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海地瓜(Acaudina molpadioides)和黑乳参(Holothuria nobilis)分别被归属为海参纲(Holothuroidea)芋参目尻参科和海参纲檐手目海参科,资源十分丰富,从我国山东省到海南岛各海域均有分布,但其市场价格远远低于刺参(Stichopus japonicus),尚未得到全面的开发与利用。海参的主要活性成分为多糖,其中岩藻糖基化的硫酸软骨素(Fucosylated chondroitin sulfate, FucCS)是海参体壁中非常重要的一种活性杂多糖,不同海参品种中的FucCS具有不同的结构和活性。国内外对海参多糖研究的比较多,但对这两种海参的FucCS研究较少,且没有做过比较分析;尤其是对这两种海参FucCS寡糖的研究尚未开展。为探索这两种低值海参多糖的生物学活性与结构的关系,本文分别对采自江苏省连云港的海地瓜和黑乳参体壁的营养成分、岩藻糖基化硫酸软骨素的分离纯化、FucCS一级结构及其体外抗凝血和抗肿瘤活性进行了研究。主要结果如下:1海地瓜和黑乳参体壁的营养成分对两种海参体壁的体成分,氨基酸,脂肪酸,矿物质和微量元素的组成分别进行分析和比较。结果表明,海地瓜和黑乳参的体壁组成具有相同的特点:高蛋白,低脂肪。海地瓜和黑乳参的蛋白含量分别为干重的80.22%和70.81%,粗脂肪含量分别为干重的0.50%和1.33%。但两种海参的脂肪酸种类差异比较大,两者比较得出,海地瓜中含有更多的不饱和脂肪酸和更少的饱和脂肪酸。两种海参的氨基酸分布和组成都比较均衡,且一半以上为鲜味氨基酸,这赋予了其鲜美的口味。同时,两种海参都含有较高含量的Fe(16.25-21.55 mg/kg)和Zn (12.45-18.95mg/kg).2 FucCS的分离纯化和理化性质经过初步的提取分离,从海地瓜和黑乳参中获得了混合的多糖,其粗多糖的产率分别为7.60%和8.29%。粗多糖经过阴离子交换层析柱DEAE-Sepharose Fast Flow和分子筛凝胶过滤层析柱Sephadex G-100的分离与纯化后,分别获得两个较纯的FucCS类多糖ACP(来自海地瓜)和HOP(来自黑乳参),其产率分别是粗多糖的32.56%和35.22%。其纯度经过醋酸纤维素薄膜电泳鉴定为一条单一的条带;通过高效凝胶渗透色谱法(HPGPC)测得其分子量分别为ACP 94.707 kDa和HOP 136.238 kDao3 FucCS一级结构的鉴定利用化学法和PMP柱前衍生化-HPLC结合法来测定FucCS的单糖组成,采用氯化钡-明胶比浊法测定硫酸基团的含量。结果表明,ACP和HOP是由葡萄糖醛酸(GlcUA)、半乳糖胺(GalNAc)、岩藻糖(Fuc)和硫酸基团(sulfate)组成,GlcUA与GalNAc的摩尔比约为1:0.80;HOP硫酸基团的含量远高于ACP,以1摩尔的Fuc作参照,ACP中硫酸基团的含量为2.64,HOP为4.30。利用(-)-2-丁醇,通过装有毛细管柱SE-30的GC分析可以确定ACP和HOP中各单糖的绝对构型为D-GlcUA, D-GalNAc和L-FuC。通过傅里叶红外光谱法(FT-IR)可获得多糖结构上的很多信息,特别是在指纹识别区1,253 cm-1的频带被归属为S=O的反对称伸缩振动;820/852/853 cm-1的频带可以归属为C-O-S的对称伸缩振动;584 cm-1的频带被归属为S-O伸缩振动,这些都可以证明硫酸基团的存在。然而,HOP的FT-IR谱图中只有852 cm-1的频带,说明HOP分子中缺少一些其它类型的硫酸基团。同时,820/852/853 cm-1处的频带也说明了α型吡喃糖苷键的存在。甲基化分析可以确定多糖中各单糖残基的连接方式。经过还原和脱硫反应的ACP与HOP,经过甲基化,衍生化后生成部分甲基化的糖醇乙酸酯(PMAA),进行GC-MS分析。结果表明ACP和HOP中主要舍有1,4-Linked-GalNAc, 1,3,4-Linked-GlcUA,1-Linked-Fuc,并且其比例与单糖组成分析的结果基本一致;另外还含有少量的1-Linked-Gal,1,4-Linked-GlcUA。NMR谱图进一步提供了更多关于结构方面的详细信息。在1H NMR谱图中,5.0-5.8 ppm的化学位移是异头质子信号区,说明了α型硫酸岩藻糖残基的存在,并且ACP和HOP在该区的信号峰明显不同,表明其岩藻糖残基具有不同硫酸基取代类型。通过对比和积分后得出,ACP中的硫酸基团取代类型为Fuc2,4S, Fuc3,4S, Fuc4S和FucOS,比例分别为0.16:0.16:0.08:0.27;HOP中的硫酸基团取代类型为Fuc2,4S,Fuc3S和Fuc0S,比例分别为0.08:0.24:0.36。二维1H-1H相关谱(COSY)也进一步确认和证实了这种归属。13C NMR谱图进一步给出了多糖的骨架组成方式,且ACP和HOP的13C NMR谱中观察到的碳骨架信号是非常相似的,都是由L-Fuc, D-GalNAc和D-GlcUA组成,这与单糖组成分析的结果相吻合。根据H1/H2的耦合常数分别是6.5与7.4 Hz可知,D-GalNAc和D-GlcUA的异头碳构型为p。寡糖o-ACP和o-HOP勺二维核磁共振谱HSQC和HMBC也进一步确认了这些归属。4 FucCS的体外抗凝血和抗肿瘤活性通过测量活化的凝血酶时间(APTT),凝血酶原时间(PT),凝血酶时间(TT),纤维蛋白原浓度(FBG)等指标,对ACP和HOP的体外抗凝血活性进行了检测。结果表明,ACP和HOP都可以显著地延长凝血时间,具有明显的抗凝活性,在0-60 μg/mL范围内与浓度成正比;ACP和HOP的抗凝血效果要比肝素(150IU/mg)好,且HOP的抗凝效果要优于ACP。以3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴盐(MTT)法探讨了ACP和HOP对人宫颈癌Hela细胞、人肝癌细胞Hep G2、人胃癌细胞SGC-7901和人白血病细胞HL60生长的体外抑制作用。ACP和HOP都对Hela细胞、SGC-7901细胞和HL60细胞有中效抑制作用,都对Hep G2细胞有弱效抑制作用。其中,对人胃癌细胞SGC-7901的体外抑制作用,HOP的抑制效果要好于ACP。