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气候变化致使地中海海蜇泛滥,影响沿海经济。研究人员开展微波辅助提取海蜇多糖(JSP)研究。结果显示,微波辅助提取法(MAE)可使提取率提高 3.4 倍且不改变多糖化学特性,RP-JSP 生物相容性和抗氧化活性佳,为生物医学应用提供可能。
在全球气候变化的大背景下,地中海的海面上正发生着一场悄然的 “变革”。原本在海洋中自由遨游、数量相对稳定的海蜇,如今却因为海水温度的上升,迎来了爆发式的繁衍。海蜇数量的激增,给沿海地区的经济带来了沉重打击。渔业首当其冲,海蜇大量捕食鱼卵和幼鱼,使得鱼类资源急剧减少;而对于依赖美丽海滩和清澈海水的旅游业来说,密密麻麻的海蜇不仅让游客望而却步,还可能因为海蜇伤人事件频发,给游客带来安全隐患,严重影响了当地的旅游收入。
但海蜇真的只是海洋中的 “麻烦制造者” 吗?其实不然。在传统中医领域,海蜇就因其富含多种活性成分,被用于治疗一些轻微病症。近年来,科研人员发现海蜇中的多糖,尤其是从海蜇(Rhizostoma pulmo)中提取的多糖(JSP),有着独特的类糖胺聚糖(GAG)结构,在治疗小鼠结肠炎、抑制巨噬细胞来源的泡沫细胞形成,以及促进伤口愈合等方面展现出了巨大潜力,有望成为生物医药领域的 “新星”。
然而,传统的热水提取法在提取 JSP 时存在诸多弊端。长时间维持高温、大量使用溶剂,不仅对环境不友好,而且提取效率低下,难以满足工业化生产的需求。为了解决这些问题,来自意大利的研究人员展开了一项极具意义的研究。他们尝试采用微波辅助提取(MAE)技术,希望在提高提取效率的同时,减少对环境的影响,并且保留 JSP 的理化和生物学特性。这项研究成果发表在了《Carbohydrate Research》杂志上,为海蜇多糖的研究和应用开辟了新的道路。
在研究过程中,研究人员主要采用了两种关键技术方法。一是微波辅助提取技术,利用微波的非电离辐射(300 - 300,000 MHz)穿透海蜇样本,通过分子摩擦产热,促进多糖的释放,提高提取效率;二是对提取的多糖进行纯化,获得中性和带负电荷的两种多糖组分,以便后续对其物理、化学和生物学特性进行深入分析。研究中使用的海蜇样本来自意大利托斯卡纳海域的近海捕捞废弃物。
提取和表征多糖
研究人员采用了两种脱水方法(冻融法和乙醇孵育法)以及两种 MAE 条件(140°C 10 分钟或 120°C 30 分钟)对 JSP 进行提取。通过对比不同条件下的提取效果,评估哪种组合能更高效地提取 JSP,同时尽可能保留其原有特性。结果发现,MAE 适用于 JSP 的提取,且在不显著改变多糖化学特性的前提下,使提取率提高了 3.4 倍。这表明 MAE 技术在 JSP 提取方面具有明显优势,为后续的工业化生产提供了更可行的方案。
生物相容性和抗氧化活性评估
研究人员对提取得到的 RP-JSP 进行了生物相容性和抗氧化活性评估。在生物相容性方面,他们通过体外实验,观察 RP-JSP 对成纤维细胞和人角质形成细胞系的影响。结果显示,RP-JSP 表现出了极佳的生物相容性,能够促进细胞的迁移和增殖,这对于伤口愈合等生物医学应用具有重要意义。在抗氧化活性方面,研究发现 RP-JSP 具有良好的抗氧化能力,这意味着它在抵抗氧化应激相关疾病方面可能发挥积极作用,进一步拓展了其在生物医药领域的应用前景。
研究结果表明,微波辅助提取(MAE)技术在提取海蜇中的 JSP 方面具有显著优势,不仅提高了提取效率,还保留了多糖的化学特性。RP-JSP 展现出的良好生物相容性和抗氧化活性,使其在未来的生物医学应用中极具潜力,比如伤口愈合、抗氧化治疗等领域。这一研究成果为海蜇资源的高值化利用提供了新途径,有助于推动相关产业的发展,促进海洋经济的可持续发展。同时,研究也为多糖提取技术的优化和生物活性物质的开发提供了重要参考,为生物医药领域的研究开辟了新的思路。未来,还需要进一步深入研究 RP-JSP 的作用机制和临床应用效果,以充分挖掘其在生物医学领域的巨大潜力。