劉一鹿 方月妮 錢 強(qiáng)
(哈爾濱商業(yè)大學(xué)藥學(xué)院 黑龍江 哈爾濱 150076)
裙帶菜屬褐藻門昆布綱,是一種大型的經(jīng)濟(jì)海藻,在我國(guó)人工栽培裙帶菜十分普遍,其為溫帶性海藻,能忍受較高的水溫,產(chǎn)量較高。裙帶菜多糖是其重要的組成部分,有很多生物活性且具有與人體健康相關(guān)的活性因子,具有良好的抗腫瘤抗氧化活性,有廣闊的藥用前景。
裙帶菜中含有褐藻多糖硫酸酯(FSP),又稱為褐藻糖膠、巖藻聚糖硫酸酯或巖藻聚糖,它是一種存在于褐藻的細(xì)胞間多糖。其可溶于水,不溶于乙醇、丙酮、氯仿等有機(jī)溶劑。裙帶菜多糖有著多種生物活性,根據(jù)體內(nèi)外研究實(shí)驗(yàn)證明其抗腫瘤的活性較高,有一定的促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡的作用[1]。裙帶菜多糖的主要提取方法有乙醇沉淀法、超聲波提取法、DEAE離子交換柱層析和凝膠柱層析法。純度鑒定的方法有紫外光譜鑒定、多糖的紙色譜鑒定、高效液相色譜法鑒定等。
1.1 乙醇沉淀法:乙醇分級(jí)沉淀是提取多糖的一種普遍方法,其原理是指在混合組分的溶液中加入與該溶液能夠互溶的溶劑,通過(guò)分次加入乙醇使含醇量逐步增高而改變?nèi)軇┑臉O性,從而改變混合液中某些成分的溶解度使其從溶液中析出。一般用乙醇沉淀法提取出的裙帶菜多糖為粗多糖,需要進(jìn)一步純化。由于進(jìn)行沉淀的方法不同,得到的粗多糖中所含有的蛋白質(zhì)的含量不同,若蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高的話,可用Sevage法去除蛋白。
1.2 超聲波提取法:超聲波提取法是利用超聲波的空化作用、機(jī)械效應(yīng)和熱效應(yīng)等加速胞內(nèi)有效物質(zhì)的擴(kuò)散、釋放和溶解,能夠顯著提高提取效率的方法。超聲波法利用超聲空化中微小氣泡的爆裂而產(chǎn)生的巨大壓力使得植物細(xì)胞壁及整個(gè)生物體的破裂在瞬間完成,大大縮短了破裂時(shí)間。同時(shí)超聲波產(chǎn)生的震動(dòng)作用加強(qiáng)了胞內(nèi)物質(zhì)的釋放、擴(kuò)散和溶解,從而能夠有效的提高提取效率。超聲波提取法通常與其它的方法一同使用從而提高多糖的提取效率[2],經(jīng)超聲波提取后,冷卻、離心、濃縮、乙醇沉淀、干燥可得到多糖純品。
1.3 柱層析法
1.3.1 離子交換柱層析:離子交換柱層析是根據(jù)帶電的溶質(zhì)分子與離子交換層析介質(zhì)中可交換離子的特性而進(jìn)行的分離純化的一種方式,它主要依賴電荷間的相互作用,利用帶電分子中電荷的微小差異而進(jìn)行分離。其優(yōu)點(diǎn)是分辨率高,工作容量大并且容易操作。提取裙帶菜多糖常用DEAE-52離子交換柱層析,上樣后用蒸餾水和不同濃度的NaCl溶液洗脫,收集洗脫液再繼續(xù)提取洗脫液中的有效成分[3],常與其它的提取方法合用。
1.3.2 凝膠柱層析:凝膠柱層析法又稱排阻層析或分子篩方法,是按照分子量的大小分離混合物的方法,一般大分子先流出,小分子后流出。層析柱中的填料是某些惰性的多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)物質(zhì),多是交聯(lián)的聚糖類物質(zhì),小分子物質(zhì)可以進(jìn)入其內(nèi)部,而大分子物質(zhì)被排阻在外部,從而造成小分子流下時(shí)的路程長(zhǎng)于大分子,大分子先流出。一般可選用排阻限度略大于樣品中最高分子量物質(zhì)的凝膠,如提取裙帶菜多糖可選用SephadexG-25或G-50,層析過(guò)程中物質(zhì)能夠不同程度的進(jìn)入到凝膠的內(nèi)部最后得到分離。其突出優(yōu)點(diǎn)是采用的凝膠多為惰性的載體,操作條件溫和,可在相當(dāng)廣的溫度范圍下進(jìn)行,不需有機(jī)溶劑,對(duì)高分子物質(zhì)有很好的分離效果。可將離子交換柱層析的洗脫液進(jìn)行凝膠柱層析,有利于有效的分離多糖。
1.4 多糖的純度鑒定
1.4.1 紫外光譜法:多糖在紫外-可見光區(qū)沒有明顯的吸收峰,而雜質(zhì)在紫外區(qū)有較強(qiáng)的吸收,可利用紫外光譜來(lái)檢驗(yàn)其純度。
1.4.2 紙色譜法:用紙作為載體,在紙上均勻的吸附液體固定相(如水或甲酰胺),用與固定相不相溶的溶劑作為流動(dòng)相。將試樣滴在紙的一端,在展開罐中展開,由于各組分在紙上移動(dòng)的距離不同來(lái)鑒定其純度。
1.4.3 高效液相色譜法:高效液相色譜法是多糖純度鑒定中最常用的方法,若進(jìn)樣后產(chǎn)生的色譜峰形單一,對(duì)稱性好則純度較高。
2.1 抗腫瘤作用:體內(nèi)抗腫瘤實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明裙帶菜多糖對(duì)小鼠的腫瘤細(xì)胞有抑制作用。MTT 法觀察體外抗腫瘤作用,培養(yǎng)HepG-2細(xì)胞至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期,加入裙帶菜多糖繼續(xù)培養(yǎng),一段時(shí)間后觀察到腫瘤細(xì)胞凋亡,不同濃度的裙帶菜多糖抑制效果不同。分析體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)結(jié)果,其抗腫瘤的機(jī)制可能為:(1)阻斷腫瘤組織的局部血流而使腫瘤細(xì)胞壞死;(2)增強(qiáng)炎癥部位單核-巨噬細(xì)胞系統(tǒng)活性及NK 細(xì)胞的細(xì)胞毒作用;(3)直接殺傷腫瘤細(xì)胞[3]。
2.2 抗氧化作用:活性氧自由基能夠使不飽和脂肪酸側(cè)鏈產(chǎn)生不飽和烷基自由基,形成的過(guò)氧化物可造成細(xì)胞膜脂質(zhì)過(guò)氧化,導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。以POV 法和DPPH 法對(duì)提取物進(jìn)行抗氧化實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明不同溶劑提取物有著不同程度的抗氧化活性,其中裙帶菜石油醚提取物具有很高的抗氧化活性[4]。
2.3 免疫調(diào)節(jié)作用:裙帶菜多糖可以刺激淋巴細(xì)胞的增殖,使淋巴細(xì)胞產(chǎn)生IL-2的數(shù)量增加。也可以通過(guò)影響淋巴細(xì)胞中CD4+T/CD8+T 的比例和NK 細(xì)胞的增殖從而影響機(jī)體的免疫調(diào)節(jié)功能[5]。
裙帶菜在我國(guó)栽培相當(dāng)普遍,裙帶菜多糖在未來(lái)的抗腫瘤領(lǐng)域?qū)⑵鸬讲豢尚∮U的力量,通過(guò)研究裙帶菜的提取工藝和功用能夠?yàn)榇笈可a(chǎn)裙帶菜多糖進(jìn)而投入市場(chǎng)提供理論基礎(chǔ),具有實(shí)際的意義。
[1] 鄒向陽(yáng),王雪,王華新,等.裙帶菜多糖誘導(dǎo)人肝癌HepG-2細(xì)胞凋亡的研究[J].營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào),2007,29(5):470-472
[2] 譚潔怡,王一飛,錢垂文.超聲波法提取裙帶菜中褐藻多糖硫酸酯的工藝研究[J].分離與提純,2006,32(1):115-117
[3] 王雪,鄒向陽(yáng),郭蓮英,等.裙帶菜多糖抗腫瘤作用的研究[J].大連醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2006,28(2):98-100
[4] 韓華,戰(zhàn)松海,韓彥弢,等.裙帶菜提取物體外抗氧化活性研究[J].中國(guó)海洋藥物,2007,26(3):50-52
[5] 肖紅波,盧向陽(yáng),孫志良,等.裙帶菜膳食纖維對(duì)小鼠某些免疫功能指標(biāo)的影響[J].食品科學(xué),2007,28(4):324-326