )能完全消除褐藻胶对测定的影响。实验证明 ,该方法准确、快速、灵敏度高。     

4种海蕴多糖的提取分离及理化性质

以海蕴(Nemacystus decipiens)为研究对象,经85%乙醇脱脂后,通过热水和2%碳酸钠提取并结合乙醇分级法获得了4个多糖组分(NW1~2和NA1~2)。运用HPIC、HPGPC及红外光谱(IR)等方法对其单糖组成、相对分子量以及基本结构特征进行了比较。结果表明,NA1是褐藻胶,经1H-NMR分析,其M/G为0.34。NA2及NW1~2均属于岩藻聚糖硫酸酯,且岩藻糖含量均达80%以上。NW1和NW2中岩藻糖(Fuc)、葡萄糖(Glc)、半乳糖(Gal)、木糖(Xyl)和鼠李糖(Rha)摩尔比分别为100∶5∶3∶16∶1和100∶5∶4∶4∶1。NA2中不含葡萄糖,其Fuc、Gal、Xyl和Rha摩尔比为100∶13∶1∶2。多糖NW1~2和NA1~2的相对分子量分别为939.8,1001,223.6和402.3 kD。     

壳寡糖和壳聚糖酶水解特性的薄层色谱分析

建立了聚合度2～10的壳寡糖的薄层层析分析(TLC)方法,在异丙醇∶水∶氨水=60∶30∶4的展开体系中,各壳寡糖可以得到很好的分离,各单体间比移值(Rf)差异明显,无拖尾现象。通过对比TLC法与高效液相色谱(HPLC)法分析壳寡糖单体的效果,得出TLC法具有快速、有效、方便的优点,可以作为定性分析壳寡糖单体纯度的方法。采用本实验室制备的壳聚糖酶对3种不同脱乙酰度的壳聚糖和DP2～6的壳寡糖进行水解,采用TLC法对水解产物进行分析。实验结果表明,随着壳聚糖脱乙酰度的降低,其酶水解产物的糖链延长。该壳聚糖酶不能水解DP2～4的壳寡糖,对DP5～6的壳寡糖水解速率缓慢。通过对该壳聚糖酶作用特点分析,表明该酶可作用于GlcN-GlcN糖苷键,而不能水解Glc-NAc-GlcNAc糖苷键。