海带中岩藻黄素及其异构体的分离与生物活性研究

发布时间：2020-05-31 06:07

【摘要】：近年来,我国对海洋资源的开发利用越来越重视,提高海洋资源加工水平迫在眉睫。传统的海带产业中,多以提取褐藻胶为主,海带色素等脂溶性物质多作为废料遗弃。岩藻黄素作为海带中类胡萝卜素的主要成分,具有良好的生物活性。目前已被食品、化妆品、药品等行业广泛关注,具有良好的商业前景与商业价值。本实验以海带为原材料,采用乙醇提取海带中的色素,验证了使用大孔树脂富集岩藻黄素的可行性。结果表明大孔树脂X-5对岩藻黄素有较强的吸附作用,考察了使用乙醇和水作为洗脱剂对岩藻黄素的洗脱作用,结果表明60%以上的乙醇的水溶液能有效洗脱大孔树脂吸附的岩藻黄素。建立了实验室通过减压柱层析快速富集富含岩藻黄素组分的方法,富集组分先通过硅胶柱层析纯化,最后用高效制备液相色谱法制备得到三种岩藻黄素的异构体。岩藻黄素及其异构体通过紫外可见光谱(UV VIS)、核磁共振氢谱(~1 H-NMR)和质谱(MS)进行结构表征和鉴定。采用乳腺癌细胞MDA-MB-231细胞系为模型,对岩藻黄素的体外抗肿瘤活性进行了评价。结果表明,岩藻黄素显著抑制乳腺癌细胞的增殖,13-顺和13'-顺岩藻黄素组分对癌细胞具有最强的抑制活性,IC_(50)值达到23.71μg/mL。全反式岩藻黄素和9'-顺岩藻黄素两种异构体IC_(50)值分别为45.30μg/mL和27.09μg/mL。qPCR试验表明岩藻黄素各异构体可能通过抑制癌细胞NF-κB家族基因表达而抑制乳腺癌细胞增殖。考察了岩藻黄素异构体的自由基清除活力,其中全反式岩藻黄素清除DPPH自由基活性较高,13-顺和13'-顺岩藻黄素组分对羟基自由基表现出较强清除能力,全反式岩藻黄素和13-顺和13'-顺岩藻黄素组分对超氧自由基的清除能力要高于9'-顺岩藻黄素。
【图文】：

岩藻黄素,异构体结构,褐藻

图 1.1 岩藻黄素异构体结构式Figure 1.1 Structure of fucoxanthin stereoisomers1.3.2 褐藻中岩藻黄素含量研究表明，岩藻黄素在不同种类褐藻中含量差异较大，研究表明，岩藻黄素在马尾藻科褐藻中含量较丰富，约为干重的 1.1-3.7‰，，而岩藻黄素在海带中的含量相对较低，约占海带干重的 0.7‰（Terasaki et al.，2009）。岩藻黄素在褐藻中的含量受季节影响变化，在日本采集的褐藻中的研究显示，岩藻黄素在 1-3 月份含量较高，这是由于这段时期光照强度和海水温度较低，而岩藻黄素是褐藻中光合作用重要的捕光色素，冬季光照不足导致褐藻中岩藻黄素富集以更好的进行光合作用（Jin et al.，2003；Mouget et al.，2004）。岩藻黄素化学性质不稳定，pH 值、光照以及温度等因素均影响岩藻黄素的稳

岩藻黄素,黄醇,代谢产物,结构式

图 1.2 岩藻黄素及其代谢产物岩藻黄醇和 amarouciaxanthinA 的结构式Figure 1.2 The structure of fucoxanthin and its metabolite fucoxanthinol and amarouciaxanthin A虽然在岩藻黄素的吸收及代谢方面还有很多尚未研究透彻的问题，但目前的研究结果表明岩藻黄素素是一种无毒、无致敏、无致突变、生物相容性较好的物质。1.5 岩藻黄素抗肿瘤机制研究现状自岩藻黄素发现以来，研究人员对岩藻黄素的抗肿瘤活性一直很感兴趣。岩藻黄素能诱导多种肿瘤细胞细胞周期阻滞和细胞凋亡，抑制肿瘤的产生。岩藻黄素抗肿瘤的作用位点主要集中在几个关键分子上，包括 MAPK、生长阻滞与 DNA损伤诱导蛋白 45（GADD45）、转录因子 AP-1、NF-κB 途径相关因子、X 染色体
【学位授予单位】：中国科学院大学(中国科学院海洋研究所)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS254.58

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