彭雍博，汪秋寬,任丹丹,宋悅凡

( 大連海洋大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，國(guó)家海藻加工技術(shù)研發(fā)分中心，遼寧水產(chǎn)品加工及綜合利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，遼寧 大連 116023 )

銅藻主要活性物質(zhì)的提取及其功能

彭雍博，汪秋寬,任丹丹,宋悅凡

( 大連海洋大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，國(guó)家海藻加工技術(shù)研發(fā)分中心，遼寧水產(chǎn)品加工及綜合利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，遼寧 大連 116023 )

銅藻；提取工藝；生物活性

銅藻(Sargassumhorneri)又名丁香屋、草茜、竹茜菜，隸屬于褐藻門(mén)、馬尾藻屬，是北太平洋西部特有的暖溫帶海藻，主要分布于我國(guó)遼寧、浙江、福建以及廣東等地[1]。銅藻黃褐色、樹(shù)狀、枝葉繁茂，是淺海區(qū)海藻場(chǎng)的主要連片大型褐藻，常被稱為“海中森林”[2-3]。作為單年生藻類(lèi)，銅藻成熟時(shí)間隨季節(jié)而提前或推遲，我國(guó)東部沿海銅藻的成熟期多集中于3—5月[4-5]?，F(xiàn)階段銅藻研究的熱點(diǎn)是資源調(diào)查及其形態(tài)學(xué)、生活史、人工增殖和繁殖等，而生物活性物質(zhì)的提取和活性研究及應(yīng)用卻鮮有報(bào)道[6-8]。

在近岸,銅藻形成的海洋生態(tài)海藻場(chǎng)支撐著數(shù)量眾多、種類(lèi)多樣的生物資源，是許多魚(yú)類(lèi)和小型無(wú)脊椎動(dòng)物良好的索餌場(chǎng)、棲息地和庇護(hù)所，被海洋生態(tài)學(xué)家列為人工魚(yú)礁、淺海潮間帶修復(fù)的首選[9-11]。但近年我國(guó)海域環(huán)境嚴(yán)重惡化，銅藻的生物量也不斷下降，甚至出現(xiàn)海藻場(chǎng)成片消失[12]。這主要是因?yàn)榕欧诺墓I(yè)及生活廢水中含有大量的硫化物和氮化物降低了海水pH值[13-14]。低pH條件下銅藻孢子、幼體的存活率降低，畸形發(fā)育、生長(zhǎng)或不能正常存活[15]。同時(shí)海水污染使近海水體CO2含量、透光率與溫度改變，顯著影響銅藻生長(zhǎng)。低CO2含量和低光照條件下，銅藻的生長(zhǎng)比高CO2含量和強(qiáng)光照下葉片數(shù)量少、株高較低且生長(zhǎng)發(fā)育遲緩；低溫條件抑制了銅藻的正常發(fā)育及個(gè)體生長(zhǎng)[16-17]。分子生物學(xué)鑒定則發(fā)現(xiàn)，不同地域的銅藻種群的基因雖然有一定的交流，但種群的遺傳多樣性呈現(xiàn)出衰退趨勢(shì)，因此種群基因交流不暢也已成為威脅我國(guó)銅藻生長(zhǎng)的關(guān)鍵因素[18-19]。

銅藻含有混合多糖(褐藻膠、褐藻糖膠及褐藻淀粉)、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、維生素、氨基酸、纖維素、半纖維素、礦物質(zhì)、甾醇類(lèi)和萜類(lèi)化合物等[20-21]，是海藻工業(yè)的優(yōu)質(zhì)原料，在醫(yī)藥、食品、飼料和有機(jī)肥料中具有較高的應(yīng)用價(jià)值[22-24]。根據(jù)《中華本草》和《廣東中藥志》記載，銅藻常作為中藥治療水腫、咳嗽、甲狀腺腫大等疾病[25-26]，但開(kāi)發(fā)利用尚處于初級(jí)階段，利用率極低，造成了銅藻資源的浪費(fèi)[27]?；谏鲜隹紤]，筆者整理和總結(jié)了近年國(guó)內(nèi)外關(guān)于銅藻多糖、巖藻黃質(zhì)和纖維素等生物活性物質(zhì)提取工藝的資料，闡述了銅藻源物質(zhì)生物活性的研究現(xiàn)狀與應(yīng)用，并展望了銅藻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，以期為銅藻生物活性物質(zhì)的提取及研究提供參考。

1 銅藻多糖提取工藝及其功能研究

銅藻中含有多種多糖，其中褐藻膠和褐藻糖膠是銅藻細(xì)胞壁的填充物質(zhì)；海帶淀粉則存在于細(xì)胞質(zhì)中。三者在結(jié)構(gòu)上也不相同：褐藻膠是由糖醛酸結(jié)合成的線型聚合物，褐藻糖膠是由褐藻糖結(jié)合成的含硫酸基多糖，而海帶淀粉則是以葡萄糖組成的葡聚糖。褐藻糖膠中的硫酸基多糖具有抗病毒、抗炎癥、抗氧化、抗凝血、抗腫瘤和免疫調(diào)節(jié)等多重功效，一直是學(xué)術(shù)界研究的熱點(diǎn)。

1.1 銅藻多糖提取工藝

海藻多糖的提取一般采用水提法、堿提法和酸提法。這些方法工藝簡(jiǎn)單、操作方便、成本低廉，但提取率低、純度不高、活性損失大、提取時(shí)間長(zhǎng)，限制了海藻多糖的工業(yè)化生產(chǎn)[28]。因而，常采用一些輔助提取技術(shù)，如超聲波或微波輔助法、酶解法等，有效提高海藻多糖的提取效率。

熱水浸提法是海藻多糖較常用的提取方法。該法以水為提取劑，主要考慮料液比、浸提溫度、提取時(shí)間、提取次數(shù)等因素對(duì)多糖提取率的影響[29]。顧麗霞等[30]通過(guò)單因素與正交試驗(yàn)優(yōu)化了銅藻多糖的水提法提取工藝。結(jié)果表明，此法顯著影響銅藻多糖提取率的因素為提取溫度和提取時(shí)間，其次為料液比。其最優(yōu)的提取工藝參數(shù)為:料液比1∶20(g/mL)、60 ℃下提取3 h，提取率4.59%。

目前常以熱水浸提法為基礎(chǔ)，利用超聲波的空化效應(yīng)增大介質(zhì)分子的運(yùn)動(dòng)速度，使可溶性活性成分迅速溶出。該方法為常溫常壓操作，活性成分損失少、提取效率高[31-32]。楊君等[33]根據(jù)響應(yīng)面分析及Design-Expert軟件優(yōu)化發(fā)現(xiàn)，超聲時(shí)間為顯著變化因素，超聲輔提法的多糖提取率隨時(shí)間的增加而上升，而振動(dòng)頻率與物料比對(duì)提取率的影響不顯著。超聲波輔助提取的最佳條件為：水料比為56.7(mL/g)，超聲功率為480 W，提取時(shí)間為25 min，占空比為1∶1。多糖提取率達(dá)到10.82%，有效提高了多糖提取率。

微波輔助提取法利用了微波擁有強(qiáng)大的細(xì)胞穿透能力和在常溫下抽提熱敏性有效成分極為有效的特點(diǎn)[34]。此法操作方便、節(jié)約時(shí)間、效率高、無(wú)污染，但對(duì)多糖活性會(huì)造成一定程度的損失[35]。邵平等[36]研究了銅藻多糖微波輔提工藝，并通過(guò)響應(yīng)面法優(yōu)化得出微波輔提法的主要影響因素效應(yīng)關(guān)系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，各因素的影響顯著程度為水料比>提取溫度>提取時(shí)間，其最佳工藝條件為：液料比為65∶1(mL/g)時(shí)，在72 ℃條件下提取39 min，銅藻多糖的提取率高達(dá)12.02%。

酶提法工藝技術(shù)溫和，有利于保護(hù)產(chǎn)物活性，環(huán)保低能耗，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。此法利用纖維素酶和蛋白酶破壞海藻細(xì)胞壁，使細(xì)胞壁軟化、膨脹、孔隙變大，提高胞內(nèi)多糖的流出率，被廣泛應(yīng)用于植物多糖提取[37]。劉麗佳等[38]探索了提取溫度、pH、加酶量和時(shí)間4個(gè)因素對(duì)銅藻多糖提取率的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，提取溫度與時(shí)間為主要因素，其次依次為pH、加酶量和時(shí)間。銅藻多糖酶解輔助提取法的最佳工藝條件為：酶解70 min，加酶量(纖維素酶∶中性蛋白酶=2∶1，質(zhì)量比)2%，pH 4.0，溫度60 ℃。相較于水提法，多糖提取率提高了22.22%。

上述提取方法銅藻多糖提取率的差異較大，其主要原因,一是銅藻多糖屬于極性大分子化合物，不同水溫和pH 對(duì)多糖結(jié)構(gòu)破壞明顯，且多糖的提取率與提取次數(shù)呈正相關(guān)，提取次數(shù)越多提取率越高；二是處理作為多糖提取過(guò)程中的關(guān)鍵步驟，不同處理措施，差異顯著，超聲波和微波技術(shù)應(yīng)用于多糖的提取，穿透性強(qiáng)，激發(fā)細(xì)胞劇烈振動(dòng)，使細(xì)胞開(kāi)裂、破碎，有利于多糖的釋放。

1.2 銅藻多糖生物活性研究

銅藻多糖生物學(xué)活性研究的另一熱點(diǎn)是提高免疫力及抗病毒活性。李偉等[42]在體外和體內(nèi)試驗(yàn)證明，銅藻多糖既能顯著增強(qiáng)NK細(xì)胞殺傷活性、促進(jìn)腹腔巨噬細(xì)胞的吞噬能力和細(xì)胞毒性，也能顯著促進(jìn)小鼠脾臟T、B淋巴細(xì)胞的增殖能力，調(diào)節(jié)免疫活性，但在體外試驗(yàn)中不同的多糖組分具有不同的免疫活性。Kim等[43]探索了銅藻脂多糖對(duì)巨噬細(xì)胞RAW 264.7的抗炎癥調(diào)節(jié)機(jī)制， 發(fā)現(xiàn)銅藻脂多糖不僅可以誘導(dǎo)激活機(jī)體巨噬細(xì)胞的增殖分化，加強(qiáng)機(jī)體自身免疫力，間接發(fā)揮免疫作用；還可以直接抑制 ERK、 p-p38和NF-Κb等炎癥因子的產(chǎn)生和炎癥基因的表達(dá)，以達(dá)到抗炎目的。Barros等[44]的研究發(fā)現(xiàn)，銅藻多糖不僅對(duì)感染初期的巨細(xì)胞病毒和免疫缺陷Ⅰ型病毒有抗病毒功效，而且能抵抗處于復(fù)制階段的病毒。Preeprame的團(tuán)隊(duì)[45]則從銅藻中提取巖藻聚糖硫酸酯并制備出多種衍生物，作用于皰疹Ⅰ型病毒以研究銅藻多糖的抗病毒效果。結(jié)果表明，銅藻多糖具有與Na-HOR類(lèi)似的病毒抑制功效，可以用于抗皰疹病毒藥物制備；但這種抗病毒活性隨銅藻收獲季節(jié)不同而顯著不同，仍需進(jìn)一步研究。

近些年來(lái)，很多研究關(guān)注了銅藻多糖的抗腫瘤活性。Ermakova等[46]在長(zhǎng)期的抗腫瘤藥物研究中發(fā)現(xiàn)，從銅藻中分離的3種巖藻聚糖硫酸酯對(duì)人類(lèi)黑色素瘤和結(jié)腸腫瘤細(xì)胞具有良好的抑制效果，而且這種抗腫瘤功效與多糖自身的取代基團(tuán)無(wú)直接關(guān)聯(lián)。此外，銅藻多糖還可以誘導(dǎo)人結(jié)腸癌 DLD 細(xì)胞凋亡，結(jié)腸癌DLD細(xì)胞的被抑制效果與銅藻多糖的添加劑量呈正相關(guān)[47]。但現(xiàn)階段對(duì)銅藻提取物抗腫瘤活性的研究多為體外細(xì)胞試驗(yàn)，體內(nèi)活性尚未見(jiàn)報(bào)道。銅藻多糖的其他功能性研究還包括其具有預(yù)防骨質(zhì)疏松的活性。Yamaguchi[48]自銅藻中提取出一種具有預(yù)防骨質(zhì)疏松癥的物質(zhì)。這種物質(zhì)中含有大量的褐藻多糖，能刺激機(jī)體成骨細(xì)胞的形成，影響體外骨吸收的因子產(chǎn)生抑制作用，增加骨密度，預(yù)防骨質(zhì)疏松。在銅藻提取物與裙帶菜(Undariapinnatifida)、孔石莼(Ulvapertusa)等海洋藻類(lèi)的對(duì)比試驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)銅藻提取物具有最好的抗骨質(zhì)疏松效果，對(duì)糖尿病Ⅰ型動(dòng)物模型骨丟失有預(yù)防作用，有助于改善肥胖型糖尿病患者的骨質(zhì)疏松癥[49]。

2 銅藻其他生物活性物質(zhì)提取工藝及其功能研究

2.1 銅藻巖藻黃質(zhì)與膳食纖維提取工藝

巖藻黃質(zhì)又名巖藻黃素、褐藻黃素，屬于類(lèi)胡蘿卜素中的葉黃素類(lèi)脂溶性色素，在褐藻綱、硅藻綱、金藻綱、定鞭藻綱中廣泛分布，特別是在褐藻中巖藻黃質(zhì)的含量比胡蘿卜素和葉黃素的總量還要高。巖藻黃質(zhì)最初作為著色劑添加到食品中，后來(lái)發(fā)現(xiàn)它是一種天然抗氧化劑，遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)抗氧化劑維生素C和維生素E，作為營(yíng)養(yǎng)保健品有效成分逐漸得到認(rèn)可。巖藻黃質(zhì)結(jié)構(gòu)中含有多個(gè)共軛雙鍵，還有羥基、羧基，既可發(fā)生分子間的酯化反應(yīng)，也可能產(chǎn)生分子內(nèi)部的綜合成環(huán)，雙鍵使得巖藻黃質(zhì)分子在高溫條件下穩(wěn)定性較差[50]。近些年對(duì)高純度巖藻黃素的提取工藝技術(shù)鮮有報(bào)道，制約了巖藻黃素的應(yīng)用開(kāi)發(fā)。因巖藻黃素是脂溶性色素，能溶于石油醚、丙酮、甲醇等有機(jī)溶劑，胡永東等[51]專門(mén)設(shè)計(jì)了銅藻巖藻黃質(zhì)有機(jī)溶劑提取法，并通過(guò)正交試驗(yàn)和響應(yīng)面法優(yōu)化了銅藻巖藻黃質(zhì)提取工藝，發(fā)現(xiàn)其顯著影響因素為：提取溫度>液料比>時(shí)間，且提取溫度和液料比的交互作用影響最為顯著。最佳提取工藝條件為：溫度70 ℃，127 min，提取液料比68.3(mL/g)，巖藻黃質(zhì)提取率為0.72 mg/g。

膳食纖維是銅藻含量最高的成分。按溶解性, 膳食纖維分為可溶性膳食纖維和不溶性膳食纖維。膳食纖維被現(xiàn)代醫(yī)學(xué)和營(yíng)養(yǎng)學(xué)認(rèn)定為“第七營(yíng)養(yǎng)素”，對(duì)銅藻膳食纖維的關(guān)注也逐步提高。膳食纖維對(duì)防治多種疾病具有積極作用，其生理功能的高低，除與原料選取有關(guān)外，還與加工方法密切相關(guān)。植物細(xì)胞壁主要由纖維素、半纖維素、果膠、木質(zhì)素等組成，它們之間的鏈接方式或者鑲嵌，或者抱合，所以用單一酶難以徹底降解植物細(xì)胞壁，使內(nèi)容物不能完全釋放[52]。用復(fù)合酶能有效破壞細(xì)胞壁骨架結(jié)構(gòu)，將纖維素降解成葡萄糖，促使細(xì)胞內(nèi)活性成分溶出[37]。朱亞珠等[53]基于上述考慮研究了銅藻膳食纖維復(fù)合酶處理提取工藝，采用正交試驗(yàn)優(yōu)化銅藻中膳食纖維提取工藝。結(jié)果表明，纖維素酶量和酶解時(shí)間是影響提取率的主要因子，其次是蛋白酶用量；在此工藝條件下銅藻膳食纖維產(chǎn)率達(dá)35.4%，其膨脹力和持水力功能性指標(biāo)分別為85.8(mL/g)和4220.0%。因此，酶解法提取銅藻膳食纖維是一種有效、活性強(qiáng)、有廣闊發(fā)展前景的提取工藝。

2.2 銅藻其他生物活性物質(zhì)功能研究

銅藻色素類(lèi)物質(zhì)生物活性較強(qiáng)，對(duì)其活性的研究逐漸增多。胡永東[54]研究了銅藻中巖藻黃質(zhì)的抗炎功效，表明此物質(zhì)可以通過(guò)抑制促炎因子TNF-α、IL-6的釋放和提高抑炎因子IL-10的水平起到保護(hù)及修復(fù)炎癥損傷細(xì)胞的作用；在相同劑量下巖藻黃質(zhì)的抗炎癥效果較銅藻多糖更佳。肖湘等[55]還研究了銅藻黑色素清除活性氧和抑制脂質(zhì)過(guò)氧化的活性。源于銅藻中的黑色素是一種黃酮類(lèi)色素，可作為自由基的受體阻斷自由基連鎖反應(yīng)，對(duì)氧自由基和羥自由基均有良好的清除作用，能明顯地抑制卵黃脂蛋白PUFA 的過(guò)氧化。

褐藻多酚是另一種具有強(qiáng)抗氧化活性的物質(zhì)，可能因其多與褐藻中其他物質(zhì)結(jié)合在一起，研究其分離難度較大[56]。Luo等[57]分別采用水、石油醚、丁醇和乙酸乙酯萃取銅藻多酚粗品(氯仿/甲醇提取)，結(jié)果乙酸乙酯提取的多酚物質(zhì)不僅多酚含量最高(27.66%)，而且其多酚具有最高的DPPH自由基和羥自由基清除能力，清除率分別為76.68%和69.32%。許亞如[58]則用70%的乙醇直接抽提銅藻多酚，結(jié)果銅藻中含有豐富的褐藻多酚，其含量高達(dá)6662.8 mg/kg，其DPPH和ABTS自由基清除率及FRAP值分別為51.32%、85.88%和351 mmol/kg，抗氧化能力遠(yuǎn)高于同一水平下提取的泡葉藻褐藻多酚。這些結(jié)果都表明，銅藻多酚是一種潛在的天然抗氧化劑。

銅藻中還存在少量的甾醇類(lèi)與總萜類(lèi)物質(zhì)，其生物活性也引起了科學(xué)家們的關(guān)注。Zhao等[59]采用經(jīng)典的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，總甾醇和β-谷甾醇能顯著增加小鼠大腦內(nèi)去甲腎上腺素、血清素和羥吲哚乙酸代謝物的含量；這表明銅藻甾醇可能是通過(guò)這些神經(jīng)遞質(zhì)發(fā)揮抗抑郁活性。銅藻總萜類(lèi)物質(zhì)的抗抑郁活性試驗(yàn)結(jié)果顯示，與空白組相比，低、中、高劑量的三組銅藻總萜提取物均能不同程度提高小鼠小腦血清素含量(P<0.05或P<0.01)，呈現(xiàn)出劑量依賴性[60]。

隨著對(duì)銅藻各組分的研究不斷深入，一些新的生物活性也相繼報(bào)道，如銅藻提取物還具有抗輻射[61]、抗過(guò)敏[62]、抗菌[63]等生物學(xué)活性。

3 銅藻的其他應(yīng)用研究

近些年用海藻多糖和甘露醇生物發(fā)酵制備乙醇的研究較多。海藻中提取的褐藻淀粉、甘露醇、褐藻酸以及粗纖維都能用于生物乙醇的開(kāi)發(fā)[64]。目前，銅藻是褐藻糖膠、褐藻淀粉和褐藻膠等的重要來(lái)源，尤其是褐藻酸鈉在銅藻中的含量最高(約31%)[65]。銅藻富含纖維素，利用銅藻發(fā)酵生產(chǎn)生物乙醇具有良好前景[66]。蔣媛媛等[67]在用稀硫酸預(yù)處理銅藻的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)研究了非等溫同步糖化發(fā)酵銅藻制備生物乙醇的技術(shù)，最終乙醇產(chǎn)率達(dá)到7.80%，表明銅藻是一種潛在的制備生物乙醇的原料。

作為富含多種生物活性物質(zhì)的褐藻，銅藻因含有豐富的植物生長(zhǎng)素、赤霉素、類(lèi)細(xì)胞分裂和多酚化合物及抗生素類(lèi)等天然生物活性成分，能夠增強(qiáng)植物光合作用和根系的發(fā)育，促進(jìn)作物的新陳代謝，提高作物抗逆性和免疫力[68]。此外，銅藻中的多糖類(lèi)物質(zhì)能螯合土壤中的金屬離子形成高分子量復(fù)合物，改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)。武冬雪等[69]研究發(fā)現(xiàn)，銅藻提取液可提高多種中草藥種子的萌發(fā)率、發(fā)芽指數(shù)及發(fā)芽勢(shì)，促進(jìn)幼苗生長(zhǎng)。檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，銅藻提取液可顯著提高月見(jiàn)草(Oenotherabiennis)葉片和根系的鮮質(zhì)量，植物葉片中類(lèi)胡蘿卜素含量及葉綠素a 與葉綠素b 的比值也有一定程度的上升；還可以降低葉綠素b 含量，改善植物光合作用水平[70]。

銅藻還可用于生物吸附劑。傳統(tǒng)的去除水體重金屬及其他污染物的材料普遍成本高、重金屬難以回收，而生物吸附法則具有比傳統(tǒng)方法成本低、效率高、無(wú)二次污染和利于改善生態(tài)環(huán)境等特點(diǎn)[71]，在種類(lèi)繁多的生物質(zhì)中海藻是公認(rèn)的優(yōu)質(zhì)生物吸附劑[72]。曾淦寧等[73-74]分別采用熱水、ZnCl2和H3PO4法制備高比表面積銅藻基活性炭，除污性能檢測(cè)結(jié)果表明，3種方法制備的銅藻基活性炭吸附性能明顯優(yōu)于其他大型海藻原料制備的活性炭，有效補(bǔ)充傳統(tǒng)陸地活性炭材料。Angelova等[75]以銅藻基活性炭作為載體，借用微波技術(shù)合成氧化鐵納米微粒，二階模型和吸附的熱力學(xué)結(jié)果表明，在低于90 min吸附時(shí)間內(nèi)，銅藻吸附劑對(duì)5種水溶性染料均有較高的吸附能力，特別是吖啶橙和孔雀石綠，其吸附率分別高達(dá)193.8 mg/g和110.4 mg/g。眾多研究結(jié)果表明，銅藻是一種吸附容量大、安全有效、發(fā)展?jié)摿薮蟮纳逃梦絼┰蟍76-77]。

4 銅藻應(yīng)用研究的前景

在加快發(fā)展海洋產(chǎn)業(yè)的二十一世紀(jì)，人們對(duì)褐藻的研究已不僅僅局限于養(yǎng)殖技術(shù)和生態(tài)學(xué)調(diào)查，如何利用豐富的銅藻資源，低成本、高效益的提取和分離海藻生物活性物質(zhì)，探索銅藻在醫(yī)藥保健、工農(nóng)業(yè)、日化等領(lǐng)域的潛在應(yīng)用價(jià)值，必然發(fā)展成為海洋開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)方向。同時(shí)也需指出，近海水體污染和生長(zhǎng)區(qū)域封閉導(dǎo)致的銅藻生長(zhǎng)速度放緩、基因交流不暢、藻床退化等現(xiàn)象，需要廣大科研工作者和社會(huì)的高度重視。此外，海藻提取物提取率和純度低，有效利用率遠(yuǎn)不及歐美、日韓等發(fā)達(dá)國(guó)家，制約了我國(guó)海藻產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)提取工藝和探索多種提取分離技術(shù)聯(lián)用是短時(shí)間大幅提升我國(guó)銅藻產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力最有效的措施之一。

[1] 陳軍, 王寅初, 余秋瑢,等. 綠潮暴發(fā)期間我國(guó)青島漂浮銅藻的分子鑒定[J]. 生物學(xué)雜志, 2016, 33(1):39-42.

[2] Hu Z M, Uwai S, Yu S, et al. Phylogeographic heterogeneity of the brown macroalgaSargassumhorneri(Fucaceae) in the northwestern Pacific in relation to late Pleistocene glaciation and tectonic configurations[J]. Molecular Ecology, 2011, 20(18):3894-3909.

[3] Oh S J, Kang I J. Subtidalmarine algal community of Jisepo in Geoje, Korea[J]. Journal of the Faculty of Agriculture Kyushu University, 2009, 54(2):339-345.

[4] Murakami K, Yamaguchi Y, Sugawa-Katayama Y, et al. Effect of water depth on sasonal variation in the chemical composition of akamoku,Sargassumhorneri(Turner) C. Agardh[J]. Natural Resources, 2016, 7(4):147.

[5] Mikami A, Komatsu T, Aoki M, et al. Seasonal changes in growth and photosynthesis-light curves ofSargassumhorneri(Fucales, Phaeophyta) in Oura Bay on the Pacific coast of central Honshu, Japan[J]. La Mer, 2006(44):109-118.

[6] Ren J R, Yang R, He Y Y, et al. Genetic variation ofSargassumhorneripopulations detected by inter-simple sequence repeats[J]. Genetics and Molecular Research, 2015, 14(1):619-625.

[7] Shan T, Pang S, Li J, et al. Isolation and characterization of eight novel microsatellite loci from the brown algaSargassumhorneri[J]. Journal of Applied Phycology, 2015, 27(6):2419-2421.

[8] Abe H, Komatsu T, Kokubu Y, et al. Invertebratefauna associated with floatingSargassumhorneri(Fucales:Sargassaceae) in the East China Sea[J]. Species Diversity, 2013(18):75-85.

[9] Komatsu T, Fukuda M, Mikami A, et al. Possible change in distribution of seaweed,Sargassumhorneri, in northeast Asia under A2 scenario of global warming and consequent effect on some fish[J]. Marine Pollution Bulletin, 2014, 85(2):317-324.

[10] Choi C G, Kim H G, Sohn C H. Transplantation of young fronds ofSargassumhornerifor construction of seaweed beds[J]. Korean Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 2003, 36(5):469-473.

[11] 蔣日進(jìn),章守宇,畢遠(yuǎn)新,等.枸杞島海藻場(chǎng)小型無(wú)脊椎動(dòng)物的食物來(lái)源[J]. 水產(chǎn)學(xué)報(bào), 2015, 39(10):1487-1498.

[12] 畢遠(yuǎn)新,章守宇,吳祖立.枸杞島銅藻種群分布的季節(jié)變化[J]. 生態(tài)學(xué)雜志, 2013, 32(5):1255-1259.

[13] Doney S C, Mahowald N, Lima I, et al. Impact of anthropogenic atmospheric nitrogen and sulfur deposition on ocean acidification and the inorganic carbon system [J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2007, 104(37):11458-14580.

[14] Doney S C. The growing human footprint on coastal and open-ocean biogeochemistry [J]. Science, 2010, 328(5985):1512-1516.

[15] 陳自強(qiáng),孫慶海,陳全震,等.酸脅迫對(duì)銅藻早期生長(zhǎng)階段的影響[J].生態(tài)毒理學(xué)報(bào), 2013, 8(6):864-870.

[16] 包楠?dú)W,史定剛,關(guān)萬(wàn)春,等.CO2及光強(qiáng)對(duì)南麂列島銅藻生長(zhǎng)的影響[J].浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2014(3):649-655.

[17] Jun P S, Liu F, Shan T F, et al. Cultivation of the brown algaSargassumhorneri:sexual reproduction and seedling production in tank culture under reduced solar irradiance in ambient temperature[J]. Journal of Applied Phycology, 2009, 21(4):413-422.

[18] 張鵬,蔡一凡,王鐵桿,等.浙江沿海不同地理群體銅藻Sargassumhorneri的AFLP分析[J].浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2015, 27(9):1586-1592.

[19] Liu F, Pang S, Li X, et al. Complete mitochondrial genome of the brown algaSargassumhorneri(Sargassaceae, Phaeophyceae):genome organization and phylogenetic analyses[J]. Journal of Applied Phycology, 2015, 27(1):469-478.

[20] Berlese D B,Botton L,Weimnann A R，et al. Effect of a brown seaweed (Laminariadigitata) extract containing laminarin and fucoidan on the quality and shelf-life of fresh and cooked minced pork patties[J]. Meat Science, 2013, 94(5):304-311.

[21] Murakami K, Yamaguchi Y, Noda K, et al. Seasonal variation in the chemical composition of a marine brown alga,Sargassumhorneri(Turner) C. Agardh[J]. Journal of Food Composition and Analysis, 2011, 24(2):231-236.

[22] 關(guān)萬(wàn)春,陳亨,王鐵桿,等.陽(yáng)光紫外輻射對(duì)銅藻的生長(zhǎng)及熒光參數(shù)的影響[J].水產(chǎn)學(xué)報(bào),2016,40(1):83-91.

[23] Suyeon K, Honggu J. Evaluation of adjuvant effects of fucoidan for improving vaccine efficacy[J]. Journal of Veterinary Science, 2014, 16(2):145-150.

[24] Kadam S U,Tiwari B K,ODonnell C P. Application of novel extraction technologies for bioactives from marine algae[J]. Journal of Agricultural & Food Chemistry, 2013, 61(20):4667-4675.

[25] 陳震,劉紅兵.馬尾藻的化學(xué)成分與生物活性研究進(jìn)展[J].中國(guó)海洋藥物，2012,31(5):41-51.

[26] Liu L N, Michael H, Stephen M,et al.Towards a better understanding of medicinal uses of the brown seaweedSargassumin traditional Chinese medicine:a phytochemical and pharmacological review[J].Journal of Ethnopharmacology, 2012 (142):591-619.

[27] 方玉春. 中國(guó)藥用馬尾藻資源調(diào)查及開(kāi)發(fā)利用建議[J]. 中藥材, 2013, 36(8):1241-1244.

[28] 田鑫, 李秀霞, 吳科陽(yáng),等. 海藻多糖提取純化及生物活性的研究進(jìn)展[J]. 食品與發(fā)酵科技, 2015, 51(6):81-85.

[29] 劉振鋒,戴圣佳,呂衛(wèi)金,等.褐藻多糖硫酸酯的生物活性與提取技術(shù)研究進(jìn)展[J].食品與藥品,2015,17(1):71-75.

[30] 顧麗霞,劉麗佳,何淑婷,等.銅藻多糖水提法工藝優(yōu)化及其抗氧化活性研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2014,42(29):10139-10141.

[31] Kadam S U, Tiwari B K, Smyth T J, et al. Optimization of ultrasound assisted extraction of bioactive components from brown seaweedAscophyllumnodosumusing response surface methodology[J]. Ultrasonics Sonochemistry, 2015(23):308-316.

[32] Vilkhu K, Mawson R, Simons L, et al. Applications and opportunities for ultrasound assisted extraction in the food industry—a review [J]. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 2008, 9(2):161-169.

[33] 楊君,黃芳芳,葉超凡,等.銅藻多糖的提取工藝優(yōu)化及其保潤(rùn)性能[J]. 煙草科技,2013,309(4):37-41.

[34] Gao S, Han W, Deng X. Study of the mechanism of microwave-assisted extraction ofMahoniabealei(Fort.) leaves andChrysanthemummorifolium(Ramat.) petals[J]. Flavour & Fragrance Journal, 2004, 19(3):244-250.

[35] Rodriguez-Jasso R M, Mussatto S I, Pastrana L, et al. Microwave-assisted extraction of sulfated polysaccharides (fucoidan) from brown seaweed [J]. Carbohydrate Polymers, 2011, 86(3):1137-1144.

[36] 邵平, 劉佳, 王歐麗, 等. 銅藻多糖微波輔提工藝優(yōu)化及其抗氧化活性研究[J]. 核農(nóng)學(xué)報(bào), 2014, 28(6):1062-1069.

[37] Wijesinghe W A J P, Jeon Y J. Enzyme-assistant extraction (EAE) of bioactive components:a useful approach for recovery of industrially important metabolites from seaweeds:a review[J]. Fitoterapia, 2012, 83(1):6-12.

[38] 劉麗佳,何淑婷,姜露,等.銅藻粗多糖酶法提取工藝的優(yōu)化及其抗氧化活性研究[J].浙江海洋學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)版, 2013,32(6):503-507.

[39] Shao P, Chen X, Sun P. Chemical characterization, antioxidant and antitumor activity of sulfated polysaccharide fromSargassumhorneri[J]. Carbohydrate Polymers, 2014(105):260-269.

[40] Athukorala Y, Jung W K, Vasanthan T, et al. An anticoagulative polysaccharide from an enzymatic hydrolysate ofEckloniacava[J]. Carbohydrate Polymers, 2006, 66(2):184-191.

[41] Athukorala Y, Lee K W, Kim S K, et al. Anticoagulant activity of marine green and brown algae collected from Jeju Island in Korea[J]. Bioresource Technology, 2007, 98(9):1711-1716.

[42] 李偉. 銅藻多糖的純化、結(jié)構(gòu)及免疫活性的研究[D]. 溫州：溫州大學(xué), 2015.

[43] Kim M E, Jung Y C, Jung I, et al. Anti-inflammatory effects of ethanolic extract fromSargassumhorneri(Turner) C. Agardh on lipopolysaccharide-stimulated macrophage activation via NF-κB pathway regulation [J]. Immunological Investigations, 2014, 44(2):1-10.

[44] Barros C D S, Teixeira V L, Paix?o I C N P. Seaweeds with anti-herpes simplex virus type 1 activity[J]. Journal of Applied Phycology, 2015, 27(4):1623-1637.

[45] Preeprame S, Hayashi K, Lee J B, et al. A novel antivirally active fucan sulfate derived from an edible brown alga,Sargassumhorneri[J]. Chemical & Pharmaceutical Bulletin, 2001, 49(4):484-485.

[46] Ermakova S, Sokolova R, Kim S M, et al. Fucoidans from brown seaweedsSargassumhornery,Ecloniacava,Costariacostata:structural characteristics and anticancer activity[J]. Applied Biochemistry & Biotechnology, 2011, 164(6):841-850.

[47] Ping S, Jia L, Chen X, et al. Structural features and antitumor activity of a purified polysaccharide extracted fromSargassumhorneri[J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2015(73):124-130.

[48] Yamaguchi M. Marine algaSargassumhornericomponent and bone homeostasis:role in osteoporosis prevention[J]. Int J Food Sci Nutr Diet, 2013, 2(1):9-14.

[49] Yamaguchi M.Marine algaSargassumhorneriactive component:prevention of obese diabetic bone loss[J]. Integr Food Nutr Metab, 2014, 1(1):1-6.

[50] 紀(jì)明侯. 海藻化學(xué)[M]. 北京：科學(xué)出版社,1997.

[51] 胡永東,吳檸,李易珍,等.銅藻巖藻黃質(zhì)的提取工藝優(yōu)化[J].浙江海洋學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2014,33(6):501-505,510.

[52] Wijesinghe W, Athukorala Y, Jeon Y J. Effect of anticoagulative sulfated polysaccharide purified from enzyme-assistant extract of a brown seaweedEckloniacavaon Wistar rats[J]. Carbohydrate Polymers, 2011, 86(2):917-921.

[53] 朱亞珠,郝云彬.銅藻膳食纖維提取條件的研究[J].浙江海洋學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2008,27(2):151-155.

[54] 胡永東. 銅藻巖藻黃質(zhì)的制備及其抗氧化、免疫調(diào)節(jié)活性研究[D]. 舟山：浙江海洋學(xué)院, 2015.

[55] 肖湘, 盧剛, 張捷,等. 黑色食品色素清除活性氧功效及抗氧化活性[J]. 藥物生物技術(shù), 2000, 7(2):112-115.

[56] Tierney M S, Smyth T J, Rai D K, et al. Enrichment of polyphenol contents and antioxidant activities of Irish brown macroalgae using food-friendly techniques based on polarity and molecular size[J]. Food Chemistry, 2013, 139(1/4):753-761.

[57] Luo H Y, Wang B, Yu C G, et al. Evaluation of antioxidant activities of five selected brown seaweeds from China[J]. Journal of Medicinal Plants Research, 2010,4(23):2557-2565.

[58] 許亞如. 褐藻多酚的抗氧化活性研究[D]. 寧波：寧波大學(xué), 2014.

[59] Zhao D, Zheng L, Qi L, et al. Structural features and potent antidepressant effects of total sterols and β-sitosterol extracted fromSargassumhorneri[J]. Marine Drugs, 2016, 14(7):123.

[60] 趙東海, 李夢(mèng)璐, 袁臻,等. 銅藻總萜提取物抗抑郁活性及作用機(jī)制[J]. 中國(guó)老年學(xué)雜志, 2014,11(22) :6420-6421.

[61] Kim J A, Ahn B N, Kong C S, et al. Protective effect of chromene isolated fromSargassumhorneri, against UV-A-induced damage in skin dermal fibroblasts[J]. Experimental Dermatology, 2012, 21(8):630-631.

[62] Yoshioka H, Ishida M, Nishi K, et al. Studies on anti-allergic activity ofSargassumhorneri, extract[J]. Journal of Functional Foods, 2014, 10(10):154-160.

[63] 陳少波, 南海函, 余海濱. 4種海藻抑制海洋病原菌活性成分的篩選[J]. 溫州醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào), 2011, 41(6):583-585.

[64] Lee S M, Lee J H. Ethanol fermentation for main sugar components of brown-algae using various yeasts[J]. J Ind Eng Chem, 2012,18(1):16-18.

[65] Al-Naama M, Ewaze J O, Green B J, et al. Trehalose accumulation inBaudoiniacompniacensisfollowing abiotic stress[J]. International Biodeterioration & Biodegradation, 2009, 63(6):765-768.

[66] 包海軍. 銅藻制備生物乙醇的原料預(yù)處理及發(fā)酵條件優(yōu)化研究[D]. 杭州:浙江工業(yè)大學(xué), 2013.

[67] 蔣媛媛,包海軍,曾淦寧,等.稀酸預(yù)處理銅藻制備生物乙醇工藝[J]. 環(huán)境科學(xué)研究, 2014,27(7):804-812.

[68] Craigie J S. Seaweed extract stimuli in plant science and agriculture[J]. Journal of Applied Phycology, 2011, 23(3):371-393.

[69] 武冬雪, 韓曉弟. 銅藻提取液對(duì)幾種中草藥種子萌發(fā)的影響[J].種子,2009,28(4):81-83.

[70] 武冬雪,韓曉弟,邵杰,等.銅藻提取液對(duì)月見(jiàn)草種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響[J].中國(guó)林副特產(chǎn), 2008(5):19-21.

[71] Daraei H, Mittal A, Mittal J, et al. Optimization of Cr (VI) removal onto biosorbent eggshell membrane:experimental & theoretical approaches[J]. Desalination and Water Treatment, 2014, 52(7/9):1307-1315.

[72] Vijayaraghavan J, Bhagavathi Pushpa T, Sardhar Basha S J, et al. Evaluation of red marine algaKappaphycusalvareziias biosorbent for methylene blue:isotherm, kinetic, and mechanism studies[J].Separation Science and Technology,2015,50(8):1120-1126.

[73] 曾淦寧,周鴻艷,艾寧,等.高比表面積銅藻基活性炭的制備及工藝優(yōu)化[J]. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2013, 33(8):2209-2217.

[74] 曾淦寧,伍希,艾寧,等.銅藻基生物炭的水熱制備及性能表征[J]. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2014,34(2):392-397.

[75] Angelova R, Baldikova E, Pospiskova K, et al. Magnetically modifiedSargassumhorneribiomass as an adsorbent for organic dye removal[J]. Journal of Cleaner Production, 2016, 137(20):189-194.

[76] 曾淦寧,武曉,鄭林,等.負(fù)載納米零價(jià)鐵銅藻基活性炭的制備及其去除水中Cr(Ⅵ)的研究[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2015,36(2):530-536.

[77] Plouguerncb E, Hellio C, Cesconetto C, et al. Antifouling activity as a function of population variation inSargassumvulgarefrom the littoral of Rio de Janeiro (Brazil)[J]. Journal of Applied Phycology, 2010, 22(6):717-724.

AReview:ExtractingTechnologyandBioactivityofMajorBioactiveSubstancesinMarineBrownAlgaSargassumhorneri

PENG Yongbo, WANG Qiukuan,REN Dandan,SONG Yuefan

( Key and Open Laboratory of Aquatic Product Processing and Utilization of Liaoning Province, Nation Research and Development Branch Center For Seaweed Processing, College of Food Science and Engineering, Dalian Ocean University, Dalian 116023, China )

Sargassumhorneri; extractive technique; biological activity

10.16378/j.cnki.1003-1111.2017.04.022

S917.3

C

1003-1111(2017)04-0531-07

2016-08-24；

2016-10-14.

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(31471610).

彭雍博(1992—)，男，碩士研究生；研究方向：農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏工程.E-mail：pengyongbo2011@126.com.通訊作者：汪秋寬(1962—)，女,教授；研究方向：水產(chǎn)品加工及綜合利用.E-mail：wqk320@dlou.edu.cn.