褐藻多糖稀土配合物的生物活性研究.pdf

稿藿ln‘ 第三届瀑洋生镌膏技术论坛 200s-08。19．23 褐藻多糖稀土配合物的生物活性研究 汪东风+、苏琳、于丽娜、孙继鹏、罗轶、薛长湖 (中国海洋大学食品科学与工程学院，青岛266003) 摘要：稀土及褐藻多糖有诸多的生物活性，将它们制成配合物，结果发现有许多新的功能。 褐藻多糖铈配合物(APRC)在中性温和条件下不仅对磷酯键有很好的裂解作用，如在25℃ 及pH7．0条件下反应48h毒死蜱的降解率达95％以上，而且对肽键也有较好的裂 解作用。将APRC添加到饲料中，由于提高南美白对虾免疫相关酶活性，南美白对虾 的成活率提高了25．62％，单重增长了30．10％。将APRC应用于无公害作物生产上，油菜鲜 大减少蔬菜中有机磷农药残留量，喷施APRC8天后菠菜中毒死蜱及乐果的残留量分别比对 照减少了75％和90％。用琼脂糖为配体与铈离子在一定条件下制备的球状超细微粒， 不仅可作为饮料工业的分离介质，而且可有效地降解饮品中有机磷农药残留。本 文还对褐藻多糖稀土配合物的进一步研究提出了建议。 关键词：褐藻多糖，稀土元素，磷酯健， 肽键，水解作用 l 引言 Earth 稀I：元素(RareElements，简称砌强)或稀土(RareEarth，简称RE)包括原子序 钇(原子序数39)共17种元素。它们具有丰富的光、电、磁等物理特性和化学活性，根据 其性质及电子结构，通常将其REE分为两组；一组为铈组(也称轻稀土，简称ECe)，包括 RE尤其是∑Y的传统应用领域主要在冶金、石油化工、玻璃陶瓷和新材料等方面，是工业的 “味精”。随着∑Y在rT业上的大量应用，大量的ECe资源的开发利用早在上世纪70年代就引 起了我国的广泛关注。几十年来的研究发现，REE尤其是YCe有诸多的生物活性：如降血糖、 抑菌、抗癌、提高机体的免疫作用、提高作物的光合作用等。目前以ECe为主要组成的稀土 肥料或添加剂在农业，畜牧业，淡水养殖业方面有广泛应用…。稀土农用的实践发现，应用 少量REE不仅可促进动植物的生长，提高其产量和品质，而且能增强动植物的抗逆性；用添 加稀：t的饲料饲喂养殖水生生物，可以明显的提高其成活率和产量质量。施用稀土已成为种 植业和养殖业增产提质的有效措施之一。 6 2004D05) 国家8 3计划(2003AA625030)及山东省自然科学基金重点项目(z 通讯作者：wangdf@ouc．edu．cn i建ln 第三届海洋生物膏技术论坛 2∞5．08．19．23 近几年研究发现，REE尤其是Ce在水解磷酯键、肽键方面有很好的活性。生物大分子 中普遍存在有肽键和磷酯键，而这两种键的键能较高，它们在无天然酶存在时，中性温和条 件下水解非常缓慢。例如，Gly—Gly的中性溶液在25℃下，350年才能有一半被水解，而磷 酸二酯键则需200万年【2巧】。 虽然REE对磷酯键及肽键有很好的裂解活性，但在中性pH值，REE会形成很稳定的氢 氧化物凝胶沉淀，失去其活性。因此寻找合适的配体是为REE在生物领域的进一步应用起着 很重要的作用。 糖类因含有多个羟基而可能与金属离子配位。Kajimura，M．等研究了糖及糖的衍生物与 REE形成的复合物对DNA有很强的裂解作用【2】。褐藻多糖有丰富的海洋资源。现已发现褐 藻多糖有诸多生物活性，在医学、食品工业及农业上有广泛的应用前景睁81。以褐藻多糖为配 体与REE络合制备的褐藻多糖稀二卜配合物将有广泛的应用前景。本文就近年来我们在褐藻多 糖稀土配合物(APRC)对磷酯键及肽键的水解作用及应用作一介绍，以期为我国丰富的稀 土及褐藻资源高值化利用提供参考。 2褐藻多糖稀土配合物对磷酯键的裂解作用 在生物大分子及有机磷农药中普遍存在有磷酯键，它们在生理中性条件下无天然酶裂解 约需要几百年甚至上万年。为了克服天然酶应用时的某些不足，实现不用天然酶就能在中性 温和条件下达到裂解这些生物键的目的，以期为生物化学等基础研究以及功能食品和有机磷 降解提供新型的裂解工具，我们以市购的褐藻糖胶、褐藻淀粉(均为Sigma产品)和褐藻酸 (日本东京化成工业株式会社)为配体与铈进行络合，制备出了水溶性褐藻多