综述:蜈蚣藻属多糖的结构表征与生物活性研究进展

【字体: 时间:2025年06月24日 来源:International Journal of Biological Macromolecules 7.7

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  本综述系统梳理了蜈蚣藻属多糖(TGGPs)的最新研究进展,涵盖提取纯化技术(如热水浸提、超声波辅助)、结构特征(硫酸化修饰、分子量分布)、多元生物活性(抗氧化、抗病毒、免疫调节)及产业化应用(功能食品、医药载体)。作者团队指出TGGPs的低毒高效特性(如抑制HSV-1的EC50达0.68 μg/mL)为海洋药物开发提供新思路,同时提出需解决标准化生产等挑战。

  

蜈蚣藻属多糖:从结构解析到跨领域应用的海洋宝藏

Abstract
蜈蚣藻属(Grateloupia)作为红藻门中资源最丰富的属种,其多糖(TGGPs)因独特的硫酸化结构和低毒性成为研究热点。中国沿海地区传统将其用于治疗喉炎和蛔虫病,现代研究则揭示其多重药理活性,但缺乏系统性总结。本文首次全面整合TGGPs从基础研究到产业化的全链条数据。

Extraction of crude polysaccharides
新鲜蜈蚣藻需经50-60℃低温干燥后,采用热水浸提(80-100℃)或超声波辅助提取(20-40 kHz)。值得注意的是,复合酶解法(纤维素酶:果胶酶=1:2)可将得率提升至28.7%,但需严格控制pH6.0以避免硫酸基团水解。

Physiochemical and structural features
TGGPs呈现典型的杂多糖特征:

  • 分子量:10-1000 kDa宽分布
  • 单糖组成:半乳糖(64.2%)、3,6-内醚半乳糖(22.1%)
  • 硫酸基含量:8.4-23.7%(直接影响抗HSV活性)
    核磁共振(NMR)分析显示其主链多为β-D-半乳糖(1→3)连接,部分C6位存在硫酸酯化修饰。

Sulfation modification
通过氯磺酸-吡啶法可人工提高硫酸化程度(达32.1%),修饰后的TGGPs对HSV-1抑制率提升3.2倍(EC50从2.1降至0.65 μg/mL),机制与阻断病毒吸附宿主细胞表面HS受体相关。

Biological activities

  1. 抗肿瘤:G. filicina多糖通过激活caspase-3通路诱导HepG2细胞凋亡(48h抑制率61.3%)
  2. 益生作用:促进双歧杆菌增殖(较空白组高2.8倍)
  3. 眼保护:抑制蓝光诱导的ROS生成(IC50=1.04 mg/mL)

Applications

  • 医药领域:作为药物缓释载体(载药量达18.9%)
  • 化妆品:添加3% TGGPs的防晒霜SPF值提升47%
  • 渔业:饲料添加剂使对虾存活率提高12.6%

Conclusion and prospects
当前研究存在物种鉴定混乱(91个同属异名种)、工业化提取能耗高等瓶颈。未来建议结合CRISPR技术调控硫酸转移酶基因表达,并开发微流控分离设备。随着蓝色生物经济崛起,TGGPs有望成为继褐藻胶之后的下一代海洋生物材料标杆。

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