大连地区常见海洋软体动物凝集素研究现状_黄钰迪.pdf

农产品加工2022 年第 12 期摘要：凝集素具有多种多样的生物活性，作为重要的生物活性物质、药物载体和分子识别工具，在生物工程、医药及食品等领域有着重要广泛的用途。大连地区具有丰富的海洋软体生物资源，是具有结构新颖的特殊生理活性凝集素的重要来源。综述了大连地区常见海洋软体动物凝集素的分离提取和生物活性研究现状，旨在为大连地区海洋生物资源深入开发利用提供参考。关键词：大连地区；海洋；软体动物；凝集素中图分类号：Q952文献标志码：Adoi：10.16693/ki.1671-9646（X）.2022.12.052A review：Lectins from Common Marine Molluscs in DalianHUANG Yudi，ZHAO Fei，LI Wei，*TONG Changqing（College of Food Science and Engineering，Dalian Ocean University，Dalian，Liaoning 116023，China）Abstract：Lectins have a variety of biological activities.Lectins have important and wide applications in the fields of bioengi-neering，medicine and food due to their important bioactive substances，drug carriers and molecular recognition tools.Dalianis an area rich in marine mollusc resources，which are important sources of lectins with novel structure and special physiologi-cal activity.In this paper，isolation，extraction and bioactivity of lectins from common marine molluscs were reviewed to pro-vide reference for the further development and utilization of marine biological resources in Dalian.Key words：Dalian；marine；molluscs；lectin大连地区常见海洋软体动物凝集素研究现状黄钰迪，赵菲，李伟，*佟长青（大连海洋大学 食品科学与工程学院，辽宁 大连116023）收稿日期：2022-01-21作者简介：黄钰迪（1998），女，硕士，研究方向为食品科学。*通讯作者：佟长青（1976），男，博士，副教授，研究方向为食品科学。凝集素是一类从动物、植物到微生物都能够分泌产生的糖结合蛋白，它通常具有 1 个以上的糖结合位点，凝集素参与细胞的识别和黏着，起着重要的生理作用，但它不属于酶和免疫球蛋白1。近年来，具有重要生理活性的凝集素已成为糖生物学、免疫学及微生物学等领域关注的一个重点。凝集素可以作为重要的生物活性物质、药物载体和分子识别工具，在生物工程、医药及食品等领域有着重要广泛的用途。迄今为止，发现的凝集素已达数千种之多2。发现结构新颖、具有特殊生理活性的凝集素是一项具有重要研究价值的工作。为了适应海洋生活环境的特殊性，海洋生物往往会产生一些特殊结构的代谢化合物，这其中就包括结构新颖的凝集素3。因此，海洋生物成为寻找具有新颖结构的特殊生理活性凝集素的重要的来源。大连地区拥有丰富的海洋生物资源，海洋软体动物资源尤其丰富。针对大连地区常见海洋软体动物凝集素研究现状进行综述，为大连地区海洋生物资源深入开发利用提供依据。1大连地区常见的海洋软体动物大连地区海洋生物资源丰富，软体动物种类繁多。常见的软体动物有菲律宾蛤仔（Ruditapes philippinarum）、青蛤（Cyclina sinensis(Gmelin)）、魁蚶（Scapharca broughtonii）、太平洋牡蛎（Crassostrea gigas）、文蛤（Meretrix meretrix）、缢蛏（Sinonovaculaconstricta）、紫贻贝（Mytilus edulis）、杂色鲍（Haliotis diversicolor）、皱纹盘鲍（Haliotis discus hannai）、虾夷扇贝（Patinopecten yessoensis）、栉孔扇贝（Ch-lamys farreri）、香螺（Naptunea cumingicrosse）、短蛸（Octopus ocellatus(Gray)）、火枪乌贼（Loligo beca Sa-saki）等4。这些常见的软体动物在市场上作为海洋食品都可以买到。对于大连地区常见的软体动物的研究，主要集中在水产养殖和营养价值等方面5。其中涉及到一些软体动物活性物质的制备研究，比如糖结合蛋白、多糖、肽、氨基酸等6。很多海洋软体动物都是传统的中药，如 本草纲目 中记载了菲律宾蛤仔具有文章编号：1671-9646（2022）12b-0092-04第 12 期（总第 566 期）农产品加工No.122022 年 12 月Farm Products ProcessingDec.2022 年第 12 期味甘、咸、性寒的特性，其功效为滋阴清热、安神定志、平肝潜阳、明目退翳、化痰止咳、制酸止痛、强壮滋补7。现代科学研究表明，从菲律宾蛤仔中可以提取到氨基多糖、糖胺聚糖、糖蛋白、活性肽等多种活性物质，其中有些活性物质具有抗肿瘤、抗氧化、降血脂、增强免疫力和抗动脉粥样硬化等作用8。再比如，牡蛎中含有丰富糖原、天然牛磺酸、复合磷脂、维生素等多种生物活性物质，具有降血脂、抑制血小板聚集、降血糖、提高人体免疫力的作用9。由此可见，软体动物活性物质是其发挥生理活性的基础。对软体动物生物活性物质的研究，可以更好地确定其药用部位。2凝集素的分离海洋软体动物含有丰富的生物活性物质，在这些活性物质中，凝集素是最值得关注活性物质之一。在复杂的海洋生态环境中，软体动物产生了多种糖特异性各异的具有特定生理活性的凝集素。对于大连地区常见的海洋软体动物中凝集素的研究，已经有很多报道。大连地区常见的海洋软体动物中凝集素见表 1。从表 1 可以看出，从菲律宾蛤仔、青蛤、魁蚶、表 1大连地区常见的海洋软体动物中凝集素物种凝集素相对分子量糖特异性文献来源菲律宾蛤仔魁蚶青蛤栉孔扇贝虾夷扇贝皱纹盘鲍太平洋牡蛎缢蛏文蛤香螺MCL-TMCLMCL1MCL3MCL4sialic acid-binding lectinrMCGalGST fused rMGGalSBLSb-Lec1CSLCfLec290虾夷扇贝 C-型凝集素HdCTLHddSBLLDCPsCgCLecScGal-1ScGal-2Mm-Lec1NCL148 000，62 000，36 00074 000，34 000，30 000138 000(SDS-PAGE)17 380147 000(分子筛层析)19 20033 90059 00029 00019 11072 00073 000(SDS-PAGE)-561 400-19 77019 49018 65060 000(分子筛层析)GalNAc、PSMTerminal non-reducing-linkedGalNAc or GalGalNAc、PSM I、PSM IIGalNAc、D-Man、Lactose、RaffinoseD-Man、D-Fucose、GlcNAc、GalNAcsialic acidD-GalD-GalD-Man、D-Glc、MucinD-ManGalNAc、ManD-man-mannan、zymosan-D-GalD-Gal-D-Glc101112131411515161718192021222324252627注：-表示没有数据太平洋牡蛎、文蛤、缢蛏、紫贻贝、皱纹盘鲍、虾夷扇贝、栉孔扇贝、香螺等软体动物中均有凝集素研究的报道，有的研究结果详细报道了凝集素的结构和生理功能，有的研究结果侧重于分离提取。提取分离软体动物中凝集素一般采用层析的方法，包括离子交换层析、分子筛层析和亲和层析。针对同一种软体动物的凝集素，在不同的季节，采用不同的提取方法得到的凝集素的结构是不同的。如在菲律宾蛤仔的凝集素研究中，对不同产地、不同季节的菲律宾蛤仔利用不同的提取方法，先后提取分离出 8 种凝集素10-16。详细研究同一种海洋软体动物凝集素，需要研究不同产地、不同季节的凝集素种类与数量的变化。3凝集素生物活性3.1抑菌活性海洋生物凝集素抑菌活性已经有很多报道。李伟等人10对 MCL-T 的抑菌活性进行了研究，发现MCL-T 对金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）和枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）具有较好的抑菌效果，MCL-T 中 Trp 残基、-SH，以及 Tyr 残基状态与其抑菌活性具有相关性。MCL-T 能够与金黄色葡萄球菌膜蛋白结合，进而产生抑菌作用，MCL-T 与膜蛋白结合过程受 N-乙酰-D-半乳糖酰胺（N-acetyl-D-galactosamine，GalNAc）及 猪 胃 黏 蛋 白（Mucin from porcine stomach，PSM）的抑制作用3。通过纸片法对 CSL 抑菌活性进行研究，发现 CSL 对大肠杆菌、产气荚膜梭菌和枯草芽孢杆菌均具有一定的抑菌活性，呼吸抑制作用研究结果表明，CSL是通过影响细菌的代谢过程而产生抑菌作用的28。杨晴晴等人29利用 5%MCL-T 作为保鲜剂，应用在小黄鱼的冷藏中，结果发现 MCL-T 处理的小黄鱼黄钰迪，等：大连地区常见海洋软体动物凝集素研究现状93农产品加工2022 年第 12 期在冷藏的 13 d 中，其细菌总数、pH 值、TVB-N 含量、TBA 含量都低于没有用 MCL-T 处理的小黄鱼，MCL-T 显示出了较好的保鲜效果。人们利用具有抑菌活性的物质可以抑制食品中的有害微生物生长繁殖，延长食品保质期。开发海洋软体动物凝集素作为食品防腐剂成分，对于人体健康具有安全、高效的特点。3.2促进酵母细胞增殖作用海洋生物凝集素与酵母具有相互作用的研究已经有很多报道。如 Tsutsui S 等人30从鳗鱼（Congermyriaster）皮肤黏液中发现了具有酵母凝集特性的凝集素 conCL-s。Kamiya H 等人31发现比目鱼（Loph-opsetta maculate）皮肤黏液中的凝集素具有凝集海洋酵母（Metschnikowia reukaufii）的活性。通过纤维素DE52、Sephadex G-100 凝 胶 过 滤 和 TSK 凝 胶G4000PWXL 分离纯化出分子量为 72 kDa 的 CSL，CSL 具有凝集酵母的作用，同时它促进酵母细胞生长和酵母细胞产生乙醇18。利用无标记定量蛋白质组学分析 CSL 对酿酒酵母作用 24 h 后的蛋白质表达谱表明，有 117 种蛋白质表达出现显着差异（p0.05），其中 24 种蛋白质上调，93 种蛋白质下调，己糖激酶、3-磷酸甘油醛脱氢酶和烯醇酶的表达的增加和二氢硫辛酰胺脱氢酶和乙醛脱氢酶表达的降低，表明 CSL 可以导致酿酒酵母中乙醇合成所涉及的代谢途径发生变化32。因此，CSL 在酿造业中具有潜在的应用价值。4结语海洋软体动物是结构新颖的凝集素重要来源。凝集素由于具有识别糖分子的特异性，而在生物工程、医药及食品等领域有着重要的潜在应用价值。目前，凝集素的分离提取技术和生物活性研究的手段已经非常成熟，但是仍然存在一些值得关注的问题：为了更好地理解凝集素的生物活性，需要获得凝集素的精细分子结构；在不同的环境条件下，同一种软体动物会产生多种凝集素，为了全面考查同一物种的凝集素状况，需要尽可能获得