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九游会J9 J9九游会FSHW 集美大学翁武银教授团队:鲍鱼肌肉水溶性多糖的结构表征及其免疫刺激活性

发布时间:2023-04-26 13:17:42  点击量:
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  九游会J9 J9九游会九游会J9 J9九游会鲍鱼被誉为“海中人参”,其营养成分和生物活性对人体健康均产生积极作用。近年来,鲍鱼肌肉和内脏多糖因其具有良好的抗氧化、免疫调节、抗肿瘤和抗凝血活性而引起研究者的关注。本团队通过蛋白酶水解和乙醇分级沉淀从鲍鱼(Haliotis discus hannai Ino)肌肉(AMP)中提取粗多糖,通过DEAE-52柱层析从AMP中分离出AMP-1、AMP-2和AMP-3三个亚组分。其中,AMP-1对人乳腺癌MDA-MB-231和肝细胞癌HepG2细胞的生长具有较高的抑制活性。AMP-1的碳水化合物和葡萄糖含量分别为83.8%和99.3%,这与已报道的从鲍鱼腹足中提取的多糖明显不同。AMP-1可能是一种新型的葡聚糖,其良好的抗肿瘤活性可能与其一级结构有关。

  集美大学海洋食品与生物工程学院石林凡博士、翁武银教授等 在本文以纯化的鲍鱼肌肉多糖(AMPP)为研究对象,测定了其分子量和单糖组成;通过甲基化分析、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、1D(1H和13C)和2D核磁共振(NMR)光谱揭示AMPP的结构特征;探究鲍鱼多糖的免疫调节活性以阐明其抗肿瘤机制。结果表明,鲍鱼肌肉是具有免疫功能多糖的宝贵来源。

  AMPP中碳水化合物、蛋白质、糖醛酸和硫酸盐含量分别为(83.5±3.0)%、(0.5±0.1)%、(2.7±0.3)%和(2.6±0.1)%。AMPP中单一且对称的尖峰表明其为高度均一的多糖,分子量为3.2 kDa。AMPP由葡萄糖和甘露糖组成,摩尔比为99.7:0.3。

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  AMPP的结构特征进一步通过1D和2D NMR图谱确定。据报道,α-构型的糖残基对应的异头氢的化学位移位于δ 4.8~5.3,耦合常数范围是2~4 Hz,而β-构型的糖残基的异头氢的化学位移在δ 4.0~4.8,耦合常数范围是7~10 Hz。因此,图2a进一步证明AMPP的糖残基是通过α-构型的糖苷键连接。

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  本文提出了一种鲍鱼肌肉α-葡聚糖可能的分子结构模型,即在一个循环单元中,主链上包含8个1→4糖苷键和1个1→6糖苷键,三条侧链通过1→6糖苷键与主链相连。

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  巨噬细胞是重要的免疫调节效应细胞,被广泛用作研究食物提取物免疫调节活性的细胞模型。AMPP对Raw264.7细胞增殖的影响如图4a所示。AMPP浓度在125~1000 μg/mL范围内对细胞活力无显著影响(P>0.05),因此选择该浓度用于评估AMPP的潜在免疫调节活性。

  用中性红试验测定经AMPP处理的腹腔巨噬细胞RAW264.7的吞噬活性如图4b所示。AMPP处理的RAW264.7细胞的吞噬作用随AMPP浓度的增加而增加,且在试验浓度下AMPP的所有吞噬指数均高于1.0,表明获得的AMPP具有激活RAW264.7细胞吞噬活性的能力。

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  据报道,TNF-α是免疫刺激和炎症反应的介质,在宿主细胞抵抗恶性肿瘤生长中起重要作用。由图4c可以看到AMPP能以剂量依赖性的方式促进TNF-α的产生,表明AMPP对巨噬细胞具有免疫刺激活性,促进TNF-α的分泌,从而增强多糖的抗肿瘤活性。

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  图4 AMPP对RAW264.7细胞增殖(a)、吞噬活性(b)和TNF-α(c)的影响

  纯化的AMPP分子量为3.2 kDa,结构的主链由1→4和1→6连接的Glc,分支由α-D-Glcp-(1→6)组成。AMPP的结构信息对进一步研究鲍鱼肌肉多糖的构效关系具有重要意义。体外免疫学实验表明,AMPP具有激活RAW264.7细胞吞噬活性和刺激细胞释放TNF-α的能力。

  石林凡,工学博士,集美大学海洋食品与生物工程学院讲师,主要从事食品科学、功能碳水化合物等领域的科研工作。目前主要研究领域为水产品风味物质分析及水产品加工技术,淀粉聚集态结构、改性机理及其应用等,曾在美国宾夕法尼亚州立大学访学一年。目前主持十四五重点研发计划项目子课题、福建省自然科学基金、福建省海洋功能食品工程技术研究中心开放研究基金等科研项目,并参与多项省部级课题。近五年在国内外食品类高水平期刊发表学术论文20余篇,其中以第一作者/通讯作者发表学术论文15篇,SCI收录10篇。申请国家发明专利7件,授权3件。

  翁武银,工学博士,集美大学海洋食品与生物工程学院教授,博士生导师,Fisheries Science杂志编委。长期从事食品加工副产物综合利用研究,主持十四五重点研发计划项目子课题1项、国家自然科学基金面上项目2项、福建省自然科学基金重点项目1项、福建省自然科学基金杰青项目1项等科研项目。发表学术研究论文百余篇,其中SCI收录40多篇;获23项国家发明专利授权,其中已经转让9项;获“厦门市双百计划-领军型创业人才”和“福建省优秀教师”荣誉称号。作为第一完成人,获福建省科学技术进步奖三等奖1项(排名第1);作为主要完成人获中国发明创业奖成果奖一等奖1项。

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  Food Science of Animal Products(ISSN: 2958-4124, e-ISSN : 2958-3780)是一本国际同行评议、开放获取的期刊,由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心主办,中国食品杂志社《食品科学》编辑团队运营,属于食品科学与技术学科,旨在报道动物源食品领域最新研究成果,涉及肉、水产、乳、蛋、动物内脏、食用昆虫等原料,研究内容包括食物原料品质、加工特性,营养成分、活性物质与人类健康的关系,产品风味及感官特性,加工或烹饪中有害物质的控制,产品保鲜、贮藏与包装,微生物及发酵,非法药物残留及食品安全检测,真实性鉴别,细胞培育肉,法规标准等。

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