應(yīng)用案例

SLS技術(shù)在胞外多糖（EPS）結(jié)構(gòu)表征方面的應(yīng)用

發(fā)表時間：2025-05-28

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“癌癥”！這個詞似乎在日常生活中離我們非常遙遠(yuǎn)，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。現(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。現(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(xì)胞多藥耐藥性、正常細(xì)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(dāng)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(tuán)等多重結(jié)構(gòu)因素影響。

南昌大學(xué)陶雪瑩研究團(tuán)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(jìn)行了初步結(jié)構(gòu)表征，并采用人肝癌HepG2細(xì)胞系、人結(jié)腸腺癌HCT-8細(xì)胞系及人結(jié)腸癌HT-29細(xì)胞系評估其體外抗腫瘤活性。

其中，研究團(tuán)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(jìn)行了分析測定。

實驗部分

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）。

多糖均一性和分子量測定

研究團(tuán)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(jī)使用，可得到絕對重均分子量M_w、第二維里系數(shù)A₂、R_g等重要參數(shù)。

結(jié)果與討論

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（M_w）分別為72.60 kDa與33.22 kDa。

結(jié)語

這項研究展示了SLS技術(shù)在天然活性物質(zhì)研究中的強(qiáng)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。