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肿瘤是当今世界直接危及人类生命的一种最常见的疾病。传统放、化疗药物不仅可杀死肿瘤细胞,对正常细胞的伤害也较大;因此,安全性高、毒性低的抗肿瘤药物的研发已受到世界各国肿瘤研究的重视。具有免疫调节活性、抗肿瘤功效的天然大分子多糖,对肿瘤的抑制效果好,毒副作用小;用于肿瘤的辅助治疗安全性高,可行性强。 脆江蓠是一种新兴养殖海藻,目前已在广东南澳县人工养殖成功,可大面积培养。然而与其应用的报道几乎处于空白,开展相关研究已迫在眉睫。因此,本文以脆江蓠为实验材料,研究其多糖的提取、分离工艺条件及组成;在发现脆江蓠多糖具有抗氧化活性的基础上,进一步研究其体内外抗肿瘤作用及作用机制,以期为脆江蓠的开发利用提供理论依据。具体内容如下: 1)响应面法优化多糖提取工艺条件 通过单因素实验,确定响应面法优化分析的自变量因素,通过整个实验区域内自变量的优化组合,得到脆江蓠多糖的最优提取工艺条件为:浸提温度93.1℃、料液比1:60.1、超声作用时间35.8min。在此条件下,脆江蓠多糖(GLP)提取得率为16.75%。 2)多糖的分离纯化和组成分析 先后采用DEAE C-52和Sephadex G-100柱层析对多糖粗提物进行分离纯化。得到三个多糖级分,分别为 GLP-1、GLP-2,GLP-3,经化学分析和红外光谱等 分析表明脆江蓠多糖由 D-半乳糖和3,6-内醚半乳糖(3,6-AG)组成,为具有α-糖苷键的硫酸多糖。 3)多糖自由基清除能力测定 测定了多糖对自由基的清除活性,结果表明:脆江蓠多糖具有较强的自由基清除能力,对·OH和DPPH·自由基的清除率分别高达59.15%和33.78%,表现出较强的抗氧化活力。 4)体外抗肿瘤实验 采用MTT法考察脆江蓠多糖对体外培养的EC-109、MCF-7、HepG-2、HeLa细胞增殖的影响,并初步探讨其肿瘤抑制机制。得到实验结果为:脆江蓠多糖浓度为1000μg/mL时,对HeLa、HepG-2、MCF-7、EC-109细胞的抑制率分别达到49.11%,41.18%,34.98%,31.33%,并呈现一定量效关系。观察抑制率最高的Hela细胞的形态变化,结合Annexin V-FITC/PI双荧光染色,发现:剂量浓度范围内,随着GLP给药剂量的增加,凋亡晚期/坏死的细胞数量不断增多,而未经处理的阴性对照仅有少量细胞凋亡;表明GLP通过诱导Hela细胞凋亡而抑制其增殖。 5)体内抗肿瘤实验 以S180小鼠为实验模型,5-氟尿嘧啶作阳性药物,考察脆江蓠多糖对S180肉瘤生长的抑制活性,同时通过测定荷瘤小鼠免疫系统各项生化指标,探讨GLP的抗肿瘤机制。结果表明模型小鼠胸腺和脾脏指数显著下降,免疫器官受损,而阳性药物在抑制肿瘤生长的同时对免疫器官也有较大程度的损害,毒副作用较大;脆江蓠多糖对S180荷瘤小鼠具有较强的抑瘤活性,当腹腔注射剂量为100mg/kg bw d-1时,对S180肉瘤的抑制率达到34.75%,高于中剂量灌胃组(200mg/kg bw d-1)的肿瘤抑制率(31.35%)。同时,给予脆江蓠多糖的荷瘤小鼠免疫器官指数显著增大(P<0.01),并激活了淋巴细胞的增殖分化,血清IL-2水平、IFN-γ水平极显著上升(P<0.01),IL-10水平极显著下降(P<0.01),对机体免疫系统表现出较好的保护作用。对荷瘤小鼠肿瘤组织病理形态学观察,可见随着脆江蓠多糖给药剂量的增加,肿瘤组织坏死程度加重,肿瘤细胞核溶解,细胞融合,结构不清。结果显示,脆江蓠多糖具有较强的抗肿瘤活性,且毒副作用小,其抗肿瘤作用与机体免疫增强作用有关。 综上,脆江蓠多糖潜在着抗肿瘤活性,在癌症的预防、辅助治疗等应用方面具有进一步研究开发价值。