蓝藻中多糖的研究进展

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蓝藻多糖的食药特性和应用研究进展

蓝藻多糖的食药特性和应用研究进展

生物资源2021,43(1 ): 34〜41Biotic ResourcesDOI: 10. 14188/j. ajsh. 2021. 01. 005蓝藻多糖的食药特性和应用研究进展高翔+,袁晓龙+,安靖,薛惠丹(陕西科技大学食品与生物工程学院,陕西西安710021)摘要:蓝藻是地球上最重要的初级生产者之一,也是重要的生物资源有些蓝藻在我国具有悠久的食用历史,比如发状念 珠藻.:蓝藻能合成多种生物活性物质,具有抑菌、抗氧化、抗肿瘤、抗炎症、抗病毒和免疫调节等功能,并在食品、医药、农业、环 保和化妆品领域具有广泛的应用多糖是蓝藻最主要的代谢产物之一,它本身结构复杂、性质多样,决定了其具有多样化的功 能本文对蓝藻多糖的制备过程、生物活性以及应用研究的进展进行综述,以期更好地开发和利用其食药用价值。

关键词:蓝藻;多糖;食药特性;生物活性中图分类号:Q939. 99 文献标志码:A 文章编号:2096-3491(2021 )01_0034-〇8Edible and medicinal properties of cyanobacterial polysaccharides and theapplication research progressGAO Xiang , YUAN Xiaolong , AN Jing. XUE Huidan(School of Food and Biological Engineering, Shaanxi University of Science and Technology, Xi'an 710021, Shannxi, China)Abstract:Cyanobacteria are one of the most important primary producers on the earth and serve as important biologi" cal sources. Some cyanobacteria have a long history as edible foods in China, such as Nostocflagelliforme.Cyanobacte­ria can synthesize a variety of bioactive substances, possessing multiple functions, such as bacteriostat, antioxidation, anti -tum or, anti-inflammation, anti virus, and immunomodulation. These substances can be widely applied in the fields of food, medicine, agriculture, cosmetics and environmental protection. The polysaccharides are one of their main metabo­lites. The polysaccharide itself has complex structures and diverse properties, which determine its functional diversities. This review summarizes the preparation process, biological activity, and application research progress of cyanobacterial polysaccharides, with the aim to better exploit their edible and medicinal values.Key words:cyanobacterium; polysaccharide;edible and medicinal property;biological activity0引言蓝藻,又称蓝绿藻、蓝细菌,是光合自养的原核藻类,广泛分布于地球多样化的环境中。

蓝藻中多糖的研究进展

蓝藻中多糖的研究进展

蓝藻中多糖的研究进展随着分子生物学和细胞生物学的发展, 多糖及其缀合物作为支持组织和能量来源的传统观念早已被突破, 而被认为是生物体内除核酸以外的又一类重要的信息分子。

因此与多糖有关的研究越来越受到人们的关注多糖类化合物在自然界分布十分广泛,随着海洋生物多糖的药用潜力逐渐被开发出来,海藻在海洋植物中数量和品种最多。

且多糖含量占干质量的50%以上[1]成为目前最具有前景的一类活性物质,海藻多糖是由多个相同或不同的单糖基通过糖苷键相连而成的高分子碳水化合物[2]具有很高的应用价值,此外它还具有多种生物活性与药用价值,如抗病毒免疫调节抗肿瘤抗氧化等国内外学者曾对海藻多糖的生物活性进行了综述最近几年又有了新的研究进展本文简要介绍海藻多糖的生物活性及提取分离的方法。

1 海藻多糖的生物活性1.1 抗病毒海藻在海洋环境中生存会遭受外界生物的侵袭长期的进化使其对某种微生物产生抗活性化合物目前已从鸭毛藻酸藻松节藻孔石莼和海黍子中分离得到具有抗病毒活性的海藻多糖[1]Hayashi等人[3]研究了岩藻多糖对单纯疱疹病毒HSV 的防御作用发现岩藻多糖能使小鼠免受HSV 病毒感染其机理可能是通过直接抑制病毒复制增强先天和后天的免疫防御功能来防御HSV 病毒的感染朱萧等人[4]研究表明钝顶螺旋藻多糖PSP 可抑制病毒吸附感染细胞内病毒的复制随着PSP 浓度及作用时间的增加PSP 对抗单纯疱疹病毒 2 型DNA的抑制作用显著增强具有良好的剂量和时效关系PSP 在体外具有明显的抗HSV-2 病毒作用该作用发生在病毒吸附病毒基因复制等多个环节上1.2 免疫调节20 世纪70 年代后人们对糖类物质的生物学功能有了进一步认识发现多糖参与细胞的各种生命活动如免疫细胞间的信息传递与感受林丽琴等人[5]研究了紫球藻多糖对免疫低下小鼠的调节作用发现其可显著抑制小鼠的脾指数胸腺指数碳廓清能力单核细胞吞噬功能对小鼠免疫功能具有一定的正向调节作用且安全性较高常静瑶等人[6]研究表明螺旋藻多糖对小鼠细胞因子有促进免疫的作用推测螺旋藻多糖主要是通过对肠黏膜系统的受体相互作用刺激相应细胞产生细胞因子来发挥其免疫调节作用和多种生理功能的目前临床上已将螺旋藻多糖作为放疗与化疗的重要辅助治疗剂之一1.3 抗肿瘤活性多糖可通过增强机体的免疫功能而间接抑制或杀死肿瘤细胞促进LAK 细胞活性诱导巨噬细胞产生肿瘤坏死因子具有抗肿瘤活性的作用侯洪宝等人[7]研究螺旋藻多糖对S180 荷瘤小鼠的抑瘤率结果显示螺旋藻多糖能显著抑制肿瘤生长抑瘤率>30% 其中高剂量组200 mg/kg 效果最好达到59.26% Hyun 等人[8]发现岩藻多糖能明显地抑制HCT-15 结肠癌细胞的生长处理后的细胞出现了DNA 断裂染色体凝聚G1 期亚二倍体细胞增加等细胞凋亡现象将海藻多糖应用于癌症辅助治疗,具有毒副作用、安全性高、抑瘤效果好等优点。

海藻多糖生物活性研究进展 3

海藻多糖生物活性研究进展 3

从马尾藻、海带、昆布、软骨藻中提炼 的海带氨酸具有影响血液循环和血管紧 张度的生物活性物质。
具有降血脂、降胆固醇的生物活性物质
从麒麟菜、角叉菜中提炼的卡拉胶 对动脉硬化及总脂质、血清胆固醇 的上升有抑制作用。从各种海藻中 提取多糖化合物如墨角藻多糖、海 带多糖、褐藻酸钠等具有降血脂、 抑制胆固醇的作用。
具有抗凝作用的生物活性物质
海藻中能抑制血液凝固的物质是磺胺多聚 糖,主要分布在卡拉胶、琼胶、海带多聚 糖中。具有抗凝作用的海藻有二三十种, 它们无毒性是廉价的抗凝血剂,具有此物 质的海藻有:鹿角菜、羊硒菜、萱藻、马 尾菜、裙带菜、海带、昆布、角叉菜、石 花菜等。
具有免疫及凝集素的生物活性物质
在江蓠,刺松藻、蜈蚣藻、沙菜、墨角藻 等几十中海藻中都具有血球凝集的活性物 质。海藻的凝集素能凝集各种细胞,对复 合糖具有沉降作用,可用为生化与临床试 剂。海藻凝集素还能凝集癌细胞、酵母、 单细胞蓝藻等,尚有激活免疫作用以及抑 制癌细胞繁殖的功能。
海藻生物活性
抗菌、抗病毒的生物活性物质 抗癌的生物活性 影响心血管功能的生物活性物质 具有降血脂、降胆固醇的生物活性物质 具有抗凝作用的生物活性物质 具有免疫及凝集素的生物活性物质 具有抗辐射作用的生物活性物质 具有止痛作用的生物活性物质
抗菌、抗病毒的生物活性物质
在海藻中具抑制微生物活性的物质有100多种, 如软骨藻能抑制金黄色葡萄球菌的生长,凹顶 藻、风地藻等具有抗细菌、真菌的作用。 海藻具有抗艾滋病病毒功效 从蓝藻、褐藻、红 藻中能分离出抗艾滋病的活性物质,主要成分 是硫酸多糖。海带的墨角聚糖与螺旋藻内的糖 脂具有抗艾滋病病毒功效 。 海藻中提取的琼胶、卡拉胶有抗乙型流行性感生物活性物质
从海带中提取的海藻多糖能显著地抑制 淋巴细胞的凋亡率,降低细胞的凋亡反 应,从而对辐射引起的免疫功能损伤起 到保护作用。紫菜中的紫菜素、角叉藻 的角叉菜素能吸收紫外线,多糖具有抗 辐射损伤的作用。此外,螺旋藻、小球 藻、昆布、江蓠藻均有抗辐射物质。

海藻多糖

海藻多糖

海藻多糖生物活性研究进展摘要:海藻多糖是从海洋藻类植物中分离得到的一种植物多糖,是一类重要的海洋天然产物,具有多种生物活性,在生物体内起着重要作用。

本文综述了海藻多糖的种类,海藻多糖的生物活性并就海藻多糖的研究做了展望。

关键词:海藻多糖;生物活性;免疫调节;海藻是海洋植物中,数量和品种最多的一类,估计海洋中生长有15000余种海藻[1],主要可以分为褐藻、红藻、蓝藻、绿藻四大类,另外还包括硅藻、甲藻、金藻等微藻。

海藻最重要的产物就是多糖,约占其干重的50%以上。

海藻多糖(Seaweed Polysaccharides,PS)即指海藻中所含的各种高分子碳水化合物,是一类多组份混合物,一般为水溶性,多具有高粘度或凝固能力,主要包括红藻多糖、褐藻多糖、绿藻多糖等。

近年来,随着海藻的开发利用,各种海藻已成为人类在食品、工业、药用等方面的重要来源,并且多种海藻多糖的相关研究产品也正应用于社会生活的各个领域中,随着海藻的广泛应用和对海藻多糖认识的深入,人们对海藻多糖生物活性的研究越来越重视,从而使多糖成为目前生命科学中研究最活跃的领域之一。

1 海藻多糖的种类1.1 红藻多糖红藻多糖主要包括从石花菜、红翎菜科为主的藻类中所提取的琼胶和卡拉胶多糖以及松藻科中所提取的角叉菜多糖。

琼胶和卡拉胶是红藻细胞壁内填充物质,均以半乳糖单位结合而成的半乳聚糖[2]。

由于分子中硫酸酯结合形态的不同,卡拉胶有κ-、ι-、λ-等多种类型,它们的化学结构和性质各有差异。

卡拉胶的化学结构是由半乳糖及脱水半乳糖所组成的多糖类硫酸酯的钙、钾、钠、铵盐。

木聚糖和甘露聚糖亦为细胞壁组分,而红藻淀粉则是以葡萄糖为单位结合而成的细胞质组成成分。

1.2 褐藻多糖褐藻多糖主要包括褐藻胶、褐藻糖胶和海带淀粉。

褐藻胶和褐藻糖胶是褐藻细胞壁的填充物质,海带淀粉则存在于细胞质中。

褐藻胶是由糖醛酸结合而成的线性聚合物,褐藻糖胶则是由褐藻糖结合成的含硫酸基多糖,海带淀粉却是以葡萄糖组成的葡聚糖。

海藻多糖的结构_提取和生物活性研究新进展

海藻多糖的结构_提取和生物活性研究新进展
海藻是海洋中有机物的原始生产者和无机物的天然富集者包括氯溴碘等卤素它在海洋生态系统中处于金字塔的底层被捕食者吞食的地位海藻与附生共生于其中的微生物还存在着复杂的拮抗共生关系所以海藻常能合成某些具有细胞毒抗菌等活性的次级代谢产物来适应生存保护自己
海藻多糖的结构、提取和生物活性研究新进展*
罗先群 王新广 杨东升
( 海南大学理工学院生物工程系, 海口 570228)
摘 要: 本文介绍了海藻多 糖的结构和提取方法, 综述了 海藻多糖 的多种生物 活性, 包括 抗病毒、 抗肿 瘤、抗突变、抗氧化, 调节免疫活性及其他一些功 能, 并对 海藻的应用前景作了展望。
关键词: 海藻多糖; 结构; 提取; 生物活性 中图分类号: T S2021 3 文献标识码: A 文章编号: 1006- 2513 ( 2006) 04- 0100- 06
据报道, 硫酸化螺旋藻多糖 ( C a- SP ) 能够 抑制少数有包膜病毒如单纯疱疹病毒 I型、人巨 型细胞病毒、麻疹病毒、流行性腮腺炎病毒、流
行性感冒病毒和 H IV - I等的பைடு நூலகம்制。 Ca- SP 能选 择性抑制病毒在宿主细胞中的复制与传播, 而形 成的钙离子整合物和硫酸根是 Ca- SP 抗病毒 效 果所必需的 [ 6] 。
海藻多 糖是 一类组 成相 当复 杂的 生物 大分 子, 纯化起来相当困难。采用普通的分子筛只能 进行初步的纯化, 这样也只能得到分子量相近的 海藻多糖混合物, 它的纯度不能用通常小分子化 合物的纯度来衡量, 通常提到的多糖纯品实质上 只能是一定分子量范围的均一组分。不过通过分 子筛或者阴离子交换柱等可以达到多糖与蛋白分 离的目的。想要获得纯度更高的多糖纯品, 就需 要通过高效液相色谱、气相色谱、毛细管电泳等 等方法来实现。

海洋药物对糖病的调节作用研究

海洋药物对糖病的调节作用研究

海洋药物对糖病的调节作用研究糖尿病,即高血糖,是一种常见的慢性疾病。

随着生活方式的改变和饮食结构的变化,糖尿病的发病率不断增加。

传统的治疗方法如胰岛素注射或者口服药物能够控制血糖水平,但并未能完全治愈疾病。

近年来,一些研究表明海洋药物可能对糖尿病的调节起到积极的作用。

本文将探讨海洋药物对糖病的调节作用的研究进展和可能的机制。

一、海洋药物的种类及其来源海洋药物是指从海洋中提取得到的具有药用价值的物质。

海洋资源丰富多样,包括藻类、海洋动物和微生物等。

藻类如海藻、蓝藻等含有丰富的多糖、蛋白质和多种微量元素,具备增强免疫力、降血脂、抗氧化等功能。

海洋动物如贝类、海参等含有多种活性肽和多糖,具备降血糖、调节胰岛素分泌等功能。

海洋微生物如海洋真菌、海洋细菌具有广泛的生物活性物质,例如血糖调节、胰岛素敏感度增加等功能。

二、海洋药物的糖病调节作用1. 降血糖作用海洋药物中的一些活性成分能够抑制糖的吸收和转运,减少血糖的生成,从而降低血糖水平。

例如,海藻中的多糖能够抑制肠道中α-葡萄糖苷酶的活性,减缓葡萄糖的吸收速度,防止血糖的暴涨。

此外,海洋动物中的活性肽也具备降血糖的作用,通过抑制α-氨基酸酶的活性,减少内源性葡萄糖的产生,从而调节血糖水平。

2. 调节胰岛素分泌胰岛素是一种重要的调节血糖的激素,海洋药物中的某些成分能够刺激胰岛素的分泌。

例如,蓝藻中的γ-氨基丁酸能够促进胰岛素的分泌,增加胰岛细胞对葡萄糖的摄取。

此外,贝类和海参中的活性肽也具备刺激胰岛素分泌的作用,通过激活胰岛素分泌细胞中的钙通道,促进胰岛素的释放。

3. 改善胰岛素抵抗胰岛素抵抗是糖尿病的重要发病机制之一,海洋药物中的某些成分能够改善胰岛素的敏感性。

例如,海洋真菌中的β-葡聚糖能够通过激活胰岛素受体的信号通路,增加胰岛素受体的表达和激活,从而提高组织细胞对胰岛素的敏感性,降低胰岛素抵抗的程度。

三、海洋药物调节糖病的机制海洋药物调节糖病的作用机制复杂多样,涉及多个信号通路和分子靶点。

海藻多糖的生物活性研究

海藻多糖的生物活性研究

海藻多糖的生物活性研究摘要:海藻多糖是一类重要的海洋天然产物,目前研究发现已有多种生物学活性,本文就其生物学活性研究进展进行简要的综述。

关键词:海藻多糖生物活性世界海洋中生长有成千上万种海藻,主要有蓝藻、绿藻、红藻和褐藻四大类。

近年来,各种海藻已经成为人类在食品、工业和药用方面的重要来源。

目前已有多种海藻多糖的相关产品应用于社会生活的各个领域中,如红藻中的琼胶、卡拉胶,褐藻中的褐藻胶等。

总之海藻多糖是海藻中一类重要的活性物质,具有多种生物学活性。

本文就海藻多糖生物活性研究进展进行简要综述。

海藻生物活性物质大致可分为两类,一类是分子量较小,吸收后能直接或间接影响体内代谢物质,主要包括卤族化合物、萜类化合物、溴酚类化合物、对苯二酚、海藻单宁、昆布氨酸等;另一类是难以被消化吸收的细胞间粘性多糖,主要包括褐藻中的藻酸、褐藻糖胶、硫酸多糖,红藻中的琼胶、卡拉胶,绿藻中的硫酸多糖等。

海藻中含有丰富的多糖。

研究表明,海藻多糖(seaweed polysaccharide)能促进小鼠T细胞增殖反应。

对细胞具有免疫调节、抗肿瘤、抗突变、诱导细胞分化、抗病毒等多种功效[1]。

随着海藻的广泛应用以及对海藻多糖这一类重要生命物质认识的深入,人们对海藻多糖生物活性的研究越来越重视。

从而使多糖成为目前生命科学中研究最活跃的领域之一。

1 抗病毒活性海藻在海洋环境中生存会不断受到外界生物的侵袭,因此在长期的进化过程中可能产生对各种微生物有抗菌活性的化合物。

海藻中所含抗菌活性物质的活性有显著的季节性变化,一般在藻体生长发育旺盛季节里,其活性物质含量最高。

LeeE[2]等研究了从Monos-troma latissimum中提取的一种硫酸鼠李聚糖,其在体外表现出了对单纯疱疹病毒类型1(HSV-1)、人细胞巨化病毒(HCMV)以及人免疫缺陷病毒类型1(HIV-1)复制的抑制作用。

另外,他们从10种绿藻中提取了11种天然硫酸多糖并测定了它们的抗HSV-1病毒的活性,除一种以外,其它多糖都表现出抗病毒活性。

海藻多糖的生物活性研究进展

海藻多糖的生物活性研究进展

海藻多糖的生物活性研究进展【摘要】人类对海藻的开发应用由来已久,海藻中生物活性物质——海藻多糖具有多种生物学功能,如免疫调节、抗病毒、抗肿瘤、抗氧化等,本文着重就海藻的生物学功能的研究进展作以概述,并展望其应用前景。

【关键词】海藻多糖;生物活性;研究进展广阔的海洋蕴藏着巨量的生物资源,生活在海洋中的3万余种海藻即是海洋生物中的一大家族。

随着海藻资源的利用,海藻中各种化学成分及其活性的研究已成为天然产物研究的热点。

多糖是海藻中广泛存在的一类化学成分,且具有调节免疫、抗肿瘤、抗凝血、抗病毒、降血脂、降血糖等众多生物活性,因而海藻多糖的研究一直是海藻化学成分研究的重头戏。

本文就海藻多糖的生物活性作一简要综述。

1 免疫调节功能海藻多糖具有不同程度的免疫调节作用,它能促进淋巴细胞的增殖与分化和产生抗体。

褐藻糖胶可增强小鼠巨噬细胞的吞噬功能,促进淋巴细胞转化,对大鼠红细胞凝集,也有明显的促进作用。

通过给小鼠腹腔注射海带多糖能明显激活腹腔内巨噬细胞,增强小鼠的非特异性免疫功能。

另外,海带多糖能够促进正常小鼠脾T、B淋巴细胞的增殖,提高小鼠的细胞免疫和体液免疫功能。

闫建忠等从紫菜中得到一种褐藻糖胶,实验结果显示这种褐藻糖胶能明显促进T淋巴细胞的分泌和增殖。

Itoh等发现马尾藻多糖能激活模型小鼠的巨噬细胞,增加C3补体的含量。

王庭欣等研究海带褐藻糖胶能够激活巨噬细胞的功能,还能促进IL-1,TNF,NO等因子的产生。

Son等人通过给小鼠腹腔注射多糖,检测显示海藻多糖能明显增强巨噬细胞的数量及吞噬能力。

2 抗病毒作用Beress等从钝顶螺旋藻中分离纯化的硫酸化螺旋藻多糖(Ca-SP)能够有效抑制少数有包膜病毒的复制,比如有单纯疱疹病毒I型、麻疹病毒、流行性腮腺炎病毒,硫酸化螺旋藻多糖能选择性抑制这些病毒的复制与传播。

太平洋裂膜藻多糖是人类缺陷免疫病毒(HIV)转录酶特异性抑制剂,对其病毒逆转录酶也有抑制作用,并且不影响宿主细胞自身的DNA及RNA的合成。

蓝细菌胞外多糖结构及其功能应用的研究进展

蓝细菌胞外多糖结构及其功能应用的研究进展

2018.No01医学科技摘 要 蓝细菌又称蓝藻或蓝绿藻,是一种含有叶绿素a、能够在光合作用时释放氧气的古老原核微生物。

蓝细菌种类繁多,在形态、生理上均有所差异。

研究表明蓝细菌能合成胞外粘性包埋物,并将其释放到培养基中,多数研究致力于将这些多糖进行有效的回收并开发利用。

目前,蓝细菌已成为一种有价值的新型产多糖资源。

本文对蓝细菌胞外多糖的结构、生理学意义以及在食品、农业、环境治理等方面的应用进行了综述,对胞外多糖在医药领域潜在的应用价值及开发前景进行了展望。

关键词 蓝细菌 胞外多糖 生物学活性 医药 应用蓝细菌是一类古老的原核生物,其种类繁多、形态多样、分布广泛,按照其形态可分为5个群,主要存活在自然光照射到的地方,包括陆地、海洋[1],许多种类的蓝细菌还能生活在极端恶劣的环境中[2]。

值得一提的是,其胞外多糖还具有重要的应用价值,主要体现在食品、医药、农业、工业上的功能应用。

目前为止,结冷胶、黄原胶、短梗霉多糖、小核菌葡聚糖、热凝多糖等都是已投入生产的微生物胞外多糖。

但是,蓝细菌胞外多糖相关应用成果极少,因此进一步对蓝细菌的胞外蓝细菌胞外多糖结构及其功能应用的研究进展向小洪1 刘民强2(1.重庆医药高等专科学校 重庆 401331;2.重庆科技学院 重庆 401331)多糖进行研究,具有重要的意义。

1 蓝细菌胞外多糖的结构多糖是由多个单糖分子通过糖苷键结合的糖链,分为同类多糖和杂多糖。

和其它微生物一样,蓝细菌能产生胞外多糖类物质,不同菌株其成分多有差异,初步发现蓝细菌胞外多糖成分中含有10种不同的单糖,包括葡萄糖、甘露糖、戊糖、半乳糖、鼠李糖、酸性葡糖醛已糖、木糖、阿拉伯糖、脱氧已糖、葡糖醛酸,其中葡萄糖、甘露糖和半乳糖是最常见单糖[3]。

胞外多糖的合成、释放被认为是微生物与其生长环境相互协调的结果,而荚膜或多糖包埋物则承担着与环境交互的“桥梁”作用。

通过细胞染色可以观察到蓝细菌膜外存在与多糖类似的包被,不同蓝细菌细胞的包被厚度、粘稠度及外观形态存在明显差异,尤其是在不同的生长环境。

海洋藻类多糖的药理研究进展

海洋藻类多糖的药理研究进展
【 摘要】 海洋藻类植物 极其丰 富,如螺旋 藻、 羊栖 菜、 海带等 ,其 中所含 有 的多糖成 分 多具 有各 种 药理作 用。 本文通过 查 阅国 内外 大量 文献 ,通过 对 其研 完 内容 、实验 方 法和 结论 做 了系统 分析 。 总结 海洋藻 类 多糖的 药 理作 用如下 :( )抗肿 瘤作 用,羊栖 菜多糖(r s 能减少 L 小 鼠全血和肝脾 中脂质过 氧化物 的含 量并增 加 S D 1 sP ) O、 C T的活性 ,抑制肿瘤 生长。 ( ) 免疫增 强和 免疫调 节作 用,嗜 盐隐杆 藻胞外 多糖( k ) A 2 E H 能显著提 高由环磷 酰胺
r s n eo mi 't y s l , r eb n ma O c l p oi mt n mu iemie lmp o y era t na dt ea t i f e p s f c s mu c l mu i o e l W e s r l e i , r o e h e s n T f o n x d y h c t c o n h c i t e i v yo
() h fn  ̄ no a t vr s ̄h F c ia a tea t vr s f c o NA dDNA. h e prme t o d ta ic ud 7 T e u c o f n i i , e u od nh s n i i e e tf R - u T h - u s a n T e x ei ns h we h tt o l s
o ya c ai f p lsch r eo maieag h tehg e rsac au n dv t e eo me t r Se t d r l a a h ih r erhv ea n s e l s a d v lp n po p c .

藻类生态与资源开发利用的研究进展

藻类生态与资源开发利用的研究进展

藻类生态与资源开发利用的研究进展藻类是水生生物中的一种特殊的生物,是一种非常常见的生物,分布在海洋、淡水和土壤中。

藻类在生态环境中发挥着重要的作用,同时也是一种重要的资源。

自古以来,人们就利用藻类进行食品、燃料和药品等的开发利用。

本文将介绍藻类生态与资源开发利用的研究进展。

一、藻类生态的研究进展藻类生态是生态学的一个重要分支,在藻类生态研究中,研究者主要关注以下几个问题:藻类分布的规律、藻类的生活史及生长过程、藻类与环境的关系等。

藻类对于水环境的稳定性和平衡性发挥着至关重要的作用。

藻类一般需要有适宜的温度、光照和营养物质等环境条件,才能够生长繁殖。

当环境出现变化时,如水体中的水质变差、温度波动大等因素,藻类的分布和数量都会发生变化。

因此,藻类生态的研究对于维护水体健康、维持水体生态平衡、减少水生生物灭绝等方面有着非常重要的意义。

二、藻类资源的开发利用研究进展1.食品资源的开发利用藻类由于其丰富的蛋白质、多糖、脂肪、维生素、矿物质等营养成分,已被广泛应用于生物工程和食品制造。

以海藻为例,已经被开发为餐桌上的美食,如寿司、海带等。

同时,也被用于做雪糕、果冻、饮品等。

藻类的食品开发利用已经成为了一个重要的食品产业。

2.药品资源的开发利用藻类也被广泛应用于药品行业。

藻类中含有多种治疗疾病的活性物质,如海藻多糖、蓝藻等。

它们具有抗肿瘤、降血脂、降血压、增强免疫力等多种保健功效。

在医药产业中的应用越来越广泛,成为了一个非常重要的领域。

3.新能源资源的开发利用藻类还被广泛用于新能源领域,尤其是生物质能领域。

藻类具有生长快、光能利用率高、生产速度快等优点,在利用藻类进行生物燃料生产方面具有很大潜力。

同时,它们也可以作为生物柴油的原料。

利用藻类开发新能源已经成为了研究热点之一。

三、藻类生态与资源开发利用存在的问题随着藻类生态与资源开发利用的快速发展,也出现了一些问题。

首先,自然环境中藻类分布和数量发生变化给生态环境造成了负面影响。

海洋多糖的研究进展

海洋多糖的研究进展

海洋多糖的研究进展班级:海洋C101 姓名:李永会学号:106388摘要: 海洋生物中存在许多天然活性多糖, 由于生长环境特殊, 这些海洋来源的多糖与陆地生物的多糖在结构和组成上存在明显差异, 因此具有很多独特的生物学活性。

多糖及糖复合物是除核酸、蛋白质外什么有机体最重要的组成成分。

广泛参与到细胞生命活动的全部时间与空间,如细胞与细胞的识别、细胞的转化、分裂及再生,细胞间物质的运输、免疫、衰老等等。

海洋多糖因此是众多生物学活性中的研究热点, 文章综述了国内外海洋多糖的研究进展。

关键词:海洋多糖微藻多糖海洋微生物多糖多糖为一大类天然产物,广泛存在于植物、微生物、动物等有机体中。

自20 世纪70年代以来,科学家发现多糖及糖复合物在生物体中不仅是作为能量资源和构成材料,更重要的是它存在于一切细胞膜结构中,参与生命现象中细胞的各种活动,具有多种多样的生物学功能。

多糖与免疫功能的调节、细胞与细胞的识别、细胞间物质的运输、癌症的诊断与治疗等都有着密切的关系。

此外它还能控制细胞的分裂和分化、调节细胞的生长和衰老。

多糖在临床上、食品工业、发酵工业及石油工业有着广泛的应用。

近年来又发现多糖的糖链在分子生物学中具有决定性作用。

随着对多糖生物学功能认识的深入,以多糖为重点的糖工程被认为是继蛋白质工程、基因工程后生物化学和分子生物学领域中最后一个巨大的科学沿。

有人预计,如同20世纪是蛋白质、核酸时代一样,21世纪应当是“多糖生命科学”的时代,这种想法已越来越成为国内外学者的共识。

由于多糖多种多样的生物活性功能以及在功能食品和临床上广泛使用,使多糖生物资源的开发利用和研究日益活跃,成为天然药物、生物化学、生命科学的研究热点,到目前为止,已有300 多种多糖类化合物从天然产物中被分离出来。

随着动物类药材研究的日益繁荣,在动物机体内的一些内源性多糖被证明具有多种生物活性。

肝素以其抗凝血、改善微循环的作用,已应用于各种心脑血管疾病,如心绞痛、高血压、动脉硬化、急性脑梗死等。

海藻多糖的提取及其生物活性研究

海藻多糖的提取及其生物活性研究

海藻多糖的提取及其生物活性研究海洋是一个广阔的宝藏,其中的资源非常丰富。

海洋中的海藻是我们广泛研究的一种资源,海藻中的多糖在医学、食品等多个领域都有着很广泛的应用。

本文将介绍海藻多糖的提取和生物活性研究。

一、海藻多糖的提取海藻多糖是指由海藻中提取得到的碳水化合物,包括海藻酸、半乳糖、甘露糖、葡萄糖等多种不同的糖类。

在提取海藻多糖之前,需要先选择适合的海藻种类和提取方法。

目前,在提取海藻多糖的方法中,常见的有酸碱法、酶法和微波辅助提取法。

酸碱法是利用酸碱性溶液来提取海藻多糖,优点是操作简单、效果较好,但缺点是容易对环境和提取物质造成损害。

酶法是利用特定的酶来分解海藻细胞壁,以便提取多糖,其优点是提取效率高、成本低、对环境无污染。

微波辅助提取法是利用微波辐射技术,辅助实现多糖的提取和分离,具有快速、高效的优点,但是需要考虑微波对热敏性物质的影响。

提取海藻多糖的方法选择取决于所需考虑的因素,包括效率、成本、安全性等因素。

一旦选择了提取方法,就可以开始提取海藻多糖。

提取海藻多糖的主要步骤包括制备海藻粉末、浸提、澄清、酸沉淀、纯化等。

二、海藻多糖的生物活性研究海藻多糖在医学和食品工业中有着广泛的应用。

目前已经知道,海藻多糖具有抗肿瘤、抗病毒、降血压、降血脂等多种生物活性。

因此,对海藻多糖的生物活性研究非常重要。

海藻多糖对抗病毒的作用是其中的一种生物活性。

多项研究表明,海藻多糖具有较强的抗病毒活性,可以对多种病毒进行抑制。

比如,利用海藻多糖对HIV-1进行抗病毒研究,得到了很好的效果。

海藻多糖亦可降低血糖,保护肝脏,提高免疫力等等。

在海藻多糖的生物活性研究中,还需要考虑海藻多糖的分子结构和活性成分。

目前,利用光谱分析和色谱分析等技术,已经可以对海藻多糖的分子结构进行梳理和识别。

对于海藻多糖的活性成分研究,则需要更加精细的试验方法和技术手段。

结语:在海洋中的海藻多糖有着很广泛的应用,但其提取和生物活性研究仍在不断发展中。

2005 海藻多糖药理作用研究新进展

2005 海藻多糖药理作用研究新进展
6 结束语
根据国内外的大量研究已证明海藻多糖具有多 种药理作用 。因此 ,加快对海藻多糖的研究与开发 利用已越来越受到世界各国的重视 。我国的海藻资 源十分丰富 ,以廉价海藻资源作原料 ,以生物工程技
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术为手段 ,从中提取出各种海藻多糖 ,使其应用于医 药 、食品 、化工等方面 ,这将对社会经济的发展具有 重要的作用和意义 。
作者简介 :刘凤艳 (1980 - ) ,女 ,研究生 ,从事海洋药物的研究工作 。
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广 东 药 学 2005年第 15卷第 3期
岩藻多糖是抗凝血剂 ,有很高的抗凝血酶 ,具有 很高的抗血脂活性 ,它主要分布在多叶泡叶藻 、沟鹿 角菜 、旋生墨角藻及海带 、索藻等海藻中 。法国科学 家还研究发现岩藻聚糖的分子量越大 ,抗凝血活性 也越高 [ 7 ] 。岩藻聚糖硫酸酯 (LM SF)还在降血脂和 预防动脉粥样硬化方面具有较大的潜在应用 价值 [ 8 ] 。
褐藻多糖 (BSP)在体外具有较强的清除 Fenton 反应和光照 H2O2 产生的 ·OH 和黄嘌呤 /黄嘌呤氧
广 东 药 学 2005年第 15卷第 3期
化酶和光照核黄素产生的 ·O2- 的作用 ,是一种很 好的抗氧化剂 ;同时它还能明显清除白细胞呼吸爆 发时产生的 ·O2- 而且较大浓度时也能部分抑制白 细胞呼吸爆发 ,抑制自由基对免疫系统的损伤而增 强免疫功能 [ 24 ] 。B SP可使体内 SOD , GSH 2Px活性 增加 ,并使脂质过氧化程度降低 ,同时使移植肿瘤生 长受到抑制 [ 25 ] 。B SP能够清除自由基 ,减低氧化应 激所致的细胞 DNA 损伤程度 ,有利于维护细胞的正 常结构和功能 。因此 BSP可作为一种预防性抗氧 化营养素 ,用于预防氧化应激引起的疾病 [ 26 ] 。

海洋微生物多糖研究概况

海洋微生物多糖研究概况

海洋微生物多糖研究概况【摘要】随着人类知识领域的扩展、对海洋了解的深入,人类开始从海洋生物中提取有益人体健康的物质。

海洋微生物作为海洋生物的一大类,其生长过程中产生大量次级代谢产物,高压高盐低光照寡营养的生长环境为次级代谢产物的多样性提供了条件。

海洋中存在大量真菌,细菌和放线菌,所以产生了不同于陆地的结构新颖的微生物多糖。

海洋微生物多糖表由于结构和功能特异性,至今研究进展和利用率较低,成果转换速度比较慢,被认为是药物发现的新型天然产物重要来源。

大多数海洋多糖来源于天然来源,如岩藻依聚糖,藻酸盐,角叉菜胶,琼脂糖,卟啉,超凡,毛兰,几丁质,壳聚糖和壳寡糖。

最近,海洋多糖类纳米材料的研究和开发,作为纳米技术的应用受到了广泛关注。

海洋多糖类纳米材料具有良好的生物相容性,可生物降解性,无毒性,低成本和丰富性。

【关键词】海洋微生物次级代谢产物海洋多糖1.1微生物胞内多糖研究概况海洋微生物发酵方式一般分为固体培养和液体培养,培养基的碳源、氮源、温度、湿度、pH、无机盐成分、溶氧量等都会对微生物的发酵构成影响,所以对微生物多糖的产率和结构会构成影响。

微生物胞内多糖一般采取热水提取法。

例如Ke-FengWang等人通过离心从酪醇诱导的培养物中分离菌丝体,物料比为1:30,热水(90℃)提取2小时3次。

通过离心和过滤收集上清液,通过减压蒸发浓缩,并用4体积的95%乙醇在4℃过夜沉淀,粗品经过离心,洗涤,透析浓缩等方法得到纯品多糖IPS-T。

从菌丝体中分离的细胞内蛋白质—多糖(IPS)是一种高效的抗肿瘤剂和免疫调节剂。

王宏雨等人把姬松茸菌丝体按物料比1:10比例,100摄氏度热水提取4小时,浓缩醇沉得到粗品多糖,进一步除蛋白分离纯化得到纯品胞内多糖。

将菌丝体发酵液发酵液离心、浓缩、醇沉、纯化得到纯品胞外多糖。

对胞外多糖和胞内多糖进行抗氧化活性研究,DPPH自由基和ABTS自由基的清除能力比较发现,浓度为15mg/m L时胞内多糖活性明显优于胞外多糖。

蓝球藻胶质层成分

蓝球藻胶质层成分

蓝球藻胶质层成分蓝球藻是一种常见的浮游植物,广泛存在于淡水和海洋环境中。

它具有丰富的营养价值和广泛的应用领域。

蓝球藻的胶质层是其细胞表面的一层保护结构,具有重要的生理和生态功能。

本文将从蓝球藻胶质层的成分角度进行探讨。

蓝球藻胶质层的成分主要包括多糖、蛋白质和脂质等。

其中,多糖是蓝球藻胶质层的主要组成部分,占据了相当大的比例。

多糖是由藻细胞合成的,具有特殊的化学结构和生物活性。

蓝球藻胶质层的多糖主要是线性或分支的葡聚糖,具有一定的凝胶性质和黏附能力。

这些多糖可以增强蓝球藻胶质层的稳定性和抗压能力,保护细胞免受外界环境的侵害。

除了多糖,蓝球藻胶质层还含有丰富的蛋白质。

蛋白质是细胞内重要的结构和功能分子,参与了蓝球藻细胞的代谢和生物活动。

蓝球藻胶质层的蛋白质主要是一些结构蛋白和酶类蛋白,它们能够增强蓝球藻胶质层的稳定性和弹性,提高细胞的抗逆性和生存能力。

蓝球藻胶质层中还存在一定量的脂质。

脂质是蓝球藻细胞的重要组分,是细胞膜的主要构成成分。

蓝球藻胶质层的脂质主要是磷脂类和甘脂类,它们能够增加蓝球藻胶质层的柔软性和可塑性,提高细胞对环境的适应性。

蓝球藻胶质层的成分对其生理和生态功能具有重要影响。

首先,多糖和蛋白质能够增强蓝球藻胶质层的稳定性和抗压能力,使细胞能够在水体中保持较好的生存状态。

其次,藻细胞通过胶质层的黏附作用,能够吸附和沉降水中的悬浮物和溶解有机物,起到净化水体的作用。

此外,蓝球藻胶质层还可以降低细胞的光照强度,保护细胞免受过强的光照伤害。

蓝球藻胶质层的成分对其应用领域也具有重要意义。

蓝球藻胶质层中的多糖和蛋白质具有较好的生物相容性和生物活性,可用于医药、食品和化妆品等领域。

例如,蓝球藻胶质层的多糖可以用作药物的载体和释放系统,用于治疗肿瘤和炎症等疾病。

蓝球藻胶质层的蛋白质可以用于食品添加剂和保健品,具有增强免疫力和调节肠道功能的作用。

此外,蓝球藻胶质层的脂质还可以提取制备油脂类产品,如藻油和藻蜡,具有广泛的工业应用价值。

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蓝藻中多糖的研究进展随着分子生物学和细胞生物学的发展, 多糖及其缀合物作为支持组织和能量来源的传统观念早已被突破, 而被认为是生物体内除核酸以外的又一类重要的信息分子。

因此与多糖有关的研究越来越受到人们的关注多糖类化合物在自然界分布十分广泛,随着海洋生物多糖的药用潜力逐渐被开发出来,海藻在海洋植物中数量和品种最多。

且多糖含量占干质量的50%以上[1]成为目前最具有前景的一类活性物质,海藻多糖是由多个相同或不同的单糖基通过糖苷键相连而成的高分子碳水化合物[2]具有很高的应用价值,此外它还具有多种生物活性与药用价值,如抗病毒免疫调节抗肿瘤抗氧化等国内外学者曾对海藻多糖的生物活性进行了综述最近几年又有了新的研究进展本文简要介绍海藻多糖的生物活性及提取分离的方法。

1 海藻多糖的生物活性1.1 抗病毒海藻在海洋环境中生存会遭受外界生物的侵袭长期的进化使其对某种微生物产生抗活性化合物目前已从鸭毛藻酸藻松节藻孔石莼和海黍子中分离得到具有抗病毒活性的海藻多糖[1]Hayashi等人[3]研究了岩藻多糖对单纯疱疹病毒HSV 的防御作用发现岩藻多糖能使小鼠免受HSV 病毒感染其机理可能是通过直接抑制病毒复制增强先天和后天的免疫防御功能来防御HSV 病毒的感染朱萧等人[4]研究表明钝顶螺旋藻多糖PSP 可抑制病毒吸附感染细胞内病毒的复制随着PSP 浓度及作用时间的增加PSP 对抗单纯疱疹病毒 2 型DNA的抑制作用显著增强具有良好的剂量和时效关系PSP 在体外具有明显的抗HSV-2 病毒作用该作用发生在病毒吸附病毒基因复制等多个环节上1.2 免疫调节20 世纪70 年代后人们对糖类物质的生物学功能有了进一步认识发现多糖参与细胞的各种生命活动如免疫细胞间的信息传递与感受林丽琴等人[5]研究了紫球藻多糖对免疫低下小鼠的调节作用发现其可显著抑制小鼠的脾指数胸腺指数碳廓清能力单核细胞吞噬功能对小鼠免疫功能具有一定的正向调节作用且安全性较高常静瑶等人[6]研究表明螺旋藻多糖对小鼠细胞因子有促进免疫的作用推测螺旋藻多糖主要是通过对肠黏膜系统的受体相互作用刺激相应细胞产生细胞因子来发挥其免疫调节作用和多种生理功能的目前临床上已将螺旋藻多糖作为放疗与化疗的重要辅助治疗剂之一1.3 抗肿瘤活性多糖可通过增强机体的免疫功能而间接抑制或杀死肿瘤细胞促进LAK 细胞活性诱导巨噬细胞产生肿瘤坏死因子具有抗肿瘤活性的作用侯洪宝等人[7]研究螺旋藻多糖对S180 荷瘤小鼠的抑瘤率结果显示螺旋藻多糖能显著抑制肿瘤生长抑瘤率>30% 其中高剂量组200 mg/kg 效果最好达到59.26% Hyun 等人[8]发现岩藻多糖能明显地抑制HCT-15 结肠癌细胞的生长处理后的细胞出现了DNA 断裂染色体凝聚G1 期亚二倍体细胞增加等细胞凋亡现象将海藻多糖应用于癌症辅助治疗,具有毒副作用、安全性高、抑瘤效果好等优点。

1.4 其他作用海藻多糖除了上述的生物活性外,还具有降血脂、降血糖、抗突变、抗辐射、吸附金属离子、抗衰老等作用。

海藻多糖具有的胶体结构与粪便结合后膨胀发酵,可阻止脂类物质向小肠壁扩散,影响脂类的消化吸收,从而起到降血脂的作用,蓝藻细胞壁表面的胶鞘是由酸性黏多糖形成的,具有较强的吸附金属离子的能力。

其分泌的胞外多糖具有阴离子特性,还能够有效络合重金属离子[9]在环保领域具有一定的应用前景,如梁文裕等人[10]研究发现念珠藻多糖对植物生长具有一定的调节的作用。

低浓度的发菜多糖也能提高种子的发芽率LilHF等人[11]研究表明:念珠藻多糖在体外具有良好的吸湿和保湿功效,能显著增加小鼠角质层含水量。

在化妆品等行业具有良好的开发前景2海藻多糖的提取及分离纯化2.1.1 热水提取法热水浸提法是海藻多糖最常用的提取方法之一,以水为提取剂,主要考虑料液比、浸提温度、提取时间、提取次数等因素对多糖提取率的影响。

丁晓萍等[12]以海带作为原料,以提取率为指标,通过单因素和正交试验优化褐藻多糖硫酸酯的水提条件,获得提取最佳工艺参数是料液比1:40、提取温度80 ℃、浸提时间8 h。

刘秋英等[13]通过热水法提取了葡枝马尾藻和铜藻两种海藻中的多糖成分(主要成分为褐藻多糖硫酸酯),体外抗肿瘤作用研究结果表明,终浓度为0.12 %的匍枝马尾藻和铜藻多糖提取物的初筛抑瘤率分别为58.9 %和2.1.2超声波辅助提取法此方法以水溶液浸提法为基础,超声辅助提取褐藻多糖硫酸酯,以多糖的提取率为评价指标进行质量控制。

超声法是利用超声波的次级效应(包括热作用、机械作用、空化作用及击碎、扩散等)使植物体处于高温高压的情况下,组织细胞变形、破裂,从而促进植物中有效成分的溶出,充分混合溶剂后促使有效成分的提取,不仅提高提取率、缩短提取时间,还节约溶剂。

超声辅助提取褐藻多糖硫酸酯还有活性成分损失少、提取效率高等优点[14],缺点是可能导致可溶性多糖发生降解[15]。

研究表明,超声波功率180 W、温度60 ℃、提取时间30 min、料液比1:50时,海带多糖的提取效果最佳,提取率能达到10.8 %[16],与传统的热水提取方法相比大大缩短了提取时间,且粗多糖的色泽比传统方法要好得多。

2.2 分离纯化采用一般方法提取的粗多糖通常是多糖的混合物可能含有多种糖组分与小分子杂质需进一步分离纯化才能得到海藻多糖的单一纯品目前分离纯化多糖的主要手段有分步沉淀法季铵盐沉淀法盐析法金属络合物法柱层析法超滤法和电泳法等其中分级沉淀法和柱层析法较为常用2.2.1 分级沉淀法分级沉淀法是根据多糖在不同浓度的低级醇或酮中具有不同溶解度逐次按比例由低浓度到高浓度加入醇或酮分步沉淀制得多糖的方法该法适用于大量粗多糖的初级纯化杨宝灵等人[17]对螺旋藻多糖的提取工艺进行优化确定最佳组合为pH=11 浸提温度=80℃,固液比1:30,浸提次数2次,经体积分数95%乙醇沉淀氯仿—正丁醇溶液(体积比4:1)分离纯化,得到脱蛋白粗多糖,粗多糖的浸提率最多可达 4.21%。

2.2.2 柱层析法褐藻多糖硫酸酯带负电荷,可采用阴离子型DEAE-纤维素柱或DEAE-Sephadex柱吸附,用氯化钠溶液分级洗脱。

葡聚糖凝胶、琼脂糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶均为亲水性凝胶,广泛应用于多糖的纯化,分离过程中常用水或稀盐溶液洗脱。

侯庆爱等[18]以海带为原料,研究褐藻多糖硫酸酯的提取工艺,得出最佳组合为:料液比1:20、温度80 ℃、提取3次、提取时间10 h,褐藻多糖硫酸酯得率为25 %,经葡聚糖凝胶柱层析纯化,纯度可达93 %。

传统的海藻制品多为初级产品种类少档次低效益低应用现代新技术新工艺可有效保留海洋生物的天然特点和营养成分进一步开发成为营养添加剂或具有某些疗效的保健品海洋功能性食品正以其独特的魅力越来越受到人们欢迎我国海藻资源十分丰富,海藻的综合性开发有着广阔的前景。

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