Fucoidan

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 30. elokuuta 2015 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 12 muokkausta .

Fukoidaani on sulfatoitu heteropolysakkaridi, jota löytyy ruskealevistä ja joistakin piikkinahkaisista .

Fukoidaanit eristettiin ensimmäisen kerran ruskealevistä vuonna 1913 . Fukoidaanipitoisuus voi olla 25-30 % levien kuivapainosta ja riippuu pääasiassa levän tyypistä sekä levän vuodenajasta tai kehitysvaiheesta, keräyspaikasta ja muista tekijöistä.

Rakenne

Huolimatta siitä, että fukoidaanit ovat olleet tunnettuja pitkään, kaikkia niiden rakenteellisia piirteitä ei ole selvitetty riittävän varmasti. Ensinnäkin tämä viittaa fragmenttien rakenteeseen, mukaan lukien pienet monosakkaridit . Lähes vuoteen 1993 saakka fukoidaanien selkärangan uskottiin olevan 1→2-α-L-fukaani. Nyt on todettu, että suurin osa tunnetuista fukoidaaneista kuuluu kahteen rakennetyyppiin: ensimmäinen tyyppi sisältää pääketjussa α-1→3-, toinen tyyppi vuorotellen α-1→3- ja α-1→4-. liittyneet fukoosijäämät . Haarat ovat kiinnittyneet asemaan 2, ja sulfaattiryhmiä löytyy fukoositähteen C4:stä. On eristetty fukoidaaneja, joissa sulfaattiryhmät sijaitsevat C2:ssa sekä C2:ssa ja C4:ssä. Lisäksi tunnetaan fukoidaaneja, joissa fukoositähteet eivät ole vain sulfatoituja, vaan myös asetyloituja.

On huomattava, että useimmissa tapauksissa fukoidaanifraktioiden rakenteet, joiden pääkomponentti on fukoosi, on vahvistettu. Nämä polysakkaridit on eristetty ruskealevistä, jotka kuuluvat lahkoihin Chordariales , Laminariales , Fucales . Chordariales- ja Laminariales-lahkoihin ( Phaeosporophyceae ) kuuluvat ruskealevät syntetisoivat polysakkarideja , jotka koostuvat α-1→3-sidoksesta fukoositähteistä. Näiden polysakkaridien runko voi haarautua joidenkin fukoositähteiden C2:een (D-GlcA-tähde ( Cladosiphon okamuranus ) tai Fuc-tähde ( Chorda filum )). Fucales-lahkon ( Cyclosporophyceae ) pääfukoidaaniketju on rakennettu vuorottelevista α-1 → 3- ja α-1 → 4-liitetyistä fukoositähteistä, mikä johtaa säännölliseen polysakkaridiketjurakenteeseen. Natiivissa fukoidaanissa tämä säännöllisyys peittyy kuitenkin sulfaatti- ja asetaattiryhmien satunnaisella järjestelyllä. On mahdollista, että erot fukoidaanien pääketjun rakenteessa liittyvät näiden polysakkaridien erilaiseen biosynteesimekanismiin Phaeosporophyceae- ja Cyclosporophyceae-lajeihin kuuluvissa ruskeissa levissä.

Merisiilien Arbacia lixula , Lytechinus variegates ja holothurian ( Ludwigothurea grisea ) fukaanisulfaatit koostuvat toistuvista tetrasakkaridiyksiköistä ja, toisin kuin fukoidaanit, niillä on selkeästi määritelty säännöllinen lineaarinen rakenne eivätkä ne sisällä asetaattiryhmiä.

Biologinen aktiivisuus

Lukuisia tutkimuksia viimeisten 10-15 vuoden ajalta on omistettu fukoidaanien biologiselle vaikutukselle. Fukoidaanit osoittavat erittäin laajaa biologista aktiivisuutta, mikä on syy lisääntyneeseen kiinnostukseen niitä kohtaan. Näin ollen kirjallisuudessa on raportteja kasvaintenvastaisista [1] [2] [3] , immunomoduloivista [4] [5] , antibakteerisista [6] [7] , antiviraalisista [8] [9] , anti-inflammatorisista ja muista ominaisuuksista. fukoidaaneista. Tästä syystä fukoidaanit voidaan luokitella niin kutsutuiksi "moniarvoisiksi biomodulaattoreiksi".

Erityisen kiinnostava on fukoidaanien antikoagulanttivaikutus . Tällä hetkellä tunnetaan kaksi mekanismia fukoidaanien antikoagulanttiselle vaikutukselle: toinen toteutuu estämällä suoraan veren hyytymistekijöiden VII, XI, XII aktiivisuutta, toinen perustuu hepariinin kaltaiseen hyytymistekijöiden estoon veren hyytymistekijöiden aktivoinnin kautta. spesifinen endogeeninen estäjä, antitrombiini-III (AT-III). Ensimmäisellä mekanismilla vaikuttavia fukoidaaneja voidaan käyttää antikoagulanttihoidossa potilailla, joilla on synnynnäinen tai hankittu antitrombiini AT III -puutos, kun hepariini ei ole tehokas. Fukoidaanimolekyylien fragmenttien rakennetta, jotka ovat vastuussa niiden toiminnasta ensimmäisen tai toisen mekanismin avulla, ei tunneta. Tässä tapauksessa näiden fragmenttien rakenteen erojen selvittäminen on erittäin tärkeää.

Fukoidaanien biologisen aktiivisuuden tutkimuksen intensiteetti on paljon edellä niiden kemiallisen rakenteen tutkimusta. Siksi on vähän tietoa näiden polysakkaridien rakenteen ja biologisen aktiivisuuden välisestä suhteesta. Uskotaan, että fukoidaanien biologinen aktiivisuus johtuu ensisijaisesti sulfaatioasteesta, tietyn rakenteen omaavien fragmenttien läsnäolosta, se voidaan myös yhdistää monosakkaridikoostumukseen, haarautumisasteeseen, sidostyyppiin ja molekyylipainoon. jakelu. Kaikista yrityksistä huolimatta ei ole kuitenkaan vielä voitu varmuudella määrittää rakenteellista motiivia, joka on vastuussa fukoidaanien yhden tai toisen biologisen aktiivisuuden ilmentymisestä.

Antikoagulanttivaikutus _

Fukoidaani on luonnollinen antikoagulantti, sen vaikutusmekanismi eroaa hepariinista ja sen vaikutus on siihen verrattavissa. Vaikutusmekanismi toteutuu polysakkaridin suuren molekyylipainon ansiosta, koska depolymerointi vähentää sen antikoagulanttivaikutusta. Fukoidanille on ominaista myös antitromboottinen vaikutus, joka ei liity sen antikoagulanttivaikutukseen .

Antiviraalinen vaikutus

Fukoidanilla on antiviraalinen vaikutus (estää virusten tunkeutumisen soluihin muuttamalla solun pinnan ominaisuuksia), eli se estää tartuntaprosessin ensimmäisen vaiheen, jota ilman tartuntataudin kehittyminen on mahdotonta.

Antioksidanttinen vaikutus

Fucoidan on voimakas luonnollinen antioksidantti ja suojaa soluja vapaiden radikaalien vaurioilta.

Hypolipideminen ja anti-inflammatorinen vaikutus

Fukoidaanin kyky alentaa kohonneita kolesterolin ja aterogeenisten lipidien (rasvojen, joiden kohonnut taso veressä edistää ateroskleroosin ja siihen liittyvien sairauksien kehittymistä ja etenemistä) tasoa on todistettu. Fukoidanilla on havaittu olevan tulehdusta estävä vaikutus.

Kasvainten vastainen aktiivisuus

On todistettu, että fukoidaanilla ei ole sytotoksista vaikutusta (ei anna voimakasta myrkyllistä kuormitusta keholle); Se vaikuttaa sekä kasvaimen ensisijaiseen fokukseen että sen etäpesäkkeisiin, mukaan lukien etäpesäkkeet.

Vaikutusmekanismit: kasvainsolujen apoptoosin (ohjelmoidun solukuoleman) aktivointi; NF-kB-signalointireitin suppressio (useimmissa kasvainsoluissa NF-kB aktivoituu jatkuvasti; tällainen aktivaatio ei ainoastaan ​​suojaa soluja apoptoosilta, vaan lisää myös niiden proliferatiivista aktiivisuutta, invasiivista, metastaattista ja angiogeenista potentiaalia); immunomodulatorinen vaikutus (ihmisen neutrofiilien spontaanin apoptoosin viivästyminen ja pro-inflammatoristen sytokiinien (IL-6, IL-8 ja TNF-α) lisääntynyt tuotanto; tarttumista estävä ja antiangiogeeninen vaikutus (intensiivisen verisuonten muodostumisen estäminen ja aktiivisten sytokiinien vähentäminen kasvainten verenkierto).

On myös todisteita immunomodulatorisesta , maksaa suojaavasta vaikutuksesta, sen vaikutuksesta hiilihydraattiaineenvaihduntaan ja insuliiniresistenssiin .

Kirjallisuus

Muistiinpanot

  1. ↑ Ellouali, M., Boisson-Vidal, C., Durand, P., Jozefonvicz, J., Tuumorin vastainen aktiivisuus ruskeasta merilevästä uutettujen pienimolekyylipainoisten fukaanien Ascophyllum nodosum. Anticancer Res.1993, 13, 2011-2019.
  2. ↑ Maruyama, H., Nakajima, J., Yamamoto, I., Tutkimus syötävästä ruskeasta Laminaria religiosasta peräisin olevan raa'an fukoidaanin antikoagulantti- ja fibrinolyyttisistä vaikutuksista, erityisesti sen estävästä vaikutuksesta sarkooma-180:n kasvuun askitessoluja, jotka on istutettu ihon alle hiiriin. Kitasato Arch. Exp. Med. 1987, 60, 105-121.
  3. ↑ Yamamoto, I., Takahashi, M., Suzuki, T., Seino, H., et ai., Antitumor effect of seaweeds. IV. Kasvaimenvastaisen aktiivisuuden tehostaminen sulfatoimalla Sargassum kjellmanianumista peräisin oleva raakafukoidaanifraktio. Jpn. J. Exp. Med. 1984, 54, 143-151.
  4. ↑ Zapopozhets, TS, Besednova, NN, Loenko, IN, Fukoidaanin antibakteerinen ja immunomoduloiva aktiivisuus. Antibiootti. Khimioter. 1995, 40, 9-13.
  5. ↑ Zaporozhets, TS, Kuznetsova, TA, Smolina, TP, Shevchenko, NM, et ai., Ruskeasta merilevästä peräisin olevan fukoidaanin immunotrooppinen ja antikoagulanttiaktiivisuus Fucus evanescens: sovellusmahdollisuudet lääketieteessä. J. Microbiol. 2006, 54-58.
  6. ↑ Hirmo, S., Utt, M., Ringner, M., Wadstrom, T., Heparaanisulfaatin ja muiden glykosaminoglykaanien sitoutuminen Helicobacter pyloriin eri polysulfatoiduilla hiilihydraateilla. FEMS Immunol. Med. mikrobiol. 1995, 10, 301-306.
  7. ↑ Shibata, H., Kimura T., I., Nagaoka, M., Hashimoto, S. et ai., Cladosiphon fukoidanin estävä vaikutus Helicobacter pylorin kiinnittymiseen ihmisen mahasoluihin. J. Nutr. sci. Vitaminol. (Tokio) 1999, 45, 325-336.
  8. ↑ Adhikari, U., Mateu, CG, Chattopadhyay, K., Pujol, CA et ai., Structure and antiviral activity of sulfated fucans from Stoechospermum marginatum. Phytochemistry, 2006, 67, 2474-2482.
  9. ↑ McClure, MO, Moore, JP, Blanc, DF, Scotting, P. et ai., Tutkimukset mekanismista, jolla sulfatoidut polysakkaridit estävät HIV-infektiota in vitro. AIDS Res. Hyräillä. Retroviruses 1992, 8, 19-26.