在此基础上,广东海洋大学食品科技学院、广东省水产品加工与安全重点实验室的刘海韵、王维民和谌素华*等人拟采用DEAE C-52和Sepharose CL-6B柱层析法制得多糖质量分数较高的不同岩藻聚糖组分,建立小鼠黑尾模型以探究马尾藻岩藻聚糖对黑尾长度的抑制效果,并通过毛细管法测定凝血时间,为研究马尾藻岩藻聚糖抗血栓活性提供进一步的实验数据和理论支持,同时为马尾藻资源利用及岩藻聚糖生物活性深度开发提供 理论依据。
1粗多糖F Sepharose CL-6B洗脱曲线
将粗多糖F经过Sepharose CL-6琼脂糖凝胶柱,苯酚-硫酸法对洗脱管数的多糖质量分数进行跟踪检测,绘制的洗脱曲线如图1所示。由图1可以看出,粗多糖F经过柱层析后,被分离成两个不同的组分,分离度较好,从峰面积可以看出各组分的回收率差异明显。考虑到后续动物实验对原料的消耗巨大,所以只对第一个峰所对应的管数进行合并收集,并命名为FS1。
2 马尾藻岩藻聚糖化学组成分析结果
结果显示,粗多糖F经过DEAE C-52纤维素纯化后得到的FD1多糖质量分数、硫酸基质量分数、糖醛酸质量分数均有所提高,分别上升了4.827%、16.068%、5.493%,硫酸基质量分数提高十分明显,而岩藻糖质量分数则下降了8.954%。F经过Sepharose CL-6B琼脂糖凝胶层析后(FS1)多糖质量分数有明显提高,提升了15.002%,硫酸基质量分数和岩藻糖质量分数略有提高,分别为0.556%、4.419%,而糖醛酸质量分数则明显地下降了19.600%。F、FD1、FS1 3 个组分经过对比发现,采用柱层析的方式进行次级纯化均能提高岩藻聚糖多糖质量分数,即提高了纯度,且琼脂糖凝胶层析比纤维素离子交换层析的纯化效果更为显着。
由于岩藻聚糖的主要成分是L-岩藻糖-4-硫酸酯,所以除了纯度指标外,对于岩藻糖和硫酸基的保护/破坏效果也是评价一种岩藻聚糖纯化方式是否优良的重要指标。DEAE C-52纤维素的纯化虽然能明显提高岩藻聚糖硫酸基质量分数,但对岩藻聚糖的岩藻糖链破坏较为严重。而Sepharose CL-6B琼脂糖凝胶对硫酸基的纯化效果不明显,但对岩藻糖链的保护很好,岩藻糖质量分数略有提升,并且能极其明显地降低糖醛酸质量分数,综合纯化效果更好。
3 马尾藻岩藻聚糖单糖组成分析结果
结果显示,3 种岩藻聚糖组分均不含阿拉伯糖。F经过DEAE C-52纤维素层析后,FD1 中的甘露糖、鼠李糖、木糖以及岩藻糖的比例明显提高,而葡萄糖和半乳糖所占比例则分别下降了21.700%和8.652%。F经过Sepharose CL-6B琼脂糖凝胶纯化后得到的FS1中的葡萄糖占比下降25.423%,岩藻糖占比上升23.569%。FS1与FD1相比,除了半乳糖和岩藻糖质量分数有提升以外,其余种类的单糖均有不同程度的下降。综合分析,由于岩藻糖为岩藻聚糖的主要特征单糖,半乳糖为第二特征单糖,所以可以看出FS1是3 种岩藻聚糖中最纯净的组分。对比3 种组分的色谱图,FD1的岩藻糖峰高和峰面积均小于其他2 种组分,说明FD1的岩藻糖质量分数最低,这和化学组成测定的结果一致。
4 马尾藻岩藻聚糖硫酸酯对小鼠体质量的影响
结果显示,在7 d的灌胃期间,各组平均体质量一直处在增长状态。其中,给药各组体质量增长都稍低于空白组和模型对照组,但差异不明显。在实验正式开始前,各组间体质量无明显差异(P>0.05)。灌胃7 d蒸馏水、阳性药物或马尾藻岩藻聚糖后,各组体质量都显着增加(P<0.05)。在最后一次给小鼠称体质量时,给药组的小鼠体质量与空白组、模型对照组这两组的体质量没有显着性差异,说明岩藻聚糖对小鼠的正常生长不会造成影响。
5 马尾藻岩藻聚糖硫酸酯对小鼠黑尾长度的影响
结果显示,注射角叉菜胶后,各组小鼠的黑尾长度随时间延长略有增加,高剂量FD1组的小鼠黑尾长度略有缩短,但缩短的程度不明显。可以看出注射角叉菜胶后的24、48 h和72 h不同组分的马尾藻岩藻聚糖各剂量组的小鼠黑尾长度均短于模型对照组,说明马尾藻岩藻聚糖可以抑制小鼠体内血栓的形成并有预防作用。纯化后的FD1和FS1抑制小鼠血栓的效果均比粗多糖显着(P<0.05或P<0.01),FS1抑制血栓的效果优于FD1,但差异不明显。其中,F各剂量组的结果表明:随着剂量的增加,小鼠黑尾的长度有所缩短,表现出剂量依赖性,但无统计意义(P>0.05);FD1各组中,高剂量FD1组抑制效果极显着(P<0.01);而FS1各剂量组抑制效果都极显着(P<0.01),其中,低剂量组的抑制效果最佳。另外阳性药物组中的氯吡格雷极显着地缩短了小鼠的黑尾长度,而阿司匹林抑制血栓的效果不明显。FD1和FS1抗血栓的作用较粗多糖F的强,可能与其纯度更高有关。
6 马尾藻岩藻聚糖硫酸酯对小鼠凝血时间的影响
结果显示,与模型对照组相比较,不同组分的马尾藻岩藻聚糖硫酸酯各剂量组均可延长小鼠的凝血时间。粗多糖F各剂量组和FD1各剂量组凝血时间呈现剂量依赖性,但粗多糖F低、中剂量组与模型对照组间无统计学意义(P>0.05),而FD1和FS1各剂量组与模型对照组间有极显着差异(P<0.01),延长凝血时间的效果FS1>FD1>F(P<0.01)。模型对照组的凝血时间为(250.50±15.41)s,阿司匹林组,氯吡格雷组,F低、中、高剂量组,FD1低、中、高剂量组,FS1低、中、高剂量组(15、30、60 mg/kg mb)的凝血时间延长率分别为12.77%、42.12%、7.58%、15.37%、27.25%、32.29%、48.75%、51.20%、57.19%、76.00%、72.60%。阿司匹林和氯吡格雷这两种药物的作用原理都是抗血小板聚集,它们都使血液不易凝固。虽然说氯吡格雷的安全性跟阿司匹林的类似,但其效力高于阿司匹林的。而马尾藻岩藻聚糖硫酸酯可以延长小鼠的凝血时间,可能与影响凝血系统有关。
结 论
对于各组岩藻聚糖组分的摄入并不会影响小鼠的体质量,说明岩藻聚糖是安全的。角叉菜胶诱导小鼠尾血栓形成实验结果表明,不同组分的马尾藻岩藻聚糖各剂量组的小鼠黑尾长度均短于模型对照组,表明岩藻聚糖可以抑制小鼠体内血栓的形成并有预防作用。且纯化后的FD1和FS1抑制小鼠血栓的效果均比粗多糖F更好。通过比较F、FD1及FS1的化学组成、单糖组成及抗血栓效果,可以推测岩藻聚糖的抗血栓活性与其多糖质量分数、岩藻糖质量分数、硫酸基质量分数和单糖组成情况有密切关联。多糖质量分数和特征单糖(岩藻糖)的占比共同反映了岩藻聚糖组分的纯度,而岩藻糖和硫酸基的质量分数与比例则影响岩藻聚糖组分的活性。本研究结果表明岩藻聚糖能够有效缩短角叉菜胶引起小鼠尾部血栓的长度和延长凝血时间,且纯化组分FD1和FS1抗血栓效果优于粗多糖F,FS1为最佳组分