在神秘的海洋世界里,藻类就像隐藏着无数宝藏的神秘岛屿。其中,海洋大型藻类蕴含的多糖,有着独特的化学结构和神奇的特性,吸引着众多科研人员去探索。角叉菜胶,这种从红藻中提取出来的多糖,更是备受瞩目。它不仅具备多样的化学性质,还拥有抗病毒、抗氧化,尤其是抗癌等令人惊叹的生物活性。然而,想要充分发挥角叉菜胶的抗癌潜力,可不是一件容易的事。其抗癌功效受到多种因素的制约,比如分子大小、硫酸根含量以及聚合程度等。以往的研究发现,不同分子量和硫酸化程度的角叉菜胶,抗癌能力差异很大。但现有的提取和处理方法,要么效率不高,要么不够环保,难以满足科研和实际应用的需求。在这样的背景下,为了深入挖掘角叉菜胶及其寡糖的抗癌价值,寻找更高效环保的处理方式,来自国外的研究人员开启了一场意义非凡的科研之旅。他们的研究成果发表在《Algal Research》上,为相关领域带来了新的曙光。
研究人员主要运用了水热提取(hydrothermal extraction)和微波辅助解聚技术(microwave-assisted depolymerization)。水热提取时,以水为反应介质,在加压反应器中对皱波角叉菜进行处理,这是一种环保的提取方式。微波辅助解聚则利用微波将电磁能快速转化为热能,对提取得到的角叉菜胶和寡角叉菜胶进行处理,以此改变它们的结构。同时,借助高效体积排阻色谱(HPSEC)、流变学测量等技术,对解聚过程进行监测。
水热提取
研究人员在先前优化好的条件下,利用加压反应器对皱波角叉菜进行水热提取。在这个过程中,只用水作为反应介质,成功提取出了寡角叉菜胶和角叉菜胶。这一环保的提取方法,为后续研究提供了基础。
微波辅助解聚对分子量的影响
研究人员通过 HPSEC 光谱证实了微波辅助解聚对角叉菜胶和寡角叉菜胶多糖分子大小的影响。以 140°C 处理为例,随着处理时间变化,与原始提取物相比,多糖的分子大小发生改变。在 140 - 180°C、2.5 - 60min 的不同解聚条件下,处理后的角叉菜胶和寡角叉菜胶都出现了粘度降低和分子量减小的情况,不过商业角叉菜胶的尺寸变化并不明显。
解聚产物的抗癌活性
研究人员采用 MTT(3-[4,5 - 二甲基噻唑 - 2 - 基]-2,5 - 二苯基四氮唑溴盐)检测法,对解聚后的角叉菜胶和寡角叉菜胶进行抗癌活性测试,以评估它们对人卵巢癌细胞的活力和增殖的影响。结果令人惊喜,解聚后的产物对人卵巢癌细胞的生长抑制率最高可达 92%,半抑制浓度 IC50为 84mg/L,展现出了良好的抗癌活性。
综合来看,这项研究评估了皱波角叉菜角叉菜胶和寡角叉菜胶的微波辅助解聚效果,以及解聚产物的抗增殖作用。研究发现不同解聚条件会改变多糖的粘度和分子量,且解聚后的产物在抗癌方面表现出色。这不仅为角叉菜胶及其寡糖在抗癌领域的应用提供了重要依据,还为开发新型抗癌药物或疗法指明了方向。同时,研究中采用的环保提取和处理技术,也为可持续发展的科研和产业实践提供了参考范例,有望推动海洋多糖在生命科学和健康医学领域的进一步研究和应用。