褐藻岩藻聚糖(Polycladia myrica)的提取优化与特性表征及其抗癌、抗氧化和抗病毒活性研究

本研究针对海洋生物活性物质开发需求，优化了褐藻Polycladia myrica岩藻聚糖(PMF)的提取工艺（85℃/2.5h/pH4.5，得率7.6%），通过FTIR、XRD等技术证实其含30.2%硫酸基和11.41μg/g岩藻糖的结构特征。研究发现PMF对胰腺癌细胞(PANC-1)抑制率达95.63%(IC50=143.52±3.24μg/mL)，DPPH清除活性70.85%(IC50=227.74±3.98μg/mL)，但抗HAV病毒活性较弱，为海洋药物开发提供了新候选分子。

　　

海洋作为地球上最后的资源宝库，蕴藏着无数尚未开发的生物活性物质。其中，褐藻因其独特的生存环境演化出特殊的次级代谢产物，岩藻聚糖(fucoidan)这类硫酸化多糖便是典型代表。近年来，随着癌症、氧化应激相关疾病和病毒感染的全球蔓延，科学家们将目光投向海洋天然产物，试图寻找高效低毒的新型治疗剂。然而，不同藻种来源的岩藻聚糖存在显著差异，尤其对Polycladia myrica（原称Cystoseira myrica）这类尚未充分研究的褐藻，其活性成分的开发潜力仍属未知。

针对这一科学空白，埃及国家海洋与渔业研究所(National Institute of Oceanography and Fisheries, NIOF)的研究团队开展了一项突破性研究。他们系统优化了PMF的提取参数，首次全面评估了其对难治性胰腺癌、自由基清除以及HAV病毒的抑制效果，相关成果发表在《South African Journal of Botany》上，为海洋药物开发提供了重要数据支撑。

研究采用响应面法优化提取工艺，通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线衍射(XRD)解析多糖结构，热重分析(TGA)和扫描电镜(SEM)表征物理特性，结合高效液相色谱(HPLC)定量单糖组成。生物活性评价包括MTT法检测PANC-1细胞增殖抑制，DPPH自由基清除实验，以及HAV病毒 plaque减少试验，所有实验均设置严格对照。

PMF提取与结构表征
在1:30料液比、pH4.5条件下85℃提取2.5小时，获得7.6%的PMF得率，创下该藻种提取效率新纪录。EDX能谱显示30.2%的高硫酸根含量，HPLC揭示其以岩藻糖(fucose)为主导的单糖组成（11.41μg/g），这些结构特征与其生物活性密切相关。SEM图像显示PMF呈多孔片状结构，TGA曲线在220℃出现显著热分解，XRD图谱证实其半结晶性质。

抗癌活性突破
针对预后极差的胰腺癌PANC-1细胞系，PMF展现出剂量依赖性抑制效应：1000μg/mL浓度下抑制率高达95.63%，IC₅₀值(143.52±3.24μg/mL)显著优于许多合成抗癌药。值得注意的是，同期实验证实PMF对正常VERO细胞无明显毒性，这种选择性杀伤机制为后续靶向治疗研究奠定基础。

抗氧化能力解析
在模拟人体氧化应激的DPPH模型中，PMF的最大清除活性达到70.85%（1000μg/mL），IC₅₀值为227.74±3.98μg/mL，虽不及维生素C标准品，但其天然来源特性使其在功能性食品领域更具应用潜力。研究人员推测这种活性与其分子中的酚羟基和硫酸基团密切相关。

抗病毒效果局限
尽管PMF对HAV病毒显示微弱抑制作用，但相比其显著的抗癌和抗氧化活性，这一结果暗示硫酸化多糖的抗病毒效应具有高度结构特异性，后续可通过分子修饰提升其病毒结合能力。

这项研究首次系统揭示了Polycladia myrica来源岩藻聚糖的多维生物活性谱，特别是其对胰腺癌细胞的强效抑制作用，为海洋抗癌药物开发提供了新思路。虽然抗HAV效果未达预期，但研究者指出，通过硫酸基团修饰或与其他抗病毒剂联用，可能突破现有局限。该成果不仅丰富了海洋药物资源库，更建立了从藻种筛选到活性评价的完整研究范式，对推动蓝色生物经济发展具有重要战略意义。未来研究应聚焦PMF的分子作用机制，特别是其调控癌细胞凋亡(apoptosis)和周期阻滞(cell cycle arrest)的具体信号通路，以及通过纳米递送系统提高其生物利用度的可行性。