Endocladia muricata中κ/β杂化卡拉胶与琼脂糖的结构功能解析：理化特性与免疫调节活性的创新研究

这篇研究首次系统解析了红藻Endocladia muricata中κ/β杂化卡拉胶（κ/β-carrageenan）与修饰/非修饰琼脂糖（agarose）的块状结构特征，通过HP-SEC、NMR等技术揭示其分子量、硫酸化（sulfation）和甲氧基化（methoxylation）差异。研究发现盐醇沉淀组分EM-2B通过TLR4/NF-κB通路显著激活巨噬细胞（RAW264.7），提升NO/ROS生成及促炎因子（IL-1β、IL-6）释放，且凝胶性能受K+/Ca2+协同调控，为食品和生物医药领域提供了新型功能性亲水胶体（hydrocolloid）。

　　

Highlight

从Endocladia muricata中提取的卡拉胶-琼脂糖杂化半乳聚糖（galactan）展现出独特的块状结构排列（block-wise arrangement），其中富含β-卡拉二糖（β-carrabiose）的域表现出更强的酶解抗性。盐醇沉淀组分EM-2B在免疫调节方面表现突出——通过TLR4信号通路（TAK-242抑制剂验证）激活巨噬细胞，使一氧化氮合酶（iNOS）和环氧合酶-2（COX-2）表达量激增，促炎因子分泌效率甚至超越LPS（114% vs 100%）。

Materials

实验材料包括美国蒙特雷湾采集的E. muricata藻体，经冷冻干燥后采用冷热交替碱法提取，结合乙醇/盐醇分级沉淀获得4种组分。关键试剂如κ-卡拉胶酶（κ-carrageenase）、TAK-242抑制剂及RAW264.7细胞系均来自行业标准供应商。

Yields and chemical composition

分级提取总得率达42.4%，其中热碱乙醇沉淀组分EM-2A占比最高（18.7%）。HP-SEC显示盐醇沉淀组分（EM-2B）分子量显著高于乙醇沉淀组，且硫酸根含量差异达2.3倍。核磁共振（¹H/¹³C NMR）证实其同时含有卡拉胶型（3,6-内醚半乳糖）和琼脂糖型（6-甲氧基半乳糖）结构域。

Conclusion

E. muricata半乳聚糖的块状结构（区别于随机排列的弗氏藻聚糖furcellaran）赋予其独特的温度敏感性凝胶行为，而硫酸化程度与TLR4结合效率呈正相关。该发现为开发靶向免疫调节剂和功能性食品添加剂提供了分子设计新思路。