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。     

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。     

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。     

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％.     

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。     

岩藻聚糖硫酸酯寡糖-Ce(Ⅳ)配合物水解胶原蛋白的研究

对岩藻聚糖硫酸酯寡糖-铈配合物的制备及其对胶原蛋白的水解活性进行了研究。通过酸水解得到不同分子量的岩藻聚糖硫酸酯寡糖F1(MW>5 000),F2(MW 1 000~5 000),F3(MW<1 000),小分子的F3与Ce(Ⅳ)的配合效果最好,且水解胶原蛋白的活性高。通过实验确定了岩藻聚糖硫酸酯寡糖F3与Ce(Ⅳ)的配合条件以及F3-Ce(Ⅳ)配合物对胶原蛋白的最佳水解条件。     

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.     

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.     

高温对褐藻羊栖菜逆境生理的影响

分别在27℃和32℃高温条件下培养羊栖菜(Sargassum fusiforme), 以在22℃培养条件下生长的羊栖菜作为对照, 在培养的第0、1、3、5和7天分别取气囊样品, 采用植物生理学试验方法探讨高温胁迫对羊栖菜细胞膜损伤、渗透调节和抗氧化保护的影响。结果表明: 1) 高温胁迫导致羊栖菜细胞的相对电导率提高和丙二醛(MDA)质量摩尔浓度增加, 膜系统受到了损伤, 造成体内离子外渗、细胞膜脂发生过氧化; 2) 细胞内积累了可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸等渗透调节物质并且胁迫组始终高于对照组, 其中可溶性蛋白在胁迫第7天时达到最大值(11.4μg·mg^-1), 而可溶性糖和脯氨酸均呈现先升高后降低的趋势, 分别在高温培养的第3天和第5天时达到最大值; 3) 受到高温胁迫后, 羊栖菜超氧化物歧化酶(SOD)比活性增强, 而过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)比活性在高温胁迫过程中呈现下降的趋势, 说明羊栖菜主要通过抗氧化酶SOD比活性增强来降低胁迫对藻体带来的伤害。总之, 羊栖菜对高温胁迫比较敏感, 温度越高, 培养时间越长, 羊栖菜受到的伤害越大。     

羊栖菜茎部愈伤组织再生苗的解剖学研究

利用石蜡切片法对羊栖菜纵裂主枝上愈伤组织再生苗的发生过程进行了形态解剖学观察。发现此种成苗方式是在主枝 (茎 )或假根处由外皮层分裂形成愈伤组织 ,再由愈伤组织分化成苗的一种无性繁殖方式。愈伤组织形成再生苗有望成为羊栖菜人工养殖种苗的来源之一。     

浙江洞头不同品系羊栖菜的栽培性状及ISSR分析

浙江洞头栽培的羊栖菜具有不同来源,通过定期测定5种不同品系羊栖菜(原始采集地分别是韩国、浙江洞头、浙江南麂列岛、浙江东极岛及广东汕头)的栽培性状,发现在生长阶段后期,各品系在株重和株高方面都存在显著性差异,原始亲本引自韩国的羊栖菜品系较其他品系具有更好的生长优势,可作为育苗选种目标品系。利用ISSR分子标记技术对这5种羊栖菜品系进行遗传多样性分析,结果显示,从36条引物中筛选出的11条引物,经PCR扩增得到219条羊栖菜DNA片段,其中多态性片段为129条,多态性条带比率达58.9%;5个羊栖菜品系之间的遗传距离为0.151 0~0.382 4,且聚在一起,同属的鼠尾藻在最外群。本研究从DNA分子水平上揭示了目前洞头养殖的羊栖菜品系遗传多态性偏低,为今后开展羊栖菜种质资源保护及其优良苗种的选育提供了一定的理论参考。     

优质速溶的食用羊栖菜粉的研制

以浙江洞头产的淡干羊栖菜为原料,研制速溶型的食用羊栖菜粉。选择对成品粉的溶解性、色泽和风味影响显著的“脱腥软化工艺”中的３个因数进行正交试验［Ｌ９（３４）］,得出优化后的工艺参数如下：处理液配方为６ｇ／ｋｇ柠檬酸加１ｇ／ｋｇ多聚磷酸盐（以干藻体计）;热处理条件为藻浆在处理液中煮沸后自然冷却。对普通粉和速溶粉的理化性质、感官品质和卫生指标进行了比较,并分别研制了羊栖菜胶囊和即食糊两种新产品。     

Genetic analysis of selected Sargassum fusiforme (Harvey) Setchell (Sargassaceae,Phaeophyta) strains with RAPD and ISSR markers

Since the 1980s,Sargassum fusiforme has been cultivated in Zhejiang,South China,and nowadays it becomes one of the important commercial seaweeds in China.With traditions of eating habits in the East Asian countries,this brown alga is used as food,because it contained functional oligo/polysaccharides and chemical components,and was regarded playing roles in antioxidant activities and regulating immunology.Through over 15 years’selection,breeding and cultivation,we obtained three strains with good traits and testified their characters during the production,which included the cultivars with high yield and other two good characters,either all the selected strains were applied in the Sargassum production.To avoid confusion during the selection and nursery,it was preferred to establish one fingerprint for distinguishing the Sargassum cultivars from different strains.Random amplified polymorphic DNA(RAPD)and inter-simple sequence repeat(ISSR)methods were adopted to analyze the genetic diversities of the selected S.fusiforme strains.With that,one fingerprint with RAPD markers was constructed,and one sequence characterized amplifi ed region(SCAR)marker to S.fusiforme was obtained.It is indicated that the applied fingerprint could be valid in S.fusiforme genetic and germplasm justification,and will be positive to molecular marker assistance in its selection and cultivation.     

Chemical identification,antioxidant, cholinesterase inhibitory,and cytotoxic properties of fucoidan extracted from Persian Gulf Sargassum angustifolium

Marine macroalgal sulfated fucose-containing polysaccharides, like fucoidan, have drawn significant attention due to their biotechnological potentials, such as anti-cancer, antioxidant, and anti-cholinesterase activities. The fucoidan derived from brown macroalgae Sargassum angustifolium species (FSA) was investigated for its cytotoxic effects and alterations in cell proliferation, and cell cycle-related gene expression in the present study occurred on NB4 cell line. The results showed that FSA would induce p53, p21, pro-apoptotic genes and increase expression of the p15 gene as a cell arrest marker. Also, FSA inhibited the anti-apoptotic effect of the Bcl-2 gene and decreased dnmt-1 gene expression. FSA significantly exhibited potent 2, 2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging activity (p<0.05) with an IC₅₀ value of 0.157 mg/mL and showed moderate anti-acetylcholinesterase activity with an IC₅₀ value of 1.20 μg/mL. These results indicated the potential of FSA for the development of therapeutic or preventive agents of cancer and Alzheimer’s disease mainly through cytotoxic effect and AChE (acetylcholinesterase) inhibition as well as additional antioxidant capacities.     

羊栖菜多糖提取与含量的测定

通过水提醇沉方法提取羊栖菜粗多糖,纯化后测定羊栖菜中多糖含量,为今后羊栖菜化学及药理研究提供有益的参考.采用了分光光度法、苯酚-硫酸显色法在490 nm处测定其含量.结果表明,羊栖菜提取液中多糖含量达53.46%,平均多糖回收率为99.37%.证明该方法实验操作简便,准确可靠,可用于羊栖菜多糖含量的测定.