海藻多糖

一类多组分的混合物

海藻多糖是一类多组分的混合物。对其结构的研究主要集中于其所包含的糖单元及含量。

研究介绍

海藻生物活性物质大致可分为两种,一种是分子量较小,吸收后能直接或间接影响体内代谢物质,主要包括卤族化合物、萜类化合物、溴酚类化合物、对苯二酚、海藻单宁、昆布氨酸等;另一种是难以被消化吸收的细胞间粘性多糖,主要包括褐藻中的藻酸、褐藻糖胶、硫酸多糖、红藻中的琼胶、卡拉胶等。多糖是所有生命有机体的重要组分,并在控制细胞分裂、调节细胞生长以及维持生命有机体正常代谢等方面具有重要作用。

海藻多糖主要来自海带、鹿尾菜(羊栖菜)、巨藻、泡叶藻、墨角藻等海藻。海藻多糖主要包括褐藻胶、褐藻糖胶和褐藻淀粉。从海带中分离得到的褐藻胶、褐藻糖胶和褐藻淀粉粗品均为白色略带黄色的粉末。经纯化得到的褐藻酸钠为白色丝状物；褐藻糖胶为乳白色粉末；二者均溶于水、不溶于乙醇、丙酮、氯仿等有机溶剂。

结构

Bilan MI从褐藻中提取岩藻依聚糖，测定其部分片断结构组成，其中L-岩藻糖、硫酸盐、醋酸盐的摩尔比是1∶2.22∶0.08，糖链结构由典型的多个二糖单元聚合而成，二糖单元结构(见图1)，可以看出其硫酸盐的含量比较高。

分类

海藻多糖就来源可分为褐藻多糖、红藻多糖、绿藻多糖和蓝藻多糖4大类，其中前两者研究较多。

1　红藻多糖　红藻多糖主要有琼胶、卡拉胶和琼胶-卡拉胶中间多糖，均是以半乳糖为单位结合而成的半乳聚糖。

2　褐藻多糖　褐藻多糖主要来自海带、巨藻、泡叶藻和墨角藻等，有褐藻胶(Alginate)、褐藻糖胶(Fucoidan)和褐藻淀粉(Laminarin)。

3　绿藻多糖　绿藻多糖为构成其细胞壁填充物的木聚糖和(或)甘露聚糖，还有少量存在于细胞质内的葡聚糖。

4　蓝藻多糖　对蓝藻多糖的研究较少，主要以螺旋藻多糖为代表。

生理功能

免疫调节作用

①对免疫细胞和细胞因子的调节。海藻多糖能刺激各种免疫活性细胞(如巨噬细胞、T淋巴细胞、B淋巴细胞等)的分化、成熟、繁殖，使机体的免疫系统得到恢复和加强。②对补体系统的作用。补体过度激活，不仅会消耗大量的补体成分，导致机体的抗感染能力下降，而且在激活过程中产生大量的具有生物活性的物质，引起机体发生过度的炎症反应而引起自身组织和细胞的损伤，而海带水溶性多糖对补体旁路有一定的作用。

抗病毒

海藻多糖大多含有硫酸基，并且抗病毒作用与5042一含量成正相关。天然硫酸醋化多糖的抗病毒活性与其硫酸基团及其含量、分子量的大小有关。海藻多糖钙配合物(CaSP)能选择性抑制病毒在宿主细胞中的复制和传播，而形成的钙离子赘合物和硫酸根是在宿主细胞中抗病毒效果所必需的，CasP能够抑制少数有包膜病毒的复制。

抗氧化

过多的活性氧自由基对吞噬细胞本身及其它细胞、组织及生物大分子有破坏作用，而脂质过氧化加速又可造成正常细胞的破坏和死亡。海藻多糖不仅具有清除活性氧的作用，还能够显著降低脂质过氧化物(LPO)的含量，提高过氧化物酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性，具有清除过多自由基与抗脂质过氧化的作用，钝顶螺旋藻多糖能显著增强机体抗氧化及抗自由基损伤的能力，其机制可能是通过促进机体对SOD、GSH一Px(谷胧甘肤过氧化物酶)及GSH等的生物合成而增强机体清除自由基的能力。

抗肿瘤

研究证明，海藻多糖具有抗肿瘤作用。已从海带、羊栖菜、海篙子、螺旋藻、褐藻等多种生物中提取到具有抗肿瘤作用的多糖海藻多糖抑制肿瘤的效果，不是直接作用于肿瘤细胞，而是通过提高生物机体对肿瘤细胞的防御能力和增强宿主免疫系统的功能来实现的不同来源和不同分子量的海藻多糖，其抑瘤活性也不一样将从海带等褐藻中提取的高纯度U一岩藻多糖类物质注人人工培养的骨髓性白血病细胞和胃癌细胞后，这两种细胞内的染色体就会被自有酶所分解，而正常细胞不受影响。

作用

藻类的细胞壁主要有多糖、蛋白质和脂肪构成的网状结构。带有一定的负电荷，且有较大的表面积与钻性。此外，细胞膜是具有高度选择性的半透膜，这些结构决定了藻类可富集金属离子。

抗菌、抗炎

海藻在海洋环境中生存会不断受到外界生物的侵袭，因此在长期的进化过程中可能产生对各种微生物有抗菌活性的化合物。已经在鸭毛藻、孔石药、酸藻和松节藻中分离得到具有抑制大肠杆菌活性较强的提取物。在鸭毛藻、酸藻、海黍子和松节藻小私膜藻中分离到抗金黄色葡萄球菌活性较强的提取物海藻中所含抗菌活性物质的活性有显著的季节性变化。一般在藻体生长发育旺盛季节里，其活性物质含量最高。利用海藻中的褐藻酸钠制备褐藻酸银，其抗菌活性通过测定600nm时液体培养液的光吸收值确定。海藻多糖作为天然的免疫增强剂，不仅可以增强机体的免疫力和抵抗疾病的能力，而且能够减少机体耐性的产生，促进动物的生长，海藻多糖与矿物元素的络合，不仅能够提高矿物元素的利用率，减少残留，还能产生协同效应。

其它功能

7.1 护肤润肤功能

海藻是一种优良的润肤剂，这不仅因为海藻中的活性物质能与皮肤蛋白结合形成保湿性的凝胶，而且它还可以通过水合作用在皮肤的表面形成保护膜，防止水分蒸发。研究人员对大量繁殖在沿海潮汐的绿海藻进行了研究，发现其中的硫酸化多糖具有明显的保湿作用。

7.2 减肥消脂功能

海藻中含有丰富的多糖类物质。研究表明，该物质有明显的降血脂作用。如从紫菜中提取得到的紫菜多糖能明显的降低健康小鼠血中胆固醇量，还可促使高脂肪、高胆固醇喂养的大鼠血清中甘油三酯和胆固醇含量分别下降30.0% 和48.6%。此外，研究人员从红藻中提取出的一种化合物，当该化合物含量在2.5%～5.0%时，其解脂能力比传统的解脂剂如茶碱大。

提取与纯化

提取和分离

传统海藻粗多糖提取方法主要有：水提、酸提和碱提。

水提条件是80℃下提取1h并重复3次；

酸提条件是60℃下0.2mol/LHCl 0.5h重复3次；

碱提条件是15%、10%、5%的NaOH在60℃下提取0.5h。

提取过程中要防止多糖降解，所以酸碱方法提取温度和时间要有所控制。

纯化

海藻多糖是一类组成相当复杂的生物大分子，提纯常采用乙醇沉淀法、季胺盐沉淀法、DEAE纤维柱层析和凝胶柱层析法。采用普通的分子筛只能进行初步的纯化，这样也只能得到分子量相近的海藻多糖混合物，它的纯度不能用通常小分子化合物的纯度来衡量，通常提到的多糖纯品实质上只能是一定分子量范围的均一组分。不过通过分子筛或者阴离子交换柱等可以达到多糖与蛋白分离的目的。

纯度鉴定的方法有乙酸纤维素膜电泳：葡聚糖凝胶G-75色谱图等。

应用前景

海藻多糖具有抗病毒、抗肿瘤、抗突变、抗辐射和增强免疫力等作用。近年来,国内外专家们均致力于海藻多糖的药理功能、生物活性功能的研究，取得了长足的进展。我国海藻资源十分丰富,生物活性物质的种类也很多,有待进一步开发。海藻资源在医药、食品、饲料、化工和化妆品等领域具有广阔的开发应用前景,以廉价海藻多糖为物质基础可生产出大批量具有重要价值的产品。海藻多糖类研究有望成为今后生命科学领域的热点之一。

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