红藻来源硫酸化半乳聚糖GSSG-2的结构表征与生物活性：抗氧化及抗肺癌潜力研究

本研究针对海洋药物开发需求，从红藻Gracilaria salicornia中分离纯化硫酸化半乳聚糖GSSG-2，通过DEAE-Sepharose阴离子交换层析和Sephadex G-100凝胶过滤实现两步纯化，采用FT-IR、NMR等技术解析其含β-(1→3)-D-吡喃半乳糖和酯化硫酸基团的独特结构。体外实验显示GSSG-2在25-150 μg/mL浓度范围内呈现剂量依赖性抗氧化活性（DPPH清除率88.59%），MTT法证实其对A549肺癌细胞的IC50为100 μg/mL，AO/EtBr染色揭示其时间依赖性促凋亡效应。该研究为开发新型海洋源抗癌制剂提供了候选分子。

　　

肺癌作为全球高致死率恶性肿瘤，现有化疗方案常伴随严重副作用，而海洋生物活性物质因其独特结构正成为抗癌药物研发的新热点。红藻中的硫酸化多糖因其显著的生物活性备受关注，但来自Gracilaria salicornia的特定组分GSSG-2此前尚未被系统研究。马德拉斯大学生物技术系的研究团队通过创新性研究填补了这一空白，其成果发表在《Food Hydrocolloids for Health》上，为开发新型抗癌制剂提供了重要线索。

研究团队采用热水提取结合Sevag法脱蛋白获得粗多糖，通过DEAE-Sepharose阴离子交换层析和Sephadex G-100凝胶过滤实现分级纯化。运用元素分析、高效凝胶渗透色谱(HPGPC)、高效液相色谱(HPLC)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和核磁共振(NMR)等技术进行结构表征。生物活性评估包括DPPH自由基清除、超氧阴离子抑制、铁还原抗氧化力(FRAP)等体外抗氧化实验，以及MTT法和吖啶橙/溴化乙锭(AO/EtBr)双染检测A549细胞凋亡。

3.1. GSSG-2的得率

通过两步层析法获得纯度达162.09 mg/g的GSSG-2，其0.3 M NaCl洗脱组分在470 nm处吸光度达2.36，分子量70.61 kDa的单一对称峰表明结构均一性。

3.3. 分子量测定

HPGPC显示GSSG-2为单一组分，与Gracilaria corticata来源的30 kDa多糖相比，其更大分子量可能增强生物活性。

3.4. HPLC单糖组成分析

半乳糖(328.92 mg/g)为优势单糖，含少量葡萄糖(306.75 mg/g)和木糖(207.15 mg/g)，区别于Gracilaria birdiae的51%半乳糖含量，独特组成可能影响药理特性。

3.5. FT-IR分析

3358.23 cm^-1处羟基振动峰和1224.07 cm^-1处硫酸酯特征峰，结合842.38 cm^-1的C2-O-S键振动，证实其高硫酸化特性。

3.7-3.9. NMR结构解析

¹H-NMR显示4.553-4.875 ppm的β-(1→3)-D-吡喃半乳糖特征峰，¹³C-NMR中102.366 ppm信号对应4-硫酸化半乳糖，HSQC谱证实C6位硫酸化修饰，这种特殊结构可能增强细胞膜相互作用。

3.10. 抗氧化活性

在150 μg/mL浓度下，DPPH清除率达88.59%，超氧阴离子抑制率88.59%，FRAP值85.71%，显著优于Ascorbic acid对照组，归因于硫酸基团的电子供给能力。

3.11. 细胞毒性

MTT实验显示GSSG-2对A549细胞具有剂量依赖性抑制，250 μg/mL时存活率仅16%，IC₅₀(100 μg/mL)低于Acanthophora spicifera多糖(400 μg/mL)，显示更强抗癌潜力。

3.12. 细胞凋亡分析

AO/EtBr染色显示100 μg/mL GSSG-2处理72小时后，细胞凋亡率显著高于48小时组，表明时间累积效应，其促凋亡效果优于Turbinaria decurrens多糖。

该研究首次系统表征了Gracilaria salicornia来源硫酸化半乳聚糖GSSG-2的结构与功能。其β-(1→3)-D-吡喃半乳糖骨架与高硫酸化修饰构成的特殊空间结构，可能通过增强细胞膜渗透性和自由基中和能力，实现显著抗氧化(88.59% DPPH清除率)和抗肺癌活性(IC₅₀ 100 μg/mL)。相比其他藻类多糖，GSSG-2在更低浓度下即展现更强生物活性，为开发海洋源抗癌先导化合物提供了优质候选。未来研究应聚焦其作用靶点识别和体内药效评估，推动其向临床转化应用。