SLS技術(shù)在胞外多糖(EPS)結(jié)構(gòu)表征方面的應(yīng)用
“癌癥”!這個詞似乎在日常生活中離我們非常遙遠,但我們又總能聽到身邊有人罹患癌癥的沉痛消息。據(jù)統(tǒng)計,2020年全球有近1000萬例(或近六分之一)的死亡由癌癥導(dǎo)致?,F(xiàn)代人們許多不良的生活習(xí)慣(如:抽煙、飲酒)、果蔬攝入量低、過度肥胖等均是引發(fā)癌癥的關(guān)鍵因素。
作為癌癥亞型,惡性腫瘤同樣具有高致死率特征?,F(xiàn)階段常規(guī)癌癥治療手段主要包括手術(shù)切除、化學(xué)療法與放射療法。然而,這些療法存在顯著毒副作用,包括腫瘤細胞多藥耐藥性、正常細胞毒性及免疫損傷等。因此,開發(fā)低毒副作用的新型抗癌藥物已成為當務(wù)之急。
近年來,天然產(chǎn)物因其相較于合成分子具有低毒副作用的潛在生物活性而備受關(guān)注。部分乳酸菌菌株所產(chǎn)胞外多糖(EPS)的抗腫瘤活性已獲研究證實。而多糖的抗腫瘤活性受其單糖組成、蛋白含量、分子量、糖苷鍵位置及取代基團等多重結(jié)構(gòu)因素影響。
南昌大學(xué)陶雪瑩研究團隊2020年在《International Journal of Biological Macromolecules》發(fā)表了一篇題為“Characterization and antitumor activity of novel exopolysaccharide APSof Lactobacillus plantarum WLPL09 from human breast milk”的文章,文章報道了他們通過離子交換層析法從母乳源植物乳桿菌WLPL09中分離純化獲得兩種胞外多糖NPS與APS,然后對其進行了初步結(jié)構(gòu)表征,并采用人肝癌HepG2細胞系、人結(jié)腸腺癌HCT-8細胞系及人結(jié)腸癌HT-29細胞系評估其體外抗腫瘤活性。
其中,研究團隊使用布魯克海文公司的BI-MwA、BI-RIVS和BI-DNDC對兩種多糖(APS和NPS)的均一性和重均分子量進行了分析測定。
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EPS的提取與純化:
1.1 菌株培養(yǎng):植物乳桿菌WLP109在MRS培養(yǎng)基中37℃厭氧培養(yǎng)24 h。
1.2 EPS粗提:離心(9000×g,5 min)去除菌體,上清液用2倍體積冷乙醇沉淀48 h,再經(jīng)Sevag法去除蛋白質(zhì),透析后凍干得粗EPS。
1.3 離子交換色譜純化:采用?KTA Prime Plus系統(tǒng),HiTrap Q HP柱,依次用純水、0.9 M、1.1 M、1.5 M NaCl洗脫,收集APS(0.9 M NaCl洗脫組分)和NPS(水洗脫組分)。
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多糖均一性和分子量測定
研究團隊將多角度靜態(tài)光散射檢測器 (BI-MwA,美國布魯克海文儀器公司)與尺寸排阻色譜(SEC,美國安捷倫科技公司)、示差折光檢測器(DRI,美國布魯克海文儀器公司)聯(lián)用,構(gòu)建了SEC-MALLS-RI系統(tǒng)用于多糖均一性和分子量的測定。流動相使用含0.02 g/L NaN3的0.1 M NaNO3溶液,折光指數(shù)增量(dn/dc)使用BI-DNDC(美國布魯克海文儀器公司)測量得到,dn/dc值為0.141 mL/g。EPS樣品(5.0 mg/mL)經(jīng)0.22 μm濾膜(Millex HA)過濾。
BI-MwA檢測器可以與任何品牌的液相連用,同時也支持單機使用,可得到絕對重均分子量Mw、第二維里系數(shù)A2、Rg等重要參數(shù)。
多糖均一性和重均分子量測定:
如圖A、B所示,NPS和APS均呈現(xiàn)單一對稱峰,表明其為均一性多糖。經(jīng)計算,NPS和APS的重均分子量(Mw)分別為72.60 kDa與33.22 kDa。
這項研究展示了SLS技術(shù)在天然活性物質(zhì)研究中的強大能力。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,SLS必將在更多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用,助力科學(xué)家揭開更多天然產(chǎn)物的活性奧秘。
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