Purification and Characterization of Sulfated Polysaccharide Isolated from Hot Water Extract of Pachymeniopsis elliptica

Pachymeniopsis elliptica의 열수 추출물로부터 분리한 함황 다당류의 정제 및 특성

In the preliminary study, we investigated the anti-complementary activities of 62 extracts from Korean edible seaweeds. Of those, Pachymeniopsis elliptica showed the highest anti-complementary activity. Therefore, it was purified as follows; i) PE-1 by ethanol precipitation, ii) PE-1-C by ultrafiltration, iii) PE-1-CIV by DEAE-Toyopearl 650C, and iv) PE-1-CIV-ii by Sepharose CL-6B. The purified compound, PE-1-CIV-ii, was the complexed homogeneous polysaccharide (molecular mass: 780 kDa) with 82.9% of anti-complementary activity. Also, it contained a significant amount of sulfate group (30.5%), which indicated it as a sulfated algal polysaccharide. Its structural monosaccharides were galactose (44.3%), 3,6-anhydrogalactose (34.0%), glucose (8.2%), fucose (5.4%), xylose (5.2%) and rhamnose (2.9%). After the treatment of periodate on a sample, a significant decrease in anti-complementary activity was found, which was a characteristic of bioactive polysaccharides. And-tumor activity of PE-1-A, B and C was tested in the sarcoma-180 solid tumor model. The PE-1-C with the largest molecular mass (more than 300 kDa) showed 81% of inhibition on the solid tumors, suggesting that the anti-complementary activity was, at least in part, related to anti-tumor activity. Based upon these results, the purified polysacchardes could be an immunopotentiator in vivo.

해조류 추출물을 대상으로 항보체 활성을 검색한 결과 우수한 활성을 나타낸 참도박을 열수 추출하여 활성물질을 정제하였다. 참도박 열수 추출물을 ethanol 침전을 통해 조다당류를 얻었다. 조다당류 PE-1을 한외여과를 실시하여 분자량에 따라서 100 kDa 이하의 PE-1-A, 100에서 300 kDa 이하의 PE-1-B, 300 kDa이상의 PE-1-C를 얻었으며 우수한 활성을 보인 PE-1-C(ITCH50(%): 71.5%)를 DEAE-Toyopearl 650C ion exchange column에서 분리하여 0.75M NaCl(PE-1-CIV) 용출 획분을 이용하여 size exclusion chromatography를 실시하였다. Sepharose CL-6B 통해서 분리된 PE-1-CIV-ii ($ITCH_{50}(%)$, 82.9%)는 분자크기가 780 kDa이었으며 HPLC상에서 동질성을 가진 다당류로 확인되었다. 또한 정제 다당류 PE-1-CIV-ii는 고전 경로뿐만 아니라 보체 부경로 또한 활성화시켰으며 구성단당류는 galactose(44.3%), 3,6-anhydrogalactose(34.0%), glucose(8.2%), fucose(5.4%), xylose(5.2%) 및 rhamnose(2.9%)이고 sulfate기가 30.5%인 함황 다당류로 확인되었다. periodate 산화물과 효소 소화물에 대한 활성측정에서 PE-1-C의 pronase 소화물은 활성 감소가 없었으나 periodate 산화물에서는 활성이 감소되는 다당류의 특징을 나타내었다. PE-1-A, B, C의 sarcoma-180 고형암 모델에서 항암효과는 항보체 활성과 유사한 경향을 나타내었고 분자량이 가장 큰 PE-1-C가 대조군에 비해서 81%의 증식저해를 나타내어 항보체 활성과 항암효과가 상관성을 가짐을 시사하였다.