仿刺参(Apostichopus japonicus，AJ)主要分布东北亚一带的冷水域，因为其缺乏适应性免疫系统，其抵御外界不良刺激只能依靠先天免疫系统。抗菌肽(Antimicrobialpeptides，AMP)在先天免疫中扮演着重要角色，在水生动物应对外界环境胁迫中发挥着重要的作用。相对于对其作用机制的研究，对其生成机制的研究较少。对AMP生成机制进行研究，有助于AJ养殖过程中的病害防控。同时，本文优化了仿刺参生殖腺(AJG)酶解工艺，制备出多种活性多肽和多糖，并通过蛋白质组学、细胞生物学、动物模型等手段研究了它们的抗癌、免疫调节及抗氧化损伤等能力。本研究主要由以下几部分组成:　　1.AJ抗菌实验及免疫相关酶活力测定　　为了探究AJ的AMP生成机制，选择标志性致病菌灿烂弧菌和生态调控菌盐单胞菌进行外源菌液刺激，检测免疫相关的关键酶的活力变化。结果发现，在较短时间(0～24h)内各实验组AJ体内相关酶活力发生剧烈的下降或上升。经细菌群落分析发现，在实验中随着2种外源性优势菌的加入，交替单胞菌目会大量繁殖，其中以假交替单胞菌为代表。但较长时间后，各实验组的菌群多样性逐渐减少。　　2.AMP生成机制的蛋白质组学研究　　利用iTRAQ标记定量技术检测了AJ中蛋白质组的变化。结果发现，随着时间的延长，差异蛋白种类和数量都明显增多，且差异程度逐渐增大。　　Tr1_12h组和Tr2_12h组的共同的生物学过程(BP)集中在S-腺苷高半胱氨酸分解方面。细胞组件(CC)分析表明，在各实验组组内CC有一定的延续性。分子功能(MF)分析发现，Tr1_12h和Tr2_12h组共有的MF集中在对甲基化功能具有重要意义的腺苷高半胱氨酸酶活性。实验初期信号通路数量较少，主要包括吞噬体通路等;后期逐渐增多，启动了像黏着连接通路、细胞骨架调控等与上皮组织防御相关的一系列信号通路。蛋白质相互作用(PPI)分析发现，12h时核糖体通路中蛋白多上调表达，而24h时与上皮组织防御相关蛋白，如Actin和α-Catenin等上调表达。　　3.AMP生成机制多肽组研究　　利用多肽组学技术，检测了多肽组的变化。结果显示:各个实验组中，肽段大多上调表达，疏水性氨基酸(AA)含量＞30％的肽段占比非常高。Ctrl组和Tr1组的溯源蛋白的BP集中在甘油代谢和糖代谢等。Tr2组BP集中在肌动蛋白的解聚及膜向定位等方面。Ctrl组的CC大多集中在转运囊泡膜，Tr1组和Tr2组则集中在胞外区和过氧物酶体等。MF分析表明，Tr1组除了和Ctrl组共同具有异构酶活性、脱氢酶活性等活性以外，还参与肌动蛋白单体绑定。Tr2组的MF集中在肌动蛋白单体绑定和细胞骨架蛋白绑定等。　　信号通路分析结果表明，Ctrl组和Tr1组的KEGG信号通路相同，集中在糖代谢和脂肪酸(FA)代谢。Tr2组则集中在AA代谢和FA代谢方面。　　PPI分析结果表明，各实验组中涉及多信号通路的蛋白为过氧化物双功能酶。另外，肌动蛋白等3种蛋白在Tr2组中都上调表达。　　AMP提取分离及抗菌实验发现，除H1外，各截留Mr段的提取物都具有显著抑菌作用(P＜0.05)，其中V1(截留Mr＜1ku)效果最好。　　通过对AMP的预测与分析，我们首次筛选得到一条含有18个AA的多肽序列AJAMP，其疏水性AA含量高达61.11％，且序列具有严格的保守性。经过与通用AMP数据库中相关肽段的比对与分析，推断其可能是通过降解肌动蛋白而生成的一种AMP。　　4.AJG酶解工艺优化及多肽活性研究　　以AJS为材料，优化了木瓜蛋白酶(AP)、复合蛋白酶(CP)和风味蛋白酶(FP)的酶解参数，此测定了最优条件下它们的水解度分别为32.25％、31.20％和12.00％。分别对仿刺参精多肽(AJSP)和卵多肽(AJEP)进行了分离纯化及抗氧化活性研究。结果表明，在体外截留Mr＜1ku AJSP具有良好的·OH清除能力。AA分析显示其酸性AA和疏水性AA含量丰富。小鼠模型实验表明，AJSP能够帮助小鼠抵御氧化损伤。截留Mr为＜1ku、1～5ku和5～10ku的AJEP，均展现出较强的清除自由基的能力。继续使用离子交换层析(Ion Exchage Chromatography，IEC)和高速逆流色谱(High-Speed Counter-Current Chromatography，HSCCC)对其进行纯化后，得到一种色谱纯多肽AJEP。对AJEP和仿刺参体壁多肽(AJBP)的化学组成和Mr分布进行了检测，发现它们的Mr分别在130～1600u及130～2500u之间。AJEP1和AJBP1的SLP实验证实它们促进小鼠淋巴细胞的体外生长。小鼠动物模型实验进一步证实，它们能够增强小鼠的免疫力。　　5.基于iTRAQ技术的AJS多糖抗肿瘤机制研究　　选择了纯化过程中依次制备的3种多糖(SP、SPS1、SPSS1)进行体外抗肿瘤细胞HepG2的实验。理化分析证实它们具有典型的多糖特征及较高的硫酸基含量，SPSS1中的优势单糖为Gal和Lac，而SPSS2中则为Fuc和Lac。结果发现，它们都具有抑癌作用，SPSS1活性最强，其IC50浓度为4mg/mL。通过蛋白质组检测及分析表明，SPSS1以胞吞作用进入，通过降低溶酶体膜的稳定性促进CTS及胆固醇的释放，同时激活ROS途径。通过影响APC/C和Mad2等使肿瘤细胞在分裂中期受到抑制。通过抑制代谢途径中关键酶活性减少肿瘤细胞生长及侵染所需关键分子的生成，同时增强一些酶的活性促进LPA等关键物质的分解。通过以上方面的综合作用，SPSS1发挥抗肿瘤活性。