海藻多糖

海藻多糖是一類多組分的混合物。至今為止，對其結構的研究主要集中於其所包含的糖單元及含量。

如褐藻(Ascophyllum nodosum)細胞壁中的多糖包括、26%25%的L-岩藻糖的D-木糖、19%的D-己四醇醛酸、13%的硫酸鹽和12%的蛋白質。

基本介紹

• 中文名：海藻多糖
• L-岩藻糖：25%
• D-己四醇醛酸：19%
• 硫酸鹽：13%

介紹

海藻生物活性物質大致可分為兩種,一種是分子量較小,吸收後能直接或間接影響體內代謝物質,主要包括鹵族化合物、萜類化合物、溴酚類化合物、對苯二酚、海藻單寧、昆布氨酸等;另一種是難以被消化吸收的細胞間粘性多糖,主要包括褐藻中的藻酸、褐藻糖膠、硫酸多糖、紅藻中的瓊膠、卡拉膠等。多糖是所有生命有機體的重要組分,並在控制細胞分裂、調節細胞生長以及維持生命有機體正常代謝等方面具有重要作用。

海藻多糖主要來自海帶、鹿尾菜(羊棲菜)、巨藻、泡葉藻、墨角藻等海藻。海藻多糖主要包括褐藻膠、褐藻糖膠和褐藻澱粉。從海帶中分離得到的褐藻膠、褐藻糖膠和褐藻澱粉粗品均為白色略帶黃色的粉末。經純化得到的褐藻 酸鈉為白色絲狀物；褐藻糖膠為乳白色粉末；二者均 溶於水、不溶於乙醇、丙酮、氯仿等有機溶劑。

結構

Bilan MI從褐藻中提取岩藻依聚糖，測定其部分片斷結構組成，其中L-岩藻糖、硫酸鹽、醋酸鹽的摩爾比是1∶2.22∶0.08，糖鏈結構由典型的多個二糖單元聚合而成，二糖單元結構(見圖1)，可以看出其硫酸鹽的含量比較高。

分類

海藻多糖就來源可分為褐藻多糖、紅藻多糖、綠藻多糖和藍藻多糖4大類，其中前兩者研究較多。

1　紅藻多糖　紅藻多糖主要有瓊膠、卡拉膠和瓊膠-卡拉膠中間多糖，均是以半乳糖為單位結合而成的半乳聚糖。

2　褐藻多糖　褐藻多糖主要來自海帶、巨藻、泡葉藻和墨角藻等，有褐藻膠(Alginate)、褐藻糖膠(Fucoidan)和褐藻澱粉(Laminarin)。

3　綠藻多糖　綠藻多糖為構成其細胞壁填充物的木聚糖和(或)甘露聚糖，還有少量存在於細胞質內的葡聚糖。

4　藍藻多糖　目前對藍藻多糖的研究較少，主要以螺旋藻多糖為代表。

生理功能

免疫調節作用

①對免疫細胞和細胞因子的調節。海藻多糖能刺激各種免疫活性細胞(如巨噬細胞、T淋巴細胞、B淋巴細胞等)的分化、成熟、繁殖，使機體的免疫系統得到恢復和加強。②對補體系統的作用。補體過度激活，不僅會消耗大量的補體成分，導致機體的抗感染能力下降，而且在激活過程中產生大量的具有生物活性的物質，引起機體發生過度的炎症反應而引起自身組織和細胞的損傷，而海帶水溶性多糖對補體旁路有一定的作用。

抗病毒

海藻多糖大多含有硫酸基，並且抗病毒作用與5042一含量成正相關。天然硫酸醋化多糖的抗病毒活性與其硫酸基團及其含量、分子量的大小有關。海藻多糖鈣配合物(CaSP)能選擇性抑制病毒在宿主細胞中的複製和傳播，而形成的鈣離子贅合物和硫酸根是在宿主細胞中抗病毒效果所必需的，CasP能夠抑制少數有包膜病毒的複製。

抗氧化

過多的活性氧自由基對吞噬細胞本身及其它細胞、組織及生物大分子有破壞作用，而脂質過氧化加速又可造成正常細胞的破壞和死亡。海藻多糖不僅具有清除活性氧的作用，還能夠顯著降低脂質過氧化物(LPO)的含量，提高過氧化物酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性，具有清除過多自由基與抗脂質過氧化的作用，鈍頂螺旋藻多糖能顯著增強機體抗氧化及抗自由基損傷的能力，其機制可能是通過促進機體對SOD、GSH一Px(谷朧甘膚過氧化物酶)及GSH等的生物合成而增強機體清除自由基的能力。

抗腫瘤

研究證明，海藻多糖具有抗腫瘤作用。目前，已從海帶、羊棲菜、海篙子、螺旋藻、褐藻等多種生物中提取到具有抗腫瘤作用的多糖海藻多糖抑制腫瘤的效果，不是直接作用於腫瘤細胞，而是通過提高生物機體對腫瘤細胞的防禦能力和增強宿主免疫系統的功能來實現的不同來源和不同分子量的海藻多糖，其抑瘤活性也不一樣將從海帶等褐藻中提取的高純度U一岩藻多糖類物質注人人工培養的骨髓性白血病細胞和胃癌細胞後，這兩種細胞內的染色體就會被自有酶所分解，而正常細胞不受影響。

作用

藻類的細胞壁主要有多糖、蛋白質和脂肪構成的網狀結構。帶有一定的負電荷，且有較大的表面積與鑽性。此外，細胞膜是具有高度選擇性的半透膜，這些結構決定了藻類可富集金屬離子。

抗菌、抗炎

海藻在海洋環境中生存會不斷受到外界生物的侵襲，因此在長期的進化過程中可能產生對各種微生物有抗菌活性的化合物。目前，已經在鴨毛藻、孔石藥、酸藻和松節藻中分離得到具有抑制大腸桿菌活性較強的提取物。在鴨毛藻、酸藻、海黍子和松節藻小私膜藻中分離到抗金黃色葡萄球菌活性較強的提取物海藻中所含抗菌活性物質的活性有顯著的季節性變化。一般在藻體生長發育旺盛季節里，其活性物質含量最高。利用海藻中的褐藻酸鈉製備褐藻酸銀，其抗菌活性通過測定600nm時液體培養液的光吸收值確定。海藻多糖作為天然的免疫增強劑，不僅可以增強機體的免疫力和抵抗疾病的能力，而且能夠減少機體耐性的產生，促進動物的生長，海藻多糖與礦物元素的絡合，不僅能夠提高礦物元素的利用率，減少殘留，還能產生協同效應。

其它功能

7.1 護膚潤膚功能

海藻是一種優良的潤膚劑，這不僅因為海藻中的活性物質能與皮膚蛋白結合形成保濕性的凝膠，而且它還可以通過水合作用在皮膚的表面形成保護膜，防止水分蒸發。研究人員對大量繁殖在沿海潮汐的綠海藻進行了研究，發現其中的硫酸化多糖具有明顯的保濕作用。

7.2 減肥消脂功能

海藻中含有豐富的多糖類物質。研究表明，該物質有明顯的降血脂作用。如從紫菜中提取得到的紫菜多糖能明顯的降低健康小鼠血中膽固醇量，還可促使高脂肪、高膽固醇餵養的大鼠血清中甘油三酯和膽固醇含量分別下降30.0% 和48.6%。此外，研究人員從紅藻中提取出的一種化合物，當該化合物含量在2.5%～5.0%時，其解脂能力比傳統的解脂劑如茶鹼大。

提取與純化

提取和分離

傳統海藻粗多糖提取方法主要有：水提、酸提和鹼提。

水提條件是80℃下提取1h並重複3次；

酸提條件是60℃下0.2mol/LHCl 0.5h重複3次；

鹼提條件是15%、10%、5%的NaOH在60℃下提取0.5h。

提取過程中要防止多糖降解，所以酸鹼方法提取溫度和時間要有所控制。

純化

海藻多糖是一類組成相當複雜的生物大分子，提純常採用乙醇沉澱法、季胺鹽沉澱法、DEAE纖維柱層析和凝膠柱層析法。採用普通的分子篩只能進行初步的純化，這樣也只能得到分子量相近的海藻多糖混合物，它的純度不能用通常小分子化合物的純度來衡量，通常提到的多糖純品實質上只能是一定分子量範圍的均一組分。不過通過分子篩或者陰離子交換柱等可以達到多糖與蛋白分離的目的。

純度鑑定的方法有乙酸纖維素膜電泳：葡聚糖凝膠G-75色譜圖等。

套用前景

海藻多糖具有抗病毒、抗腫瘤、抗突變、抗輻射和增強免疫力等作用。近年來,國內外專家們均致力于海藻多糖的藥理功能、生物活性功能的研究，取得了長足的進展。我國海藻資源十分豐富,生物活性物質的種類也很多,有待進一步開發。海藻資源在醫藥、食品、飼料、化工和化妝品等領域具有廣闊的開發套用前景,以廉價海藻多糖為物質基礎可生產出大批量具有重要價值的產品。海藻多糖類研究有望成為今後生命科學領域的熱點之一。