我国鱿鱼资源丰富,且营养价值高,深受消费者喜爱。但是鱿鱼墨囊作为加工废料经常被遗弃,这将导致环境污染等问题,也成为困扰鱿鱼加工企业的难题。筛选鱿鱼墨活性成分并加以利用,是实现鱿鱼精深加工的首选解决途径。探究鱿鱼墨多糖的生理活性将为鱿鱼墨的高值化利用提供理论基础,具有重要的科学意义和应用价值。肠道粘膜免疫是机体免疫的重要组成部分,在应激条件下(如化疗、烧伤、营养不良、高压力工作等),肠道粘膜免疫会急剧受损,包括肠道上皮屏障受损、菌群移位,进而导致持续恶心、呕吐、消化吸收功能下降,甚至是肠炎、肠道感染等严重病症的发生。本文成功从北太平洋鱿鱼(Ommastrephes bartrami)墨囊中提取出鱿鱼墨粗多糖(OBP)和纯单一组分多糖SIP,并利用化疗药物环磷酰胺(Cyclophosphamide, Cy)建立化疗致肠道粘膜损伤动物模型,在此基础上研究了鱿鱼墨多糖对肠道粘膜免疫的保护作用及作用机理。首先,我们探讨了鱿鱼墨粗多糖OBP对化疗小鼠肠道菌群的结构影响。肠道共生菌与宿主机体形成了一个相互作用且相互依赖的系统,当这个微生态的稳态被打破后,肠道的定植抵抗力大大降低,从而导致肠道中潜在性病原体的入侵和定植。通过构建16S rDNA克隆文库、PCR-RFLP和荧光定量PCR的方法对化疗小鼠肠道菌群进行了探究。研究结果表明,环磷酰胺对小鼠肠道生物屏障有一定的损伤作用,造成细菌总量的上升；而鱿鱼墨多糖的摄入可以缓解和改善肠道细菌,降低细菌的总量。进一步研究发现,鱿鱼墨多糖可以通过提高有益菌(如双岐杆菌)和抑制有害菌(如拟杆菌)来调节肠道微生态平衡,对保证人体健康、预防疾病具有重要作用。化疗药物会损伤上皮细胞紧密连接,进而造成上皮损伤、肠道菌群移位,给机体造成进一步伤害。因此,我们探讨了鱿鱼墨多糖OBP对肠道上皮屏障的影响,包括对上皮细胞紧密连接和粘附连接分子的表达量影响,并在组织学水平上进行了观察验证。结果发现,与化疗小鼠相比,鱿鱼墨多糖OBP可以提高肠道上皮细胞紧密连接ZO-1和E-cadherin的表达。同时,高剂量OBP可以使小鼠肠道的紧密连接蛋白ZO-2、ZO-3、Cingulin显著提高。与模型组相比,Claudin-6、7没有显著提高,但低、中、高剂量OBP组小鼠的Claudin-2得到显著提高。环磷酰胺可显著降低肠道SIgA的分泌,造成肠道获得性免疫功能低下。而鱿鱼墨多糖OBP可以显著提高肠道SIgA的含量,以更好地抵御细菌或病毒、抗原等的侵附。作用机理与其能够增强小肠免疫细胞的正常分化、分泌免疫球蛋白以及增强小肠上皮细胞中pIgR的表达密切相关。在北太平洋鱿鱼墨粗多糖OBP的研究基础上,我们分离纯化了OBP中主要单一多糖组分SIP,证实SIP为粗多糖中促进肠道SIgA分泌的主要活性成分,并探究了其促进SIgA分泌的分子机制。鱿鱼墨多糖SIP对B细胞分化为浆细胞的最终分化阶段发挥了重要作用。SIP主要促进了肠道免疫细胞IL-6、IL-101的表达分泌,最终促进B细胞向IgA浆细胞转化。为模拟肠道上皮细胞转运dIgA/pIgA形成SIgA的过程,我们从IgA多发性骨髓瘤病人血清中分离获得dIgA/pIgA,并构建了表达人pIgR的三维上皮细胞模型。以dIgA/pIgA为转运底物孵育于构建的三维细胞基底侧,细胞顶侧孵育鱿鱼墨纯多糖SIP,观察SIP能否促进三维上皮细胞对dIgA/pIgA的转运作用。结果发现,SIP对上皮细胞转运dIgA/pIgA的速度并无显著影响,但却可以促进肠道上皮细胞系增殖,增加肠道上皮细胞pIgR总量,导致SIgA形成增多,从而发挥潜在的保护肠道上皮细胞的功效。综上所述,本研究系统研究并阐明了鱿鱼墨多糖调节肠道肠道粘膜免疫的作用及其作用机理,为开发以鱿鱼墨多糖为功效因子的保健食品提供了理论依据。不仅能为化疗导致肠道粘膜损伤的患者带来福音,而且将促进我国鱿鱼墨资源的高值化利用,具有重要的社会效益和经济价值。