（食品科学专业论文）龙须菜活性多糖提取、分离纯化、结构及其活性的研究.pdf

上海海洋大学硕士学位论文 龙须菜活性多糖提取、 分离纯化、结构及其活性的研究 摘要 本文首次以免疫活性为筛选指标、用冻溶除胶法分离活性多糖，运用化学和 色谱双重分析方法系统深入地研究了龙须菜( g r a c i l a r i al e m a n e i 鼻o r m i s ) 活性 多糖的提取优化、分离纯化以及粗多糖和均一多糖的化学组成、结构和活性。研 究结果表明： 1 、通过冻溶法得到龙须菜胶体多糖( n g f ) 和非胶体多糖( s g f ) ，其中s g f 的 溶出率和多糖含量均显著高予n g f ，但n g f 酌免疫活性极显著高于s g f ( 尺o 。0 1 ) ； 2 、不同提取水温对龙须菜非胶体粗多糖的得率影响显著( n = 2 4 ，p o 0 1 ) ，5 0 水温提取时，龙须菜菲胶体粗多糖的得率最高9 1 l 0 3 1 ，蛋白含量最低 仅为4 3 8 0 1 3 ，当提取水温超过6 0 时，非胶体粗多糖的得率显著下降：龙 须菜非胶体粗多糖均表现出显著的体外免疫活性，其中5 0 提取水温组的活性 显著高于其它各温度组，各组没有表现出抗h s 卜i 型和l l 型病毒活性：各组非 胶体粗多糖的3 ，6 内醚半乳糖含量在1 5 - 2 0 之间，而半乳糖的含量则在3 0 - 4 0 之间，其中内醚半乳糖和半乳糖之和占已知总糖的9 0 以上，5 0 提取水温组硫 酸基含量略高于其它组。 3 、对5 0 。c 水温提取条件进行了优化，发现提取次数对溶礁率有着较大的影 响，提取3 次得率最高为1 3 6 3 ，提取1 次仅为7 6 3 ，但提取次数、料水比 和提取时闻对j # 胶俸粗多糖的多糖含量、蛋自含量、免疫活性均无显著影响，通 过正交实验和结合实际生产能耗因素，确定最佳提取工艺为：提取水温为5 0 ，料水比为l ：4 0 ( 质量眈) ，提取2 次，每次浸提3 小时。 4 、用离子色谱法对n g f 进行分离得到盐相( n g f s ) 和水相( n g f w ) ，n g f s 的褥率、3 ，6 内醚半乳糖和半翼糖含量分别为：5 1 1 0 童4 1 0 、2 7 8 3 0 。2 3 0 a 和6 2 1 0 1 8 8 显著高于水相的0 6 0 点0 1 3 、1 7 9 8 0 2 3 和2 9 3 l 0 3 4 ( p 0 0 1 ) ，水相的多糖种类、多糖含量、蛋白含量和免疫活性要高于盐相： 从得率和纯度两方面考虑选择n g f s 继续研究。 上海海洋大学硕士学位论文 5 、n g f s 由5 0 3 的1 3 一d 一半乳糖，4 0 5 的3 ，6 一内醚一q - l - 半乳糖和9 2 的q l 一半乳糖一6 一硫酸基组成，硫酸基的含量为i 0 3 2 。l d 的比率为1 0 1 ( 1 3 一d 一半乳糖和3 ，6 一内醚一t l - l - 半乳糖+ q - l - 半乳糖一6 一硫酸基) ，和琼脂糖 的比率接近。结构为：一4 3 ，6 一内醚一q - l - 半乳糖( 1 3 ) 一b - d 一半乳糖1 一片断， q l 一半乳糖的c 一6 位可能被硫酸基取代。 关键词：龙须菜、多糖、冻融、分离纯化、结构鉴定、生物活性 上海海洋大学硕上学位论文 i s o l a t i o na n dc h a r a c t e r i z a t i o no fs o l u b l ea c t i v i t y p o l y s a c c h a r i d ef r o mt h er e ds e a w e e dg r a c i l a r i a l e m a n e i f o r m i s ( g r a c i l a r i a , r h o d o p h y t a ) a n c l i o rc t l a r t a , r n o a o p k v t a ) a bs t r a c t r e ds e a w e e dg r a c i l a r i al e m a n e i f o r m i si sav e r yi m p o r t a n ta q u a c u l t u r es p e c i e si n c h i n a , j a p a na n dk o r e a t h ep r e s e n tr e s e a r c hi st h ef i r s to n et ou s ei m m u n ea c t i v i t y 嬲ap o w e r f u lc r i t e r i at oo p t i m i z ee x t r a c t i o np r o c e s s b yt h ef r e e z e t h a wp r o c e s st o r e m o v es o f t g e l l i n gf r a c t i o n ( s g f ) ，t h ec r u d ep o l y s a c c h a r i d eo fn o n g e l l i n g f r a c t i o n ( n g f ) w a ss e p a r a t e da n dp u r i f i e d ，t h e nt h e i rc h e m i c a lc o m p o s i t i o n s ， s t r u c t u r e sa n db i o a c t i v i t i e sw e r ee v a l u a t e db yt h ec h e m i c a lm e t h o d s ，i n f r a r e d ( f tt r ) a n dn u c l e a rm a g n e t i cr e s o n a n c ef n m r ) s p e c t r o s c o p ya n db i o a s s a y s t h er e s u l t sa r e a st h ef o l l o w i n g ： 1 b yt h ef r e e z e - t h a wp r o c e s s t h ew a t e r - e x t r a c t sw e r es e p a r a t e di n t os o f t - g e l l i n g f r a c t i o n ( s g f ) a n dn o n g e l l i n gf r a c t i o n ( n g f ) t h ee x t r a c t i o nr a t ea n d p o l y s a c c h a r i d ec o n t e n to fs g fw e r es i g n i f i c a n t l yh i g h e rt h a nt h o s eo f n g ff r o m gl e m a n e i f o r m i sw h i l et h en g fh a dh i g h e ri m m u n ea c t i v i t yt h a nt h es g e 2 a st h ew a t e r - e x t r a c t i n gt e m p e r a t u r eh a das i g n i f i c a n te f f e c to ne x t r a c t i o nr a t e ( n = 2 4 ，p 0 01 ) ，t h es i g n i f i c a n t l yh i g h e s te x t r a c t i o nr a t ec o u l db ef o u n do nt h e t r e a t m e n t 晰t l lt h ew a t e r - e x t r a c t i n gt e m p e r a t u r eo f5 0 i ti sae v i d e n c et h a tt h e w a t e re x t r a c to fn g ff r o m5 0 t r e a t m e n th a dah i g h e s tp o l y s a c c h a r i d ec o n t e n t ( 9 1 1 ) b u t 谢t l ll o w e s tp r o t e i nl e v e l ( 4 3 8 ) w h e nt h ew a t e r - e x t r a c t i n g t e m p e r a t u r ee x c e e d5 0 ，t h ed e c r e a s i n gt r e n dc o u l db ef o u n do nt h ee x t r a c t i o n r a t e t h ec r u d ep o l y s a c c h a r i d eo fn g ff r o ma l lt r e a t m e n t sh a das i g n i f i c a n t l y i m m u n ea c t i v i t y , b u tn ob i o a c t i v i t yc o u l db ef o u n do na n t i - v i r u st oh s v - ia n d h s v - i i f o ra l lt r e a t m e n t s ，a l t h o u g ht h ec r u d ee x t r a c to fn g ff r o m5 0 h a da s l i 曲t l ym g hs u l f a t ee s t e rc o n t e n tt h a nt h a tf r o mt h eo t h e rt r e a t m e n t s ，n od r a m a t i c i i i 上海海洋大学硕士学位论文 d i f f e r e n c ec o u l db ef o u n do n3 , 6 - a n h y d r o g a l a c t o s ea n dg a l a c t o s e t h ec o n t e n to f 3 , 6 一a n h y d r o - g a l a c t o s ew a sb e t w e e n15 2 0 o fd r yc r u d ep o l y s a c c h a r i d eo f n g f , w h i l et h et o t a lg a l a c t o s ec o n t e n tr a n g e sf r o m3 0 t o4 0 f o ra l lt r e a t m e n t s m o r e t h a n9 0 o f t o t a lp o l y s a c c h a r i d ew e r e3 , 6 - a n h y d r o g a l a c t o s ea n dg a l a c t o s e 3 w i t hw a t e r - e x t r a c t i n gt e m p e r a t u r eo f5 0 ，t h ee x t r a c t i o np r o c e s sw a so p t i m i z e d b yt h eo r t h o g o n a lt e s t a l t h o u g ht h ee x t r a c t i n gt i m eh a dm o r ed i r e c te f f e c to n e x t r a c t i o nr a t eo f ( il e m a n e i f o r m i s ，t h e r ew e r en os i g n i f i c a n td i f f e r e n c e so n p o l y s a c c h a r i d ec o n t e n t ，p r o t e i nl e v e la n di n , l m u n ea c t i v i t yo fn i n eg r o u p so fc r u d e p o l y s a c c h a r i d e s b a s e do nt h e s er e s u l t sa n de n e r g yc o n s u m p t i o ni nt h ep r a c t i c a l p r o c e s s ，t h eo p t i m a le x t r a c t i o nc o n d i t i o ni sa st h ef o l l o w i n g ：a d d i n g 4 0t i m e s a m o u n to fw a t e r , e x t r a c t i n gt w ot i m e sw i t h3h o u r sf o re a c ht i m e 4 b y t h ed e a e s e p h a r o s eee ，t h en g fw a ss e p a r a t e di nt w op h a s e s ，s a l tp h a s eo f n g f ( n g f s ) a n dw a t e rp h a s eo f n g f ( n g f w ) t h er e c o v e r yr a t e ，3 , 6 a n h y d r o - g a l a c t o s ea n dg a l a c t o s ec o n t e n t sa r e5 1 10 ，2 7 8 3 a n d6 2 10 ， r e s p e c t i v e l yf o rn g f s w h i c h w e r es i g n i f i c a n t l yh i g h e rt h a nt h o s eo fn g f w ： h o w e v e r , t h en g f wh a dh i g h e rc r u d ep o l y s a c c h a r i d e sc o m e m ，p r o t e i nl e v e la n d i m m u n ea c t i v i t yc o m p a r e dt on g f s b a s e do nt h er e s u l t so ft h er e c o v e r yr a t ea n d p u r i t y , t h en g f sw a sf u r t h e r e ds t u d i e d w a t e rs o l u b l ep o l y s a c c h a r i d en g f sf r o m g r a c i l a r i al e m a n e i f o r m i sw a sc h a r a c t e r i z e db yi n f r a r e d ( f ti r ) a n dn u c l e a r m a g n e t i cr e s o n a n c e ( n m r ) s p e c t r o s c o p y 5 t h ec o m p o s i t i o no f t h ep o l y s a c c h a r i d e ( n g f s ) i nw t w a sd e t e r m i n e da s 1 3 一d - g 咖( 5 0 3 ) ，3 , 6 - a n h y d r o - 旺一l - g a l p ( 4 0 5 ) a n d - a - l g a l p 一6 - s u l f a t e ( 9 2 ) t h es u l f a t ec o n t e n tf o r10 3 2 1da n d2 dn m r t e c h n i q u e sw e r ee m p l o y e d i no r d e rt oa s s i g nt h es p i ns y s t e mo f p o l y s a c c h a r i d e 晰t h o mp a r t i a ld e g r a d a t i o n t h es t r u c t u r ei sc o m p o s e do f - - - 4 - 3 ，6 一a n h y d r o a - l - g a 枞l - 3 ) 1 3d g 咖1 一 s e g m e n t s ，w i t l lt h ep o s s i b i l i t yo fan - l - g a l pu n i ts u b s t i t u t e da tt h e6 - p o s i t i o nb y s u l f a t ee s t e r k e yw o r d s ：g r a c i l a r i al e m a n e i f o r m i s ；p o l y s a c c h a r i d e s ；f r e e z e t h a wp r o c e s s ； i s o l a t i o na n dp u r i f i c a t i o n ；c h a r a c t e r i z a t i o n ；b i o a c t i v i t y i v 上海海洋大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位 论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除 文中已经明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集 体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我 对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者躲粑錾 e t 期：腑多月，6 日 上海海洋大学学位论文版权使用授权书 学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定， 同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子 版，允许论文被查阅或借阅。本人授权上海海洋大学可以将本学位 论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密 口 ，在年解密后适用本版权书。 蓄篓麓鳓e l 耙穆日期：如扩年6 月杉 。 指导教师签名：c 缸暾乏 日期：d 彦年6 月i be i 上海海洋大学硕士学位论文 龙须菜活性多糖提取、 分离纯化、结构及其活性的研究 第一章引言 多糖是构成生物体的一类十分重要的有机化合物，是生命的物质基础之一。 多糖的种类各异，在生物体中行使着不同的功能。因此，关于多糖的研究越来越 受到研究人员的关注。当今研究表明，海藻中含有丰富妻冬多糖。海藻是海洋植物 中数量和品种最多的一类，其体内的生物活性物质研究已成为医药领域的研究热 点之一。其中，海藻多糖是蹰前最具有应用前景的一类生理活性物质， 1 。1 龙须菜的研究概况 1 1 1 龙须菜概况 龙须菜( g r a c i l a r i al e m a n e i f o r m i s ) 属于红藻门( r h o d o p h t a ) ，杉藻目 ( g i g a r t i n a l e s ) ，江篱属( g r a c i a l a r i ag r e v i l l e ) ，原产于我国的山东沿海和日 本的冲绳岛，2 0 0 0 年初，中国科学院海洋研究所、广东海洋资源研究发展中心和南 澳县科技兴海办公室合作开展了龙须菜移植东海的研究获得了成功，经过三年的 推广，广东南澳岛龙须菜养殖已达到规模化生产，平均产量达到5 2 5 t 1 0 0 0 m z ， 给广东、福建等海域的开发提供了有力的支撑，随着龙须菜产量的迅速增加，海 藻生物活性的逐步被认识开发，对龙须菜的研究、开发应用也引起了人们的广泛 关注。 1 。1 2 龙须菜的营养成分 范晓等心1 报道的山东青岛龙须菜总糖、海藻胶、粗纤维含量分别为4 2 。5 7 、 2 6 7 2 、3 4 ，龙须菜粗蛋白含量为1 9 1 4 ，而脂肪含量只有0 。5 ，是属于 高蛋白低脂藻种，其蛋白质中有较多的藻胆蛋白璐1 。 龙须菜含有1 8 种氨基酸，总量为l5 4 5 ，其中必需氨基酸占4 2 ，此外 还含有具生理活性的牛磺酸。所含氨基酸种类及其比例与其他藻类基本相似，以 上海海洋大学硕士学位论文 天冬氨酸、谷氨酸、精氨酸居多。龙须菜含有人体全部必需氨基酸，它们的构成 比例与f a o 关于人体摄入必需氨基酸组成的推荐标准模式比较，除赖氨酸含量相 对低些外，其他必需氨基酸比例较为平衡。分析结果表明，龙须菜不仅蛋白质含 量高，且必需氨基酸所占比镑j 较高，种类齐全、比例适宜，是营养价值较高的蛋 自质资源豳。余杰等秘3 研究表明南澳岛龙须菜富含人体必需的f e 、z n 等微量元索， 其k 含量较高，k 、瞻的总量是n a 的2 倍多，这有利于改善人体钾钠平衡，对高 血压和心脏病人有益。 。1 3 发须菜的药理活性 龙须菜既是提取琼胶的优质原料，又是人类的绿色保健食品和珍稀的海洋蔬 菜，还是养殖鲍鱼等海洋动物的优良饲料。毒予以往龙须菜产量不多且多数用于 生产琼脂，所以对其活 生多糖研究较少。丽蜀前龙须菜在广东等地已实现规模化 养殖，对龙须菜的药理活性研究也越来越受到重视。龙须菜粗多糖占干重的3 0 左右， 有较高的研究利用价值。邓志峰等嘲、牛荣霭等呻1 分别报道了龙须菜多糖、 甲醇提取物具有抗肿瘤作用；陈美珍h 3 的研究发现龙须菜多糖具有显著的抗突变活 性和显著的清除自由基活性。因而可开发成药用多糖或保健品多糖，以扩大其使 用范围， 提高龙须菜的经济利用价值。 根据国内外的大量研究已证明海藻多糖具有多种药理作用。因此，加快对海 藻多糖的研究与开发利用已越来越受到世界各国的重视。我国的海藻资源十分丰 富，以廉价海藻资源作原料，以生物工程技术为手段，从中提取出各种海藻多糖， 使其应用于医药、食品、化工等方面，这将对社会经济的发展具有重要的作用和 意义。 _ 1 2 海藻多糖的生物活性研究 海藻多糖是海藻中重要组成部分，到目前为止，能进行工业化生产的海藻多 糖只有褐藻胶、琼胶、卡拉胶，叉红藻胶等，这些海藻多糖，除具有传统的工业 价值外，近年来研究表明，由于海藻多糖是由多个相同的或不相同的单糖基通过 糖苷键相连形成的高分子量碳水化合物，与其他多糖一样具有多种生物活性及药 用功能，诸如抗病毒、抗肿瘤、抗辐射、抗突变、诱导细胞分化、抗氧化和增强 免疫力等，随着对海洋生物多糖研究的深入，海藻多糖将成为一种非常有开发前景 的抗癌辅助药和免疫调节剂，为癌症病人战胜病魔带来新的福音。 1 2 1 抗肿瘤作用 海藻多糖抑制肿瘤的效果，一般认为不是直接作用于肿瘤细胞，而是作为生 2 上海海洋大学硕士学位论文 龙须菜活性多糖提取、 分离纯化、结构及其活性的研究 第一章引言 多糖是构成生物体的一类十分重要的有机化合物，是生命的物质基础之一。 多糖的种类各异，在生物体中行使着不同的功能。因此，关于多糖的研究越来越 受到研究人员的关注。当今研究表明，海藻中含有丰富妻冬多糖。海藻是海洋植物 中数量和品种最多的一类，其体内的生物活性物质研究已成为医药领域的研究热 点之一。其中，海藻多糖是蹰前最具有应用前景的一类生理活性物质， 1 。1 龙须菜的研究概况 1 1 1 龙须菜概况 龙须菜( g r a c i l a r i al e m a n e i f o r m i s ) 属于红藻门( r h o d o p h t a ) ，杉藻目 ( g i g a r t i n a l e s ) ，江篱属( g r a c i a l a r i ag r e v i l l e ) ，原产于我国的山东沿海和日 本的冲绳岛，2 0 0 0 年初，中国科学院海洋研究所、广东海洋资源研究发展中心和南 澳县科技兴海办公室合作开展了龙须菜移植东海的研究获得了成功，经过三年的 推广，广东南澳岛龙须菜养殖已达到规模化生产，平均产量达到5 2 5 t 1 0 0 0 m z ， 给广东、福建等海域的开发提供了有力的支撑，随着龙须菜产量的迅速增加，海 藻生物活性的逐步被认识开发，对龙须菜的研究、开发应用也引起了人们的广泛 关注。 1 。1 2 龙须菜的营养成分 范晓等心1 报道的山东青岛龙须菜总糖、海藻胶、粗纤维含量分别为4 2 。5 7 、 2 6 7 2 、3 4 ，龙须菜粗蛋白含量为1 9 1 4 ，而脂肪含量只有0 。5 ，是属于 高蛋白低脂藻种，其蛋白质中有较多的藻胆蛋白璐1 。 龙须菜含有1 8 种氨基酸，总量为l5 4 5 ，其中必需氨基酸占4 2 ，此外 还含有具生理活性的牛磺酸。所含氨基酸种类及其比例与其他藻类基本相似，以 上海海洋大学硕士学位论文 天冬氨酸、谷氨酸、精氨酸居多。龙须菜含有人体全部必需氨基酸，它们的构成 比例与f a o 关于人体摄入必需氨基酸组成的推荐标准模式比较，除赖氨酸含量相 对低些外，其他必需氨基酸比例较为平衡。分析结果表明，龙须菜不仅蛋白质含 量高，且必需氨基酸所占比镑j 较高，种类齐全、比例适宜，是营养价值较高的蛋 自质资源豳。余杰等秘3 研究表明南澳岛龙须菜富含人体必需的f e 、z n 等微量元索， 其k 含量较高，k 、瞻的总量是n a 的2 倍多，这有利于改善人体钾钠平衡，对高 血压和心脏病人有益。 。1 3 发须菜的药理活性 龙须菜既是提取琼胶的优质原料，又是人类的绿色保健食品和珍稀的海洋蔬 菜，还是养殖鲍鱼等海洋动物的优良饲料。毒予以往龙须菜产量不多且多数用于 生产琼脂，所以对其活 生多糖研究较少。丽蜀前龙须菜在广东等地已实现规模化 养殖，对龙须菜的药理活性研究也越来越受到重视。龙须菜粗多糖占干重的3 0 左右， 有较高的研究利用价值。邓志峰等嘲、牛荣霭等呻1 分别报道了龙须菜多糖、 甲醇提取物具有抗肿瘤作用；陈美珍h 3 的研究发现龙须菜多糖具有显著的抗突变活 性和显著的清除自由基活性。因而可开发成药用多糖或保健品多糖，以扩大其使 用范围， 提高龙须菜的经济利用价值。 根据国内外的大量研究已证明海藻多糖具有多种药理作用。因此，加快对海 藻多糖的研究与开发利用已越来越受到世界各国的重视。我国的海藻资源十分丰 富，以廉价海藻资源作原料，以生物工程技术为手段，从中提取出各种海藻多糖， 使其应用于医药、食品、化工等方面，这将对社会经济的发展具有重要的作用和 意义。 _ 1 2 海藻多糖的生物活性研究 海藻多糖是海藻中重要组成部分，到目前为止，能进行工业化生产的海藻多 糖只有褐藻胶、琼胶、卡拉胶，叉红藻胶等，这些海藻多糖，除具有传统的工业 价值外，近年来研究表明，由于海藻多糖是由多个相同的或不相同的单糖基通过 糖苷键相连形成的高分子量碳水化合物，与其他多糖一样具有多种生物活性及药 用功能，诸如抗病毒、抗肿瘤、抗辐射、抗突变、诱导细胞分化、抗氧化和增强 免疫力等，随着对海洋生物多糖研究的深入，海藻多糖将成为一种非常有开发前景 的抗癌辅助药和免疫调节剂，为癌症病人战胜病魔带来新的福音。 1 2 1 抗肿瘤作用 海藻多糖抑制肿瘤的效果，一般认为不是直接作用于肿瘤细胞，而是作为生 2 上海海洋大学硕士学位论文 物免疫爱应调节荆通过增强机体的免疫功能丽闻接抑制或杀死肿瘤细胞的，如能 促进淋巴因子激活杀伤细胞( l a k ) 、自然杀伤细胞( n i ( ) 活性，诱导邕噬细胞产生肿 瘤坏死因子等潮。 钝顶螺旋藻多耱以0 3 一1 5g l 剂量对b 3 7 乳腺癌细胞的抑制率可达6 8 0 ，对k 酏：白血病细胞抑制率为4 6 o 。当螺旋藻多糖分别以3 0 0 、1 5 0 和7 5m g k g 灌胃给药时，对小鼠s 。舳肉瘤的抑瘤率分别为5 5 2 ，4 4 6 和3 3 。8 ；对 如小鼠肝癌的抑瘤率分别为4 7 1 、3 6 4 和3 1 。o 。，对e a c 小鼠腹水癌的抑 瘸率分别为5 6 。9 、4 4 7 和2 2 。8 ，同时具有明显提高荷瘦小鼠脾指数和 胸腺指数的作用。用m t t 法检测显示螺旋藻多糖具有提高淋巴细胞转化率和促进 n l ( 细胞杀伤靶缨胞的作用，经治疗后的小鼠其脾淋巴细胞产生的自细胞介素一2 的 功能增强嘲。螺旋藻多糖还能使处于缓解期急性崮盘瘸病入的涨细胞活性恢复正 常埘。 海带多糖l a s 是从海带l a m i n a r i nj a p o n i c aa r e s c h 中提取的种由l 一岩藻 糖、d 一半乳糖等糖基组成的硫酸多糖类化合物，对小鼠肉瘤s 。舯的抑制率可达8 6 5 n 玎。皱海带l a m i n a r i nr e l i f f i o s a 中提取的硫酸多糖 腹腔，5 0i l l g ( k g d ) 对l l 啪载瘤小鼠的存活率能延长3 3 。鼠尾藻中分离的多糖g i v - a 在体内对艾氏 希腹水癌也有选择性抑制活性n 羽。 除上述海藻多糖以外，紫菜多糖、羊栖菜多糖、昆布多糖、海蔫子多糖、海 萝聚糖等都有抗肿瘤及增强免疫力作用。事氏马尾藻、半叶马尾藻、裂叶马尾藻、 叉开纲地藻、波状躁翼藻、焦叉菜、铜藻、钝形溜顶藻、拳状松藻和刺松藻等提 取的多糖都有较强的抗蒡串瘤活性。 1 2 2 抗心血管疾病作用 海藻多糖在抗心血管系统方面的药理活性主要包括降血压、降血脂、降血糖、 抗凝血、抗血栓和抗动脉粥样硬化等。海洋硫酸多糖d p s 是一种从海藻中提取分 离并经化学结构修饰后获得的硫酸多糖类化合物，可显著降低肾性高血压大鼠的 动脉压，其降压机制与d p s 促进体内n 0 的合成或释放及降低血管紧张素i i 和内皮 素一i 的生成有关。d p s 对碱性成纤维细胞生长因子或白介素一i 所致的大鼠血管平 滑肌( v s m c ) 增殖也有明显的抑制作用，随碱性成纤维细胞生长因子或自会素一l 浓 度的增加抑制作用减弱。d p s 抑制v s m c 增殖作用，可能也是d p s 降压作用机制n 羽。 岩藻多糖是抗凝血剂，有很高的抗凝盘酶，具有很高的抗血脂活性，它主要 分布在多叶泡叶藻、沟鹿角菜、旋生鼙角藻及海带、索藻等海藻中。法国科学家 还研究发现岩藻聚糖的分子量越大，抗凝血活性也越高n 铂。岩藻聚糖硫酸酯( l m s f ) 还在降血脂和预防动脉粥样硬化方面具有较大的潜在应用价值n 朝。 3 上海海洋大学硕士学位论文 藻酸双酯钠( p s s ) 是一种类肝素药物，具有抗凝作用，却无明显导致出血倾向 的副作用，p s s 抗凝效价相当于肝素的3 3 9 ，1r a g = 4 1 7 单位( 肝素) ，口服抗凝 作用为剂量依赖性，其机制为抗凝血酶样作用秘霹。p s s 除具有降血脂、抗凝血、抗 盎栓作伟井，还可以降低血液粘滞度和改善微循环等作用。僵经l 隘床应用，发现 不良反应的反应率为5 一2 3 强懿。其换代产品甘糖酯( p g m s ) 对治疗急性脑梗死的 临床和实验对比研究，证明其疗效高，副作用夸，为防治心盘管病的新药。 海带多糖可作抗凝裁，抗凝盘症、对病毒的生长农发育起抑制作用，并能降 低血清中所包含的胆固醇在内的类脂含量。它主要分布在海带属、墨角藻、酸藻 等餐属褐藻中及刚毛藻、蕨藻等各属绿藻中。由鬣尾藻、藿藻、石莼藻中提取硫 酸多糖均有显著的抗盘小板凝聚作用；褐藻淀粉硫酸酯( l s ) 具有抗凝血、降血 脂及降低胆固醇等作用，临床使用肯定其效果。 枝管藻多糖显著抑制饲喂高脂饲料大鼠的甘油三醮水平的升高，显著降低高 脂血症大鼠的血清总胆固醇和甘油三酯含量，但对血清低密度酯蛋白和高密度酯 蛋白含量的变化几乎无影响；明显降低高脂血大鼠血清活性氧、丙二醛含量，提 高血清超氧化物歧化酶活性。枝管藻多糖能显著改善高脂血大鼠体内过氧化状态， 但其抗离脂血效果低于阳性对照药烟酸肌醇酯n 刖。孔石莼多糖也具有显著的降血 脂作用，且血清中脂蛋白胆固醇的改善状况呈明显的剂量依赖性，高剂量组的降 脂活性与阳性对照药烟酸肌醇酯相近u 们。 螺旋藻多糖( p s p ) 能有效地降低血糖，1 0 0 1 0 喝、2 0 0 x1 0 峭浓度时血糖降低率 分别为2 3 6 与3 0 1 。石莼多糖在不同剂量5 0 、2 0 0m g k g 时均可明显降 低四氧嘧啶引起的大鼠高血糖反应，但对正常小鼠无影响礤。羊栖菜多糖也有良 好的降血糖作用但羽，而且可作为降血脂药物的功能成分对高血脂患者以及由高血 脂引起的动脉粥样硬化、肥胖和冠心病患者产生极为有益的影响瞄1 。紫菜多糖有 增强心肌收缩力、降血脂、抗凝血、降低血粘度、抑制血栓形成的作用，对预防 动脉硬化、改善心肌梗死症状有重要意义淄3 。 1 2 3 抗病毒作用 自1 9 5 8 年g i r b e r 等发现g e l i d u mc a n i l a g e n i u m 提取出的多糖和卡拉胶具有 抗流感8 和抗腮腺炎病毒后，科学家逐渐发现海藻多糖对多种病毒有抗性。 海洋硫酸多糖9 1 1 是从海藻中提取分离并经分子修饰而成的硫酸多糖类化合 物。9 1 1 体外能明显抑制h i v l 的复制，体内对猴免疫缺陷病毒( s i v ) 的增殖也具 有臻显抑制作焉。提示9 1 1 体杰外对艾滋病毒的增殖均有踞显抑制作用，其作用 机制与干扰病毒与细胞吸附、抑制病毒逆转录酶活性及提高机体免疫功能有关， 有望成为一类侔用于多琢节的薪型抗艾滋病海洋藻类药物疆硇。用红藻多糖对牛免 4 上海海洋大学硕士学位论文 疫缺陷病毒( b i v ) 的生长进行研究，发现其具有明显的抑制作翊，其抑制率分别为 8 5 9 6 和8 8 6 5 。与临床批准使用的抗a i d s 药物叠氮脱氧胸腺嘧啶( 相似率 8 9 5 2 ) 近似，证实了其作为抗a i d s 药物的可行性渊。太平洋裂膜藻中的硫酸多 糖是h i v 病毒转录酶的特异性摔制剂，而且对其它病毒的逆转录酶也有摔制作用 留。从鹿焦藻及墨焦藻提取的硫酸多糖可以在体外与瓣病毒( b i v ) 作焉渊。褐藻糖 胶具有抗r n a 积d n a 病毒的作用，实验表明，它对脊髓灰质炎病毒蕊型，柯萨奇 b 3 窝a 1 6 型病毒，腺病毒型，埃可型病毒有唆显的抑制作用。海带多糖具有抗 h i v 的作用嗍。 l 。2 4 抗氧化作用 抗氧化近年来的研究表明，过多的活性氧自由基对吞噬细胞本身及其他细胞、 组织及生物大分子有破坏作用，愿脂质过氧化加速又可造成正常细胞的破坏和死 亡。海藻硫酸多糖( s p s ) 具有清除活性氧的作用，是有效的自由基清除剂，低浓度 的s p s 对多形核自细胞( p m n ) 呼吸爆发产生的活性髓的作用是直接清除；丽惠 浓度的s p s 除直接清除p w n 呼吸爆发产生的0 2 - 外，尚能部分抑制p w n 活性，阻 止0 2 的生成3 。 鼠尾藻和铜藻多糖经远紫外线照射2 4 h 后，清除超氧阴离子的水平明显下降， 但却能显著抑制氧自由基对过不饱和脂肪酸的氧化作用。褐藻多糖( b s p ) 在体外具 有较强的清除f e n t o n 反应和光照h ：0 ：产生的o h 和黄嘌呤黄嘌呤氧化酶和光照 核黄素产生的0 2 的作用，是一种很好的抗氧化剂；同时它还能明显清除白细胞 呼吸爆发时产生的0 2 而且较大浓度时也能部分抑制白细胞呼吸爆发，抑制自由 基对免疫系统的损伤而增强免疫功能疆。b s p 可使体内s o d ，g s 卜p x 活性增加， 并使脂质过氧化程度降低，同时使移植肿瘤生长受到抑制潋。b s p 能够清除翻由基， 减低氧化应激所致的细胞d n a 损伤程度， 此b s p 可作为一种预防性抗氧化营养素， 有利于维护细胞的正常结构和功能。因 用于预防氧化应激弓i 起的疾病韬霹。 钝顶螺旋藻多糖能显著增强机体抗氧化及抗裔由基损伤的能力游1 ，极大螺旋 藻多糖其有显著的清除。h 的活性汹。羊栖菜多糖可显著降低乙6 舯小鼠全矗及肝 脾脂质过氧化物的含量，提高过氧化物酶和超氧纯物歧化酶的活性，具有清除过 多蠢由基与抗脂质过氧化的作用。海藻多糖作为入体的抗氧化捌，具有抗衰老与 防治疾瘸的作用。 1 。2 5 抗辐射作胄l 范曼芳和陈琼华1 9 8 8 年指出，螺旋藻多糖具有抗辐射能力。郭宝江等1 9 9 2 年研究表明，这种天然物质除能增强骨髓缨胞的增殖活性外，还能显蔫减轻小鼠 骨髓细胞稻蚕豆根尖细胞的辐射遗传损伤，大大降低辐射弓l 起的突变频率。庞窟 s 上海海洋大学硕士学位论文 深等1 9 8 8 年通过用多糖作照射蘸和照射鼯处理的比较，表明多糖有甓显提高核酸 魂切酶对损伤d n a 的切除活性和增强d n a 修复合成的作用。用钝顶螺旋藻多糖1 2 5 l o 峭处理的小鼠其抗辐射能力大大提高，在受到致死剂量6 0 c oy 射线照射盾的 存活率比对照组提高3 3 ，并表明螺旋藻多糖能促进照射后小鼠造血功能的恢复 溯。以1 0 1 矿、1 5 0 1 0 吨和3 0 0 xi 0 吨剂量腹腔注射岩藻糖胶，可使受4 5 g y 6 0 c oy 射线照射的小鼠白细胞分别增加1 9 1 、4 7 6 和6 1 3 ，使淋巴细胞分别增加 2 4 2 、5 8 3 和6 6 9 期。 1 2 6 抗突变作用 刘力生等1 9 9 1 年指出，螺旋藻多糖能消除免疫抑制剂( 环磷酰胺) 对机体免疫 系统的抑制作用。螺旋藻多糖对昂磷酰胺( c y ) 引起的酸惦c 小鼠造血功能等损伤 具保护作用。当给小鼠c y 时，若能同时给予1 0 0xl o 吨螺旋藻多糖，就能大大减 轻c y 弓| 起的造血功能障碍( p o 0 1 ) 、体重下降的程度( p o 0 2 ) 并能明显降低动物 的死亡率( p 0 0 5 ) 渊。对不同培养阶段的c d a k 细胞具有明显的刺激增殖作用， 馒培养2 3 d 的c d 3 a k 细胞仍具较高的杀伤肿瘤细胞( k 5 6 2c e l l ) 的活性( 4 6 5 一5 0 ) 嘲】。海带多糖对c y 诱发的小鼠骨髓细胞微核率有明显的抑制效果，其抑制率 达6 0 7 ，这说明海带多糖能拮抗小鼠染色体的突变。且随着浓度的增加抑制率有 所增强。 1 2 7 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是结合 形成保湿性的凝胶，面且它还可以通过水合作用在皮肤的表耍形成保护膜，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，发现其中韵硫 酸化多糖具有明显的保湿作用 4 1 o 1 2 8 增强免疫力作用 自2 0 世纪7 0 年代以来，人们对糖类物质的生物学功能有了新的认识，发现 多糖及糖复合物参与了细胞的各种生命活动的调节，如免疫细胞间信息的传递与 感受。日本研究人员对可食海藻l a m i n a r i aj a p o n i c a 的热溶提取物多糖进行研究。 在内毒素无响应c 3 h h c j 小鼠实验中，表现出脾细胞d n a 合成活性的提高，并且对 小鼠的抗金葡球菌的吞噬细胞的消化活性具有促进作用，并对细胞质分裂， i n t e r l e n k i n - l a 的释放和肿瘤坏死因子a 也有相同的促进作用。进步研究表明， 此海藻多糖对脾细胞多克隆抗体( i g m 和i g g ) 的生成上有促进作用。风湿性关节炎、 红斑狼疮等) 。另外据报道螺旋藻多糖、岩藻聚糖等海藻多糖可刺激实验动物及入 类免疫细胞增殖，增强免疫力绷1 。海藻多糖在5 0 0 1 0 唷- 2 0 0 0 x1 矿剂量范围内 能明显的提高小鼠巨噬细胞的吞噬指数，增强小鼠的非特异性免疫功能嘲，增加 6 上海海洋大学硕士学位论文 小鼠的足肿胀度和抗体生成细胞数，提高小鼠的体液和细胞免疫汹。螺旋藻多糖 能够非常明显地促进小鼠脾细胞对丝裂原乃豆素a 的增殖反应，提高小鼠机体的 免疫功能疆”。 螺旋藻多糖能明显地促进小鼠脾细胞对丝裂原刀豆素a 的增殖反应，提高小 鼠机体的免疫功能h 期。极大螺旋藻胞外多糖可提高小鼠n k 的活力，促进白细胞介 素产生及增强淋巴细胞和混合淋巴细胞的转化功能汹1 。螺旋藻多糖还能提高小鼠 腹腔巨噬细胞的吞噬率和吞噬指数，提高外周血中t 淋巴细胞的百分数和血清溶 血素的含量h 钔。显示出螺旋藻多糖不仅能提高动物j 鼻特异性的细胞免疫功能，还 能促进机体特异性的免疫功能。硒是人体必须的微量元素之一，但无机硒化合物 毒性大，使硒的应用受到限制。通过对单细胞绿藻类的富硒培养，使硒取代海藻 多糖分子上部分硫，得到海藻硒多糖。经毒性和三致实验证明，海藻硒多糖无毒， 无蓄积性毒性，无致突变作用，能增强细胞免疫和体液免疫功能，具有肿瘤的抑 制作篇。研究发现海藻硒多糖对小鼠各项免疫功能的影响均强予等同剂量的无机 硒和单纯海藻多糖，它具备了二者的优势互补效应，能够发挥硒和多糖的彼此协 同作用嘲。 总之，海藻多糖在哺乳动物中已证实能增强特异性免疫功能和非特异性免疫 功能，可增强小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬能力及对细胞免疫和体液免疫的功能哺。 1 3 海藻多糖的构效关系 海藻多糖是一类多组分的混合物。至今为止，对其结构的研究主要集中于其 所包含的糖单元及含量。如褐藻( a s c o p h y l l u mn o d o s u m ) 细胞壁中的多糖包括2 5 的l 一广岩藻糖、2 6 的d 一木糖、1 9 的d 一己四醇醛酸、1 3 的硫酸盐和1 2 的蛋白质酾2 1 。而从研究报道来看，海藻多糖的活性和单糖组成、糖苷键、硫