薛 磊

(合肥工業(yè)大學(xué)生物與食品工程學(xué)院，安徽合肥 230009)

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海帶多糖的藥用研究進(jìn)展

薛 磊

(合肥工業(yè)大學(xué)生物與食品工程學(xué)院，安徽合肥 230009)

從海帶多糖提取、組成及其藥用價(jià)值等方面綜述了海帶多糖的價(jià)值，發(fā)現(xiàn)海帶多糖具有降血脂、降血糖、免疫調(diào)節(jié)、抗氧化、抗動(dòng)脈粥樣硬化、抗病毒、抗凝血，抗腫瘤、抗衰老、保肝護(hù)肝、抗菌等功效，具有廣闊的開發(fā)應(yīng)用前景。

海帶；多糖；提??；藥用價(jià)值

海帶屬于海藻的一類，它柔韌而長(zhǎng)如帶子，素有長(zhǎng)壽菜、海上之蔬、含碘冠軍的美譽(yù)。海帶中富含蛋白質(zhì)、氨基酸、礦物質(zhì)、多酚類、膳食纖維、多糖等成分，具有豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及多種生物活性。

1 海帶多糖的提取

海帶多糖的提取方法主要有水提法、酸提取法、堿提取法、復(fù)合酶提取法、超聲提取法、微波提取法等。

1.1 水提法 水提法是多糖的傳統(tǒng)提取方法，其原理是通過熱力作用使細(xì)胞原生質(zhì)發(fā)生質(zhì)壁分離，使液泡內(nèi)的多糖成分溶解，擴(kuò)散到外部的溶劑水中[1]。蔡彬新等采用熱水提法研究海帶多糖的提取工藝，結(jié)果顯示最佳條件為：提取時(shí)間4.5 h，料液比1∶40，溫度70 ℃，多糖提取率可達(dá)到7.90%[2]。陳立根等采用水提法提取海帶多糖，對(duì)海帶多糖提取工藝進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)果顯示，提取溫度為100 ℃，pH 8，提取2次，無水乙醇用量為提取液的4倍時(shí)，海帶多糖提取率最大[3]。

1.2 酸提取法 在酸性條件下，海帶的細(xì)胞、細(xì)胞壁容易吸水脹破，從而使海帶多糖充分游離，對(duì)多糖提取率有極大的提高。林國(guó)榮等研究鹽酸含量、提取溫度、提取時(shí)間、固液比等因素對(duì)海帶多糖提取率的影響，結(jié)果顯示，鹽酸的含量較其他因素對(duì)海帶多糖提取率的影響大，正交試驗(yàn)顯示，多糖提取最優(yōu)條件為：鹽酸含量1.0%、 提取溫度100 ℃、固液比1∶30、提取時(shí)間4 min[4]。

1.3 堿提取法 海帶中部分多糖主要以鈣鹽形式存在，且不溶于水。堿提取法是通過加入氫氧化鈉或碳酸鈉等堿性物質(zhì)使不溶于水的鈣鹽轉(zhuǎn)化為可溶的鈉鹽而分離出來的一種方法[1]。原澤知等探討了用堿量、溫度及時(shí)間對(duì)海帶多糖提取的影響，發(fā)現(xiàn)用5%Na2CO3溶液在80 ℃提取3 h，海帶多糖得率為2.13%[5]。

1.4 復(fù)合酶提取法 酶提取法是利用單一或混合酶的水解特性將海帶細(xì)胞壁水解，而后對(duì)溶解出的細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞液分離純化得到海帶多糖[1]。何傳波等得出纖維素酶解提取海帶多糖的最佳條件為：酶用量1.5%、溫度40 ℃、pH 5、時(shí)間2.5 h，結(jié)果表明海帶多糖得率為3.46%[6]。趙前程等采用纖維素酶、果膠酶、木瓜蛋白酶復(fù)合酶法(比例2∶1∶1)提取海帶多糖，并分析了不同加酶方式對(duì)海帶多糖得率的影響，結(jié)果顯示，分步加酶法(先纖維素酶，后果膠酶，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 超聲波輔助提取法 超聲波輔助提取法是利用空化現(xiàn)象，空化中產(chǎn)生的極大壓力使海帶細(xì)胞壁破裂，同時(shí)超聲波產(chǎn)生的震動(dòng)作用加強(qiáng)細(xì)胞內(nèi)多糖的釋放及擴(kuò)散，對(duì)多糖具有良好效果。劉寶亮等研究了超聲波雙水協(xié)同提取海帶多糖，結(jié)果表明，最佳工藝為：浸提時(shí)間2 h，超聲提取30 min，溫度60 ℃，料液比0．019，pH 5，海帶多糖的提取率為11．45%[8]。劉積威利用超聲波細(xì)胞破碎儀對(duì)過40目篩的海帶細(xì)粉破碎，發(fā)現(xiàn)超聲波處理20 min 海帶多糖提取率最高，可達(dá)3.59%，隨時(shí)間的延長(zhǎng)，海帶多糖提取率下降[9]。劉利萍等對(duì)海帶多糖超聲波法提取工藝進(jìn)行了優(yōu)化，其采用水為提取溶劑，料液比1∶40，超聲功率200 W，超聲時(shí)間45 min，溫度80 ℃等參數(shù)對(duì)海帶多糖進(jìn)行提取，并與酸提取法進(jìn)行比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)超聲波法中海帶多糖得率為10.26%，與酸提取法比較，不僅得率和多糖含量都有較大提高，而且提取時(shí)間大大縮短[10]。

1.6 微波法 微波法是一種頻率在300 MHz至300 GHz之間的電磁波，在微波交變電磁場(chǎng)作用下，極性物質(zhì)(包括水)引起強(qiáng)烈的極性振蕩，可導(dǎo)致電容性細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)帶擊穿破裂，或者細(xì)胞分子間氫鍵松弛等破壞，使組成生物體的基本單元細(xì)胞遭到嚴(yán)重破壞，從而加速多糖等物質(zhì)的浸出和擴(kuò)散。張海艷等利用微波法對(duì)海帶多糖進(jìn)行提取，結(jié)果顯示，當(dāng)微波功率480 W，提取時(shí)間3 min及料液比1∶20，此條件下海帶多糖得率最高[11]。利用微波法提取海帶多糖，與傳統(tǒng)熱浸提取方法比較，具有熱效率高、提取率高、升溫快速均勻、降低成本、對(duì)環(huán)境無害等優(yōu)勢(shì)。

2 海帶多糖成分研究進(jìn)展

多糖是海帶中的主要生物活性成分[12]，過去的10年里，海帶中活性多糖的提取一直是生物化學(xué)和藥理學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)[13-14]。海帶多糖主要存在于細(xì)胞內(nèi)及細(xì)胞外的介質(zhì)中，由褐藻膠、褐藻淀粉、褐藻糖膠、不同比例的半乳糖、木糖、葡萄糖醛酸及少量蛋白質(zhì)組成[15]。褐藻糖膠是一種細(xì)胞壁多糖，由不同數(shù)量的海藻糖、糖醛酸、半乳糖、木糖和硫酸根組成，褐藻糖膠具有多種潛在的藥用價(jià)值的生物活性，如抗凝血、抗腫瘤、抗炎、抗病毒及抗氧化等[16]。從海藻中獲得的硫酸化多糖據(jù)調(diào)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-瓊脂糖凝膠色譜柱從海帶多糖中分離出3種成分，這3種成分均由海藻糖、硫酸根及半乳糖組成，其中組分LF2中海藻糖、硫酸根、半乳糖三者比例為6∶1∶9[18]。Peng等利用水提法及DEAE-25A色譜柱分離純化得到一種新的海帶多糖WPS-2-1，分子量為80 kD，由甘露糖、鼠李糖、海藻糖按1.0∶2.3∶1.2組成，對(duì)A375和BGC823細(xì)胞具有顯著地抗腫瘤活性[19]。

3 海帶多糖藥用研究進(jìn)展

現(xiàn)代藥理研究表明，海帶多糖具有降血糖、降血脂、免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、抗氧化、抗病毒、抗凝血、抗動(dòng)脈粥樣硬化等多種生物學(xué)功效[20]。

3.1 降血脂和降血糖 徐新穎等用高脂飼料喂養(yǎng)Wistar大鼠誘導(dǎo)產(chǎn)生高脂血癥，海帶多糖干預(yù)治療，結(jié)果表明，海帶多糖具有良好的降血脂作用[21]。李福川等將海帶經(jīng)酶解，季胺鹽及乙醇分級(jí)沉淀，離子交換，凝膠層析等處理，從中逐級(jí)分離到3種多糖，粗多糖和FGS(巖藻半乳多糖硫酸酯)長(zhǎng)期給藥20 d，劑量每天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]。王庭欣等用不同劑量的海帶多糖作用于四氧嘧啶誘導(dǎo)的高血糖動(dòng)物模型，研究發(fā)現(xiàn)，海帶多糖組老鼠血糖值明顯低于高血糖模型組，顯示了海帶多糖具有良好的降血糖功效[23]。姜文等采用高脂飼料喂養(yǎng)并腹腔注射四氧嘧啶制備2型糖尿病動(dòng)物模型研究海帶多糖的降血糖功效，結(jié)果顯示，相比于模型組，海帶多糖治療組明顯降低了血糖濃度，而促進(jìn)了胰島素和胰淀素水平的升高，說明海帶多糖具有促進(jìn)胰島細(xì)胞分泌胰島素，緩減糖尿病的功效[24]。

3.2 免疫調(diào)節(jié) 詹林盛等研究發(fā)現(xiàn)，海帶多糖具有良好的免疫調(diào)節(jié)作用，能提高免疫低下小鼠胸腺、脾重量指數(shù)，促進(jìn)脾臟T、B淋巴細(xì)胞的增殖，并對(duì)體液免疫也有一定的促進(jìn)作用，從而改善機(jī)體的免疫功能[25]。徐榮杰等利用大鼠慢性阿霉素腎病模型評(píng)估海帶多糖的抗炎作用，結(jié)果顯示，海帶多糖能降低腎組織中IL-6、IL-8的表達(dá)，從而發(fā)揮抗炎性損傷治療作用[26]。

3.4 抗動(dòng)脈粥樣硬化 李春梅等發(fā)現(xiàn)，海帶多糖能夠降低血清TC、TG含量，減少高脂動(dòng)物動(dòng)脈內(nèi)膜斑塊面積及病變程度，顯示海帶多糖能夠抑制動(dòng)脈粥樣硬化的形成[30]。陳向凡等發(fā)現(xiàn)，海帶多糖對(duì)高脂飼料誘導(dǎo)的動(dòng)脈粥樣硬化具有明顯的保護(hù)作用，其通過降低血清TG、TC、LDL-C水平，且明顯抑制主動(dòng)脈ICAM-1、VCAM-1的表達(dá)，從而降低炎癥細(xì)胞對(duì)血管內(nèi)皮的黏附，起到對(duì)AS的保護(hù)作用[31]。

3.5 抗病毒與抗凝血 謝露等采用制備家兔動(dòng)一靜脈旁路血栓形成模型，測(cè)定CT、PT、APTT及血栓重量，評(píng)估海帶多糖抗凝血活性，結(jié)果顯示，海帶多糖能延長(zhǎng)CT、PT、APTT，抑制血小板的黏附性，從而有效地抑制血栓的形成[32]。

3.6 抗腫瘤 龐建明等研究發(fā)現(xiàn)，海帶多糖純化組分對(duì)荷Heps瘤株小鼠具有很好的抑瘤作用，且不影響老鼠的正常生長(zhǎng)[33]。徐中平等利用同位素標(biāo)記手段，發(fā)現(xiàn)海帶多糖能抑制人肺癌細(xì)胞(NKM)和肝癌細(xì)胞(SMMC)DNA、RNA、蛋白質(zhì)的合成，從而抑制其生長(zhǎng)[34]。Noda等利用小鼠艾氏腹水癌細(xì)胞研究海帶多糖的抗腫瘤活性，結(jié)果顯示，海帶多糖對(duì)腹水癌細(xì)胞有明顯的抑制作用，抑制率為57.6%[35]。

3.7 抗衰老 孔鵬等研究發(fā)現(xiàn)，海帶多糖能夠通過提高生物體內(nèi)抗氧化物酶(SOD、CAT)的活性，降低丙二醛含量達(dá)到抗衰老的作用[36]。楊偉麗等發(fā)現(xiàn)，海帶多糖能提高衰老小鼠的胸腺及脾指數(shù)，有保護(hù)免疫器官的作用，能明顯增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的吞噬能力，增強(qiáng)體內(nèi)抗氧化物酶活，顯示海帶多糖具有增強(qiáng)機(jī)體免疫及良好的抗衰老作用[37]。

3.8 保肝護(hù)肝 朱海波等以對(duì)四氯化碳致小鼠急性肝損傷研究海帶多糖對(duì)肝的保護(hù)作用，結(jié)果顯示，海帶多糖具有良好的保肝功能，其機(jī)理可能與提高機(jī)體的抗氧化能力有關(guān)[38]。

3.9 抗菌 Li等通過測(cè)定MIC值，發(fā)現(xiàn)海帶多糖對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌有明顯的抑制作用[39]。

4 展望

鑒于海帶多糖具有的降血糖、降血脂、免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、抗氧化、抗病毒、抗凝血、抗動(dòng)脈粥樣硬化等多種生物學(xué)功效，海帶多糖在藥品領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用前景。目前已開發(fā)出來的產(chǎn)品有日本東洋研究所研發(fā)的昆布復(fù)合片(又稱昆布多糖)，具有抗腫瘤、增強(qiáng)免疫和保護(hù)腎臟的作用。

此外，海帶多糖除了在藥品方面具有廣泛應(yīng)用前景外，也可以應(yīng)用到食品領(lǐng)域中。王秀娟等以海帶多糖為原料，采用正交法確定海帶多糖飲料的配方，將其配制成飲料[40]。海帶多搪飲料的最佳配方為，海帶多糖提取液濃度為50%，柑橘汁濃度為10%，檸檬酸濃度為0.3%，蘋果香精濃度為1.5%。該飲料為淺橙黃色，味感柔和、酸甜適口，具有獨(dú)特的香味。

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Research Advances on Medicinal Value ofLaminariajaponicaPolysaccharide

XUE Lei

(School of Biotechnology and Food Engineering, Hefei University of Technology, Hefei, Anhui 230009)

The extraction, composition and medicinal value ofLaminariajaponicapolysaccharide were summarized.Laminariajaponicapolysaccharide 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.

Laminariajaponica; Polysaccharide; Extraction; Medicinal value

薛磊(1989- )，男，山西忻州人，碩士研究生，研究方向：生物資源綜合利用。

2015-04-27

S 986.2

A

0517-6611(2015)17-388-03