钝顶鹿角藻多糖对过氧化氢诱导的Vero细胞和斑马鱼胚胎氧化应激及细胞凋亡的保护作用

《Food Bioscience》：Protective effects of Gelidium amansii polysaccharide against hydrogen peroxide-induced oxidative stress and apoptosis in Vero cells and zebrafish embryos

　　

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  酶法提取获得了具有生物活性的Gelidium amansii多糖。
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  CPS4：低分子量（约8 kDa）、富含葡萄糖–半乳糖的多糖组分。
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  在Vero细胞中，CPS4显著减少了细胞凋亡和细胞死亡（H₂O₂模型）。
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  体外实验表明，CPS4下调了Bax、下调了剪切型caspase-3，并上调了Bcl-xL。
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  在斑马鱼中，CPS4减少了ROS和H₂O₂诱导的细胞死亡；200 μg/mL时无毒性。

引言

海洋来源材料因其作为食品和药品应用中生物活性化合物来源的潜力而备受关注（Karrupaswamy等，2023；Nurkolis等，2023；Wang等，2023）。Gelidium amansii是一种在东亚国家食用的红藻，富含碳水化合物（包括琼胶和纤维素）以及蛋白质（Hannan等，2013）。源自G. amansii的多糖类材料组成多样，且已报道具有多种生物活性，支持其作为生物活性食品材料的潜在应用（Wang等，2022b；Yu等，2021）。

提取条件可显著影响海藻来源多糖的得率、组成和理化特性。酶辅助提取（EAE）利用水解酶在相对温和的条件下破坏复杂基质并释放可溶性成分（Chu等，2017；Huang等，2022；Zhao等，2022）。由于酶具有不同的底物特异性，酶的选择会影响所得组分的回收率和特性（Lee等，2001；Wang等，2017）。这些特性与生物活性相关，因为多糖的功能与分子量、单糖组成、糖苷键、支化和化学取代基有关（Hu & Goff，2018；Kang等，2015）。特别地，低分子量多糖可能表现出更高的溶解度和功能基团的可达性，但仅凭分子量并不能决定其生物活性。

已有报道称，海藻来源多糖具有抗氧化活性（Chudasama等，2021；Pandey等，2020；Tanna等，2019）。氧化应激是由活性氧（ROS）的产生与抗氧化防御之间的失衡引起的，可损伤细胞脂质、蛋白质和DNA。因此，过氧化氢（H₂O₂）被广泛用于通过过量ROS的产生在实验模型中诱导氧化应激（Griendling等，2021；Liu等，2023；Pisoschi等，2021）。然而，酶辅助提取后经乙醇分级所得G. amansii来源多糖组分的理化特性和抗氧化活性仍缺乏充分的表征。

因此，本研究采用酶辅助提取法制备了G. amansii的多糖提取物，并通过逐步乙醇沉淀法对筛选后的提取物进行了分级。所得组分通过分子量分布和单糖组成进行了表征，并使用化学自由基清除实验、H₂O₂处理的Vero细胞以及斑马鱼胚胎模型评估了其抗氧化和细胞保护作用。

章节摘要

材料与化学试剂

本研究使用的原料为市售的Gelidium amansii（J.V. Lamouroux）预清洁粉末，来源于大韩民国济州岛颂山地区，于2020年购入。多糖降解酶购自Novozymes（Nordisk，Bagsvaerd，丹麦）。胰蛋白酶-EDTA、青霉素-链霉素、胎牛血清（FBS）和改良的Dulbecco's Eagle培养基（DMEM）均购自Gibco（Burlington，Ontario，加拿大）。

得率、碳水化合物含量与抗氧化活性

G. amansii提取物的提取得率、碳水化合物含量和抗氧化活性汇总于表1。GAT的提取得率最高（402.08 g/kg），其次为GAU（384.05 g/kg）、GAD（356.04 g/kg）和GAC（322.72 g/kg）。相比之下，GAC的碳水化合物含量最高（45.10%），其次为GAT（37.24%）、GAU（35.54%）和GAD（24.31%）。酶辅助提取物较高的碳水化合物含量可能反映了酶介导的基质

结论

本研究探讨了酶辅助提取和逐步乙醇沉淀对G. amansii来源组分的抗氧化和细胞保护特性的影响。在酶辅助提取物中，Termamyl辅助提取物（GAT）表现出最高的提取得率和抗氧化活性。随后通过乙醇分级获得了四种具有不同组成特性和抗氧化活性的组分，其中CPS4表现出最高的DPPH和ABTS

CRediT作者贡献声明

Su Jin Eom：形式分析。Jeong-Heon Kim：初稿撰写、验证、数据管理。Jae Hoon Lee：资源、方法论。Hye-Won Yang：调查研究。Kyung-Mo Song：审校与编辑、指导。Yun-Sang Choi：资源、方法论。Min-Cheol Kang：审校与编辑

未引用参考文献

Association of Official Analytical Chemists, 1999; Belloc et al., 1994; Branson et al., 2023; Cassar et al., 2020; Chen et al., 2013; Cruz-Casas et al., 2021; Fang et al., 2003; Fernando et al., 2020; Flores Contreras et al., 2023; Ismail et al., 2017; Kim and Xue, 2020; Kim et al., 2016; Liao et al., 2019; Liu et al., 2020; Niu et al., 2023; Novozymes, 2023; Oh et al., 2020; Opferman and Kothari, 2018; Park et al., 2011; Park et al., 2012; Redza-Dutordoir and Averill-Bates, 2016; Ribeiro et

利益冲突声明

作者声明不存在利益冲突。

伦理批准

本研究调查了H₂O₂诱导的氧化应激在斑马鱼中的保护效应，已获得韩国济州国立大学动物实验伦理委员会批准（批准号：2022-0005）。

利益冲突声明

? 作者声明不存在任何可能影响本文所报告工作的已知竞争性经济利益或个人关系。

致谢

本工作得到了韩国国家研究基金会（NRF）资助，资金来源于韩国政府（MSIT）（项目编号：2026-25497611）

Jeong-Heon Kim|Su Jin Eom|Hye-Won Yang|Jae Hoon Lee|Yun-Sang Choi|Min-Cheol Kang|Kyung-Mo Song