褐藻多糖硫酸酯的结构与生物活性研究

褐藻多糖硫酸酯（fucoidan,FPS）是所有褐藻中所固有的细胞间多糖,存在于细胞壁基质中。生长于潮间带、长时间与空气接触的褐藻种类中,如多年生的墨角藻（Fucus vesiculosus）类,其褐藻多糖硫酸酯的含量可高达20%;生长在较深处的海带（Saccharina japonica）类中含量较低,约为1%~2%。褐藻多糖硫酸酯是一类独特的结合有硫酸基的水溶性杂聚糖,其化学组成和结构非常复杂,以岩藻糖和硫酸基为主,随着褐藻的种类不同还含有半乳糖、木糖、糖醛酸等其他成分。褐藻多糖硫酸酯具有多种生物活性,目前针对墨角藻、泡叶藻（Ascophyllum nodosum）、鼠尾藻（Sargassum thunbergii）等褐藻中的褐藻多糖硫酸酯研究较多,发现其具有免疫调节、抗病毒、抗肿瘤、抗凝血、抗氧化等生物活性。本文主要就褐藻多糖硫酸酯的提取、纯化、结构及生物活性等方面研究进行综述。     

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.     

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。     

褐藻多糖硫酸酯的结构与生物活性研究

褐藻多糖硫酸酯(fucoidan,FPS)是所有褐藻中所固有的细胞间多糖,存在于细胞壁基质中。生长于潮间带、长时间与空气接触的褐藻种类中,如多年生的墨角藻(Fucus vesiculosus)类,其褐藻多糖硫酸酯的含量可高达20%;生长在较深处的海带(Saccharina japonica)类中含量较低,约为1%~2%。褐藻多糖硫酸酯是一类独特的结合有硫酸基的水溶性杂聚糖,其化学组成和结构非常复杂,以岩藻糖和硫酸基为主,随着褐藻的种类不同还含有半乳糖、木糖、糖醛酸等其他成分。褐藻多糖硫酸酯具有多种生物活性,目前针对墨角藻、泡叶藻(Ascophyllum nodosum)、鼠尾藻(Sargassum thunbergii)等褐藻中的褐藻多糖硫酸酯研究较多,发现其具有免疫调节、抗病毒、抗肿瘤、抗凝血、抗氧化等生物活性。本文主要就褐藻多糖硫酸酯的提取、纯化、结构及生物活性等方面研究进行综述。     

江蓠属不同种质资源中藻胆蛋白和琼胶含量差异及综合提取工艺研究

藻胆蛋白和琼胶是来源于藻类的重要活性物质,随着藻胆蛋白和琼胶需求量的日益提升,寻找合适的提取原料尤为重要。本研究比较了中国8种常见江蓠(Gracilaria)的藻胆蛋白和琼胶含量,建立了一种环保的综合提取工艺并进一步优化了琼胶提取条件。研究结果显示不同品种江蓠的藻胆蛋白和琼胶含量有显著差异,张氏江蓠(Gracilaria changii)的藻胆蛋白和琼胶含量相对较高。以张氏江蓠为综合提取藻源,藻蓝蛋白的得率为0.073mg/g,藻红蛋白得率为0.088mg/g,通过单因素实验和正交模型优化琼胶提取工艺,最佳提取工艺为碱浓度4%,碱处理时间2h,碱处理温度65℃,琼胶得率为43.51%。结果表明,张氏江蓠有较高生物资源利用率,综合提取藻胆蛋白和琼胶可以提高张氏江蓠的应用价值,研究为张氏江蓠的综合开发提供理论依据。     

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。     

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％.     

转录组和蛋白组分析海带褐藻多糖硫酸酯对RAW 264.7细胞的免疫调节作用

海带(Saccharina japonica)是我国的主要经济褐藻,从海带中制备的褐藻多糖硫酸酯具有免疫调节等多种生物活性,但鲜有基于组学的研究报道。本文采用RNA高通量测序(RNA-sequencing,RNA-seq)转录组学技术以及平行反应监测(Parallel Reaction Monitoring,PRM)靶向定量蛋白组学方法,探究海带褐藻多糖硫酸酯作用于小鼠巨噬细胞RAW 264.7后对巨噬细胞功能和通路的影响。结果表明,褐藻多糖硫酸酯(100μg/mL)作用于RAW 264.7细胞后,差异表达基因主要富集在免疫反应、先天性免疫应答等生物过程以及TNF、NF-κB、Toll样受体等信号通路,也可促进RAW 264.7细胞膜蛋白A类清道夫受体(SR-A)中SCARA3和Toll样受体中TLR4的表达。采用流式细胞仪对褐藻多糖硫酸酯作用后SR-A和TLR4的表达量进行蛋白水平的验证,SR-A和TLR4的表达量均有升高,证实了组学结果的可靠性。本研究结果为利用褐藻多糖硫酸酯开发具有免疫调节作用的功能食品或药物提供依据。     

螺旋藻藻蓝蛋白对酒精性肝损伤大鼠肠道菌群的影响

酒精性肝病(alcoholic liver disease, ALD)是中国常见的肝脏疾病之一, 严重危害人民健康。目前, 缺乏治疗酒精性肝病的有效方法。螺旋藻藻蓝蛋白(phycocyanin, PC)是一种天然蛋白质, 具有抗炎、抗氧化等作用。本文研究了PC对大鼠酒精性肝损伤的保护作用及其对肠道菌群的影响。利用酒精诱导酒精性肝损伤模型, 将大鼠随机分为4组, 分别为对照组, 模型组, 阳性对照组, 藻蓝蛋白组, 灌胃PC干预之后, 通过肝脏切片的Masson和HE染色的病理分析判断肝损伤的程度, 之后通过16S rRNA高通量测序技术检测大鼠肠道菌群的组成和结构。模型组大鼠肠道菌群发生了紊乱, 显著降低了双歧杆菌(Bifidobacteriaceae)的丰度, 该菌种可以减少肝脏炎症和肝酶, 口服PC后Bifidobacteriaceae的丰度显著增加。此外, 酒精诱导后, 乳酸杆菌(Lactobacillaceae)的丰度略微增加, 促进酒精代谢。藻蓝蛋白能够通过改变酒精性肝损伤大鼠的肠道菌群构成, 从而起到缓解酒精诱导的肝损伤的效果。     

隐甲藻藻渣醇水提取物的抗氧化活性研究

本研究采用总抗氧化能力、DPPH自由基清除能力、亚铁离子螯合能力及总还原力等抗氧化指标评价隐甲藻（Crypthecodinium cohnii）藻渣醇水提取物不同极性萃取物的抗氧化能力，采用分光光度法测定样品中总酚和总黄酮含量。结果表明隐甲藻渣不同极性萃取物均具有一定的抗氧化能力，其中乙酸乙酯相和石油醚相总抗氧化能力和亚铁离子螯合能力较高，水相和正丁醇相的DPPH自由基清除能力和总还原能力较高，且在一定质量浓度范围内存在量效关系。相关性分析结果显示，不同极性萃取物的总多酚含量与DPPH自由基清除能力和总还原能力显著正相关，而总黄酮仅与总抗氧化能力和金属离子螯合能力呈正相关关系，提示除酚类和黄酮类化合物外，可能还含有其他抗氧化成分。本研究表明隐甲藻藻渣具有较好地抗氧化活性，有待合理开发利用，其可能存在的其他抗氧化活性成分也有待于进一步明确。     

三角褐指藻与东海原甲藻间的他感作用研究

本文主要探究了东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)与三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)之间的他感作用。在实验室模拟条件下,分别研究了添加比例为10%、40%、60%、90%、100%的三角褐指藻无藻细胞滤液的培养基对东海原甲藻生长的影响,以及相同比例的东海原甲藻无藻细胞滤液培养基对三角褐指藻生长的影响。结果表明,低浓度三角褐指藻滤液对东海原甲藻(P.donghaiense)的生长表现为促进作用,高浓度则抑制其生长,因此,不同浓度的三角褐指藻藻液对东海原甲藻生长表现出两种相反的他感作用效果;而东海原甲藻滤液对三角褐指藻(P.tricornutum)的生长没有显著影响,说明东海原甲藻并未对三角褐指藻表现出他感作用。     

甘草和连翘对牙鲆CYP3A 活性影响的研究

研究甘草(Glycyrrhiza uralensis)和连翘(Forsythia suspensa)对牙鲆(Paralichthys olivaceus)肝细胞色素P4503A(CYP3A)活性的影响。将牙鲆随机分为3组,即对照组、甘草组和连翘组,对照组每日口灌0.9%的生理盐水,试验组每日1次口灌甘草30 mg/kg和连翘100 mg/kg,连续口灌6 d,第7天时,采用直接测定法和间接测定法(探针药物)进行CYP3A酶活性的测定。结果显示:在肝微粒体水平上,甘草和连翘均可明显提高红霉素-N-脱甲基酶活性,分别提高了1.79倍、4.87倍。与对照组相比,甘草组和连翘组氨苯砜的半衰期分别降低了4.51%(P0.05)和36.8%(P0.01);药时曲线下面积分别减小了8.28%(P0.05)和32.3%(P0.01);总清除率分别增加了5.63%(P0.05)和99.3%(P0.01)。说明连翘对牙鲆CYP3A的活性具有极显著诱导作用,甘草诱导作用不显著。提示其他药物与连翘合用时,其有效性和安全性可能会受到影响。     

大菱鲆周期蛋白依赖激酶基因cdk1、cdk6克隆及表达分析

通过同源克隆以及5′/3′RACE的方法扩增得到大菱鲆(Scophthalmus maximus)细胞周期蛋白依赖激酶基因cdk1和cdk6的全长c DNA序列,在m RNA水平上分析了它们组织表达特征,并对比分析了静水压处理对其胚胎期表达的影响。结果显示,cdk1基因全长c DNA序列为1281 bp(Gen Bank登录号:KP339306),编码区为912 bp;cdk6基因c DNA全长1400 bp(Gen Bank登录号:KT186374),编码区长度为978 bp。组织RT-PCR分析表明,cdk1基因表达具有广泛性,在性腺、肾脏等生长发育较快的组织中表达量较高;cdk6基因也在多个组织中表达,在性腺中表达量最高。通过Real time RT-PCR检测基因在胚胎中的表达水平发现,静水压处理组cdk1、cdk6在胚胎发育中,总体变化趋势与对照组类似。大菱鲆胚胎对照组中cdk1在原肠期以前相对神经胚期及以后时期表达量较高,静水压处理组基因表达变化与对照组趋势相同;对照组中cdk6在原肠期出现表达高峰,但静水压处理组在原肠期表达量相对较低。静水压处理对cdk1和cdk6的表达量的影响不同,这可能与基因还有除调控细胞周期的其他功能有关。为解析这两个基因在大菱鲆胚胎发育中的作用及其机制提供了参考。     

美国红鱼(Sciaenops ocellatus)、鲈鱼(Lateolabrax maculatus)、斜带髭鲷(Hapalogenys nitens)耐流性试验研究

采用续航游泳时间评测指标作为评测鱼类游泳能力的方法,对一龄美国红鱼、鲈鱼、斜带髭鲷的续航时间,美国红鱼的临界(游泳)速度以及水温对美国红鱼续航时间影响进行了初步研究。结果表明,三种鱼中,美国红鱼耐流能力最强,其次为鲈鱼和斜带髭鲷。美国红鱼、鲈鱼、斜带髭鲷三种鱼的续航时间(或续航能力)与水流流速呈乘幂递减关系。水温对美国红鱼的游泳能力有显著的影响,试验结果表明,本文研究的美国红鱼,在水温20℃、流速84cm/s下的持续续航时间最长,可认为是该规格美国红鱼最适游泳水温范围。     

牙鲆耐寒相关基因CIRP、HMGB1的克隆及表达特征分析

为鲆鲽鱼耐低温标记辅助育种研究和应用提供候选基因,并了解耐寒相关基因在低温下的表达图示,作者通过同源克隆以及5?/3?RACE的方法扩增得到了牙鲆(Paralichthys olivaceus)CIRP和HMGB1基因。组织表达谱分析显示,这两个基因在脑、鳃、心脏、肌肉、肝脏、肠等组织均有表达,但HMGB1基因在鳃中表达较弱。低温胁迫后,两基因随着胁迫时间的延长其表达量在肌肉中都出现先上升后下降的趋势:在0~12 h逐渐上升并达到最大值,然后下降恢复至最初水平。但在肝脏和脑组织中的变化趋势却不同,低温胁迫后0~2 h HMGB1基因在脑中的表达量上升至最高,然后下降至最初水平,在肝脏中变化不大。而CIRP基因在低温胁迫后0~2 h在肝脏中表达量处于上升趋势,然后下降至初始水平,在脑中变化不大。由此推测,这两个基因在低温条件下都参与了机体对外界的抵抗,特别是在抵抗外界寒冷的主要组织—肌肉中发挥作用,可能共同参与了机体的免疫反应,对低温胁迫环境下的鱼体进行保护,可以作为鱼类耐低温标记筛选的候选基因。     

美人鱼发光杆菌杀鱼亚种感染卵形鲳鲹的病理学观察

病原菌美人鱼发光杆菌杀鱼亚种(Photobacterium damselae subsp. piscicida)分离自发病的卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus), 本实验利用腹腔注射和浸泡的感染途径, 观察卵形鲳鲹发光杆菌病的病理变化。感染发病鱼呈现急性和慢性临床症状, 主要急性症状为鳃盖周围轻微出血, 腹腔积水和内脏器官多灶性坏死; 主要慢性症状为脾脏、肾脏和心脏内能观察到直径为0.5~1.0 mm 的白色粟米样结节; 利用光学显微镜和透射电镜观察的组织病理显示: 急性病理症状主要表现为鳃、肝和肾发生变性及凝固性坏死, 肾管微绒毛紊乱, 线粒体的嵴脱落, 脾淋巴细胞增生, 核染色质边集, 心肌细胞发生多灶性坏死,线粒体增生, 肠道的病变较轻微。慢性病理症状主要表现为鳃丝上皮细胞坏死, 脾淋巴细胞线粒体、高尔基体和内质网溶解, 肾小管上皮细胞的微绒毛脱落, 心肌纤维Z 带排列紊乱, 线粒体变性, 肝脏、肾脏、脾脏、心脏和肠道出现典型的肉芽肿病变。相比之下, 脾脏、肾脏和心脏的病变是所有器官中最严重的。     

龙须菜(Gracilariopsis)/江蓠(Gracilaria)的生长和种质特性分析

龙须菜(Gracilariopsis lemaneiformis)是具有重要经济价值和生态效益的大型红藻, 主要用作琼胶提取原料和鲍的饵料。本研究利用生理生化、液相色谱-质谱联用和氨基酸分析等方法, 比较了龙须菜(Gp. lemaneiformis) (wt、981、Gl-1、Gl-s、Gl-g)、异枝龙须菜(Gp. heterocla, Gh)和细基江蓠繁枝变种(Gracilaria tenuistipitata var. liu, Gt)的生长及藻胆蛋白、琼胶、红藻糖苷和氨基酸等的差异, 以期为龙须菜/江蓠栽培中的种质区分及选择提供参考。结果表明Gt在23 ℃和30 ℃条件下生长均最快, 其相对生长速率分别为野生型龙须菜(wt)的2.19倍和2.49倍。龙须菜Gl-s中藻胆蛋白浓度最高, 为wt的1.91倍。除了Gt之外, 其余6种藻中琼胶产率较高(16.22%~18.91%)。Gt中红藻糖苷和海藻糖积累最多, 分别为wt的3.50倍和1.81倍。Gl-g、Gl-s、Gt和Gh多糖丰富, 在36.89%~40.23%; 龙须菜981、Gl-1、wt和Gl-s总氨基酸浓度较高, 在152.35~161.32 mg·g^–1干质量之间, 并且981、Gl-1、Gl-s氨基酸评分较优。综合以上结果, 龙须菜981、Gl-1和Gl-s的藻胆蛋白、琼胶和氨基酸等均显著优于其他藻, 并且生长较快, 可用于琼胶、藻胆蛋白及多糖的提取或鲍的饵料; 而细基江蓠繁枝变种生长快、红藻糖苷和海藻糖丰富, 可大规模栽培用作鲍的饵料。该研究为丰富及开发利用中国大型海藻种质资源提供了重要的资料。     

多鳞鱚和锯塘鳢的生化组成及比能值研究

对厦门海区的多鳞(Sillago sihama)和锯塘鳢(Prionobutis koilomatodon)的生化组成及比能值进行了研究。结果表明,除锯塘鳢粗脂肪含量与水分含量为显著相关外(P0.05),两种鱼的粗蛋白含量、粗脂肪含量、粗灰分含量和比能值均与水分含量之间存在极显著负相关关系(P0.01);除锯塘鳢粗脂肪与比能值为显著相关外(P0.05),两种鱼的水分含量、粗蛋白质含量、粗脂肪含量、粗灰分含量和干物质含量与比能值之间均存在极显著的相关关系(P0.01)。因此,在对误差要求不严格的条件下,水分含量可以用来间接估算多鳞和锯塘鳢鱼体的生化组成和比能值,进而用于野外鱼类能量学和生态系统能流分析的研究。     

红毛菜与坛紫菜光合作用和品质的比较分析

为研究两种经济红藻红毛菜(Bangia fucscopurpurea)和坛紫菜(Pyropia haitanensis)的光合作用和品质差异,选取一株野生型红毛菜CY和一株野生型坛紫菜NSD35作为实验材料,分别测定二者在相同培养条件下的关键光合参数和营养成分指标。结果显示：红毛菜的最大电子传递速率、净光合速率、藻红蛋白含量分别比坛紫菜高29.6%、96.8%、60.5%;必需矿质元素钾、钙、镁、铁、锌的含量分别比坛紫菜高59.5%、39.5%、34.1%、86.2%、68.4%;红毛菜的必需氨基酸和风味氨基酸含量都高于坛紫菜。此外,二者的呼吸速率、最大光量子产率、叶绿素a、总糖、总蛋白和碘含量没有显著差异。研究结果表明,与坛紫菜NSD35相比,红毛菜CY的光合速率更快,矿质元素积累能力更强,必需氨基酸和风味氨基酸含量更高。研究结果有助于了解红毛菜和坛紫菜的光合作用和品质特点,为开发红毛菜种质资源提供数据参考。     

麻痹性贝毒在毛蚶体内的转化过程研究

麻痹性贝毒能够在贝类体内累积,威胁海产品消费者健康。在以往调查中,多次在毛蚶(Scapharca subcrenata)体内发现高含量的麻痹性贝毒,但对于毛蚶体内麻痹性贝毒的转化过程及其食品安全风险还缺乏认识。通过室内模拟实验,选择太平洋亚历山大藻(Alexandrium pacificum)和链状裸甲藻(Gymnodinium catenatum)作为产毒藻种,研究了两种有毒藻种所产麻痹性贝毒在毛蚶体内的转化过程。结果表明,毛蚶体内主要出现了三种麻痹性贝毒转化过程,一是R1位羟基的还原反应,二是N-磺酰氨甲酰基类毒素R4位磺酸基团的水解反应,三是含羟基苯甲酸(hydroxybenzoate)基团的链状裸甲藻毒素在R4位的水解反应。毛蚶体内麻痹性贝毒的生物转化过程复杂,对毛蚶毒性的影响具有一定的不确定性,未来仍需要进一步深化毛蚶体内毒素累积、代谢、转化过程的研究,同时加强对毛蚶体内毒素含量的全面监测,防范毛蚶可能导致的麻痹性贝毒中毒风险。