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为探究马尾藻生物活性与色素含量关系,研究人员对沙特红海吉达海岸的Sargassum sp. 进行研究。测定其丙酮提取物色素成分,并检测抗氧化、抗炎、抗癌和抗菌活性。结果显示提取物具多种生物活性,该研究为生物制药提供潜在天然资源。
在广袤的海洋中,海藻犹如一座蕴含无限可能的宝藏库,吸引着科研人员不断探索。海藻主要分为褐藻、绿藻和红藻三大类,其中褐藻(Phaeophyta)因富含具有独特生物特性的次生代谢物,成为当下研究的热点。褐藻中的马尾藻属(
Sargassum)广泛分布于世界温带和热带海洋。海藻中的色素不仅在光合作用中发挥关键作用,还因其独特化学结构,在工业、医药等领域展现出巨大应用潜力。然而,不同海域、不同种类海藻的色素组成及生物活性差异显著,许多海藻的潜在价值尚未被充分挖掘,这也促使科研人员不断深入探索。
为了揭开沙特红海吉达海岸马尾藻(Sargassum sp.)的神秘面纱,挖掘其潜在价值,研究人员开展了一项系统研究。他们对该海域的马尾藻进行采样分析,测定其丙酮提取物的色素组成,并评估提取物的抗氧化、抗炎、抗癌和抗菌等生物活性。研究成果发表在《Egyptian Journal of Aquatic Research》上,为进一步开发利用马尾藻资源提供了重要依据。
在研究方法上,研究人员主要采用了以下关键技术:首先,通过采集吉达海岸的海藻样本,经过清洗、干燥、研磨等预处理后,用丙酮进行浸泡提取。其次,运用高效液相色谱(HPLC)技术,精确测定提取物中的各类色素含量,包括叶绿素(Chlorophyll)、类胡萝卜素(Carotenoids)和藻胆蛋白(Phycobiliproteins )等。此外,分别利用 1,1 - 二苯基 - 2 - 三硝基苯肼(DPPH)法、红细胞溶血抑制实验、MTT 法和打孔扩散法,对提取物的抗氧化、抗炎、抗癌和抗菌活性进行检测 。
在色素成分研究方面,研究人员通过 HPLC 分析发现,Sargassum sp. 丙酮提取物中含有 13 种主要色素。叶绿素 a(12.3 μg/g)含量高于叶绿素 d(3.5 μg/g),二者总浓度为 15.8 μg/g。类胡萝卜素中,α - 胡萝卜素(14.1 μg/g)浓度高于 β - 胡萝卜素(11.8 μg/g),总类胡萝卜素含量达 27.0 μg/g,其中叶黄素 - 岩藻黄质(xanthophylls - fucoxanthin)浓度为 11.2 μg/g。藻胆蛋白中,藻尿胆素(phycourobilin)含量最高(11.1 μg/g),总藻胆蛋白含量为 62.6 μg/g,是色素中的主要成分。
在生物活性研究方面,抗氧化活性检测显示,Sargassum sp. 提取物的抗氧化能力随浓度增加而增强,其 IC50值为 19.65 μg/mL,虽低于抗坏血酸(2.82 μg/mL),但作为天然来源,这一抗氧化潜力仍值得关注。抗炎活性实验中,提取物的 IC50值为 4.13 μg/mL,优于标准抗炎药物吲哚美辛(Indomethacin,IC50为 5.97 μg/mL),表明其具有较强的抗炎能力。抗癌活性研究发现,该提取物对 Wi38 肺癌细胞和 Caco2 结肠癌细胞均有显著抑制作用,在 IC50为 62.5 μg/mL 时,Wi38 细胞的抑制率为 174.64 ± 0.5,Caco2 细胞的抑制率为 101.06 ± 0.58。抗菌活性实验表明,提取物对多种病原菌均有抑制作用,对粪肠球菌(Enterococcus faecalis)ATCC 29212 的抑制效果最强,抑菌圈直径达 30 ± 0.25 mm,对铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)ATCC 90274 的抑制效果相对较弱,抑菌圈直径为 16 ± 0.11 mm 。
综合研究结果与讨论,该研究首次系统分析了沙特红海吉达海岸Sargassum sp. 的色素组成及其生物活性。研究发现的多种色素成分,为进一步研究海藻色素的生物合成途径和调控机制提供了基础数据。其提取物展现出的多种生物活性,表明Sargassum sp. 在医药、食品和化妆品等领域具有巨大的应用潜力。例如,其抗炎和抗氧化特性可用于开发新型保健品,对抗炎症相关疾病;抗癌活性为癌症治疗药物的研发提供了新的天然来源。此外,该研究也为海洋生物资源的可持续利用提供了理论支持,有助于推动海洋生物技术和制药产业的发展,对未来从海洋生物中挖掘更多具有生物活性的天然产物具有重要的指导意义。