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摘要 从海带多糖提取、组成及其药用价值等方面综述了海带多糖的价值，发现海带多糖具有降血脂、降血糖、免疫调节、抗氧化、抗动脉粥样硬化、抗病毒、抗凝血，抗肿瘤、抗衰老、保肝护肝、抗菌等功效，具有广阔的开发应用前景。
关键词 海带；多糖；提取；药用价值
中图分类号 S986.2 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2015）17-388-03
Abstract The extraction， composition and medicinal value of Laminaria japonica polysaccharide were summarized. Laminaria japonica polysaccharide plays an important role in antihyperlipidemic， immunoregulation， antioxidant， anti.atherosclerosis， antiviral， anticoagulant， anti.tumor， anti.aging effect， hepatorenal protection and antibiosis effect， which has wide development and application background.
Key words Laminaria japonica； Polysaccharide； Extraction； Medicinal value
海带属于海藻的一类，它柔韧而长如带子，素有长寿菜、海上之蔬、含碘冠军的美誉。海带中富含蛋白质、氨基酸、矿物质、多酚类、膳食纤维、多糖等成分，具有丰富的营养价值及多种生物活性。
1 海带多糖的提取
海带多糖的提取方法主要有水提法、酸提取法、碱提取法、复合酶提取法、超声提取法、微波提取法等。
1.1 水提法
水提法是多糖的传统提取方法，其原理是通过热力作用使细胞原生质发生质壁分离，使液泡内的多糖成分溶解，扩散到外部的溶剂水中[1]。蔡彬新等采用热水提法研究海带多糖的提取工艺，结果显示最佳条件为：提取时间4.5 h，料液比1∶40，温度70 ℃，多糖提取率可达到7.90%[2]。陈立根等采用水提法提取海带多糖，对海带多糖提取工艺进行优化，结果显示，提取温度为100 ℃，pH 8，提取2次，无水乙醇用量为提取液的4倍时，海带多糖提取率最大[3]。
1.2 酸提取法
在酸性条件下，海带的细胞、细胞壁容易吸水胀破，从而使海带多糖充分游离，对多糖提取率有极大的提高。林国荣等研究盐酸含量、提取温度、提取时间、固液比等因素对海带多糖提取率的影响，结果显示，盐酸的含量较其他因素对海带多糖提取率的影响大，正交试验显示，多糖提取最优条件为：盐酸含量1.0%、 提取温度100 ℃、固液比1∶30、提取时间4 min[4]。
1.3 碱提取法
海带中部分多糖主要以钙盐形式存在，且不溶于水。碱提取法是通过加入氢氧化钠或碳酸钠等碱性物质使不溶于水的钙盐转化为可溶的钠盐而分离出来的一种方法[1]。原泽知等探讨了用碱量、温度及时间对海带多糖提取的影响，发现用5%Na2CO3溶液在80 ℃提取3 h，海带多糖得率为2.13%[5]。
1.4 复合酶提取法
酶提取法是利用单一或混合酶的水解特性将海带细胞壁水解，而后对溶解出的细胞质和细胞液分离纯化得到海带多糖[1]。何传波等得出纤维素酶解提取海带多糖的最佳条件为：酶用量1.5%、温度40 ℃、pH 5、时间2.5 h，结果表明海带多糖得率为3.46%[6]。
赵前程等采用纤维素酶、果胶酶、木瓜蛋白酶复合酶法（比例2∶1∶1）提取海带多糖，并分析了不同加酶方式对海带多糖得率的影响，结果显示，分步加酶法（先纤维素酶，后果胶酶，最后木瓜蛋白酶）比同步加酶法更有利于多糖的提取[7]。
1.5 超声波辅助提取法
超声波辅助提取法是利用
空化现象，空化中产生的极大压力使海带细胞壁破裂，同时超声波产生的震动作用加强细胞内多糖的释放及扩散，对多糖具有良好效果。刘宝亮等研究了超声波双水协同提取海带多糖，结果表明，最佳工艺为：浸提时间2 h，超声提取30 min，温度60 ℃，料液比0.019，pH 5，海带多糖的提取率为11.45%[8]。
刘积威利用超声波细胞破碎仪对过40目筛的海带细粉破碎，发现超声波处理20 min 海带多糖提取率最高，可达3.59%，随时间的延长，海带多糖提取率下降[9]。刘利萍等对海带多糖超声波法提取工艺进行了优化，其采用水为提取溶剂，料液比1∶40，超声功率200 W，超声时间45 min，温度80 ℃等参数对海带多糖进行提取，并与酸提取法进行比较，结果发现超声波法中海带多糖得率为10.26%，与酸提取法比较，不仅得率和多糖含量都有较大提高，而且提取时间大大缩短[10]。
1.6 微波法
微波法是一种频率在300 MHz至300 GHz之间的电磁波，在微波交变电磁场作用下，极性物质（包括水）引起强烈的极性振荡，可导致电容性细胞膜结构带击穿破裂，或者细胞分子间氢键松弛等破坏，使组成生物体的基本单元细胞遭到严重破坏，从而加速多糖等物质的浸出和扩散。张海艳等利用微波法对海带多糖进行提取，结果显示，当微波功率480 W，提取时间3 min及料液比1∶20，此条件下海带多糖得率最高[11]。利用微波法提取海带多糖，与传统热浸提取方法比较，具有热效率高、提取率高、升温快速均匀、降低成本、对环境无害等优势。
2 海带多糖成分研究进展
多糖是海带中的主要生物活性成分[12]，过去的10年里，海带中活性多糖的提取一直是生物化学和药理学领域的研究热点[13-14]。海带多糖主要存在于细胞内及细胞外的介质中，由褐藻胶、褐藻淀粉、褐藻糖胶、不同比例的半乳糖、木糖、葡萄糖醛酸及少量蛋白质组成[15]。褐藻糖胶是一种细胞壁多糖，由不同数量的海藻糖、糖醛酸、半乳糖、木糖和硫酸根组成，褐藻糖胶具有多种潜在的药用价值的生物活性，如抗凝血、抗肿瘤、抗炎、抗病毒及抗氧化等[16]。从海藻中获得的硫酸化多糖据调查可替代肝素，是源于其具有良好的抗凝血活性[17]。Wang等利用DEAE-琼脂糖凝胶色谱柱从海带多糖中分离出3种成分，这3种成分均由海藻糖、硫酸根及半乳糖组成，其中组分LF2中海藻糖、硫酸根、半乳糖三者比例为6∶1∶9[18]。Peng等利用水提法及DEAE.25A色谱柱分离纯化得到一种新的海带多糖WPS.2.1，分子量为80 kD，由甘露糖、鼠李糖、海藻糖按1.0∶2.3∶1.2组成，对A375和BGC823细胞具有显著地抗肿瘤活性[19]。 3 海带多糖药用研究进展
现代药理研究表明，海带多糖具有降血糖、降血脂、免疫调节、抗肿瘤、抗氧化、抗病毒、抗凝血、抗动脉粥样硬化等多种生物学功效[20]。
3.1 降血脂和降血糖
徐新颖等用高脂饲料喂养Wistar大鼠诱导产生高脂血症，海带多糖干预治疗，结果表明，海带多糖具有良好的降血脂作用[21]。李福川等将海带经酶解，季胺盐及乙醇分级沉淀，离子交换，凝胶层析等处理，从中逐级分离到3种多糖，粗多糖和FGS（岩藻半乳多糖硫酸酯）长期给药20 d，剂量每天800 mg/kg，可使四氧嘧啶致糖尿病小鼠的血糖水平降到 82.3%（P<0.05）和76.2%（P<0.01）[22]。王庭欣等用不同剂量的海带多糖作用于四氧嘧啶诱导的高血糖动物模型，研究发现，海带多糖组老鼠血糖值明显低于高血糖模型组，显示了海带多糖具有良好的降血糖功效[23]。姜文等采用高脂饲料喂养并腹腔注射四氧嘧啶制备2型糖尿病动物模型研究海带多糖的降血糖功效，结果显示，相比于模型组，海带多糖治疗组明显降低了血糖浓度，而促进了胰岛素和胰淀素水平的升高，说明海带多糖具有促进胰岛细胞分泌胰岛素，缓减糖尿病的功效[24]。
3.2 免疫调节
詹林盛等研究发现，海带多糖具有良好的免疫调节作用，能提高免疫低下小鼠胸腺、脾重量指数，促进脾脏T、B淋巴细胞的增殖，并对体液免疫也有一定的促进作用，从而改善机体的免疫功能[25]。徐荣杰等利用大鼠慢性阿霉素肾病模型评估海带多糖的抗炎作用，结果显示，海带多糖能降低肾组织中IL.6、IL.8的表达，从而发挥抗炎性损伤治疗作用[26]。
3.3 抗氧化
林国荣发现，海带多糖对·OH的有较明显消除效果，且消除效果与海带多糖浓度有关，当浓度为2.0 mg/ml时，清除率达到最大，说明海带多糖具有一定的抗氧化能力[27]。周娟等发现，海带多糖可体外清除O-2·及·OH，抑制H2O2诱导的红细胞溶血及肝组织中脂质过氧化，具有明显的过氧化的作用，是一种天然抗氧化剂[28]。Xue等经海带褐藻糖胶轻微酸水解得到一种低分子量的硫酸化多糖，结果显示，海带多糖能明显减缓Cu+对LDL的氧化，具有较好的抗氧化作用[29]。
3.4 抗动脉粥样硬化
李春梅等发现，海带多糖能够降低血清TC、TG含量，减少高脂动物动脉内膜斑块面积及病变程度，显示海带多糖能够抑制动脉粥样硬化的形成[30]。陈向凡等发现，海带多糖对高脂饲料诱导的动脉粥样硬化具有明显的保护作用，其通过降低血清TG、TC、LDL.C水平，且明显抑制主动脉ICAM.1、VCAM.1的表达，从而降低炎症细胞对血管内皮的黏附，起到对AS的保护作用[31]。
3.5 抗病毒与抗凝血
谢露等采用制备家兔动一静脉旁路血栓形成模型，测定CT、PT、APTT及血栓重量，评估海带多糖抗凝血活性，结果显示，海带多糖能延长CT、PT、APTT，抑制血小板的黏附性，从而有效地抑制血栓的形成[32]。
3.6 抗肿瘤
庞建明等研究发现，海带多糖纯化组分对荷Heps瘤株小鼠具有很好的抑瘤作用，且不影响老鼠的正常生长[33]。徐中平等利用同位素标记手段，发现海带多糖能抑制人肺癌细胞（NKM）和肝癌细胞（SMMC）DNA、RNA、蛋白质的合成，从而抑制其生长[34]。Noda等利用小鼠艾氏腹水癌细胞研究海带多糖的抗肿瘤活性，结果显示，海带多糖对腹水癌细胞有明显的抑制作用，抑制率为57.6%[35]。
3.7 抗衰老
孔鹏等研究发现，海带多糖能够通过提高生物体内抗氧化物酶（SOD、CAT）的活性，降低丙二醛含量达到抗衰老的作用[36]。杨伟丽等发现，海带多糖能提高衰老小鼠的胸腺及脾指数，有保护免疫器官的作用，能明显增强巨噬细胞的吞噬能力，增强体内抗氧化物酶活，显示海带多糖具有增强机体免疫及良好的抗衰老作用[37]。
3.8 保肝护肝
朱海波等以对四氯化碳致小鼠急性肝损伤研究海带多糖对肝的保护作用，结果显示，海带多糖具有良好的保肝功能，其机理可能与提高机体的抗氧化能力有关[38]。
3.9 抗菌
Li等通过测定MIC值，发现海带多糖对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌有明显的抑制作用[39]。
4 展望
鉴于海带多糖具有的降血糖、降血脂、免疫调节、抗肿瘤、抗氧化、抗病毒、抗凝血、抗动脉粥样硬化等多种生物学功效，海带多糖在药品领域中具有广泛的应用前景。目前已开发出来的产品有日本东洋研究所研发的昆布复合片（又称昆布多糖），具有抗肿瘤、增强免疫和保护肾脏的作用。
此外，海带多糖除了在药品方面具有广泛应用前景外，也可以应用到食品领域中。王秀娟等以海带多糖为原料，采用正交法确定海带多糖饮料的配方，将其配制成饮料[40]。海带多搪饮料的最佳配方为，海带多糖提取液浓度为50%，柑橘汁浓度为10%，柠檬酸浓度为0.3%，苹果香精浓度为1.5%。该饮料为浅橙黄色，味感柔和、酸甜适口，具有独特的香味。
参考文献
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关键词 海带；多糖；提取；药用价值
中图分类号 S986.2 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2015）17-388-03
Abstract The extraction， composition and medicinal value of Laminaria japonica polysaccharide were summarized. Laminaria japonica polysaccharide plays an important role in antihyperlipidemic， immunoregulation， antioxidant， anti.atherosclerosis， antiviral， anticoagulant， anti.tumor， anti.aging effect， hepatorenal protection and antibiosis effect， which has wide development and application background.
Key words Laminaria japonica； Polysaccharide； Extraction； Medicinal value
海带属于海藻的一类，它柔韧而长如带子，素有长寿菜、海上之蔬、含碘冠军的美誉。海带中富含蛋白质、氨基酸、矿物质、多酚类、膳食纤维、多糖等成分，具有丰富的营养价值及多种生物活性。
1 海带多糖的提取
海带多糖的提取方法主要有水提法、酸提取法、碱提取法、复合酶提取法、超声提取法、微波提取法等。
1.1 水提法
水提法是多糖的传统提取方法，其原理是通过热力作用使细胞原生质发生质壁分离，使液泡内的多糖成分溶解，扩散到外部的溶剂水中[1]。蔡彬新等采用热水提法研究海带多糖的提取工艺，结果显示最佳条件为：提取时间4.5 h，料液比1∶40，温度70 ℃，多糖提取率可达到7.90%[2]。陈立根等采用水提法提取海带多糖，对海带多糖提取工艺进行优化，结果显示，提取温度为100 ℃，pH 8，提取2次，无水乙醇用量为提取液的4倍时，海带多糖提取率最大[3]。
1.2 酸提取法
在酸性条件下，海带的细胞、细胞壁容易吸水胀破，从而使海带多糖充分游离，对多糖提取率有极大的提高。林国荣等研究盐酸含量、提取温度、提取时间、固液比等因素对海带多糖提取率的影响，结果显示，盐酸的含量较其他因素对海带多糖提取率的影响大，正交试验显示，多糖提取最优条件为：盐酸含量1.0%、 提取温度100 ℃、固液比1∶30、提取时间4 min[4]。
1.3 碱提取法
海带中部分多糖主要以钙盐形式存在，且不溶于水。碱提取法是通过加入氢氧化钠或碳酸钠等碱性物质使不溶于水的钙盐转化为可溶的钠盐而分离出来的一种方法[1]。原泽知等探讨了用碱量、温度及时间对海带多糖提取的影响，发现用5%Na2CO3溶液在80 ℃提取3 h，海带多糖得率为2.13%[5]。
1.4 复合酶提取法
酶提取法是利用单一或混合酶的水解特性将海带细胞壁水解，而后对溶解出的细胞质和细胞液分离纯化得到海带多糖[1]。何传波等得出纤维素酶解提取海带多糖的最佳条件为：酶用量1.5%、温度40 ℃、pH 5、时间2.5 h，结果表明海带多糖得率为3.46%[6]。
赵前程等采用纤维素酶、果胶酶、木瓜蛋白酶复合酶法（比例2∶1∶1）提取海带多糖，并分析了不同加酶方式对海带多糖得率的影响，结果显示，分步加酶法（先纤维素酶，后果胶酶，最后木瓜蛋白酶）比同步加酶法更有利于多糖的提取[7]。
1.5 超声波辅助提取法
超声波辅助提取法是利用
空化现象，空化中产生的极大压力使海带细胞壁破裂，同时超声波产生的震动作用加强细胞内多糖的释放及扩散，对多糖具有良好效果。刘宝亮等研究了超声波双水协同提取海带多糖，结果表明，最佳工艺为：浸提时间2 h，超声提取30 min，温度60 ℃，料液比0.019，pH 5，海带多糖的提取率为11.45%[8]。
刘积威利用超声波细胞破碎仪对过40目筛的海带细粉破碎，发现超声波处理20 min 海带多糖提取率最高，可达3.59%，随时间的延长，海带多糖提取率下降[9]。刘利萍等对海带多糖超声波法提取工艺进行了优化，其采用水为提取溶剂，料液比1∶40，超声功率200 W，超声时间45 min，温度80 ℃等参数对海带多糖进行提取，并与酸提取法进行比较，结果发现超声波法中海带多糖得率为10.26%，与酸提取法比较，不仅得率和多糖含量都有较大提高，而且提取时间大大缩短[10]。
1.6 微波法
微波法是一种频率在300 MHz至300 GHz之间的电磁波，在微波交变电磁场作用下，极性物质（包括水）引起强烈的极性振荡，可导致电容性细胞膜结构带击穿破裂，或者细胞分子间氢键松弛等破坏，使组成生物体的基本单元细胞遭到严重破坏，从而加速多糖等物质的浸出和扩散。张海艳等利用微波法对海带多糖进行提取，结果显示，当微波功率480 W，提取时间3 min及料液比1∶20，此条件下海带多糖得率最高[11]。利用微波法提取海带多糖，与传统热浸提取方法比较，具有热效率高、提取率高、升温快速均匀、降低成本、对环境无害等优势。
2 海带多糖成分研究进展
多糖是海带中的主要生物活性成分[12]，过去的10年里，海带中活性多糖的提取一直是生物化学和药理学领域的研究热点[13-14]。海带多糖主要存在于细胞内及细胞外的介质中，由褐藻胶、褐藻淀粉、褐藻糖胶、不同比例的半乳糖、木糖、葡萄糖醛酸及少量蛋白质组成[15]。褐藻糖胶是一种细胞壁多糖，由不同数量的海藻糖、糖醛酸、半乳糖、木糖和硫酸根组成，褐藻糖胶具有多种潜在的药用价值的生物活性，如抗凝血、抗肿瘤、抗炎、抗病毒及抗氧化等[16]。从海藻中获得的硫酸化多糖据调查可替代肝素，是源于其具有良好的抗凝血活性[17]。Wang等利用DEAE-琼脂糖凝胶色谱柱从海带多糖中分离出3种成分，这3种成分均由海藻糖、硫酸根及半乳糖组成，其中组分LF2中海藻糖、硫酸根、半乳糖三者比例为6∶1∶9[18]。Peng等利用水提法及DEAE.25A色谱柱分离纯化得到一种新的海带多糖WPS.2.1，分子量为80 kD，由甘露糖、鼠李糖、海藻糖按1.0∶2.3∶1.2组成，对A375和BGC823细胞具有显著地抗肿瘤活性[19]。 3 海带多糖药用研究进展
现代药理研究表明，海带多糖具有降血糖、降血脂、免疫调节、抗肿瘤、抗氧化、抗病毒、抗凝血、抗动脉粥样硬化等多种生物学功效[20]。
3.1 降血脂和降血糖
徐新颖等用高脂饲料喂养Wistar大鼠诱导产生高脂血症，海带多糖干预治疗，结果表明，海带多糖具有良好的降血脂作用[21]。李福川等将海带经酶解，季胺盐及乙醇分级沉淀，离子交换，凝胶层析等处理，从中逐级分离到3种多糖，粗多糖和FGS（岩藻半乳多糖硫酸酯）长期给药20 d，剂量每天800 mg/kg，可使四氧嘧啶致糖尿病小鼠的血糖水平降到 82.3%（P<0.05）和76.2%（P<0.01）[22]。王庭欣等用不同剂量的海带多糖作用于四氧嘧啶诱导的高血糖动物模型，研究发现，海带多糖组老鼠血糖值明显低于高血糖模型组，显示了海带多糖具有良好的降血糖功效[23]。姜文等采用高脂饲料喂养并腹腔注射四氧嘧啶制备2型糖尿病动物模型研究海带多糖的降血糖功效，结果显示，相比于模型组，海带多糖治疗组明显降低了血糖浓度，而促进了胰岛素和胰淀素水平的升高，说明海带多糖具有促进胰岛细胞分泌胰岛素，缓减糖尿病的功效[24]。
3.2 免疫调节
詹林盛等研究发现，海带多糖具有良好的免疫调节作用，能提高免疫低下小鼠胸腺、脾重量指数，促进脾脏T、B淋巴细胞的增殖，并对体液免疫也有一定的促进作用，从而改善机体的免疫功能[25]。徐荣杰等利用大鼠慢性阿霉素肾病模型评估海带多糖的抗炎作用，结果显示，海带多糖能降低肾组织中IL.6、IL.8的表达，从而发挥抗炎性损伤治疗作用[26]。
3.3 抗氧化
林国荣发现，海带多糖对·OH的有较明显消除效果，且消除效果与海带多糖浓度有关，当浓度为2.0 mg/ml时，清除率达到最大，说明海带多糖具有一定的抗氧化能力[27]。周娟等发现，海带多糖可体外清除O-2·及·OH，抑制H2O2诱导的红细胞溶血及肝组织中脂质过氧化，具有明显的过氧化的作用，是一种天然抗氧化剂[28]。Xue等经海带褐藻糖胶轻微酸水解得到一种低分子量的硫酸化多糖，结果显示，海带多糖能明显减缓Cu+对LDL的氧化，具有较好的抗氧化作用[29]。
3.4 抗动脉粥样硬化
李春梅等发现，海带多糖能够降低血清TC、TG含量，减少高脂动物动脉内膜斑块面积及病变程度，显示海带多糖能够抑制动脉粥样硬化的形成[30]。陈向凡等发现，海带多糖对高脂饲料诱导的动脉粥样硬化具有明显的保护作用，其通过降低血清TG、TC、LDL.C水平，且明显抑制主动脉ICAM.1、VCAM.1的表达，从而降低炎症细胞对血管内皮的黏附，起到对AS的保护作用[31]。
3.5 抗病毒与抗凝血
谢露等采用制备家兔动一静脉旁路血栓形成模型，测定CT、PT、APTT及血栓重量，评估海带多糖抗凝血活性，结果显示，海带多糖能延长CT、PT、APTT，抑制血小板的黏附性，从而有效地抑制血栓的形成[32]。
3.6 抗肿瘤
庞建明等研究发现，海带多糖纯化组分对荷Heps瘤株小鼠具有很好的抑瘤作用，且不影响老鼠的正常生长[33]。徐中平等利用同位素标记手段，发现海带多糖能抑制人肺癌细胞（NKM）和肝癌细胞（SMMC）DNA、RNA、蛋白质的合成，从而抑制其生长[34]。Noda等利用小鼠艾氏腹水癌细胞研究海带多糖的抗肿瘤活性，结果显示，海带多糖对腹水癌细胞有明显的抑制作用，抑制率为57.6%[35]。
3.7 抗衰老
孔鹏等研究发现，海带多糖能够通过提高生物体内抗氧化物酶（SOD、CAT）的活性，降低丙二醛含量达到抗衰老的作用[36]。杨伟丽等发现，海带多糖能提高衰老小鼠的胸腺及脾指数，有保护免疫器官的作用，能明显增强巨噬细胞的吞噬能力，增强体内抗氧化物酶活，显示海带多糖具有增强机体免疫及良好的抗衰老作用[37]。
3.8 保肝护肝
朱海波等以对四氯化碳致小鼠急性肝损伤研究海带多糖对肝的保护作用，结果显示，海带多糖具有良好的保肝功能，其机理可能与提高机体的抗氧化能力有关[38]。
3.9 抗菌
Li等通过测定MIC值，发现海带多糖对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌有明显的抑制作用[39]。
4 展望
鉴于海带多糖具有的降血糖、降血脂、免疫调节、抗肿瘤、抗氧化、抗病毒、抗凝血、抗动脉粥样硬化等多种生物学功效，海带多糖在药品领域中具有广泛的应用前景。目前已开发出来的产品有日本东洋研究所研发的昆布复合片（又称昆布多糖），具有抗肿瘤、增强免疫和保护肾脏的作用。
此外，海带多糖除了在药品方面具有广泛应用前景外，也可以应用到食品领域中。王秀娟等以海带多糖为原料，采用正交法确定海带多糖饮料的配方，将其配制成饮料[40]。海带多搪饮料的最佳配方为，海带多糖提取液浓度为50%，柑橘汁浓度为10%，柠檬酸浓度为0.3%，苹果香精浓度为1.5%。该饮料为浅橙黄色，味感柔和、酸甜适口，具有独特的香味。
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