褐藻寡糖
英文名稱:Alginate oligosaccharides
採用不同的降解方法(酸降解法,酶降解法,氧化降解法)降解褐藻膠,可以得到聚合度20以下的系列褐藻膠寡糖。是由β-D-聚甘露糖醛酸(M)和α-L-聚古羅糖醛酸(G)組成的線型低聚合物,有聚甘露糖醛酸(PM)、聚古羅糖醛酸(PG)和雜合褐藻寡糖(PMG)三種類型產品。
特性
褐藻膠寡糖為淡黃褐色粉末,能溶於水,穩定性強。褐藻膠寡糖具有多項生物學功能,在醫藥、食品、日化、飼料和農業方面有廣泛的套用。
化學屬性
一種來自褐藻的低聚糖。低聚糖又稱寡糖(英文對照:oligosaccharide;oligosaccharides; oligose),褐藻低聚糖的獲得大體上可分為β-D-聚甘露糖醛酸(M)和α-L-聚古羅糖醛酸(G)組成的線型低聚合物,有聚甘露糖醛酸(PM)、聚古羅糖醛酸(PG)和雜合褐藻寡糖(PMG)。
生物學功能
降血糖
合適劑量的褐藻膠寡糖能較好地防止高膽固醇血症的形成,有降脂、維護心血管正常功能的作用。
抗自由基氧化褐藻膠寡糖不僅具有清除活性氧的作用,還能夠顯著降低脂質過氧化物的含量,提高過氧化物酶和超氧化物歧化酶的活性,具有清除過多自由基與抗脂質過氧化的作用。
抗炎症
褐藻膠寡糖來源豐富,理論上是sLex 、sLea和肝素寡糖的良好抗炎替代品、具有良好的潛在藥用價值。
免疫調節活性
褐藻膠寡糖能刺激各種免疫活性細胞(如巨噬細胞、T淋巴細胞、B淋巴細胞等)的分化、成熟、繁殖,使機體的免疫系統得到恢復和加強,並能通過免疫調節作用發揮多種生理活性。
生長調節作用
褐藻膠寡糖在植物體內也是重要的信號分子,可促進植物的生長,而且可提高植物對病蟲害的抵抗力。
套用領域
醫藥領域
褐藻膠寡糖具有多種生物學功能,依照它的藥用功能,褐藻寡糖藥物的開發也會越來越多。
如抗心血管藥物;海藻酸丙二酯硫酸酯鈉鹽降脂抗栓藥物;甘糖脂抗病毒藥物;聚甘古酯抗尿路結石藥物;古糖脂。
食品領域
作為食品材料或添加劑套用於食品工業中。褐藻膠寡糖具有整腸和解毒、降血糖血脂、抗凝血、抗炎、免疫調節等作用,可作為糖尿病、肥胖症、直腸結腸癌、習慣性便秘患者的療效食品。還可以添加到調味品、奶製品、果汁中,既豐富了產品的口味,又增加了營養還有排除重金屬離子,降血糖活性的功效。褐藻寡糖以其生物功能多樣性,在日用化工領域有廣泛的套用方向。
飼料領域
褐藻寡糖克服了以往所有抗生素、益生素、酶製劑等的不足,用量少,純天然,無殘留且穩定性強,並能提高動物機體的抗病能力,促進動物生長,增加動物營養,是優良的飼料添加劑。
畜牧飼料添加劑:豬、牛、雞等 水產養殖飼料添加劑:海參、鮑魚、對蝦等 農業領域褐藻寡糖可激發植物免疫系統、提高抗病能力、促進細胞活化,刺激植物生長。
分離及純化
褐藻膠及岩藻多糖分離提取
褐藻多糖粗提:褐藻膠在褐藻中主要以不溶於水的褐藻酸鈣形式存在,而岩藻多糖則為水溶性硫酸酯多糖。根據這一性質本實驗先以水提方法從海帶中提取岩藻多糖(含褐藻澱粉),然後以1%的NaCO3使褐藻膠生成水溶性的褐藻酸鈉,進行水提。由於褐藻酸鹽不溶於稀鹽酸,可用鹽酸調pH至酸性,沉澱收集褐藻膠。岩藻多糖與褐藻澱粉在乙醇中溶解度存在差異,以不同濃度的乙醇將二者沉澱分離。
褐藻多糖純化:岩藻多糖粗品含較多的水溶性蛋白,60℃蒸餾水溶解,用2%三氯乙酸使水溶性蛋白變性5000r/min離心30min.收集上清液,以70%乙醇沉析,收集沉澱,蒸餾水溶解,透析48h甲1%乙醇鈉,以70%乙醇沉析,收集沉澱,沉澱用蒸餾水溶解,過DEAE-纖維素離子交換拄層析,0.5~1.0mol/LNaCI梯度洗脫。褐藻酸鈉粗品中不含蛋白,只需水溶,蒸餾水透折48h,過DEAE-纖維素離子交換拄層析,0.5~1.0mol/LNaCl梯度洗脫。兩種多糖DEAE-纖維素離子交挨拄層析。上樣體積為10ml,每十分鐘收集一管,每管5ml。洗脫液測定總糖含量。收集洗脫液經蒸發濃縮,透析脫鹽,減壓乾燥,得到純的多糖晶體。
總糖測定方法
苯酚試劑配製80%苯酚:80g苯酚(分析純重蒸餾試劑)加20g水使之溶解,可在冰櫃中避光長期貯存。6%苯酚:使用前用80%苯酚配製。
標準曲線的製作:準確稱取葡萄糖20mg於500ml容量瓶中,加水至刻度,分別吸取0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8mI,各以蒸餾水補至2.0ml,然後加入6%的苯酚1.0ml,濃硫酸5ml,沸水浴煮15min,冷卻後搖勻,室溫靜置20min,490nm測光吸收值。以2.0ml蒸餾水為空白,橫坐標為多糖濃度,縱坐標為光吸收值,得標準曲線。
樣品含量測定:吸取樣品液1.0 ml,按上述步驟操作,以標準曲線計算多糖含量。
脫鹽:透析法脫鹽,使用分子量12000透析袋,每袋5ml,蒸餾水攪拌透析過夜,24h換一次蒸餾水,測定透析液電導率以確定脫鹽效果。
pH測定:配製2ug/ml-1多糖溶液測定pH。
電導率測定:多糖溶液濃度為2ug/ml-1以蒸餾水為空白測電導率。