海洋大型藻类源类菌孢素氨基酸的制备优化及应用潜力研究

【字体: 时间:2025年03月11日 来源:Blue Biotechnology

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  为降低 MAA 提取物色素含量,研究人员优化 6 种大型藻类 MAA 提取工艺,发现其具抗氧化等特性,有应用潜力。

  在海洋资源开发的浪潮中,海洋大型藻类凭借其高产量、快速生长以及丰富的化学成分,成为了科学界眼中的 “宝藏库”,被视为 “生物炼制厂”,是可持续生产高价值活性物质的理想之选。近年来,从海洋大型藻类中提取的类菌孢素氨基酸(MAAs),在食品、医药和化妆品等领域展现出了广阔的应用前景,吸引了众多科研人员的目光。
然而,在前期研究中,科研人员发现从一些大型藻类中提取的 MAA 提取物含有大量色素,这些色素就像隐藏在提取物中的 “捣乱分子”,为研究提取物的活性带来了诸多干扰因素,严重阻碍了 MAA 提取物的进一步研究和应用。此外,尽管 MAAs 具有成为天然抗氧化剂的巨大潜力,但目前针对其抗氧化活性的研究相对较少,尤其是对于从特定大型藻类中提取的 MAAs,其在食品工业中的实际应用可行性更是缺乏深入探索。

为了攻克这些难题,江苏海洋大学的研究人员挺身而出,开展了一项极具意义的研究。他们以 6 种常见的海洋大型藻类 —— 暗紫红毛菜(Bangia fuscopurpurea)、石花菜(Gelidium amansii)、羊栖菜(Sargassum fusiforme)、掌状红皮藻(Palmaria palmata)、马尾藻属(Sargassum sp.)和裙带菜(Undaria pinnatifida)为研究对象,深入探索 MAA 提取物的制备优化以及其在食品工业中的应用潜力。这项研究成果发表在《Blue Biotechnology》上,为海洋资源的开发利用开辟了新的道路。

在研究过程中,研究人员运用了多种关键技术方法。首先,通过优化提取工艺,采用乙醇萃取去除色素并增加醇沉次数,以减少提取物中的杂质。然后,运用高效液相色谱 - 质谱(HPLC - MS)分析技术,对 MAA 提取物的成分进行精确鉴定。此外,利用体外抗氧化实验、抗褐变实验以及矿物含量测定等方法,全面评估 MAA 提取物的各项性能。

研究结果令人欣喜。在 MAA 提取物的制备和成分方面,去除色素和增加醇沉次数后,提取物颜色明显变浅,杂质减少。HPLC - MS 分析表明,不同藻类的 MAA 提取物主要由帕利噻因(palythine)、帕利噻酸(palythenic acid)、申诺灵(shinorine)和紫菜 - 334(porphyra - 334)等成分组成。而且,暗紫红毛菜和石花菜的 MAA 提取物产量分别提高到原来的 1.5 倍和 1.1 倍。

体外抗氧化活性研究发现,暗紫红毛菜和羊栖菜的 MAA 提取物表现最为突出,其总抗氧化能力比其他 4 种藻类的提取物高出 1.8 - 5.1 倍,对超氧阴离子的清除效果也十分显著。在 50mg/ml 浓度下,羊栖菜、暗紫红毛菜和马尾藻属的 MAA 提取物对超氧阴离子的清除率均超过 93%。

抗褐变实验结果显示,在抑制新鲜山药和苹果切片的褐变方面,暗紫红毛菜和羊栖菜的 MAA 提取物表现优异。其中,暗紫红毛菜 MAA 提取物的分离成分在实验前两日的抗褐变效果明显优于其他藻类。

矿物元素含量分析表明,6 种大型藻类的 MAA 提取物中含有多种人体必需的宏量和微量元素,且未检测到有害重金属元素,安全性极高。

在食品添加剂对 MAA 提取物稳定性的影响研究中,研究人员发现,柠檬酸和谷氨酸钠会降低提取物的稳定性,而琼脂和卡拉胶不仅对提取物稳定性无负面影响,还能在一定程度上增强其稳定性。

综合研究结论和讨论部分,该研究成功优化了海洋大型藻类 MAA 提取物的制备工艺,提高了产量和质量。6 种大型藻类的 MAA 提取物均展现出一定的抗氧化和抗褐变能力,且富含人体必需的矿物元素,安全性良好。琼脂和卡拉胶可用于增强暗紫红毛菜和羊栖菜 MAA 提取物的稳定性,为其在食品工业中的应用提供了有力支持。这项研究不仅为 MAA 提取物作为食品抗氧化剂和矿物元素补充剂的开发奠定了基础,还为海洋大型藻类高价值产品的提取提供了宝贵的参考,具有重要的理论和实践意义,有望推动海洋资源在健康产业中的广泛应用。
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