综述:通过先进提取、表征和配方策略增强褐藻多酚的生物医学应用

【字体: 时间:2025年09月18日 来源:Journal of Applied Phycology 3

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  本综述系统探讨了褐藻多酚(PTs)的绿色提取技术(MAE/UAE)、结构解析(HPLC–MS/MS)及多靶点生物活性(抗氧化/抗癌/抗炎),重点分析其临床转化面临的生物利用度与稳定性挑战,为天然产物在医药、保健品和化妆品领域的应用提供重要参考。

  

Abstract

褐藻多酚(Phlorotannins, PTs)作为源自褐藻的多酚类次级代谢产物,因其显著的抗氧化、抗炎、抗癌和抗菌活性而展现出巨大的生物医学应用潜力。近年来,微波辅助提取(MAE)和超声辅助提取(UAE)等绿色提取技术的进展,显著提高了PTs的提取效率与可持续性。然而,其结构复杂性、低生物利用度以及规模化生产难题仍是临床转化的主要障碍。本文综述重点探讨了现代PTs提取方法、结构表征技术及其在调控氧化应激、炎症和癌症通路中的功能机制,并指出标准化 protocols、稳定性增强和生物利用度优化等关键研究方向。

现代提取技术突破

传统提取方法存在溶剂消耗大、效率低等问题。微波辅助提取(MAE)通过分子极化和热效应加速胞内物质释放,显著缩短提取时间并提高酚类物质得率;超声辅助提取(UAE)则利用空化效应破坏藻细胞壁结构,实现低温高效提取。这两种绿色技术不仅减少有机溶剂使用,还保持了PTs的生物活性,为规模化生产提供可能。

结构表征与活性关联

PTs的复杂聚合物结构需通过高效液相色谱-串联质谱(HPLC–MS/MS)等进行精确解析。研究表明,其活性与聚合度、羟基位置和糖基化修饰密切相关。例如,低分子量PTs表现出更强的自由基清除能力,而特定寡聚体可通过调控NF-κB和MAPK通路抑制炎症因子表达。

生物医学机制与应用

在抗氧化方面,PTs通过直接清除ROS和激活Nrf2-ARE通路增强细胞抗氧化防御体系。其抗炎活性体现在抑制COX-2和iNOS表达,并降低TNF-α、IL-6等促炎因子水平。抗癌研究显示PTs可诱导肿瘤细胞凋亡 via Caspase-3激活和线粒体膜电位破坏,同时抑制MMP-9介导的肿瘤转移。此外,PTs对革兰氏阳性/阴性菌的抗菌活性与其破坏细胞膜完整性相关。

临床转化挑战

尽管PTs活性显著,但其低生物利用度限制了临床应用。纳米乳化、脂质体包封等递送系统可改善其肠道吸收和稳定性。未来需建立标准化提取与质控 protocols,并通过体内外模型深入探究PTs的剂量效应与毒理学特性,推动其在功能食品、化妆品和药物制剂中的产业化应用。

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