徐天,左遨勛,林偉澤,劉平懷
(海南大學(xué) 化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)院,海南 ???570228)
天然微藻多糖具有一定的生物活性,據(jù)報道,天然微藻多糖具有抗腫瘤[1]、抗輻射[2]、抗氧化[3]、抑菌[4]、抗病毒和免疫調(diào)節(jié)[5]、抗糖尿病和抗炎[6]等的作用,加之微藻具有生長速度快、良好的環(huán)境適應(yīng)性、和不占用耕地[7-8]等的特點,因此研究微藻多糖的提取純化及生物活性對微藻資源的進一步開發(fā)利用具有一定意義。
膠網(wǎng)藻屬于綠藻門綠藻綱綠球藻目膠網(wǎng)藻科膠網(wǎng)藻屬,其對環(huán)境表現(xiàn)出良好的耐受能力,且蛋白質(zhì)含量較高,在污水處理及規(guī)?;囵B(yǎng)這兩個方面具有發(fā)展前景[9]。除此之外,Kumar等[10]發(fā)現(xiàn)膠網(wǎng)藻Dictyosphaerium chlorelloides具有良好的在極端環(huán)境下的適應(yīng)能力,具有作為胞外多糖來源的潛力。
本文采用超聲提取法對膠網(wǎng)藻(Dictyosphaerium sp.1A10)多糖進行提取,并用DEAE-52纖維素柱層析和Sepharose CL-6B凝膠柱層析對粗多糖進行純化,測定膠網(wǎng)藻粗多糖和純化后的多糖組分的體外抗氧化能力,通過紫外光譜、紅外光譜、高效液相色譜、高效凝膠色譜等技術(shù)分析了膠網(wǎng)藻多糖組分PCP-4的基本結(jié)構(gòu),以期為膠網(wǎng)藻多糖的進一步研究提供試驗基礎(chǔ)。
膠網(wǎng)藻(Dictyosphaerium sp.1A10):海南大學(xué)化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)院藻種庫。
硫酸、氫氧化鈉、三氯甲烷、無水葡萄糖、氯化鈉、無水乙醇、甲醇、正丁醇、蒽酮:山東西亞化學(xué)科技有限公司;甘露糖、鼠李糖、巖藻糖、阿拉伯糖、半乳糖、木糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸:上海麥克林生化有限公司;1,1-二苯基-2-苦基肼(2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl,DPPH)、2,2’-聯(lián)氮-雙-3-乙基苯并噻唑啉[2,2'-azinobis-(3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonate),ABTS]、1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮(1-phenyl-3-methyl-5-pyrazolone,PMP)、2,4,6-三(2-吡啶基)三嗪[2,4,6-tri(2-pyridyl)-s-triazine,TPTZ]、DEAE-52 纖維素、瓊脂糖凝膠CL-6B、羥自由基清除率檢測試劑盒、總抗氧化能力(T-AOC)檢測試劑盒:上海源葉生物科技有限公司。以上試劑均為分析純。試驗用水均為超純水。
多用途恒溫超聲提取機(SY-1000E):北京弘祥隆生物技術(shù)開發(fā)有限公司;冷凍離心機(3H12RI):湖南赫西儀器裝備有限公司;紫外可見分光光度計(TU-18010PC):北京普析通用儀器有限公司;傅里葉紅外光譜儀(TENSOR27):德國Bruker公司;數(shù)顯型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(RV10PLUS):德國艾卡儀器設(shè)備有限公司;真空冷凍干燥機(SCIENTZ-10N):寧波新芝生物股份有限公司;全波長酶標(biāo)儀(XMARKTM):美國BIO-RAD公司;高效液相色譜儀(Waters 2695):美國Waters公司。
1.3.1 膠網(wǎng)藻多糖的提取與純化
1.3.1.1 多糖含量測定
以無水葡萄糖為對照品,用蒽酮硫酸法進行多糖含量的測定。葡萄糖標(biāo)準曲線的建立:無水葡萄糖用超 純 水 配 制 成 0.005、0.010、0.025、0.050、0.075、0.100 mg/mL的系列標(biāo)準溶液。再用80%的濃硫酸溶解配制0.2%蒽酮硫酸溶液,現(xiàn)用現(xiàn)配。吸取1 mL葡萄糖標(biāo)準溶液和4 mL蒽酮硫酸溶液于10 mL試管中,搖勻后沸水浴10 min,取出后冰浴5 min,在紫外分光光度計620 nm波長下測定吸光度(A620nm),以吸光度為縱坐標(biāo),葡萄糖濃度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準曲線。
1.3.1.2 膠網(wǎng)藻粗多糖提取
稱取一定量的膠網(wǎng)藻藻粉,按1:25(g/mL)的料液比加超純水混合,在50℃、超聲功率200W條件下超聲提取40min,冷凍離心收集上層液,沉淀再次按1:25(g/mL)的料液比加超純水混合,重復(fù)超聲提取1次,冷凍離心收集上層液,合并兩次提取的上層液,70℃減壓旋轉(zhuǎn)濃縮。將濃縮液和Sevage試劑[氯仿-正丁醇=4:1(mL/mL)]按 4:1(mL/mL)混合,渦旋振蕩 10 min,8 000 r/min 冷凍離心10 min,分層取上層液,重復(fù)此步驟除3次蛋白得到粗多糖溶液。粗多糖溶液再次70℃減壓旋轉(zhuǎn)濃縮,加入無水乙醇至乙醇終濃度為80%以沉淀多糖,4℃過夜,8 000 r/min冷凍離心10 min得到沉淀,將沉淀冷凍干燥得到膠網(wǎng)藻粗多糖。
1.3.1.3 膠網(wǎng)藻粗多糖純化
稱取適量膠網(wǎng)藻粗多糖,用超純水溶解配制成30 mg/mL的粗多糖溶液。對DEAE-52纖維素進行預(yù)處理:取100 g DEAE-52纖維素,用超純水浸泡抽濾兩次后,再加超純水溶脹12 h后抽濾。接著用0.5 mol/L的NaOH溶液浸泡1 h,抽濾并用超純水沖洗至中性,最后用0.5 mol/L的HCl溶液浸泡1 h,抽濾并用超純水沖洗至中性,保存在20%乙醇溶液中,置于4℃冰箱保存待用。用DEAE-52纖維素裝柱(30cm×1.5cm),將粗多糖溶液上樣,依次用 0、0.1、0.3、0.5、0.7、1.0、2.0 mol/L的NaCl溶液梯度洗脫,洗脫速度為1.5 mL/min,每個管收集3 mL洗脫液,每個梯度收集30管,用蒽酮硫酸法測定A620nm,以管數(shù)為橫坐標(biāo),A620nm為縱坐標(biāo)繪制洗脫曲線,將分離的各個峰對應(yīng)的洗脫液合并,透析濃縮,冷凍干燥即得不同多糖組分。
比較不同多糖組分的抗氧化活性,選擇抗氧化活性較高的組分進行第二次純化,取適量該多糖組分溶于超純水,上樣交聯(lián)瓊脂糖凝膠CL-6B層析柱(30 cm×1.5 cm),以超純水為洗脫液,洗脫速度為0.4 mL/min,每個收集管收集3 mL洗脫液,每個梯度收集30管,用蒽酮硫酸法測定A620nm,繪制洗脫曲線。合并分離峰對應(yīng)的洗脫液,透析濃縮,冷凍干燥。
1.3.2 膠網(wǎng)藻多糖組分化學(xué)性質(zhì)測定
1.3.2.1 總糖含量測定
參照1.3.1的蒽酮硫酸法測定總糖含量。
1.3.2.2 蛋白質(zhì)含量測定
采用考馬斯亮藍法測定多糖中蛋白質(zhì)含量,測定方法參照考馬斯亮藍G250說明書的繪制標(biāo)準曲線法。
1.3.2.3 糖醛酸含量測定
采用咔唑硫酸法測定多糖中糖醛酸含量,測定方法參考文獻[11]繪制標(biāo)準曲線法。
1.3.2.4 三氯化鐵反應(yīng)
參照文獻[12]的方法檢測多糖中有無酚類物質(zhì)。
1.3.3 膠網(wǎng)藻多糖體外抗氧化能力
1.3.3.1 ABTS+自由基清除能力
參考周新宇等[13]的方法,配制7 mmol/L的ABTS溶液和5 mmol/L過硫酸鉀溶液,ABTS溶液和過硫酸鉀溶液按1:1(mL/mL)混合,室溫避光12 h即得ABTS母液。測定之前,用80%乙醇稀釋ABTS母液即得ABTS工作液。在96孔酶標(biāo)板上,取10 μL不同濃度的樣品,加200 μL ABTS工作液作為測定組;空白組用10 μL 80%乙醇替代樣品,陽性對照組用VC替代樣品。輕搖酶標(biāo)板混合均勻,室溫避光5 min,于酶標(biāo)儀上測定734 nm處的吸光度(A734nm)。
ABTS+自由基清除率/%=(A1-A2)/A1×100
式中:A1為空白組80%乙醇與ABTS工作液的A734nm;A2為測定組樣品與ABTS工作液的A734nm。
1.3.3.2 DPPH自由基清除能力
參考文獻 [14]報道方法,配制得0.1 mmol/L的DPPH-甲醇溶液。在96孔酶標(biāo)板上,取100 μL不同濃度的樣品,加100 μL 0.1 mmol/L的DPPH-甲醇溶液作為測定組;空白組用100 μL超純水替代測定組的樣品,對照組用100 μL甲醇替代測定組的DPPH-甲醇溶液,陽性對照組用VC替代測定組的樣品。輕搖酶標(biāo)板混合均勻,室溫避光30 min,于酶標(biāo)儀上測定517 nm波長處的吸光度(A517nm)。
DPPH 自由基清除率/%=(A1-A2+A3)/A1×100
式中:A1為空白組的 A517nm;A2為測定組的A517nm;A3為對照組的A517nm。
1.3.3.3 羥自由基清除能力
按照羥自由基清除率檢測試劑盒說明書操作,設(shè)置空白組、未損傷組、損傷組、對照組和測定組共5組,按表1分別向2.0 mL離心管中加入不同量的0.75 mmol/L鄰二氮菲溶液、0.1 mol/L磷酸鹽緩沖液(pH7.3)、0.75 mmol/L FeSO4溶液、超純水、樣品溶液和0.01%過氧化氫溶液,共計1.0 mL,混勻置于37℃水浴1 h,每組各取300 μL到96孔酶標(biāo)板上,于酶標(biāo)儀上測定536 nm波長處的吸光度(A536nm)。
表1 羥自由基測定試驗試劑用量Table 1 Reagent dosage of hydroxyl radical assay mL
羥自由基清除率/%=[(A5-A4)-(A3-A1)]/(A2-A3)×100
式中:A1為空白組的A536nm;A2為未損傷組的A536nm;A3為損傷組的 A536nm;A4為對照組的 A536nm;A5為測定組的A536nm。
1.3.3.4 鐵離子還原能力
采用鐵離子還原法(ferric ion reducing antioxidant power,F(xiàn)RAP)測定鐵離子還原能力,按照總抗氧化能力試劑盒說明書操作,以0.3 mol/L醋酸緩沖液(pH3.6):TPTZ溶液:FeCl3溶液=10:1:1(體積比)配制成FRAP工作液,將10 mmol/L FeSO4溶液用超純水分別稀釋至 0.05、0.1、0.3、0.5、0.7、0.9、1.2、1.5 mmol/L,作標(biāo)準曲線。在96孔酶標(biāo)板上,取30 μL不同濃度的樣品,加265 μL的0.3 mol/L醋酸緩沖液(pH3.6)作為測定組;標(biāo)準曲線組用不同濃度的FeSO4溶液替代樣品;空白組用超純水替代樣品。輕搖酶標(biāo)板混合均勻,37℃水浴30 min,于酶標(biāo)儀上測定593 nm波長處的吸光度(A536nm),根據(jù)標(biāo)準曲線算出對應(yīng)FeSO4濃度。
1.3.4 膠網(wǎng)藻純化多糖光譜掃描
1.3.4.1 紫外光譜掃描
配制1 mg/mL的膠網(wǎng)藻純化多糖組分水溶液,用紫外分光光度計在波長200 nm~800 nm進行掃描,得到紫外光譜,觀察在260 nm和280 nm處有無峰出現(xiàn)。
1.3.4.2 紅外光譜掃描
取少量膠網(wǎng)藻純化多糖組分,和適量干燥的KBr粉末混勻,置于瑪瑙研缽中,在鎢燈照射下順時針研磨至無明顯顆粒,進行壓片處理得到薄片,在傅里葉變換紅外光譜儀上以波數(shù)4 000 cm-1~400 cm-1進行掃描。
1.3.5 分子量測定
分子量采用高效凝膠色譜法測定,測定方法參考曹猛[15]的方法,測定其出峰時間、重均分子量(weight average molecular weight,Mw)、數(shù)均分子量(number average molecular weight,Mn)、峰值分子量(peak average molecular weight,Mp)。
1.3.6 膠網(wǎng)藻純化多糖的單糖組成測定
膠網(wǎng)藻多糖酸水解:向裝有5 mg樣品的10 mL具塞試管中加入2 mL 2 mol/L三氟乙酸溶液,充氮氣密封,置于120℃烘箱中水解5 h。取出放置冷卻至室溫,將三氟乙酸旋干,加入2 mL無水甲醇溶解并旋干(重復(fù)2次)以除去三氟乙酸。用超純水溶解后即得膠網(wǎng)藻純化多糖水解液。
衍生化:配制0.3 mol/L NaOH溶液、0.5 mol/L PMP-甲醇溶液和0.3 mol/L HCl溶液,取300 μL多糖水解液,先加 300 μL NaOH 溶液,再加 300 μL PMP-甲醇溶液混勻,置于70℃水浴50 min,取出冷卻至室溫,加300μLHCl溶液中和。加2mL三氯甲烷振蕩2 min,8 000 r/min離心,取上層水相,重復(fù)此步驟3次得上層水相,過0.22 μL濾膜即可上樣[16]。
單糖標(biāo)準品的配制:分別配制4 mmol/L的甘露糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖、鼠李糖、木糖、阿拉伯糖和巖藻糖,按照上述衍生法進行衍生,過0.22 μL濾膜即可上樣。
色譜條件:色譜柱為Welch Ultimate AQC18(4.6mm×250 mm,5 μm); 流動相為0.02 mmol/L磷酸鹽緩沖液(pH6.8):乙腈=83:17(體積比);流速 1 mL/min;檢測波長 254 nm,柱溫 30℃,進樣量 10 μL。
每個試驗均做3次平行,使用SPSS 23軟件對數(shù)據(jù)進行處理,并采用SPSS 23軟件中的獨立樣本T檢驗進行顯著性分析,使用GraphPad Prism 8軟件繪圖。
葡萄糖標(biāo)準曲線如圖1所示。
由圖1可知,回歸方程為Y=0.011X+0.003 9,R2=0.997 3。
圖1 葡萄糖含量標(biāo)準曲線Fig.1 Standard curve of glucose content
2.2.1 膠網(wǎng)藻粗多糖DEAE-52柱層析結(jié)果及理化性質(zhì)
膠網(wǎng)藻粗多糖DEAE-52柱層析結(jié)果及理化性質(zhì)見圖2和表2。
圖2 膠網(wǎng)藻粗多糖DEAE-52纖維素柱層析洗脫曲線Fig.2 Elution curves of crude Dictyosphaerium sp.1A10 polysaccharides by DEAE-52 cellulose column chromatography
表2 膠網(wǎng)藻Dictyosphaerium sp.1A10的4個純化組分的化學(xué)組成Table 2 Chemical composition of the polysaccharides from Dictyosphaerium sp.1A10
從圖2可以看出,膠網(wǎng)藻粗多糖經(jīng)過纖維素柱層析,得到5個洗脫峰,其中在NaCl溶液濃度為0.1 mol/L時,有2個洗脫峰,考慮到0.1 mol/L洗脫濃度下的第1個洗脫峰的A620nm值過低,難以進行后續(xù)試驗,因此舍棄這個洗脫峰。膠網(wǎng)藻粗多糖經(jīng)過纖維素柱層析總共得到4個多糖組分。由表2可知,這4個組分中,總糖含量和糖醛酸含量均有差異,其中PC-1的糖醛酸含量最低,符合其用超純水洗脫出來的情況,可以認為PC-1是中性多糖。而PC-4的糖醛酸含量最高,可能是因為其對應(yīng)的洗脫液的鹽濃度較高,使得酸性多糖被洗脫出來[17]。而4種多糖組分的三氯化鐵反應(yīng)均呈陰性,表明4種多糖組分均不含酚類物質(zhì)。最后4種多糖組分的蛋白質(zhì)含量極低,可以認為經(jīng)過3次Sevage法除蛋白操作后,多糖組分中的蛋白質(zhì)去除得較干凈。
2.2.2 膠網(wǎng)藻多糖4種組分抗氧化活性比較
膠網(wǎng)藻多糖4種組分抗氧化活性測定結(jié)果見圖3。
圖3 多糖組分抗氧化活性Fig.3 Antioxidant activities of polysaccharides
由圖3a可以看出,在濃度為0.5 mg/mL時,不同多糖組分對DPPH自由基清除率均較低,粗多糖和PC-4的DPPH自由基清除率高于PC-1、PC-2和PC-3,低于VC。在濃度為2.0 mg/mL時,PC-1的清除率超過粗多糖,達到(73.95±2.23)%,僅次于 PC-4,PC-4的清除率最好,達到(87.94±1.26%),基本上接近陽性對照組VC,表明PC-4對DPPH自由基具有較好的清除能力。Xiao等[19]研究毛竹葉水溶性多糖在濃度為4.0 mg/mL時,DPPH自由基清除率達到85.9%,與濃度為2.0 mg/mL膠網(wǎng)藻多糖組分PC-4的DPPH自由基清除率接近。
從圖3b可以看出,不同的多糖組分對ABTS+自由基的清除率隨著多糖濃度的上升而上升,當(dāng)濃度為1.0 mg/mL~2.0 mg/mL時,多糖組分PC-4和粗多糖對ABTS+自由基的清除率明顯比其他多糖組分更高,而PC-1、PC-2和PC-3對ABTS+自由基的清除率較低。當(dāng)濃度為2.0 mg/mL時,PC-4對ABTS+自由基的清除率達到(37.45±4.50)%,雖遠不及同濃度下陽性對照組VC對ABTS+自由基的清除率,但是膠網(wǎng)藻多糖組分PC-4對ABTS+自由基具有一定的清除能力。徐韌博[18]研究松塔多糖組分PKP清除ABTS+自由基的能力,發(fā)現(xiàn)其在濃度為5.0 mg/mL時,ABTS+自由基清除率接近40%,相比之下,濃度為2.0 mg/mL的膠網(wǎng)藻多糖組分PC-4,其ABTS+自由基清除能力與濃度為5.0 mg/mL的松塔多糖組分PKP清除ABTS+自由基的能力接近。
在鐵離子還原能力測定試驗中,測得FeSO4濃度標(biāo)準曲線回歸方程為Y=1.78X+0.15,R2=0.997。由圖3c可以看出,不同的多糖組分的鐵離子還原能力隨著多糖濃度的上升而增強。在整個濃度范圍內(nèi),粗多糖和PC-4的鐵離子還原能力相當(dāng),均明顯高于PC-1、PC-2和PC-3,在濃度為2.0 mg/mL時,PC-4的鐵離子還原能力超過粗多糖,達到(322.89±11.89)μmol/L,對應(yīng)吸光值為0.73±0.02,與國琦等[20]研究的濃度為4.0 mg/mL黑松露多糖組分TSP-3的吸光值(0.56)相近,表明它們的還原能力接近。膠網(wǎng)藻多糖組分PC-4的鐵離子還原能力低于陽性對照組VC。
由圖3d可以看出,在羥自由基清除率方面,粗多糖和4個多糖組分的清除效果均較低,其中PC-1、PC-2和PC-3的清除率遠低于PC-4和粗多糖。和陽性對照組VC相比,在濃度為2.0 mg/mL時,PC-4清除率達到(27.94±1.86)%,約為同濃度下VC的清除率的一半,表明PC-4具有一定的羥自由基清除能力。沈巳焱[21]研究的紅松松塔多糖在4 mg/mL的羥自由基清除率為26.9%,與PC-4的羥自由基清除率相近。
綜合上述抗氧化活性試驗,確定4種多糖組分中PC-4的抗氧化能力較高,因此選擇PC-4進行交聯(lián)瓊脂糖凝膠CL-6B柱層析進一步純化。
2.2.3 膠網(wǎng)藻多糖組分瓊脂糖凝膠CL-6B柱層析結(jié)果
膠網(wǎng)藻多糖組分瓊脂糖凝膠CL-6B柱層析結(jié)果見圖4。
圖4 膠網(wǎng)藻多糖瓊脂糖凝膠CL-6B柱層析洗脫曲線Fig.4 Elution curves of Dictyosphaerium sp.1A10 polysaccharide by Sepharose CL-6B column chromatography
從圖4可以看出,PC-4的瓊脂糖凝膠CL-6B柱層析洗脫曲線為單一峰,且峰形較為對稱。測定得到該多糖組分的回收率為81.42%,可以認為收集得到的多糖純度較高。洗脫曲線和曹猛[15]及李旭東等[12]的研究結(jié)果相似。合并峰對應(yīng)的洗脫液,冷凍干燥,命名為PCP-4多糖組分,用于基本結(jié)構(gòu)分析。
2.2.4 膠網(wǎng)藻多糖組分PCP-4紫外光譜分析
膠網(wǎng)藻多糖組分PCP-4紫外光譜圖見圖5。
圖5 膠網(wǎng)藻多糖組分PCP-4紫外光譜圖Fig.5 Ultraviolet spectrum of Dictyosphaerium sp.1A10 polysaccharide PCP-4
由圖5可知,多糖組分PCP-4在260 nm和280 nm處沒有明顯的吸收峰,又因為核酸和蛋白質(zhì)的紫外吸收峰分別為260 nm和280 nm,因此可以認為PCP-4的核酸和蛋白質(zhì)去除得較干凈。
2.2.5 膠網(wǎng)藻多糖組分PCP-4紅外光譜分析
膠網(wǎng)藻多糖組分PCP-4紅外光譜圖見圖6。
圖6 膠網(wǎng)藻多糖組分PCP-4紅外光譜圖Fig.6 Infrared spectrum of Dictyosphaerium sp.1A10 polysaccharide PCP-4
由圖6可知,PCP-4在3 414.06 cm-1處的峰為OH氫鍵的伸縮振動引起的[22],2 937.25 cm-1處的峰是由—CH2—的C—H對稱伸縮振動引起的[23],1 651.32 cm-1和1 639.85 cm-1處的峰為羥基的不對稱伸縮振動引起的[24],1 407.94 cm-1處的峰為羧基的對稱振動引起的,這個峰是多糖的特征峰[25],表明有糖醛酸存在[26],1 388.50 cm-1處的峰主要是C—H的變角振動引起的[27],1 242.57 cm-1處的峰屬于S=O伸縮振動引起的,表明含有硫酸基[28],1 052.14 cm-1處的峰為C—O—C的伸縮振動引起的,表明含有吡喃糖存在[29]。綜上,紅外光譜表明PCP-4具有糖類化合物的特征峰,可以判斷PCP-4為糖類化合物,且PCP-4含有糖醛酸和硫酸基,可以認為PCP-4是酸性多糖。
2.2.6 膠網(wǎng)藻多糖組分PCP-4的高效凝膠色譜結(jié)果
膠網(wǎng)藻多糖組分PCP-4的高效凝膠色譜結(jié)果見表3。
表3 膠網(wǎng)藻多糖組分PCP-4的高效凝膠滲透色譜結(jié)果Table 3 High performance gel permeation chromatography(HPGPC)result of Dictyosphaerium sp.1A10 polysaccharide PCP-4
如表3所示,PCP-4多糖組分為單個峰,其中PCP-4的多分散系數(shù)為1.05,接近1,可以表明PCP-4多糖的分子量分布均勻。
2.2.7 膠網(wǎng)藻多糖組分PCP-4單糖組成結(jié)果
衍生化混合單糖標(biāo)準品和膠網(wǎng)藻多糖組分PCP-4的高效液相色譜圖見圖7。
如圖7所示,衍生化混合單糖標(biāo)準品的高效液相色譜圖出峰效果較好,將其與單個單糖標(biāo)準品的高效液相色譜圖進行對比,可以得知峰對應(yīng)的單糖成分。
圖7 衍生化混合單糖標(biāo)準品和膠網(wǎng)藻多糖組分PCP-4的高效液相色譜圖Fig.7 High performance liquid chromatography(HPLC)chromatograms of standard monosaccharides and PCP-4
經(jīng)過酸水解和衍生化后的膠網(wǎng)藻多糖組分PCP-4與單糖標(biāo)準品進行出峰時間比較,并對峰面積計算摩爾比值。膠網(wǎng)藻多糖組分PCP-4由甘露糖、鼠李糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸、葡萄糖和半乳糖組成,甘露糖:鼠李糖:葡萄糖醛酸:半乳糖醛酸:葡萄糖:半乳糖的摩爾比為9.26:40.62:0.93:5.98:2.01:1.70??梢娔z網(wǎng)藻多糖組分PCP-4主要由鼠李糖、甘露糖和半乳糖醛酸組成,還有少量的葡萄糖醛酸、葡萄糖和半乳糖。
2.2.8 膠網(wǎng)藻多糖組分PCP-4的體外抗氧化活性分析
膠網(wǎng)藻多糖組分PCP-4的體外抗氧化活性分析結(jié)果見表4。
如表4所示,多糖組分PCP-4在4種抗氧化活性測定中,均表現(xiàn)出一定的抗氧化活性,PCP-4較多糖組分PC-4的抗氧化活性有一定的提升,但無顯著性差異(P>0.05)。有報道表明其它藻類多糖的DPPH自由基清除率表現(xiàn)較好,如小球藻胞外多糖CPEPS-A1在濃度為1.0 mg/mL時DPPH自由基清除率達到(93.89±0.09)%[30], 柵藻多糖 DAP3在濃度為 5.0 mg/mL時DPPH 自由基清除率達到(91.86±1.31)%[26],相較這兩種藻,膠網(wǎng)藻PCP-4在濃度為2.0 mg/mL下具有較好的DPPH自由基清除率。PCP-4具有一定的ABTS+自由基清除能力,有文獻報道,葉托馬尾藻多糖在濃度為2.0 mg/mL時的ABTS+自由基清除率約為30%[31]。PCP-4也具有一定的羥自由基清除能力,和文獻報道的普通念珠藻相似,清除率隨著PCP-4濃度的增加而增加,但總的清除率很低,普通念珠藻多糖在濃度為2.0 mg/mL時的羥自由基清除率為20%左右[32]。濃度2.0 mg/mL的PCP-4鐵離子還原力對應(yīng)的吸光度為0.74±0.03,高于5 mg/mL濃度下的褐藻多糖EGPS3-A的吸光度(0.13±0.04)[33]。
表4 多糖組分PCP-4與PC-4的抗氧化活性比較Table 4 Comparison of antioxidant activity between PCP-4 and PC-4
采用超聲輔助提取法提取膠網(wǎng)藻粗多糖,并對粗多糖進行DEAE-52纖維素柱層析分離得到4個組分PC-1、PC-2、PC-3和PC-4,對抗氧化活性較高的多糖組分PC-4進行Sepharose CL-6B凝膠柱層析進一步純化得到膠網(wǎng)藻多糖組分PCP-4。其中PCP-4對DPPH自由基清除具有明顯的效果,對ABTS+自由基和羥自由基具有一定的清除效果,且清除率隨濃度的增大而上升,同時還具有一定的還原能力。PCP-4的Mw為121 762 Da。PCP-4含有吡喃糖、糖醛酸和硫酸基,為酸性多糖。PCP-4主要由鼠李糖、甘露糖和半乳糖醛酸組成,還有少量的葡萄糖醛酸、葡萄糖和半乳糖,其中甘露糖:鼠李糖:葡萄糖醛酸:半乳糖醛酸:葡萄糖:半乳糖的摩爾比為9.26:40.62:0.93:5.98:2.01:1.70。