褐藻糖胶是一种具有多种生物活性的硫酸化多糖，主要存在于褐藻的细胞壁，在海洋无脊椎动物如海参和海胆中也有发现，因其良好的抗肿瘤和免疫调节作用而被广泛研究。不仅如此，褐藻糖胶与化疗药物联合治疗肿瘤，不仅增强抗肿瘤功效，还减轻了化疗所带来的不良反应。褐藻糖胶的功能与结构、相对分子质量、硫酸基团取代度、单糖组成、藻类来源以及采集时间密切相关。从褐藻糖胶促进细胞凋亡、诱导细胞周期阻滞、抗血管生成及细胞迁移以及对免疫细胞的激活等方面综述了其抗肿瘤和免疫调节作用的研究进展，为其开发利用及临床应用提供理论指导。

目的:探究褐藻寡糖(AOS)对慢性不可预知温和应激(CUMS)模型斑马鱼抑郁样行为及肠道菌群的影响.方法:将野生型AB品系斑马鱼随机分为正常组、模型组、阳性对照组和AOS低、中、高剂量(AOS-L、AOS-M、AOS-H)组,每组24尾.除正常组外,其余各组均接受14d的CUMS建立斑马鱼抑郁样模型.除正常组和模型组给予等体积饲养水外,其余各组于第8天开始每天浸泡60 min相应浓度的AOS.14 d后,采用新型水箱测试(NTT)和明暗箱测试(LDB)进行行为实验,酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测脑组织中5-羟色胺(5-HT)和去甲肾上腺素(NE)水平,16s rRNA测序检测肠道菌群变化.结果:与模型组比较,在NTT中,阳性对照组和AOS-H组斑马鱼第1次进入顶部潜伏期显著缩短,在顶部的时间显著延长,进入顶部的次数显著增加(均P＜0.01),活动范围扩大.与模型组比较,在LDB中,阳性对照组和AOS-H组斑马鱼第1次进入光亮区域的潜伏期显著缩短,AOS-M组和AOS-H组在光亮区域的持续时间显著延长,阳性对照组和AOS各剂量组进入光亮区域的次数显著增加(P＜0.05或P＜0.01).与正常组比较,模型组体质量指数、5-HT和NE水平显著降低(P＜0.01).与模型组比较,AOS-M组、AOS-H组体质量指数显著增加(P＜0.05或P＜0.01);阳性对照组和AOS-H组5-HT水平显著提高(P＜0.01).AOS可以提高肠道菌群丰富度和多样性,调节群落组成结构.在门水平上,调节变形菌门、放线菌门、梭杆菌门和厚壁菌门等菌门的相对丰度.在属水平上,调节鲸杆菌属、气单胞菌属、邻单胞菌属、未分类根瘤菌属和根瘤菌属菌群等菌属的相对丰度.影响肠道中碳代谢、嘌呤代谢和丙酮酸代谢等代谢功能及相关物质转运过程.结论:AOS能改善CUMS斑马鱼抑郁样行为,增加体质量指数,其作用与调节神经递质、肠道菌群组成及其代谢和物质转运功能有关.

岩藻黄素是一种从褐藻和硅藻中提取的天然类胡萝卜素,具有抗氧化、抗炎、促进细胞凋亡等多种生物学特性.研究表明,岩藻黄素具有神经保护的作用,主要通过抗氧化和抗炎机制实现,并在认知障碍和神经退行性疾病中显示出潜在的治疗价值.本文总结了岩藻黄素在减轻氧化应激和神经炎症方面的具体机制,为其在认知障碍类疾病中的临床应用提供理论依据和参考.

为了提高褐藻胶降解菌株Cobetia sp.20产褐藻胶裂解酶的能力,利用响应面法优化其发酵产褐藻胶裂解酶的培养基.首先利用单因素法分别对发酵培养基中的不同碳源、碳源添加量、不同氮源、氮源添加量以及氯化钠添加量、磷酸二氢钾添加量、硫酸镁添加量和pH进行探究,研究各因素对产酶的影响.在单因素实验的基础上,通过Plackett-Burman试验确定Cobetia sp.20发酵培养基中影响产酶的主要因素.通过响应面试验建立回归方程.研究结果表明,Cobetia sp.20最优发酵培养基配方为褐藻胶15.00 g/L、硫酸铵7.50 g/L、氯化钠15.00 g/L、硫酸镁0.50 g/L、磷酸二氢钾5.30 g/L、硫酸亚铁0.01 g/L、pH值7.58.优化后酶活为142.79 U/mL,比优化前提高了 26.36％.褐藻胶裂解酶活的提高,为褐藻胶裂解酶的工业化生产提供了参考.

目的 探讨褐藻素是否对脂多糖(LPS)激活的小胶质细胞诱导神经元细胞损伤具有保护作用.方法 采用LPS活化BV2 小胶质细胞构建小胶质细胞激活模型.将BV2 细胞分为 6 组:正常对照组、LPS组、低剂量褐藻素治疗组、高剂量褐藻素治疗组、正常低剂量褐藻素对照组、正常高剂量褐藻素对照组.采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测各组BV2 细胞上清中肿瘤坏死因子(TNF)-α和白细胞介素(IL)-6水平;通过活性氧(ROS)试剂盒和线粒体膜电位试剂盒,采用流式细胞术分别检测各组BV2 细胞的ROS水平和线粒体膜电位;采用CCK-8 检测各组BV2 细胞条件培养基与SH-SY5Y细胞共培养24 h后SH-SY5Y细胞的细胞存活率;采用膜联蛋白(Annexin)Ⅴ-异硫氰酸荧光素(FITC)试剂盒、流式细胞仪检测各组SH-SY5Y细胞的凋亡情况.结果 与正常对照组相比,LPS组TNF-α、IL-6水平明显增加(P<0.05);与LPS组相比,高、低剂量褐藻素治疗组TNF-α和IL-6水平均明显降低(P<0.05).正常对照组和正常低、高剂量褐藻素对照组TNF-α和IL-6水平均无明显差异(P>0.05).LPS组相较于正常对照组,BV2 细胞ROS水平显著升高(P<0.05);高、低剂量褐藻素治疗组较LPS组BV2细胞ROS水平则显著降低(P<0.05).正常对照组和正常低、高剂量褐藻素对照组ROS无明显差异(P>0.05).与正常对照组相比,LPS组BV2 细胞线粒体膜电位显著降低(P<0.05);高、低剂量褐藻素治疗组与LPS组相比,BV2 细胞线粒体膜电位均显著升高(P<0.05).正常对照组和正常低、高剂量褐藻素对照组线粒体膜电位无统计学差异(P>0.05).LPS激活的BV2细胞条件培养基与SH-SY5Y共培养后,SH-SY5Y细胞存活率明显降低,细胞凋亡率明显增加(P<0.05);高、低剂量褐藻素治疗组与LPS组相比,SH-SY5Y细胞存活率均明显升高,而凋亡率则均明显降低(P<0.05).正常对照组和正常低、高剂量褐藻素对照组细胞存活率和凋亡率均无统计学差异(P>0.05).结论 褐藻素可能通过减少促炎因子的释放、改善JC-1、抑制氧化应激水平,抑制小胶质细胞的过度活化和减少神经元凋亡,因而具有神经保护功能.

原生生物在草地生态系统养分循环、微生物群落稳定和土壤肥力维持方面发挥着重要作用.为了揭示亚高山草甸退化过程中土壤原生生物群落组成和多样性变化格局及环境驱动机制,本文利用18S rDNA高通量测序技术研究了五台山不同退化阶段(未退化(nondegraded,ND)、轻度(lightly degraded,LD)、中度(moderately degraded,MD)和重度退化(heavily degraded,HD))亚高山草甸土壤原生生物群落组成和多样性的变化特征.结果表明:丝足门、褐藻门、纤毛门、叶足亚门、锥足亚门、绿藻门和顶复门是亚高山草甸土壤原生生物的优势门(相对丰度＞1％).纤毛门、叶足亚门、绿藻门、Choanoflagellida和Perkinsea的相对丰度在4种不同退化程度草甸中存在显著差异(P＜0.05).LEfSe分析显示未退化草甸中主要富集了Perkinsea类群,轻度退化草甸中富集了盾纤目类群,中度退化草甸中富集了变形虫纲和卵菌纲类群,中度退化草甸中主要富集了绿藻纲和硅藻纲类群等光合自养原生生物.随着亚高山草甸退化加剧,土壤原生生物群落α多样性呈下降的趋势(P＜0.05).总氮、植物Shannon-Wiener指数、地上生物量、土壤含水量和铵态氮是土壤原生生物群落结构变化的主要预测因子.方差分解分析(variance partitioning analysis,VPA)结果表明土壤理化因子和植被参数共同解释了原生生物群落结构变异的38.44％,且土壤理化因子(20.69％)解释度大于植被参数(7.85％).五台山亚高山草甸退化过程中土壤原生生物群落α多样性和结构均发生了明显的变化,土壤环境因子是影响原生生物群落结构变化的重要因素.本研究结果加强了原生生物群落作为指示草地退化指标的潜力,可为科学全面地评价亚高山草甸土壤生态系统健康状况提供数据支撑与参考.

目的 通过制备负载褐藻多酚(PT)的双层丝素蛋白(SF)膜,测试其力学性能、生物相容性及其对成骨分化的影响,研究其作为引导骨再生屏障膜的可能性.方法 将不同脱胶时间处理后的SF溶液通过溶液浇筑技术、定向冷冻技术以及冷冻干燥技术处理后制备成SF双层膜,采用力学万能试验机测定湿态条件下各组膜样品(n =5)的抗拉强度.取抗拉强度最大的SF双层膜所对应的SF溶液重新制备膜样品,用扫描电镜观察其微观结构.通过在粗糙面负载PT制备PT-SF双层膜,使用傅里叶红外光谱仪分析 PT 与SF双层膜的相互作用.利用扫描电镜观察人牙槽骨来源的骨髓间充质干细胞(hABMSCs)在粗糙面的黏附情况,通过CCK-8 及活死细胞染色探究 PT-SF 双层膜的生物相容性.用qRT-PCR 法、ALP染色和茜素红染色检测各组hABMSCs的成骨向分化情况.结果 由脱胶时间为 30 min的SF溶液制备出的 SF 双层膜的抗拉强度最大,达(3.293±0.122 8)MPa.SF双层膜的光滑面致密光滑,粗糙面呈纵向有序的疏松多孔结构.褐藻多酚通过氢键、疏水作用力等方式负载到SF双层膜的粗糙面上,空白组、SF组及 PT-SF组之间的CCK-8 及活死细胞染色结果均无明显差异,且与空白组和SF组相比PT-SF促进了hABMSCs的成骨向分化.结论 PT-SF双层膜兼具良好的机械性能和生物学性能,可在一定程度上促进hABMSCs的成骨向分化.该研究成功制备了PT-SF双层膜.

铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)是临床上三大机会致病菌之一,可导致多种急慢性感染.铜绿假单胞菌感染人体后,往往会转变成过量产生乙酰化褐藻胶的黏液型细菌,并形成生物被膜(biofilm).一旦形成生物被膜,细菌将具有极强的抗生素耐药性和逃避机体免疫系统攻击的能力,造成临床上难治性、持续性感染.乙酰化褐藻胶是P.aeruginosa生物被膜的主要成分,决定了生物被膜的结构与功能.因此,本文从乙酰化褐藻胶的生物合成途径及调控机制、在细菌中的生物学功能及作为抗菌药物开发靶点等几个方面进行了综述.

目的 探讨海洋深层水(deep-sea water,DSW)与褐藻糖胶(fucoidan,FPS)联合用药对胰岛素抵抗(insulin resistance,IR) HepG2细胞内氧化应激水平的影响.方法 制备FPS和硬度为1 000的DSW,并对其理化性质进行分析.采用MTT法检测DSW与FPS联合用药对HepG2细胞增殖的影响,确定与DSW联合用药的FPS浓度.高浓度葡萄糖(30 mmol·L-1)诱导建立IR-HepG2细胞模型,同对给予DSW与不同浓度FPS的联合用药,药物孵育24 h后,测定肝糖输出量和糖原含量,并以二者为指标确定DSW与FPS的最佳联用剂量;然后对胞内活性氧簇(reactive oxygen species,ROS)和丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量及超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidase,GSH-Px)进行测定,并采用Western blot对C-Jun氨基端激酶(c-jun NH2-terminal kinase,JNK)蛋白的表达及磷酸化程度进行检测,观察DSW与FPS对IR-HepG2氧化应激的影响.结果 DSW与50 mg·L-1以内的FPS联合用药不会对细胞增殖产生影响,可以剂量依赖性地降低肝糖输出量,提高糖原水平,其中以DSW与50 mg·L-1 FPS的联用效果最好,而且其联用效果显著优于单用同剂量的DSW或FPS;DSW与50mg· L-1 FPS联用可以显著降低MDA和ROS的水平,提高GSH-Px和SOD的活性,并显著降低JNK的磷酸化程度.结论 DSW与FPS联合用药可降低IR-HepG2细胞内的氧化应激水平,其最佳联用剂量为50 mg·L-1,其保护作用可能与激活抗氧化酶、抑制脂质过氧化反应及抑制JNK通路有关.

鉴定一株从红树林土壤中分离的产褐藻胶裂解酶菌株HB12274,并优化其培养条件使之产生高活性的胞外褐藻胶裂解酶.依据形态学、生理生化特性和16S rDNA序列分析对菌株HB12274进行鉴定;设计单因素和正交试验优化菌株HB12274产胞外褐藻胶裂解酶的培养条件.菌株HB12274鉴定为解淀粉芽孢杆菌植物亚种Bacillus amyloliquefaciens subsp.plantarum;菌株HB12274产褐藻胶裂解酶的最适发酵条件为:褐藻酸钠5.0 g/L、蛋白胨6.0 g/L、NaCl 15.0 g/L、CaCl2 1.0 g/L、初始pH6.0,30℃发酵培养42 h.在最优培养条件下,菌株HB12274最大酶活性可达721.2U/mL,与优化前酶活力相比提高了2.95倍.本研究获得菌株Bacillus amyloliquefaciens HB12274的最适产酶条件,为该菌的进一步研究应用提供参考.