褐藻多酚是从褐藻中提取出的一类酚类化合物，是间苯三酚衍生物。其具有如抗氧化、抗菌、抗病毒活性、抗肿瘤、抗心血管疾病、抗糖尿病综合征、保护肝脏以及抑制透明质酸酶赖氨酸酶等广泛的生物活性，对开发海洋药物具有重要意义。
来源
褐藻。海藻中褐藻门是藻类中比较高级的一大类群,是含有褐色色素的丝状的或丝原植体的藻类,共有240属,1500种,具有个体大、产量高、分布广等特点,是海藻中非常引人注目的一类。在我国沿海品种纷繁的经济资源中,褐藻类占据显著地位,成为我国三大经济海藻之一。传统上, 褐藻综合利用产品包括褐藻胶、甘露醇、碘和氯化钾等。近20余年来, 随着对褐藻的次级代谢产物 褐藻多酚化合物(phlorotannins) 研究的深入, 其独特的
生物活性日益受到人们的关注。
发现
十九世纪有关细胞器结构和功能的研究是当时生物学研究的热点话题。1847 年，德国藻类学家Nageli 首次用
光学显微镜观察到褐藻细胞中一些具折光性、形状无规则的小泡，其后由Rosanoff（1868 年）证实，直径通常为0.1-10um。随后，科学家们就藻泡内含物的化学性质进行了详细的研究，但由于方法的局限性，主要是常规的化学染色法及光学显微镜观察，有关藻泡内含物的化学特性的认识可谓众说纷纭。1892 年，德国藻类学家Crato和Hansteen分别独立地对褐藻细胞中这些微小液泡作了命名。Crato 将其命名为藻泡（physodes），内含物是
间苯三酚衍生物；Hansteen 在褐藻的热水提取物中发现了左旋
碳水化合物的存在，所以将其命名为岩聚糖颗粒（fucosan granules）。1912 年，德国著名藻类学家 Kylin重复了Crato 的实验，选用一系列试剂与藻泡内含物反应，发现它们具有典型间苯三酚及其衍生物的特性；他还指出Hansteen 所观察到的是褐藻淀粉（Laminarin）而不是藻泡内含物。事实上，藻泡是具有折光性的无色小液泡，其内含物是流体而不是颗粒。进一步研究表明，藻泡内含物具有单宁特性，能沉淀蛋白质（明胶）、醋酸铅，具有涩味。1913 年，德国的Czapek 称其为藻泡单宁质[7]。而大多数藻类学家支持的观点则是Kylin（1938 年）对藻泡及其内含物化学成分做的总结性概述：藻泡仅指这样的褐藻亚细胞体，它与芳香醛—盐酸生成红色，与饿酸反应生成黑色，能与亚甲兰、甲基兰和中性红反应，岩聚糖为酸性流体，具有酚类性质和单宁特性。Freudenberg 将高等植物单宁分为两类，其一为水解单宁，其二为缩合单宁。1957 年，Ogino 和Taki 通过实验证实褐藻单宁属于缩合单宁类，分子中含有间苯三酚； Ogino还认为，既然岩聚糖肯定不是多糖，那么这一称为容易让人误解，故将其改称为褐藻单宁更为合适。
德国波恩大学药物生物研究所的Karl Werner Glombitza 小组对褐藻多酚的深入研究做出了杰出的贡献，由于fucosan 的字面含义有误入歧途之嫌，故1974 年Sattler 将其命名为phlorotannins，之后被广泛接受，它是发现于褐藻且仅存于褐藻的一族新的天然产物。由于褐藻生长于海洋这一独特的环境中，其化学物质大多具有独特的物理化学性质，如褐藻胶、褐藻淀粉、褐藻氨酸等，严小军（1994 年）根据这些译名的共性，将这一族新的天然产物译为褐藻多酚或褐藻单宁。
研究历史阶段
褐藻多酚的研究划分为三个历史阶段:
第一阶段是细胞学阶段,主要是实验现象观察和形而上学的思考。crato,E.和Kylin,H(均是德国藻类学家)等初步得出褐藻细胞内某种特定的细胞器(藻泡,Physode)中富含间苯三酚类物质,具有单宁性。
第二阶段是植物化学研究阶段,主要是高等植物单宁研究和海藻化工的推动及细胞学电子显微镜观测的引入,Haug.A,Munda.I.(均是挪威藻类学家)等广泛地研究了褐藻多酚的含量及作用,但对结构尚不明确。
第三阶段是天然产物结构研究及相关的生理生态研究,主要是结构解析工作。Kw.Gfombitza(德国)和M.A.Ragan(加拿大)等在这一阶段取得了实质性突破,了解到褐藻多酚是一组分子量分布复杂的一类化合物,其结构单元是
间苯三酚，并分离解析了多种间苯三酚衍生物。
结构研究
小分子量褐藻多酚的结构研究
依据间苯三酚寡聚物聚合方式的不同将小分子量褐藻多酚分为6 类。
其一，间苯三酚以芳基相互联接，称为Fucols；
其二，间苯三酚以二芳基醚键联接，称为Phlorethols；
其三，Fucols 和Phlorethols 两者的结合，即同时含有芳基芳基键和二芳基醚键，因此该类化合物至少含有 3 个间苯三酚单元，被称为Fucophlorethols；
其四，间苯三酚以芳基的醚键联接，但其单体中含有附加羟基形成邻
羟基化合物，称为fuhalols；
其五，称为Eckols，该类化合物结合方式多样，在3 个以上间苯三酚的脱水寡聚物中，其中两个进一步环化形成二苯杂二氧，或芳基化联接后脱水形成二苯呋喃型化合物，此外Eckols还能进一步聚合成dieckols 或bieckols 等；
其六，还有不太常见的卤代、硫酸酯化、烷基化多酚。
高分子量褐藻多酚的研究
一般认为寡聚的间苯三酚可以进一步聚合形成更高分子量的单宁质,但其生物合成途径尚未清楚。由于褐藻多酚分子量大,结构复杂,容易氧化,不易纯化。红外、紫外及核磁共振等结构解析手段均未获得十分明确的结构信息。
生物活性
褐藻多酚具有抗氧化、抗菌、抗病毒活性、抗肿瘤、抗心血管疾病、抗糖尿病综合症、保护肝脏以及抑制
透明质酸酶赖氨酸酶等广泛的
生物活性。其中Eckols类多酚是最主要的活性成分。
抗氧化作用
关于褐藻多酚的抗氧化机理,一般认为存在三种途径,
一是通过酚羟基的离解，羟基的还原性是
酚类化合物的共性之一,以间苯三酚为单体的褐藻多酚分子中的多个酚羟基可以作为氢的供体,易被空气中的氧所氧化,离解出来H+ 可与氧化过程中产生的
过氧化物自由基，
羟基自由基反应,形成稳定的羧酸或水,以切断氧化的链式反应,从而抑制和延缓氧化;
二是通过自由基途径,褐藻多酚可吸收紫外光和可见光,抑制氧化起始步骤中自由基的产生,从而抑制和延缓氧化。所公认的生物
抗氧化剂主要是指可以清除自由基,抑制
脂质过氧化所公认的生物抗氧化剂主要是指可以清除自由基,抑制脂质过氧化的活性物质。研究表明,褐藻多酚具有很强的自由基清除能力,是一类在药学，食品，日化等领域很有使用前景的
天然抗氧化剂和自由基清除剂。
三是褐藻多酚能够络合有催化作用的金属离子,褐藻多酚分子中具有包括连三羟基在内的大量羟基,有这样结构的分子能够与金属离子反应,形成稳定的络合物。褐藻多酚将金属离子络合,消除了氧化反应的催化剂,从而抑制和延缓氧化。
抗菌抗病毒活性
褐藻多酚对多种细菌，真菌，酵母菌有明显抑制能力,对霍乱菌，
金黄色葡萄球菌，大肠杆菌等常见致病菌某些多酚都有很强的抑制作用,而在相应的抑制浓度下不影响动物体的生长,具有很强的杀菌活性。师然新等对青岛沿海9种常见海藻的类脂及酚类抗菌活性的研究表明, 9种海藻的所有提取物对
枯草杆菌都有明显的抑制作用; 曾呈奎等认为海带中的多酚化合物是海带病害初期用于防御病原体侵入的主要手段与物质基;Glombitza 等也研究了来自Ecklonia maxima的褐藻多酚的抑菌作用。
褐藻多酚抗病毒的性质与其抑菌性有一定相似之处。在多酚结构和多酚抗胞疹病毒活性关系研究中发现,对于缩合多酚,活性取决于聚合度,对于水解多酚则取决于其分子中酞基数目,与其分子核心多元醇关系不大。用多酚水解酶处理多酚后可使其活性减弱,说明多酚对病毒的抑制与收敛性密切相关。Hudson等对13种韩国海藻提取物中抗病毒(HSV和SINV) 化合物进行了研究, 结果表明海藻提取物中存在不同的抗病毒化合物
因此, 褐藻多酚化合物是一类具潜在应用价值的抑菌抗病毒化合物。
毒性
据娄清香，严小军所作的毒理学试验表明:褐藻多酚在小鼠急性毒性实验中,褐藻多酚的半数致死量(LD50)为1230x10-6,95%可信限为79.4-1912.4x10-6.根据
世界卫生组织1997年的化学物质急性毒性分级标准,小鼠口服实验LD50在500x10-6到5000x10-6为低毒物质,因此认为海藻多酚为低毒物质。在大白鼠的90d喂养试验中,除了观察实验动物的体重、行为、饮食以及粪便情况外，同时测定各项血液指标和生化指标。实验期内未发生动物异常反应及死亡。试验过程中的血象常规检查，体重变化，脏体系数，血液生化检查结果均与对照组无显著性差异,病理检查也未见异常。因此,可以肯定,褐藻多酚是食用安全的物质,可以进行进一步的产业化开发。研究结果已经表明,褐藻中多酚化合物具有抗氧化活性,是潜在的可食用天然抗氧化物。而且众多报道已指明多酚对人的营养和健康有着重要的影响。