从微小马尾藻中提取的藻胶体:海藻酸和岩藻依聚糖的免疫调节与抗氧化潜力,为健康产业带来新契机

【字体: 时间:2025年05月09日 来源:Food Hydrocolloids for Health 4.6

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  为探究马尾藻(Sargassum microcystum)中藻胶体的潜在价值,研究人员开展其免疫调节和抗氧化活性研究。结果显示,从该藻中提取的岩藻依聚糖等成分具显著免疫调节和抗氧化能力。这为免疫治疗、抗氧化治疗及功能食品开发提供了新方向。

  在神秘的海洋世界里,藻类生物犹如一座蕴藏着无尽宝藏的矿山,等待着科学家们去挖掘。海洋覆盖了地球大部分表面,其中的藻类拥有独特的生物活性物质,在医药领域展现出巨大的潜力。然而,尽管地球生物多样性丰富,对海洋生物活性物质的研究仍处于起步阶段。马尾藻属包含众多棕色藻类物种,其中部分物种的生物活性还未被充分探索。在这样的背景下,开展对马尾藻中生物活性物质的研究显得尤为重要。
为了深入了解马尾藻中生物活性物质的奥秘,研究人员对微小马尾藻(Sargassum microcystum)展开了研究。他们希望通过研究,揭示从微小马尾藻中提取的藻胶体,特别是海藻酸和岩藻依聚糖,是否具有免疫调节和抗氧化活性,为相关领域的应用提供理论依据。该研究成果发表在《Food Hydrocolloids for Health》上。

研究人员采用了多种关键技术方法。首先,从印度泰米尔纳德邦曼纳尔湾的潮间带采集微小马尾藻样本,经过清洗、干燥、研磨后,利用丙酮、氯仿和甲醇进行脱色素和脱脂处理。接着,通过酸提和碱提的方法分别获取酸性可溶性藻胶体(ASP)和碱性可溶性藻胶体(AIP)。然后,运用柱色谱法对 ASP 进行分离纯化,得到不同的组分。之后,使用高效液相色谱(HPLC)、凝胶渗透色谱(GPC)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和核磁共振(NMR)等技术对各组分进行化学分析和结构表征。同时,通过细胞实验,利用酶联免疫吸附测定(ELISA)检测细胞因子的分泌,采用 Griess 试剂测定一氧化氮(NO)的产生,并运用多种抗氧化实验评估抗氧化活性,还用 MTT 法检测细胞活力。

研究结果如下:

  1. 藻胶体的提取与成分分析:通过顺序提取法成功从微小马尾藻中分离出海藻酸和岩藻依聚糖。ASP 经柱色谱分离得到 ASPF1、ASPF2 和 ASPF3 三个组分,其中 ASPF2 产量最高,ASPF3 具有高硫酸酯含量和低糖醛酸含量。HPLC 分析显示各组分含有不同比例的岩藻糖、半乳糖、甘露糖和木糖等单糖,GPC 分析确定了它们的相对分子质量。
  2. 光谱表征:FTIR 和 NMR 分析表明,AIP 为海藻酸钠,其结构中含有甘露糖醛酸和古罗糖醛酸单元;ASPF2 和 ASPF3 为岩藻依聚糖,结构中具有特征性的硫酸酯基团和岩藻糖残基等。
  3. 免疫调节作用:在免疫调节实验中,ASPF3 在较低浓度(0.8μg/mL)就能显著诱导外周血单核细胞(PBMCs)释放白细胞介素 - 10(IL-10),且呈浓度依赖性。ASPF2 和 ASPF3 能显著诱导 PBMCs 产生干扰素 -γ(IFN-γ),同样具有浓度依赖性,其中 ASPF3 的诱导效果最为显著。但未观察到 AIP、ASPF1、ASPF2 和 ASPF3 对白细胞介素 - 2(IL-2)和白细胞介素 - 4(IL-4)细胞因子释放的诱导作用。
  4. 对 RAW 264.7 细胞的影响:ASPF2 和 ASPF3 能显著刺激 RAW 264.7 细胞产生 NO,且 ASPF3 的诱导作用最强,呈剂量依赖性;AIP 和 ASPF1 则不能诱导 NO 产生。
  5. 抗氧化活性:除 AIP 外,ASPF1、ASPF2 和 ASPF3 在 DPPH 自由基清除、铁离子还原抗氧化能力(FRAP)、羟基自由基清除(HRS)和还原力(RP)等抗氧化实验中均表现出显著的剂量依赖性抗氧化活性,其中 ASPF3 的抗氧化活性最强。
  6. 细胞活力:MTT 实验表明,在不同浓度(0.8 - 100μg/mL)下,ASPF1、ASPF2 和 ASPF3 处理后的 PBMCs 仍保持较高活力,显示出良好的生物相容性。

研究结论和讨论部分指出,该研究成功提取并表征了微小马尾藻中的藻胶体,证实了其具有免疫调节和抗氧化活性。其中,岩藻依聚糖组分 ASPF3 表现尤为突出,不仅能显著调节免疫细胞因子的分泌,还具有很强的抗氧化能力,且生物相容性良好。这表明微小马尾藻是一种极具潜力的生物资源,其藻胶体在免疫治疗、抗氧化治疗和功能食品等领域具有广阔的应用前景。不过,目前的研究主要是在体外细胞实验水平上进行的,未来还需要进一步开展体内研究,以充分挖掘这些藻胶体的治疗潜力,为人类健康事业做出更大的贡献。

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