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摘 要:我国目前已经开展栽培的大型经济海藻主要包括:褐藻的海带、裙带菜和羊栖菜;红藻的坛紫菜、条斑紫菜、龙须菜、细基江蓠、红毛菜和麒麟菜等。中国居民熟知的海藻一般指海带、紫菜、裙带菜等。从海藻中提取的生理活性物质不仅可以用于研制海洋药物,而且可用于开发功能性保健食品和海洋生物化工产品,其中以海藻初级代谢产物的研究为最多。以海藻多糖、海藻蛋白质、海藻脂质与维生素以及海藻色素为例可以很好地介绍海藻的生理活性物质。
关键词:海藻;生理活性物质;代谢产物
中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1673-9132(2018)13-0179-02
DOI:10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2018.13.116
海藻多糖是一种多组分的混合物,这类物质约占海藻干重的50%以上,也是被研究地最多的藻类生理活性物质。紫菜是一种海产红藻,中医认为紫菜有软坚散结,清热化痰的功效。紫菜中有一种分子量在七万左右的紫菜多糖,具有明显增强机体免疫力的功能,可促进淋巴细胞转化,还有抗炎症、抗肿瘤、防辐射和降低血清胆固醇总量,促进蛋白质合成的作用,还能影响酶的表达水平,促进机体生长代谢,有利于改善机体能量代谢和养分利用。有研究表明,紫菜多糖可以使实验动物的大脑和肝脏中的超氧化物歧化酶(SOD)活性分别增加55.65%和54.69%,显著延长实验动物的游泳时间(86.41%)。此外,紫菜多糖对实验动物脑中的单胺氧化酶(MAO-B)活性有显著的抑制作用,并能降低心肌中的脂褐质含量。通过研究得出海藻多糖不仅具有工业价值,还具有药用价值和许多生物活性功能,例如它可以抗病毒、增强免疫力等;通过实验证明海藻多糖发挥作用的主要方式是调节机体免疫系统,如:石花菜、江蓠等藻类中含有的藻胶可用于改善微循环和调节免疫力,从实验得出可以用于肝纤维化药物的研发。微红藻中含有的多糖可以遏止病毒细胞的扩散,还能杜绝病毒入侵正常细胞。从角叉菜、麒麟菜中分离出的卡拉胶除了广泛用于食品添加剂之外还有抗病毒和降低血脂的功效。褐藻胶是一种可食又不易消化的大分子多糖,它有降低胆固醇,增加肠胃蠕动,防止便秘和抑制有害金属在人体内蓄积的作用。海藻多糖作为双歧因子,能促进双歧杆菌的增殖,在益生菌保健方面会有巨大贡献。海藻多糖作为营养强化剂对生物的保健因子有助于提高机体的可提高过氧化物酶、溶菌酶、多酚氧化酶和碱性磷酸酶等酶的酶活力;有研究报道了海藻硒多糖对实验小鼠免疫功能的影响。结果表明,海藻硒多糖对小鼠的免疫指标的提高相对于使用同剂量的无机硒和海藻多糖而言,海藻硒多糖发挥了硒和多糖结合的功能,效果更佳,因此可以作为一种新的免疫调节剂。
绿藻水可以提取功效成分为多肽的新型药物,其他藻类中所含的肽类化合物也有特异的生理活性,研究者通过对其蛋白质一级结构以及生物活性的研究,取得了重要成果。目前已经发现的海藻肽类化合物并确定了化学结构式的主要包括二肽结构和环肽结构等,这些功能性多肽具有多种生理活性,较为人们熟知的包括抗癌、降压降脂、抗氧化和抗病毒等。近年还有研究表明海藻多肽可以安全地提高运动员的运动耐力,这项研究解释了海藻多肽在功能食品上有极大的应用前景。
绿藻中的糖蛋白也具有抗病毒的有效活性,例如孔石莼中的糖蛋白(PPF)对Sarcoma-180细胞具有明显的生长抑制效果;与蛋白结合而成的有机硒化合物可抑制化学致癌物诱发的肝癌、皮肤癌及淋巴肉瘤等。海藻富含多种人体必需氨基酸,还含多种可药用的氨基酸,例如:褐藻氨酸(Laminine)又叫海带氨酸, 是2-氨基-6-三甲氨基己酸,具有降压,调节血脂平衡及防治动脉粥样硬化的作用。海人草酸(Kainic acid)又叫红藻氨酸,为脯氨酸衍生物,曾被广泛地用作驱蛔虫药和驱肠虫药,疗效显著,后来发现其对神经系统有损害而不再使用,但其对脑组织的选择性损害,又被用于中枢神经系统的研究,現已成为神经药理学的重要工具药。软骨藻酸(Domonic acid)的化学结构与海人草酸有相似之处,也属中枢神经的兴奋氨基酸,其作用强度是谷氨酸的100倍。它可促进大脑发育,保护视觉功能,有抗心率失常与动脉粥样硬化,还有增强肝脏功能和抗氧化作用。
海藻脂质中富含多不饱和脂肪酸,研究发现,鱼中的EPA、DHA实际是通过食物链传递,从其吞食的海藻中转移而来,特别是某些海洋微藻具有合成不饱和脂肪酸的独特功能。多不饱和脂肪酸又称高度不饱和脂肪酸(HUFA),如EPA,DHA。EPA(二十碳五烯酸)具有降压和预防心血管疾病的功效,紫菜中EPA含量较高且不以混合状态存在,故可用作标样来分离样品。DHA(二十二碳六烯酸)有抗衰老,提高大脑记忆力,降低血脂及胆固醇、降血压、抗血栓、预防动脉粥样硬化及抗癌的作用。海藻所含的维生素主要为维生素A、C、E、K及维生素B1和B2。
综上所述,海藻中的生理活性物质的种类和含量都很丰富,对人类预防肥胖症、高血脂症和肿瘤等疾患都显示出重要的作用,海藻作为保健食品正日益受到人们的重视。从海藻中提取有功效的初级代谢产物与次级代谢产物,除了可开发保健食品,还可用于设计合成的治疗疑难病症的创新药。21世纪是人类研究、开发、利用海洋生物资源的黄金时代,而海藻作为重要的海洋资源,其生理活性物质的研究与应用必将前景广阔。
参考文献:
[1] 李丹,朱璐璐,钱爽,等.海藻的开发现状和应用前景[J].广州化工,2016(21).
[2] 谭仁祥,杨玲.浅谈海洋药物研究与开发战略[J].中国新药杂志,2000(7).
关键词:海藻;生理活性物质;代谢产物
中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1673-9132(2018)13-0179-02
DOI:10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2018.13.116
一、海藻多糖(Seaweed Polysaccharide)
海藻多糖是一种多组分的混合物,这类物质约占海藻干重的50%以上,也是被研究地最多的藻类生理活性物质。紫菜是一种海产红藻,中医认为紫菜有软坚散结,清热化痰的功效。紫菜中有一种分子量在七万左右的紫菜多糖,具有明显增强机体免疫力的功能,可促进淋巴细胞转化,还有抗炎症、抗肿瘤、防辐射和降低血清胆固醇总量,促进蛋白质合成的作用,还能影响酶的表达水平,促进机体生长代谢,有利于改善机体能量代谢和养分利用。有研究表明,紫菜多糖可以使实验动物的大脑和肝脏中的超氧化物歧化酶(SOD)活性分别增加55.65%和54.69%,显著延长实验动物的游泳时间(86.41%)。此外,紫菜多糖对实验动物脑中的单胺氧化酶(MAO-B)活性有显著的抑制作用,并能降低心肌中的脂褐质含量。通过研究得出海藻多糖不仅具有工业价值,还具有药用价值和许多生物活性功能,例如它可以抗病毒、增强免疫力等;通过实验证明海藻多糖发挥作用的主要方式是调节机体免疫系统,如:石花菜、江蓠等藻类中含有的藻胶可用于改善微循环和调节免疫力,从实验得出可以用于肝纤维化药物的研发。微红藻中含有的多糖可以遏止病毒细胞的扩散,还能杜绝病毒入侵正常细胞。从角叉菜、麒麟菜中分离出的卡拉胶除了广泛用于食品添加剂之外还有抗病毒和降低血脂的功效。褐藻胶是一种可食又不易消化的大分子多糖,它有降低胆固醇,增加肠胃蠕动,防止便秘和抑制有害金属在人体内蓄积的作用。海藻多糖作为双歧因子,能促进双歧杆菌的增殖,在益生菌保健方面会有巨大贡献。海藻多糖作为营养强化剂对生物的保健因子有助于提高机体的可提高过氧化物酶、溶菌酶、多酚氧化酶和碱性磷酸酶等酶的酶活力;有研究报道了海藻硒多糖对实验小鼠免疫功能的影响。结果表明,海藻硒多糖对小鼠的免疫指标的提高相对于使用同剂量的无机硒和海藻多糖而言,海藻硒多糖发挥了硒和多糖结合的功能,效果更佳,因此可以作为一种新的免疫调节剂。
二、海藻多肽
绿藻水可以提取功效成分为多肽的新型药物,其他藻类中所含的肽类化合物也有特异的生理活性,研究者通过对其蛋白质一级结构以及生物活性的研究,取得了重要成果。目前已经发现的海藻肽类化合物并确定了化学结构式的主要包括二肽结构和环肽结构等,这些功能性多肽具有多种生理活性,较为人们熟知的包括抗癌、降压降脂、抗氧化和抗病毒等。近年还有研究表明海藻多肽可以安全地提高运动员的运动耐力,这项研究解释了海藻多肽在功能食品上有极大的应用前景。
三、海藻蛋白质与氨基酸
绿藻中的糖蛋白也具有抗病毒的有效活性,例如孔石莼中的糖蛋白(PPF)对Sarcoma-180细胞具有明显的生长抑制效果;与蛋白结合而成的有机硒化合物可抑制化学致癌物诱发的肝癌、皮肤癌及淋巴肉瘤等。海藻富含多种人体必需氨基酸,还含多种可药用的氨基酸,例如:褐藻氨酸(Laminine)又叫海带氨酸, 是2-氨基-6-三甲氨基己酸,具有降压,调节血脂平衡及防治动脉粥样硬化的作用。海人草酸(Kainic acid)又叫红藻氨酸,为脯氨酸衍生物,曾被广泛地用作驱蛔虫药和驱肠虫药,疗效显著,后来发现其对神经系统有损害而不再使用,但其对脑组织的选择性损害,又被用于中枢神经系统的研究,現已成为神经药理学的重要工具药。软骨藻酸(Domonic acid)的化学结构与海人草酸有相似之处,也属中枢神经的兴奋氨基酸,其作用强度是谷氨酸的100倍。它可促进大脑发育,保护视觉功能,有抗心率失常与动脉粥样硬化,还有增强肝脏功能和抗氧化作用。
四、海藻脂质与维生素
海藻脂质中富含多不饱和脂肪酸,研究发现,鱼中的EPA、DHA实际是通过食物链传递,从其吞食的海藻中转移而来,特别是某些海洋微藻具有合成不饱和脂肪酸的独特功能。多不饱和脂肪酸又称高度不饱和脂肪酸(HUFA),如EPA,DHA。EPA(二十碳五烯酸)具有降压和预防心血管疾病的功效,紫菜中EPA含量较高且不以混合状态存在,故可用作标样来分离样品。DHA(二十二碳六烯酸)有抗衰老,提高大脑记忆力,降低血脂及胆固醇、降血压、抗血栓、预防动脉粥样硬化及抗癌的作用。海藻所含的维生素主要为维生素A、C、E、K及维生素B1和B2。
综上所述,海藻中的生理活性物质的种类和含量都很丰富,对人类预防肥胖症、高血脂症和肿瘤等疾患都显示出重要的作用,海藻作为保健食品正日益受到人们的重视。从海藻中提取有功效的初级代谢产物与次级代谢产物,除了可开发保健食品,还可用于设计合成的治疗疑难病症的创新药。21世纪是人类研究、开发、利用海洋生物资源的黄金时代,而海藻作为重要的海洋资源,其生理活性物质的研究与应用必将前景广阔。
参考文献:
[1] 李丹,朱璐璐,钱爽,等.海藻的开发现状和应用前景[J].广州化工,2016(21).
[2] 谭仁祥,杨玲.浅谈海洋药物研究与开发战略[J].中国新药杂志,2000(7).