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响应面试验优化脆江蓠多糖提取工艺及其对肿瘤细胞的抑制作用



全 文 :※工艺技术 食品科学 2016, Vol.37, No.08 57
响应面试验优化脆江蓠多糖提取工艺及其对
肿瘤细胞的抑制作用
鞠瑶瑶,曹纯洁,陈美珍*,叶天文
(汕头大学理学院,广东 汕头 515063)
摘  要:目的:研究脆江蓠多糖(Gracilaria chouae polysaccharides,GLP)的提取方法及其对肿瘤细胞生长的影
响。方法:响应面法优化GLP提取工艺条件;四甲基偶氮唑蓝(methyl thiazolyl tetrazolium,MTT)法检测GLP对
体外培养的人宫颈癌(HeLa)、食道癌(EC-109)、肝癌(HepG-2)以及乳腺癌(MCF-7)细胞生长的影响。结
果:GLP最佳提取条件为预热温度93.1 ℃、料液比1∶61.5(g/mL)、超声时间35 min,在此条件下GLP提取率为
16.75%。GLP在质量浓度200~1 000 µg/mL范围内对实验细胞均有抑制作用,且呈剂量依赖关系。当GLP质量浓度
为1 000 µg/mL时,其对HeLa、HepG-2、MCF-7和EC-109细胞的抑制率分别为49.11%、41.18%、34.98%和31.33%。
对HeLa细胞形态学观察以及Annexin V-FITC/PI荧光染色检测发现,随着GLP给药剂量的增加,凋亡和坏死细胞不
断增多。结论:GLP对体外培养的人HeLa、EC-109、HepG-2以及MCF-7等癌细胞增殖有抑制作用,并能诱导肿瘤
细胞凋亡。
关键词:脆江蓠多糖;提取;HeLa细胞;凋亡
Optimization of Extraction of Polysaccharides from Gracilaria chouae and Their Inhibitory Effects on Tumor Cells
JU Yaoyao, CAO Chunjie, CHEN Meizhen*, YE Tianwen
(College of Science, Shantou University, Shantou 515063, China)
Abstract: Objective: To optimize the extraction of polysaccharides from Gracilaria chouae (GLP) and to investigate their
inhibitory effects on tumor cells. Methods: Response surface methodology was used to optimize the extraction process for GLP.
Methyl thiazolyl tetrazolium (MTT) method was used to determine the effects of GLP on the proliferation of HeLa, EC-109,
HepG-2 and MCF-7 cells. Results: The optimal extraction conditions were determined as follows: temperature, 93.1 ℃;
material-to-liquid ratio, 1:61.5 (g/mL); and ultrasonification time, 35 min. Under these conditions, the maximum yield of
polysaccharides of 16.75% was obtained. GLP revealed anti-proliferation effect on HeLa, EC-109, HepG-2 and MCF-7 cells
in a dose-dependent manner in the range of 200–1 000 µg/mL. When the concentration was up to 1 000 µg/mL, the percentage
growth inhibition of the above four cells were 49.11%, 41.18%, 34.98% and 31.33% respectively. With increasing GLP dose
over a certain range, the numbers of apoptotic and necrotic cells increased, as revealed by cell morphology observation and
Annexin V-FITC/PI fluorescence double staining detection. Conclusions: GLP could induce apoptosis of cancer cells.
Key words: Gracilaria chouae polysaccharides (GLP); extraction; HeLa cell; apoptosis
DOI:10.7506/spkx1002-6630-201608010
中图分类号:R931 文献标志码:A 文章编号:1002-6630(2016)08-0057-06
引文格式:
鞠瑶瑶, 曹纯洁, 陈美珍, 等. 响应面试验优化脆江蓠多糖提取工艺及其对肿瘤细胞的抑制作用[J]. 食品科学, 2016,
37(8): 57-62. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201608010. http://www.spkx.net.cn
JU Yaoyao, CAO Chunjie, CHEN Meizhen, et al. Optimization of extraction of polysaccharides from Gracilaria chouae and
their inhibitory effects on tumor cells[J]. Food Science, 2016, 37(8): 57-62. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/
spkx1002-6630-201608010. http://www.spkx.net.cn
收稿日期:2015-07-05
基金项目:广东省科技计划项目(2013B0203012005);2013年汕头大学实验教学示范中心项目(生物学实验教学中心);
2013年广东省高等学校教学质量与教学改革工程本科类立项建设项目(汕头大学生物学实验教学示范中心)
作者简介:鞠瑶瑶(1989—),女,硕士研究生,主要从事生物活性物质研究与开发。E-mail:12yyju@stu.edu.cn
*通信作者:陈美珍(1956—),女,教授,本科,主要从事生物活性物质研究与开发。E-mail:chenmz@stu.edu.cn
58 2016, Vol.37, No.08 食品科学 ※工艺技术
脆江蓠( G r a c i l a r i a c h o u a e )属于红藻门
(Rhodophyta)、真红藻纲(Florideae)、杉藻目
(Gigartinales)、江蓠科(Gracilariaceae)、江蓠属
(Gracilaria)[1],是一种新型的养殖海藻。目前,该海
藻已在广东省南澳沿海养殖成功并可大面积种植,多糖
是其主要活性成分之一。关于海藻多糖提取的研究很
多,传统工艺有热水浸提法和稀酸、稀碱浸提法等。新
工艺包括酶法、超声波辅助法、微波辅助浸提法、超滤
法[2]等。其中热水浸提法因其操作简便、成本低廉等特
点而被广泛使用。研究发现江蓠属的龙须菜多糖具有多
种生物活性,如Fan Yanli等[3]研究发现龙须菜酸性多糖
可以有效抑制H22肝癌细胞的生长,陈美珍等[4]对龙须菜
多糖研究表明龙须菜多糖具有抗肿瘤、抗氧化等生理活
性。然而,国内外对江蓠属脆江蓠的研究报道主要集中
在品种的改良、栽培等方面,对其多糖的提取及生理活
性的研究报道甚少。本实验将对脆江蓠多糖(Gracilaria
chouae polysaccharides,GLP)的提取及体外抗肿瘤活性
展开研究,以期为GLP的加工以及利用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
脆江蓠 广东省汕头大学南澳实验站。
人宫颈癌HeLa细胞株 汕头大学多学科中心;食道
癌细胞(EC-109)、肝癌细胞(HepG-2)、乳腺癌细胞
(MCF-7) 温州医学院。
半乳糖标准品 中国食品药品检定研究院;牛血
清白蛋白(分析纯) 美国Sigma公司;DMEM高糖培
养基 美国Hyclone公司;胎牛血清 杭州四季青科技
有限公司;四甲基偶氮唑蓝(methyl thiazolyl tetrazolium,
MTT)、二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide,DMSO) 美国
Amresco公司;阳性药物5-氟尿嘧啶(5-FU) 上海
源叶生物科技有限公司;胰酶细胞消化液、青霉素-链霉
素溶液、Annexin V-FITC/PI细胞凋亡与坏死检测试剂盒
碧云天生物技术研究所。
1.2 仪器与设备
高速万能粉碎机 天津市泰斯特仪器有限公司;
NJL07-5超声波细胞粉碎机 南京杰全微波设备有限公司;
HH-2型恒温水浴锅 国华电器有限公司;Universal
320R台式冷冻离心机 德国Hettich公司;低温冷冻干
燥机 上海比朗仪器有限公司;3111型CO2细胞培养箱
美国Thermo公司;CK30倒置显微镜 日本Olympus
公司;倒置荧光显微镜 日本Nikon公司;-65 ℃超低
温冰箱 中科美菱低温科技有限责任公司;全波段扫描
酶标仪 瑞士Tecan公司。
1.3 方法
1.3.1 GLP的提取工艺流程
脆江蓠洗净、烘干→粉碎过40 目筛→脆江蓠干粉→
加水溶解→预热→超声提取→提取液离心→减压浓缩→
无水乙醇沉淀2 次→冷冻干燥→粗多糖
取适量粗多糖溶液,加入质量分数为70%的三氯乙
酸(trichloroacetic acid,TCA)溶液至终质量分数达到
4%以除蛋白,4 ℃放置过夜,离心,NaOH中和上清多糖
溶液。单蒸水、双蒸水各透析36 h,浓缩透析液,冷冻干
燥后得精多糖(GLP)。
1.3.2 GLP含量的测定
采用改良的苯酚-硫酸比色法[5-6]。以半乳糖为标准
品制作标准曲线,试剂的配制和标准曲线绘制等参照文
献[5-6]进行。经测定得到标准曲线方程为Y=0.005 1X-
0 . 0 1 3 8(Y为吸光度,X为多糖含量),相关系数
R2=0.995。将多糖溶液适当稀释后,测其吸光度,代入标
准曲线回归方程计算其多糖含量。
1.3.3 GLP提取工艺单因素试验
分别以预热温度、料液比、超声时间为单因素进行
试验,考察各因素对GLP提取率的影响,计算如式(1)
所示:ᨀਆ⦷/%˙ ཊ㌆䍘䟿/g㜶⊏㬐ᒢ㊹䍘䟿/g h100 (1)
1.3.4 响应面优化试验
在单因素试验的基础上,选取预热温度、料液比、
超声时间3 个因素作为Box-Behnken设计的自变量,GLP
提取率为响应值进行响应面优化组合,因素与水平设计
见表1。试验结果用Minitab软件进行分析。
表 1 Box-Behnken试验因素水平编码表
Table 1 Coded levels for dependent variables used in Box-Behnken design
因素
水平
-1 0 1
A预热温度/℃ 80 90 100
B料液比(g/mL) 1∶50 1∶60 1∶70
C超声时间/min 30 35 40
1.3.5 GLP对体外培养肿瘤细胞生长的影响
MTT法检测多糖对体外培养的肿瘤细胞的生长抑
制作用 [7-8]。取对数生长期的肿瘤细胞,调成细胞数量
浓度为1×105 个/mL的细胞悬液,100 μL/孔接种于96 孔
板,18 h后换液,按终质量浓度200、400、600、800、
1 000 μg/mL分别加入GLP作用液,阴性对照组用等量
的完全培养基代替,48 h后,移除上清液加入MTT孵育
4 h,吸出MTT,加入DMSO,振荡混匀。酶标仪作双波
长检测,检测波长490 nm,参考波长570 nm,计算GLP
对HeLa细胞的生长抑制率。抑制率计算如式(2)所示: ᡥࠊ⥛/%˙ A0ˉA1A0 h100 (2)
※工艺技术 食品科学 2016, Vol.37, No.08 59
式中:A0为阴性对照组吸光度;A1为给药组吸光度。
1.3.6 HeLa细胞形态学观察
不同质量浓度的GLP作用液(200、400、600、
800、1 000 μg/mL)处理HeLa细胞48 h,阴性对照组用等
量的完全培养基代替,于倒置显微镜下观察HeLa细胞的
形态变化。
1.3.7 Annexin V-FITC/PI荧光染色检测细胞凋亡
采用上海碧云天生物技术有限公司生产的细胞凋亡
Annexin V-FITC/PI检测试剂盒。检测方法按照试剂盒说
明书进行,并于倒置荧光显微镜下观察、拍照。
1.4 数据统计
实验结果采用SPSS 17.0统计软件分析。用单因素方
差分析组间差异的显著性,结果采用 ±s表示,P<0.05
为差异具有统计学意义。
2 结果与分析
2.1 GLP提取的单因素试验结果
2.1.1 料液比对GLP提取率的影响
2
1IJ40 1IJ50GLP ᨀਆ⦷/% ᯉ⏢∄˄g/mL˅1IJ60 1IJ70 1IJ8046810121416
图 1 料液比对GLP提取率的影响
Fig.1 Effect of water to material ratio on the yield of polysaccharides
将脆江蓠粉按1∶40、1∶50、1∶60、1∶70、1∶80(g/mL)
比例加水,预热至80 ℃,在超声波功率200 W条件下提取
30 min,测定GLP提取率,结果如图1所示。随着溶剂体积
的不断增大,GLP提取率明显提高,原因可能是超声波将
坚硬的细胞壁破碎,而增加溶剂的比例,可有效降低溶液
的黏度,提高质量浓度差,有利于多糖分子的传质扩散。
根据试验结果,确定GLP超声提取的料液比1∶60为宜。
2.1.2 超声时间对GLP提取率的影响
13
25 30
G
LP
ᨀਆ⦷/% 䎵༠ᰦ䰤/min35 40 45141516
图 2 超声时间对GLP提取率的影响
Fig.2 Effect of ultrasonification time on yield of polysaccharides
将脆江蓠粉加水(料液比1∶60),预热至80 ℃,
在超声波功率200 W条件下分别提取25、30、35、40、
45 min,计算GLP提取率,结果如图2所示。随着超声时
间的延长,GLP提取率提高,当超声时间超过35 min后
GLP提取率反而下降。原因可能是超声波强有力的机械
剪切长时间的作用使植物组织中大量的细胞破裂,细胞
内大量不溶物及黏性物质等混入到提取液中,导致溶液
中杂质增多,黏度增大,影响了多糖成分的溶出;另一
方面随着超声时间的延长,超声波较强的空化作用使部
分多糖分子链断裂,小分子的糖在醇沉处理过程中损失
掉,从而降低了GLP提取率[9]。由此可确定超声时间以
35 min为佳。
2.1.3 预热温度对GLP提取率的影响
10
70 80
G
LP
ᦤপ⥛/% 乘⛁⏽ᑺ/ć90 100121416
图 3 预热温度对GLP提取率的影响
Fig.3 Effect of extraction temperature on the yield of polysaccharides
分别准确称取脆江蓠干粉10 g,在料液比1∶60、超
声时间30 min条件下,考察将料液预热至不同温度对
GLP提取率的影响,结果见图3。当料液预热温度为90 ℃
时,GLP提取率达最大值,继续升高预热温度,GLP提
取率反而呈下降趋势,可能是由于温度过高溶出大量的
杂质,导致溶液的黏度变大,GLP难以溶出,提取率下
降。所以选择90 ℃作为最佳预热温度。
2.2 GLP提取工艺条件优化结果
应用Box-Behnken试验设计,以预热温度、料液比、
超声时间作为响应面设计的因素,GLP提取率为响应
值,应用三因素三水平的响应面分析方法优化GLP的提
取工艺条件,试验设计与结果如表2所示。
对所得数据采用M i n i t a b进行回归分析。如表
3、4所示,该模型回归极显著(P<0.01),失拟项
(P=0.103>0.05)不显著,表明二次多项式回归模型
可靠;R2=94.63%,表明方程对试验拟合度较好,因此
该模型可用于预测响应值的实际情况。根据试验结果
建立的数学模型为:Y=16.576 7+1.395 0A+0.117 5B+
0.527 5C-2.390 8A2-3.145 8B2-2.330 8C2+0.015 0AB+
0.510 0AC-0.200 0BC。
60 2016, Vol.37, No.08 食品科学 ※工艺技术
表 2 响应面试验设计方案与结果
Table 2 Box-Behnken experimental design and results for
response surface analysis
试验号 A预热温度 B料液比 C超声时间 Y GLP提取率/%
1 -1 -1 0 9.54
2 1 -1 0 12.15
3 -1 1 0 9.90
4 1 1 0 12.57
5 -1 0 -1 10.15
6 1 0 -1 12.07
7 -1 0 1 10.62
8 1 0 1 14.58
9 0 -1 -1 10.55
10 0 1 -1 11.03
11 0 -1 1 11.57
12 0 1 1 11.25
13 0 0 0 16.73
14 0 0 0 16.49
15 0 0 0 16.51
表 3 方差分析
Table 3 Analysis of variance for the fitted regression equation
来源 自由度 顺序平方和 调整平方和 均方 F值 P值 显著性
回归 9 86.780 5 86.780 5 9.642 3 95.10 0.000 **
线性 3 17.904 7 17.904 7 5.968 2 58.86 0.000 **
平方 3 67.674 5 67.674 5 22.558 2 222.48 0.000 **
交互作用 3 1.201 3 1.201 3 0.400 4 3.95 0.067
残差误差 5 0.507 0 0.507 0 0.101 4
失拟 3 0.471 5 0.471 5 0.157 2 8.86 0.103
纯误差 2 0.035 5 0.035 5 0.017 7
注:*.差异显著(P<0.05);**.差异极显著(P<0.01)。下同。
表 4 回归方程系数检验
Table 4 Significance test of all coefficients in the regression model
来源 回归系数 回归系数标准误 T值 P值 显著性
常量 16.576 7 0.183 8 90.168 0.000 **
A预热温度 1.395 0 0.112 6 12.391 0.000 **
B料液比 0.117 5 0112 6 1.044 0.344
C超声时间 0.527 5 0.112 6 4.686 0.005 **
A2 -2.390 8 0.165 7 -14.428 0.000 **
B2 -3.145 8 0.165 7 -18.984 0.000 **
C2 -2.330 8 0.165 7 -14.066 0.000 **
AB 0.015 0 0.159 2 0.094 0.929
AC 0.510 0 0.159 2 3.203 0.024 *
BC -0.200 0 0.159 2 -1.256 0.265
1.0
1.0
0.5
0.5
0.0
0.0
A亴✝⑙ᓖB ᯉ⏢∄ ˉ0.5 ˉ0.5ˉ1.0ˉ1.0111112 12 13 13151614GLP提取率/%
A亴✝⑙ᓖ Bᯉ⏢∄10ˉ1 ˉ10 01 1121416GLP ᨀਆ⦷/%
a.预热温度与料液比
12
12
15
15
16
14
1.0
0.5
0.0ˉ0.5ˉ1.0
1.00.50.0ˉ0.5ˉ1.0 1313
A亴✝⑙ᓖC 䎵༠ᰦ䰤 GLP提取率/%
A亴✝⑙ᓖ10ˉ1 ˉ10 01 1121416GLP ᨀਆ⦷/% C䎵༠ᰦ䰤
b.预热温度与超声时间
12
1213
13
13
13
15
16
14
1.00.50.0ˉ0.5ˉ1.0
Bᯉ⏢∄1.00.50.0ˉ0.5ˉ1.0C 䎵༠ᰦ䰤 GLP提取率/%
Bᯉ⏢∄10ˉ1 ˉ10 01 1121416GLP ᨀਆ⦷/% C䎵༠ᰦ䰤
c.料液比与超声时间
图 4 各因素交互作用对GLP提取率影响的响应面及等高线图
Fig.4 Three-dimensional response surface and contour plots for the
interactive effects of operating parameterson the extraction yield of GLP
※工艺技术 食品科学 2016, Vol.37, No.08 61
根据回归分析结果作响应面图,如图4所示,由等
高线图可知,AC交互作用显著(等高线图呈椭圆形),
结合表4可知AB及BC交互作用不显著(等高线图呈圆
形)[10-12];由曲面图可知,3 种因素对GLP提取率的影响
均呈抛物线型,表明3 种因素均存在最优值,且都在中心
点附近,即预热温度90 ℃左右、料液比1∶60附近、超声
时间35 min左右。
综合响应面试验结果,得GLP最佳提取工艺条件为
预热温度93.1 ℃、料液比1∶61.5、超声时间35 min。在此
最佳工艺条件下进行验证实验,所得GLP提取率平均值
为16.75%,与模型所得理论值16.78%相近,偏差较小,
表明回归模型可靠,可用于GLP的提取。
2.3 GLP对肿瘤细胞体外生长的影响
表 5 GLP对HeLa、HepG-2、MCF-7和EC-109细胞生长的抑制作用
Table 5 Inhibitory effects of GLP on HeLa, HepG-2, MCF-7 and
EC-109 cells
GLP质量浓度/
(μg/mL)
HeLa HepG-2 MCF-7 EC-109
吸光度 抑制率/% 吸光度 抑制率/% 吸光度 抑制率/% 吸光度 抑制率/%
阴性对照 1.196±0.016 0 1.204±0.002 0 0.972±0.003 0 1.066±0.008 0
200 1.132±0.030** 5.35 1.135±0.016** 5.73 0.864±0.019** 11.11 0.979±0.008** 8.16
400 0.981±0.020** 17.98 1.064±0.032** 11.63 0.797±0.026** 18.00 0.930±0.027** 12.76
600 0.875±0.033** 26.84 0.952±0.003** 20.93 0.703±0.021** 27.67 0.877±0.027** 17.73
800 0.741±0.032** 38.04 0.792±0.003** 34.22 0.656±0.019** 32.51 0.833±0.020** 21.86
1 000 0.609±0.020** 49.11 0.708±0.006** 41.18 0.632±0.010** 34.98 0.732±0.012** 31.33
注:*. P<0.05,与阴性对照组差异显著;**. P<0.01,与阴性对照组差
异极显著。
由表5可见,GLP对体外培养的4 种肿瘤细胞均具有
显著的抑制作用,并在200~1 000 μg/mL质量浓度范围内
呈剂量依赖性。当剂量为1 000 μg/mL作用48 h时,其抑
制率分别达到49.11%、41.18%、34.98%、31.33%。结果
表明,GLP对不同肿瘤细胞的抑制作用具有差异性,其
中对HeLa细胞的生长抑制作用最强。因此,选取HeLa细
胞进行进一步的实验。
2.4 GLP对HeLa细胞形态学的影响
a b
c d
e f
a.阴性对照组;b~f分别为200、400、600、800、1 000 µg/mL GLP处理组。
图 5 GLP处理48 h后HeLa细胞的形态学观察(10×20)
Fig.5 Morphological observation of HeLa cells treated with GLP for
48 h (10 × 20)
由图5可见,阴性对照组细胞排列较紧密,体积较
大,呈多边形,细胞边缘光滑,有少量漂浮细胞;而给
药各组随着GLP质量浓度的增大,细胞由贴壁逐渐脱落
悬浮,贴壁细胞数量减少,细胞排列疏松,体积小,呈
长梭形或死亡呈圆形,折光率增强,细胞膜完整但有发
泡现象,且有不规则突起。部分细胞脱离周围细胞,变
圆,形态学上呈细胞凋亡状态[13-14],实验结果显示,GLP
可能通过诱导HeLa凋亡,从而抑制HeLa细胞增殖。
2.5 Annexin V-FITC/PI荧光染色检测细胞凋亡
a b
c d
a.阴性对照组;b、c、d分别为200、600、1 000 µg/mL GLP处理组。
图 6 GLP处理HeLa细胞48 h后的Annexin V-FITC/PI双荧光检测
照片(10×20)
Fig.6 Annexin V-FITC/PI fluorescence pictures of HeLa cells treated
with GLP for 48 h (10 × 20)
不同质量浓度的GLP对HeLa细胞处理48 h,用Annexin
V-FITC/PI双荧光染色法检测GLP诱导HeLa细胞凋亡的能
力,结果如图6所示。GLP作用48 h后,随着给药剂量的
增加,呈红色荧光的细胞数量逐渐增多,说明GLP作用后
HeLa细胞凋亡率随药物质量浓度增加而升高[15-16],且具有
剂量依赖性,进一步证实GLP通过诱导肿瘤细胞凋亡从
而抑制肿瘤细胞增殖。
3 讨 论
传统多糖提取方法存在提取时间长、提取率偏低
的缺陷。孟庆勇等[17]采用热水浸提法提取GLP,结果在
料液比1∶30、浸提温度70 ℃的条件下水提10 h,其多
糖提取率达到14.98%。本研究在优化的GLP提取工艺
条件下,即预热温度93.1 ℃、料液比1∶61.5、超声时间
35 min,GLP提取率可达16.75%,说明超声波处理可有
效提高GLP溶出。
随着人们对分子生物学和细胞生物学认识的不断深
入,细胞凋亡在肿瘤发生中所起的作用日益受到瞩目,
已成为当前肿瘤研究中的热点。国内外众多研究表明,
多糖类化合物具有诱导肿瘤细胞凋亡的作用。如谢好贵
等[18]发现,将紫菜多糖、龙须菜多糖和鸡腿菇多糖按一
定比例复合后,该复合多糖具有很强的细胞毒性,能显
62 2016, Vol.37, No.08 食品科学 ※工艺技术
著诱导HeLa细胞凋亡。景艳等[19]研究发现,在一定质量
浓度范围内(2、4、6 mg/mL)花蛇舌草多糖(PEHD)
能够明显抑制鼻咽癌CNE2细胞的增殖,其抑制作用与
诱导细胞凋亡有关。本研究表明,体外培养的肿瘤细胞
HeLa经不同剂量的GLP处理48 h后,倒置光学显微镜下
观察到细胞凋亡的特征性改变,经Annexin V-FITC/PI双
荧光染色后,发现活细胞数量减少,凋亡和坏死细胞数
量明显增多,证明了GLP可通过诱导肿瘤细胞的凋亡发
挥抑制肿瘤细胞生长的作用。
然而细胞凋亡作为细胞的一种基本生物学现象,是
由多基因严格控制的过程,具有极其复杂的分子生物学
机制。研究表明,许多活性多糖可通过重建肿瘤细胞的
凋亡信号传递系统,帮助机体及时地清除过多受损的细
胞,进而达到抗肿瘤的作用。Kwon等[20]研究发现一种水
溶性海藻多糖可以通过胰岛素样受体信号和PI3K/Akt通
路作用,激活胃癌细胞中caspase-3,降低Bcl-2基因的表
达,诱导肿瘤细胞凋亡,从而抑制细胞增殖,达到抗肿
瘤的目的。此外,还有众多研究发现多糖可将肿瘤细胞
周期阻滞于不同时期,从而诱导肿瘤细胞凋亡[21-25]。GLP
作为一种天然提取物,其成分复杂,本研究只是发现
GLP具备诱导肿瘤细胞凋亡的作用,对于其是否通过上
述途径或其他途径或通道诱导肿瘤细胞凋亡,尚待进一
步深入研究。
参考文献:
[1] 夏邦美. 中国海藻志[M]. 北京: 科学出版社, 1999: 41-42.
[2] 朱晓霞, 罗学刚. 多糖提取与纯化技术应用进展[J]. 食品研究与开
发, 2007, 28(3): 186-189. DOI:10.3969/j.issn.1005-6521.2007.03.056.
[3] FAN Yanli, WANG Wenhang, SONG Wei, et al. Partial characterization
and anti-tumor activity of an acidic polysaccharide from Gracilaria
lemaneiformis[J]. Carbohydrate Polymers, 2012, 88(4): 1313-1318.
DOI:10.1016/j.carbpol.2012.02.014.
[4] 陈美珍, 余杰, 廖灶辉, 等. 龙须菜多糖抑瘤活性及对荷瘤小鼠抗氧
化作用的研究[J]. 中国海洋药物, 2008, 27(2): 46-49. DOI:10.3969/
j.issn.1002-3461.2008.02.011.
[5] 王文平 , 郭祀远 , 李琳 , 等 . 苯酚-硫酸法测定野木瓜中多糖含
量的研究[J]. 食品科学, 2007, 28(4): 276-279. DOI:10.3321/
j.issn:1002-6630.2007.04.065.
[6] 周小伟 , 钟瑞敏 . 紫菜多糖提取工艺技术及抗氧化活性研
究[J]. 食品研究与开发 , 2014, 35(19): 43-47. DOI:10.3969/
j.issn.1005-6521.2014.19.012.
[7] GRELA E, ZABEK A, GRABOWIECKA A. Interferences in the
optimization of the MTT assay for viability estimation of Proteus
mirabilis[J]. Avicenna Journal of Med Biotechnol, 2015, 7(4): 159-167.
[8] BANK U, REINHOLA D, ANSORGE S. Measurement of cellular
activity with the MTT test. Optimization of the method[J]. Allergie
und Immunologie, 1991, 37(3/4): 119-123.
[9] 王永良, 范贤, 李玉兰, 等. 超声辅助提取异枝麒麟菜硫酸酯多糖的
工艺优化[J]. 食品科学, 2010, 31(6): 6-10.
[10] 刘玉芬, 夏海涛, 徐芹喜. 海英菜多糖提取工艺的响应面法优化及
其体外抗氧化作用[J]. 食品科学, 2012, 33(20): 138-143.
[11] CAPEK P, MACHOBA E, TURIAN J. Scavenging and antioxidant
actibities of immunomodulating polysaccharids isolated form Salvia
officinalis L.[J]. International of Biological Macromolecules, 2009,
44(1): 75-80. DOI:10.1016/j.ijbiomac.2008.10.007.
[12] 杨斌, 杨英, 王雪飞, 等. 响应面法优化蓝刺头多糖除蛋白工艺
的研究[J]. 食品工业科技, 2014, 35(10): 287-291. DOI:10.13386/
j.issn1002-0306.2014.10.055.
[13] KUNG A L, ZETTERBERG A, SHERWOOD S W, e t a l .
Cytotoxiceffects of cell cycle phase specific agent: result of cell
cycleperturbation[J]. Cancer Research, 1990, 50(22): 7307-7317.
[14] ZHAO T, ZHANG J, GUO X L. Microwave-assisted extraction,
chemical characterization of polysaccharides from Lilium davidii
var. unicolor Salisb and its antioxidant activities evaluation[J].
Food Hydroco l lo ids , 2013 , 31 : 346-356 . DOI :10 .1016 /
j.foodhyd.2012.11.021.
[15] 张伟, 梁智辉. Annexin V-FITC/PI双标记与Hoechst33342/PI双标记
流式细胞术检测细胞凋亡的比较[J]. 细胞与分子免疫学杂志, 2014,
30(11): 1209-1212.
[16] CHEN S, CHENG A C, WANG M S. Detection of apoptosis induced
by new type gosling viral enteritis virus in vitro through fluorescein
annexin V-FITC/PI double labeling[J]. World Journal of Gastroenterol,
2008, 14(14): 2174-2178. DOI:10.3748/wjg.14.2174.
[17] 孟庆勇, 王亚飞, 揭新明, 等. 粗江蓠多糖的提取及光谱分析[J].
光谱学与光谱分析, 2006, 26(10): 1903-1906. DOI:10.3321/j.is
sn:1000-0593.2006.10.032.
[18] 谢好贵, 韦明钎, 陈美珍, 等. 3 种多糖复合体外抗肿瘤协同增效
作用[J]. 食品科学, 2013, 34(15): 289-294. DOI:10.7506/spkx1002-
6630-201315060.
[19] 景艳, 康敏, 刘津, 等. 白花蛇舌草多糖诱导鼻咽癌细胞凋亡及
其机制研究[J]. 临床耳鼻咽喉头颈外科, 2015, 29(7): 641-644.
DOI:10.13201/j.issn.1001-1781.2015.07.017.
[20] KWON M J, NAM T J. A polysaccharide of the marine alga Capsosi-
phon fulvescens induces apoptosis in AGS gastric cancer cells via an
IGF-IR-mediated PI3K/Akt pathway[J]. Cell Biology International,
2007, 31(8): 768-775. DOI:10.1016/j.cellbi.2007.01.010.
[21] 谢好贵 , 陈美珍 , 张玉强 . 多糖抗肿瘤构效关系及其机制研究
进展[J]. 食品科学, 2011, 32(11): 329-333. DOI:10.7506/spkx1002-
6630-201315060.
[22] SARANGI I, GHOSH D, BHUTIA S K, et al. Anti-tumor and
immunomodulating effects of Pleurotus ostreatus mycelia-derived
proteoglycans[J]. International Immunopharmacology, 2006, 6(8):
1287-1297. DOI:10.1016/j.intimp.2006.04.002.
[23] LEE C L, YANG X T, WAN J M F. The culture duration
a f fec t s the immunomodula to ry and an t icancer e f fec t o f
polysaccharopeptide derived from Coriolus versicolor[J]. Enzyme
and Microbial Technology, 2006, 38(1/2): 14-21. DOI:10.1016/
j.enzmictec.2004.10.009.
[24] ZHANG M, CHEUNG P C K, CHIU L C M, et al. Cell-cycle arrest
and apoptosis induction in human breast carcinoma MCF-7 cells by
carboxymethylated β-glucan from the mushroom sclerotia of Pleurotus
tuber-regium[J]. Carbohydrate Polymers, 2006, 66(4): 455-462.
DOI:10.1016/j.carbpol.2006.03.031.
[25] 游如旭, 张玉, 汪柳, 等. 香菇多糖诱导鼠肝癌H22细胞凋亡机
制的初步探讨[J]. 中国医院药学杂志 , 2015, 35(9): 776-781.
DOI:10.13286/j.cnki.chinhosppharmacyj.2015.09.04.