劉桂英+葛坤+宋永剛+王年斌

doi:10.3969/j.issn.1004-6755.2014.01.016

摘要：鼠尾藻是我國(guó)沿海常見(jiàn)的一種經(jīng)濟(jì)褐藻，含有豐富的褐藻多酚、多糖類等活性物質(zhì)，具有一定的開(kāi)發(fā)應(yīng)用價(jià)值。近幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者從化學(xué)角度對(duì)鼠尾藻進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究。本文綜述了國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)鼠尾藻次生代謝產(chǎn)物和活性物質(zhì)方面的研究進(jìn)展，期望對(duì)鼠尾藻的進(jìn)一步研究提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：鼠尾藻；次生代謝產(chǎn)物；活性物質(zhì)；多糖；多酚

鼠尾藻(sargassum thunbergii)屬于褐藻門(Phaephyta)，馬尾藻科(Sargassaceae)，馬尾藻屬（Sargassum）植物，生長(zhǎng)在中潮帶和低潮帶的巖石、水洼或石沼中，是我國(guó)沿海常見(jiàn)的一種經(jīng)濟(jì)褐藻，北起遼東半島，南至雷州半島的硇州島，在我國(guó)沿海地區(qū)廣泛分布，國(guó)外主要分布于俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū)的千葉群島、薩哈格島(庫(kù)頁(yè)島)南部、日本(北海道至琉球)和朝鮮[1]等，鼠尾藻繁殖能力強(qiáng)、分布范圍廣，對(duì)維持海岸帶生態(tài)系統(tǒng)平衡起著重要的調(diào)節(jié)作用。研究發(fā)現(xiàn)鼠尾藻含有豐富的褐藻多酚、多糖類等活性物質(zhì)，在醫(yī)藥、保健、水產(chǎn)養(yǎng)殖及化學(xué)工業(yè)等行業(yè)中具有許多可開(kāi)發(fā)的潛力[2]，已被收載于《中國(guó)海洋藥物辭典》[3]。鼠尾藻藻體長(zhǎng)，生長(zhǎng)快，是與增殖型魚礁結(jié)合進(jìn)行海洋修復(fù)的良好品種[4]；具有較強(qiáng)的吸收營(yíng)養(yǎng)鹽和富集重金屬的能力，是潛在的降低海區(qū)富營(yíng)養(yǎng)化、凈化重金屬污染海區(qū)的優(yōu)勢(shì)海藻[5]。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外研究者從鼠尾藻中分離得到了一系列的次生代謝產(chǎn)物，主要有二萜、甾體、脂肪酸、甘油酯糖苷、多酚類等，其中以二萜和甾體居多，具有多種生理活性。

1次生代謝產(chǎn)物的研究

國(guó)內(nèi)外學(xué)者通過(guò)對(duì)鼠尾藻次生代謝產(chǎn)物進(jìn)行的系統(tǒng)研究，發(fā)現(xiàn)鼠尾藻含有多種類型的化合物。早在1985年，Masaru K等[6]從鼠尾藻中分離出24-乙烯氧基膽甾-5，23-二烯-3β-醇，隨后，1988年，Shibata Y等[7]從日本沿海鼠尾藻分離得到三甲基化的砷糖。近幾年，國(guó)內(nèi)外學(xué)者開(kāi)始對(duì)不同沿海地區(qū)的鼠尾藻進(jìn)行深入系統(tǒng)的研究。王斌貴[8]等從山東青島海域采集的鼠尾藻中分離得到8個(gè)化合物，通過(guò)MS、1D和2D NMR等波譜技術(shù)鑒定結(jié)構(gòu)為：黑麥草內(nèi)酯；Hexahydro-3a，6-dihydroxy-4，4，7a-trimethyl-2(3H)- benzofuranone；5-甲酯基-5-羥基-3-甲氧基-2-環(huán)戊烯-1-酮；順-1，6，9，12，15，18-二十一碳六烯酸；順-5，8，11，l4-二十碳四烯酸；順-5，8，11，14，17-二十碳五烯酸甲酯；植醇和巖藻甾醇，這些化合物均為首次從該藻中得到的。王長(zhǎng)云等[9]在鹵蟲(chóng)致死活性的指導(dǎo)下，綜合運(yùn)用正、反相硅膠柱層析，Sephadex LH-20凝膠柱層析，制備型高效液相色譜等分離技術(shù)，對(duì)南海鼠尾藻進(jìn)行了克生活性次級(jí)代謝產(chǎn)物研究，從乙醇提取物的乙酸乙酯相中分離獲得11個(gè)單體化合物，包括1個(gè)苯醌二萜，5個(gè)甾體，2個(gè)甘油醚，2個(gè)直鏈二萜，1個(gè)甘油酯糖苷，其結(jié)構(gòu)分別為2- [(3S，7S，11S)-3-hydroxy-3，7，11，15- tetramethylhexadecy]-3,5,6-trimethylcyclohexa-2,5-diene-1,4-dione; 5-脫氫豆甾醇；鹽藻甾醇；馬尾藻甾醇；鹽藻甾酮；過(guò)氧化麥角甾醇；1-(hexadecyloxy)-propane-2,3-diol;1-(15–methylheptad ecyloxy)-propane-2,3-diol; 3,7,11,15-tetramethyl-hexadecane-l-ol；植醇；3-[(l-oxohexadecyl)oxy]-2-[[(9Z,12Z)-l-oxo-9,12-oc-tadecadien-l-yl]oxy]propyl.黃可新[10]等從中國(guó)南麂列島的鼠尾藻乙醇提取物中分離鑒定出15個(gè)化合物，其中9個(gè)為異戊二烯類化合物，分別為(+)-isololiolide；(-)-loliolide; loliolideacetate；grasshopper ketone； apo-9'-fucoxanthinone;3a-hydroxy-5,6-epoxy-7-megastigmen-9-one；deacetylate-apo-13'-fucoxanthinone;apo-13'- fucoxanthinone; (R)-(-)-3-hydroxy-β-ionone; 6個(gè)其它類型的化合物分別為sargassum ketone；2-hePtenoic acid-4,4- dihydroxy-2，3- dimethyl-y-lactone；(R)-2-hydroxy-3-phenyProPanamide,thymidine,fucosterol,hexadecanoic acid-2'，3'-dihydroxypropyl este。從中發(fā)現(xiàn)一個(gè)新化合物deacetylate-apo-13'-fucoxanthinone，6個(gè)化合物為首次從馬尾藻屬中分離得到。Youngwan等[11]從韓國(guó)南部海域的鼠尾藻中分離得到了一系列酚酸類化合物。Kim等[12]從韓國(guó)西部海域的鼠尾藻中得到2個(gè)新脂肪酸。

以上研究表明，不同海域的鼠尾藻的次生代謝產(chǎn)物有所不同，可能因?yàn)槭笪苍宓纳L(zhǎng)受環(huán)境條件的影響，不同溫度、鹽度、光照、滲透壓等多種影響因子的共同作用[13]，促使鼠尾藻自身產(chǎn)生獨(dú)特的克生活性代謝產(chǎn)物，保護(hù)種群的繁衍生長(zhǎng)。

2生物活性的研究

國(guó)內(nèi)外學(xué)者在研究鼠尾藻次生代謝產(chǎn)物的同時(shí)，對(duì)鼠尾藻的生物活性進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，鼠尾藻的生物活性研究主要集中在鼠尾藻多酚和鼠尾藻多糖上。

2.1抗腫瘤活性

鼠尾藻的抗腫瘤活性研究多以鼠尾藻多酚和多糖成分或粗提物為研究對(duì)象，如鼠尾藻多糖對(duì)艾氏腹水瘤有顯著抑制效果[14]，明顯抑制Lewis肺癌轉(zhuǎn)移[15]；早在90年代，國(guó)內(nèi)學(xué)者[16]研究了福建沿海鼠尾藻醇提取物體外抑制人食道癌細(xì)胞(EC109)的生理活性，結(jié)果表明，不同濃度的提取物作用48 h后均出現(xiàn)明顯抑制作用；而且低濃度的提取物對(duì)小鼠S180肉瘤也有抑制作用。近幾年來(lái)，魏玉西等[17]研究了山東沿海鼠尾藻多酚對(duì)人肺腺癌A-549細(xì)胞和人肝癌BEL-7402細(xì)胞體外增殖的抑制。他們采用有機(jī)溶劑提取、透析法獲得鼠尾藻多酚STK1 (相對(duì)分子質(zhì)量>1×104)和STK2 (相對(duì)分子質(zhì)量<1×104),利用磺酰羅丹明B (SRB)蛋白染色法檢測(cè)體外細(xì)胞增殖抑制率。結(jié)果表明STK1在質(zhì)量濃度為87.5 μg/mL時(shí)，對(duì)A-549和BEL-7402細(xì)胞增殖的抑制率分別為90.7%和89.3%；STK2在質(zhì)量濃度為340 μg/mL時(shí)，對(duì)A-549和BEL-7402細(xì)胞增殖的抑制率分別為89.9%和90.1%。在相同質(zhì)量濃度下STK1比STK2活性強(qiáng)。因此，鼠尾藻多酚化合物(STK1和STK2)對(duì)人肺腺癌A549細(xì)胞、人肝癌BEL-7402細(xì)胞均有較強(qiáng)的抑制作用，相對(duì)分子質(zhì)量高的STK1具有更強(qiáng)的抑制活性。

2.2抗氧化活性

鼠尾藻多酚不但具有抗腫瘤活性，還有較強(qiáng)的抗氧化活性，是一類潛在的海洋天然抗氧化劑，魏玉西等[18]從青島海域的鼠尾藻中提取高分子量的鼠尾藻多酚，通過(guò)對(duì)羥自由基(?OH)、超氧陰離子(O-2)和1,1-二苯基-2-苦味肼基自由基(DPPH?)清除效率來(lái)評(píng)價(jià)其抗氧化活性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，鼠尾藻多酚對(duì)DPPH?的清除率遠(yuǎn)高于茶多酚和人工合成抗氧化劑BHT,TBHQ。歐陽(yáng)小琨等[19]研究了微波輔助提取鼠尾藻多酚的工藝條件，提出了微波提取的最佳條件為：微波提取功率700 W，乙醇濃度15%，液固比25 mL/g，微波處理時(shí)間為40 s。實(shí)驗(yàn)表明鼠尾藻多酚對(duì)DPPH自由基具有良好的清除能力，并且清除能力與其濃度成量效關(guān)系。

endprint

鼠尾藻多糖是從鼠尾藻中提取得到的一種白色海綿狀水溶性多糖；具有較強(qiáng)的生理活性，能促進(jìn)人粒細(xì)胞超氧陰離子自由基的釋放；提高超氧化物歧化酶活性[15]。楊方美等[20]采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，得到了鼠尾藻多糖的最佳提取條件：pH=4，破壁功率600 W，破壁時(shí)間200 s，提取溫度100 ℃，提取時(shí)間6 h，三氯乙酸濃度3%(W/V)，乙醇濃度70%(V/V)；在此條件下，多糖提取率可達(dá)到6.24%(W/W)。通過(guò)Sepharose 4B柱對(duì)該多糖進(jìn)行了層析純化，并用自由基清方法測(cè)定了其體外抗氧化活性，結(jié)果表明：鼠尾藻多糖有較高的抗氧化活性，對(duì)DPPH?的清除率在50%以上，對(duì)?OH和O-2?直接清除能力也超過(guò)了30%。

魏玉西等[21]對(duì)鼠尾藻的乙醇提取物進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)提取物具有很強(qiáng)的抗氧化活性，在酚濃度為30 mg/L時(shí)對(duì)DPPH?清除率分別高達(dá)95.5%和92.3%。明顯高于茶多酚及人工合成抗氧化劑BHT和TBHQ對(duì)DPPH?清除效率（73.0%以下）。

2.3抗凝血活性

李敬等[22]探討了鼠尾藻多酚STP-1和STP-2的抗凝血活性，體內(nèi)實(shí)驗(yàn)采用毛細(xì)管法、剪尾法測(cè)定鼠尾藻多酚對(duì)小鼠凝血時(shí)間、出血時(shí)間的影響，體外實(shí)驗(yàn)分別測(cè)定鼠尾藻多酚對(duì)新西蘭兔血漿活化部分凝血活酶時(shí)間、血漿凝血酶原時(shí)間、血漿凝血酶時(shí)間的影響，結(jié)果表明鼠尾藻多酚STP-1在體內(nèi)、體外均有顯著的抗凝血作用，而且中劑量（1.0 mg/mL）抗凝血活性最佳。魏玉西等[3、23]采用膜分離方法對(duì)鼠尾藻多酚進(jìn)行分級(jí)；利用毛細(xì)管法測(cè)定小鼠凝血時(shí)間；采用剪尾法測(cè)定小鼠出血時(shí)間；采用試管法測(cè)定新西蘭兔激活部分凝血活酶時(shí)間、血漿凝血酶原時(shí)間和血漿凝血酶時(shí)間。結(jié)果發(fā)現(xiàn)高相對(duì)分子質(zhì)量(Mr)鼠尾藻多酚分級(jí)極顯著地延長(zhǎng)小鼠凝血時(shí)間、出血時(shí)間、新西蘭兔激活部分凝血活酶時(shí)間，且其延長(zhǎng)程度與多酚Mr成正相關(guān)關(guān)系，Mr大于1.0×105的組分體內(nèi)體外抗凝血活性與阿司匹林相近。

2.4抗真菌活性

魏玉西等[24-25]不但發(fā)現(xiàn)鼠尾藻多酚具有抗腫瘤、抗氧化和抗凝血作用，而且鼠尾藻多酚化合物各分級(jí)組分還具有抑菌活性。研究發(fā)現(xiàn)，在一定濃度范圍內(nèi)鼠尾藻多酚各分級(jí)組分對(duì)副溶血弧菌、哈維氏弧菌、沙蠶弧菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、鰻弧菌、溶藻弧菌和四聯(lián)微球菌等受試菌株均有抑菌活性，而且抑菌活性的大小與多酚濃度和分子質(zhì)量密切相關(guān)。劉尊英等[26-27]還發(fā)現(xiàn)鼠尾藻乙醇提取物有很強(qiáng)的抗細(xì)菌、抗真菌活性和抗果蔬病原菌活性，表明對(duì)果實(shí)病害有一定的抑制作用；林雄平[28]采用索氏抽提法和層析法對(duì)鼠尾藻進(jìn)行分離，得到的不同脂溶性洗脫組分，用食物腐敗菌檢測(cè)各洗脫組分的抑菌活性，結(jié)果表明，分離純化后的脂溶性成分抗菌效果好。

3展望

到目前為止，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)鼠尾藻活性的研究主要集中在鼠尾藻多糖、褐藻多酚等成分或粗提物上，對(duì)于小分子化合物的研究比較少見(jiàn)。由于海藻受環(huán)境條件的影響，能夠產(chǎn)生不同的次生代謝產(chǎn)物，不同海域的鼠尾藻的次生代謝產(chǎn)物有可能不同，在我國(guó)，主要研究南方海域的鼠尾藻，對(duì)于我國(guó)北方海域的鼠尾藻研究甚少，因此，北方海域鼠尾藻需要進(jìn)一步詳細(xì)的研究?，F(xiàn)在，鼠尾藻的養(yǎng)殖技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中[29-30]，解決了原材料的缺乏問(wèn)題，我們相信，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，隨著人類對(duì)鼠尾藻的深入認(rèn)識(shí)和了解，鼠尾藻資源必將被廣泛應(yīng)用和開(kāi)發(fā)。

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Advance in Secondary Metabolities and bio-active

substances ofSargassum thunbergii

LIU Guiying1,2,GE Kun3 ,SONG Yonggang1,2,WANG Nianbin1,2

(1.Liaoning Ocean and Fisheries Science Research Institute,Dalian 116023,China;2.Liaoning Marine Environment

Monitoring Station,Dalian 116023,China;3.Dalian Ocean School, Dalian 116023,China)

Abstract：Sargassum thunbergii is a common kind of economic brown algae along Chinese coastal. It is abundant in bioactive constituents,for example,phlorotannins and polysaccharides,which make it potential resources for advanced pharmaceutical utilization. In recent years,Sargassum thunbergii has been researched deeply and systematically from chemical point by domestic and foreign scholars. This paper summarized the study ofthe secondary metabolitiesonand bioactive constituents on Sargassum thunbergii,in order to provide scientific basis for the further studying of Sargassum thunbergii.

Key words：sargassum thunbergii;secondary metabolities;bioactive constituents;polysaccharides; phlorotannins

（收稿日期：2013-06-14；修回日期：2013-11-18）

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《河北漁業(yè)》編輯部

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