全 文 ： 收稿日期：2014-05-30
基金项目：福建省海洋高新产业发展专项([2012]科 25 号)
作者简介：班珍，硕士研究生，从事海洋天然产物研究。E-mail: banzhen2008@126.com
注：林毅为通讯作者。E-mail: lyhxm@hqu.edu.cn

江蓠琼胶酯组分的制备及其抗病毒活性
班 珍，林 毅
（华侨大学 化工学院 生物工程与技术系，福建 厦门 361021）

摘 要：以 20.0 g 江蓠琼脂粉为原料，经 DEAE-纤维素柱层析制得琼胶酯 0.46 g，产率为 2.30%。抑菌圈法测
定表明，琼胶酯样品对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌无抗菌作用；采用半叶枯斑法测定，表明琼胶酯样品对烟草
花叶病毒具明显的钝化作用，琼胶酯样品浓度 0.05～2.0 mg·mL-1对烟草花叶病毒的抑制率为 37.02%～81.51%，
呈现出显著的浓度剂量效应。研究首次报道海洋红藻中的琼胶酯组分对植物病毒的抑制作用，对拓宽琼脂糖制
备过程产生的副产物琼胶酯组分的用途有积极意义。
关键词：琼胶酯；抗菌活性；抗烟草花叶病毒活性
Doi: 10.3969/j.issn.1009-7791.2014.04.008
中图分类号：Q943.1 文献标识码：A 文章编号：1009-7791(2014)04-0302-03

Preparation Process and Anti-viral Activities of Agaropectin from
Gracilaria tenuistipitata
BAN Zhen, LIN Yi
(Department of Bioengineering & Biotechnology, College of Chemical Engineering, Huaqiao University, Xiamen 361021,
Fujian China)

Abstract: The 0.46 g agaropectin was prepared from 20.0 g agar by using DEAE-cellulose. The
agaropectin sample showed not any activities against Escherichia coli and Staphylococcus aureus.
However, obvious activity against tobacco mosaic virus (TMV) was observed to the agaropectin
sample with a concentration-dependent manner, 37.02%—81.51% inhibition rate corresponding to
0.05—2.0 mg·mL-1 agaropectin. The results presented would provide a base for further exploration of
agaropectin, which was the by-product of agarose preparation.
Key words: agaropectin; antibacterial activity; anti-TMV activity

琼胶酯为琼脂糖制备过程中产生的副产物，是琼脂中的非凝胶部分，是琼脂糖的衍生物，单糖残
基不同程度地被硫酸基、甲氧基、丙酮酸等所取代，也是商业提取琼脂糖过程中力图去掉的部分。近
年来的研究表明，琼脂中的琼胶酯组分往往具有非常优异的生物活性，不仅能提高机体免疫功能，而
且具有抗氧化、抗肿瘤、抗病毒等多种生物活性[1—6]。
作者在开发琼脂糖制备工艺过程中特地收集了琼胶酯组分，检测琼胶酯样品对大肠杆菌、金黄色
葡萄球菌和烟草花叶病毒的抑制作用，旨在了解琼胶酯对细菌和植物病毒的抑制作用及其应用前景。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 试验材料 琼脂粉，购于福建金燕海洋生物科技股份有限公司，分离自江蓠 Gracilaria
tenuistipitata。

2014,43(4): 302 ~ 304.
Subtropical Plant Science
第 3 期 班珍,等：江蓠琼胶酯组分的制备及其抗病毒活性 ﹒303﹒
LB 培养基(1 L)：蛋白胨 10.0 g，酵母提取物 5.0 g，NaCl 10.0 g，pH 7.0；固体培养基添加 1.5%琼
脂。培养基分装后于 121 ℃灭菌 20 min。
1.1.2 供试菌种 大肠杆菌 Escherichia coli、金黄色葡萄球菌 Staphylococcus aureus 由华侨大学化工学
院微生物学实验室提供。
1.1.3 供试寄主 烟草花叶病毒(TMV)枯斑寄主心叶烟 Nicotiana glutinosa，TMV 系统侵染寄主普通烟
N. tabacum K326。漂盘育苗，无虫温室中培育，长至 5～6 片真叶时选取生长一致的烟株用于试验。
1.1.4 供试病毒 烟草花叶病毒普通株系 U1 由厦门华侨亚热带植物引种园郑国华提供，繁殖于普通烟
K326 上，采用 Gooding 等[7]的方法提纯，并用紫外分光光度计法测定其浓度。保存于-20 ℃冰箱中，
临用时取出用 0.01 mol·L-1 PBS 缓冲液稀释备用。
1.2 方法
1.2.1 DEAE-纤维素法制备琼胶酯 称取 20.0 g 琼脂粉，加入 2000 mL 蒸馏水，加热溶解，加入 50 g
经过预处理的 DEAE-纤维素树脂，在 70 ℃下以转速 15 r·min-1 匀速搅拌 2 h。静置保温 0.5 h 后趁热抽
滤，用 200 mL 90 ℃蒸馏水洗涤滤饼。随后将滤饼浸泡于 1000 mL 2.0 mol·L-1 NaCl 溶液中，在 70 ℃下
以转速 15 r·min-1 匀速搅拌 2 h，趁热抽滤，滤液回收。滤液经 50 ℃旋转蒸发浓缩后分装于透析袋中，
依次经流动自来水、蒸馏水各透析 24 h。透析结束，收集透析袋内的溶液，在 50 ℃下浓缩、干燥。称
重后加入蒸馏水加热溶解，配制成琼胶酯原液，备用。
1.2.2 抑菌活性测定 挑取斜面菌种接种于 50 mL 液体培养基，温度 37 ℃、摇床转速 150 r·min-1，培
养12～18 h后取菌液200 μL，接种于50 mL液体培养基培养12～18 h后，向各培养皿注入菌液0.5 mL，
随后注入 20 mL熔化状琼脂培养基，将菌液与培养基混合均匀，待其凝固。用镊子将圆片滤纸在 4.0 mg·mL-1
琼胶酯溶液中浸渍片刻，取出置于带菌培养基平板，每个平板均匀分布 7 张圆片滤纸，每处理重复 3
次，以上均为无菌操作。在 37 ℃下培养 2～3 d，观察滤纸片圆片周围抑菌圈的有无及大小。
1.2.3 对烟草花叶病毒抑制侵染活性测定 采用 3 种方式检测琼胶酯样品对烟草花叶病毒的抑制作用：
（1）混合施药，将琼胶酯与病毒混合 30 min 后接种病毒，以测定琼胶酯对 TMV 的钝化作用；（2）先
施药，分别在接种前 2、4、8、16 h 将琼胶酯喷在叶片上，以测定琼胶酯对感染 TMV 烟叶的保护作用；
（3）后施药，接种病毒 1 h 后在叶片上喷琼胶酯，以测定琼胶酯对 TMV 的治疗作用。
操作方法：选取长势一致的健壮心叶烟，暗室放置过夜。琼胶酯用蒸馏水加热溶解并稀释成 0.05、
0.10、0.20、0.40、0.80、2.00 mg·mL-1 备用。从每棵烟苗上挑选 3～4 片大小相似的叶片，用琼胶酯溶
液处理每片烟叶的右半边，左半边烟叶用同体积的蒸馏水处理作对照，每处理重复 3 次。采用硅藻土
摩擦接种病毒，接种 5 min 后用蒸馏水将叶片上残留的硅藻土淋洗干净。将烟苗置于温室 3～5 d 后，
待出现明显枯斑且数目稳定时，记录左右半叶的枯斑数，分析琼胶酯对 TMV 侵染活性的抑制效果。
2 结果与分析
2.1 从江蓠琼脂中分离制备琼胶酯
琼脂粉 20.0 g 经 DEAE-纤维素柱层析制备得到 0.46 g 琼胶酯（图 1），产率仅为 2.30%，其原因可
能与透析袋截留分子量（14 kD）较大导致低分子量琼胶酯流失较多有关。
2.2 江蓠琼胶酯的抑菌作用
抑菌圈法测定表明，4.37 mg·mL-1 江蓠琼胶酯溶液对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均无抑制作用。
2.3 江蓠琼胶酯对烟草花叶病毒的抑制作用
2.3.1 钝化作用 检测了江蓠琼胶酯样品对 TMV 的钝化作用（图 2、图 3）。随着浓度上升，琼胶酯样
品抗病毒活性有所提高，呈现出显著的浓度剂量效应，浓度为 0.05 mg·mL-1 时抑制率为 37.02%，浓度
为 2.0 mg·mL-1 时抑制率为 81.51%。
2.3.2 保护作用 在接种病毒前 2、4、8、16 h，将琼胶酯 4.0 mg·mL-1 喷在心叶烟叶片上，检测江蓠琼
胶酯对 TMV 寄主的保护作用。试验表明，江蓠琼胶酯样品对 TMV 寄主无保护作用。
第 43 卷 ﹒304﹒
2.3.3 治疗作用 接种病毒后，将琼胶酯 4.0 mg·mL-1 喷在心叶烟叶片上，结果表明，江蓠琼胶酯样品对
TMV 侵染无治疗作用。













图 3 不同浓度琼胶酯对 TMV 的钝化效果(左半叶为对照，右半叶为琼胶酯处理)
Fig. 3 Inactivation of different concentration agaropectin against TMV (CK on the leaf left; agaropectin treatment on the leaf right)
A. 2.00 mg·mL-1；B.0.80 mg·mL-1；C. 0.40 mg·mL-1；D. 0.20 mg·mL-1；E. 0.10 mg·mL-1；F. 0.05 mg·mL-1
3 讨论
本研究制备了江蓠琼脂的琼胶酯组分，并检测其对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和烟草花叶病毒的
抑制作用。琼胶酯样品对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌无抗菌作用，相关文献未报道过琼胶酯抗菌活性；
琼胶酯样品对烟草花叶病毒具有明显钝化作用，但无保护和治疗作用，极大地限制了其应用前景。琼
胶酯是一种硫酸酯化多糖，硫酸酯化多糖的抗病毒机理在于阻碍或者阻断病毒对寄主的吸附，对病毒
蛋白的合成也具有强烈抑制作用[8]，但是对于植物病毒 TMV 的抑制机制尚待进一步研究。此外，鉴于
本研究制备琼胶酯的过程流失了大量低分子量琼胶酯组分，不排除这些组分可能具有抗菌活性或是对
烟草花叶病毒具有治疗和保护作用，这有待进一步深入研究。
参考文献：
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A B C D E F
图 1 琼胶酯样品
Fig. 1 The sample of agaropectin
图 2 不同浓度琼胶酯对烟草花叶病毒的抑制作用
Fig. 2 Inactivation effect of agaropectin in different
concentrations against TMV
30
40
50
60
70
80
90
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0
琼脂浓度/mg•mL-1
抑
制
率
/%
胶酯浓度/mg·mL-1