从褐藻中提取的岩藻依聚糖:具有抗氧化和抗癌潜力的天然宝藏

【字体: 时间:2025年03月16日 来源:Scientific Reports 3.8

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  为解决肝癌治疗难题,研究人员探究海带岩藻依聚糖,发现其具抗氧化和抗癌特性,意义重大。

  

褐藻中的 “秘密武器”:岩藻依聚糖的抗癌抗氧化之旅

在全球范围内,肝癌都是一个令人闻风丧胆的健康杀手。肝细胞癌(HCC)发病率和死亡率居高不下,每年约有 830,000 人因它失去生命。2020 年,近 100 万人被诊断出患有肝癌,其中 HCC 最为常见。目前,化疗虽能治疗 HCC,但严重的毒性和耐药性问题,让患者的治疗之路困难重重,寻找更安全有效的治疗方法迫在眉睫。
海洋,这片神秘的领域,隐藏着无数的宝藏。海藻作为重要的海洋生物资源,备受关注。褐藻中含有多种生物活性化合物,岩藻依聚糖(Fucoidan)就是其中备受瞩目的明星。它是一种富含岩藻糖的硫酸化多糖,因低毒性和多样的药用特性,在癌症治疗等领域展现出巨大潜力。然而,并非所有岩藻依聚糖都有相同的生物活性,针对其抗肝癌活性的研究也较为有限。
为了深入挖掘岩藻依聚糖的潜力,齐鲁工业大学(山东省科学院)的研究人员开展了一项重要研究,相关成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员采用酶辅助提取法,从海带(Saccharina japonica)中提取岩藻依聚糖。这种方法能有效提高提取效率,减少对岩藻依聚糖结构的破坏。之后,研究人员运用多种技术对其进行结构表征,包括分析化学组成、单糖组成、分子量测定、甲基化和 GC-MS 分析、光谱分析等,全面了解岩藻依聚糖的结构特征。同时,通过体外抗氧化实验(ABTS 自由基阳离子清除和 FRAP 测定)和体内抗肿瘤活性分析(以 H22 荷瘤小鼠为模型),评估其抗氧化和抗肝癌能力。

研究结果

  1. 岩藻依聚糖的结构特征:提取的岩藻依聚糖平均分子量为 1.128×105 g/mol,由 7 种单糖组成,主链为 (1→3)-α-L-Fucp 和 (1→4)-α-L-Fucp 单位,硫酸基团位于 (1→3)-α-L-Fucp 残基的 C-2/C-4 位置。
  2. 抗氧化活性:通过 ABTS 和 FRAP 实验发现,该岩藻依聚糖具有出色的抗氧化活性,ABTS 和 FRAP 测定的抗氧化能力分别为 1.02 mg TE/g 和 5.39 mg TE/g。
  3. 体内抗肿瘤效果:在 H22 荷瘤小鼠模型中,岩藻依聚糖展现出显著的抗肿瘤效果,肿瘤抑制率达 42.93%。与模型组相比,治疗组小鼠体重下降不明显,且对正常器官损伤较小,生物相容性好、毒性低。
  4. 对肿瘤相关指标的影响:岩藻依聚糖治疗降低了血清癌胚抗原(CEA)和血管内皮生长因子(VEGF)水平,表明其能抑制肿瘤血管生成。同时,它还下调了 VEGF、PI3K、AKT1 和 mTOR 的基因表达,影响 PI3K/AKT/mTOR 信号通路,发挥抗肿瘤作用。此外,岩藻依聚糖显著降低了血清中白细胞介素 - 1β(IL-1β)、白细胞介素 - 6(IL-6)和肿瘤坏死因子 -α(TNF-α)等炎症细胞因子水平,抑制肿瘤生长。

研究结论与意义

本研究成功从海带中提取出高纯度、高硫酸化的岩藻依聚糖,其在体外具有强大的抗氧化活性,在体内对 H22 荷瘤小鼠模型展现出显著的抗肿瘤活性,且免疫毒性低。这一研究成果为肝癌治疗提供了新的潜在选择,也为开发安全有效的天然抗癌药物和膳食补充剂奠定了基础。不过,由于岩藻依聚糖结构复杂,其结构与功效之间的关系还需进一步深入研究。未来,探索岩藻依聚糖与抗癌药物联合使用的效果,有望进一步提高抗癌疗效,降低药物毒性,推动其在临床治疗中的应用。
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