（食品科学专业论文）海带（Laminaria+japonica+Aresch）多酚的提取、分离及其抗肿瘤、抗菌活性研究.pdf

海带( l a m i n a r i aj a p o n i c aa r e s c h ) 多酚的提取、分离 及其抗肿瘤、抗菌活性研究 摘要 植物多酚与人类的生活息息相关，作为一类具有多种生物活性的天然物质， 它对人的消化、营养、健康产生影响，已在食品、药品、化妆品等工业中得到了 广泛的应用。本论文以鲜海带( l a m i n a r i aj a p o n i c aa r e s c h ) 为原料，系统地研究了 海带多酚( k p ) 的制备、分离纯化、抗肿瘤、抑茵活性，并初步探讨了其理化性质 和作用机理，为深入研究海藻多酚提供了基础数据，同时也为海带的高值化利用 及新的抗肿瘤药物、食品保鲜剂的开发提供一种新的思路。 本论文的研究内容包括以下6 个部分： 1 海带多酚提取率测定方法的选择： 海带可以综合利用提取多酚和其它副产物。通过酒石酸铁比色法和 f o l i n - d e n i s 法两种多酚定量分析方法的比较，表明以没食子酸丙酯为参照物的酒 石酸铁比色法方便、快速、可靠，可以作为本次实验定量分析手段。另外，在同 样的提取条件下，鲜海带总酚含量要比干海带的总酚含量略高。 2 海带多酚提取工艺条件的优化： 采用鲜海带为原料，以超声波、微波复合浸提为前处理手段，以多酚的提取 率为指标，在单因素实验的基础上采用正交实验对k p 浸提工艺参数进行了优化， 结果表明：采用料液比1 ：7 ( g m l ) ，乙醇浓度8 5 ，浸提温度7 0 * ( 2 ，浸提次数2 次，浸提时间4 h ，提取效果最佳，k p 提取率为2 0 8 。 3 海带多酚粗提物抗肿瘤、抗菌活性的研究： 以m t t 法分别测定了k p 粗提物对人肺腺癌a 5 4 9 细胞、鼠白血病p 3 8 8 细 胞、人肝癌b e l 7 4 0 2 细胞和人宫颈癌h e l a 细胞的抗肿瘤活性；以平板打孔抑制 法分别测定了k p 粗提物对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、绿脓杆 菌、痢疾志贺菌、产气肠杆菌、普通变形杆菌、白色念珠菌、青霉、灰霉、黄曲 霉的抑菌活性。结果表明：k p 粗提物具有一定的抗肿瘤活性，在1 0 0 i _ t g m l 时， 对a 5 4 9 、p 3 8 8 、b e l 7 4 0 2 、h e l a 细胞的抑制率分别为2 7 4 0 士4 7 1 ，4 3 4 4 + 1 8 6 ， 3 0 2 0 - a ：1 1 6 ，2 9 6 8 士2 6 1 。镜检发现细胞形态都发生不同程度的变化。肿瘤细 胞的生长抑制活性量效关系表明k p 对p 3 8 8 的i c 5 0 为1 2 0 1 t g m l ，对b e l 7 4 0 2 的i c 5 0 大于2 0 0 v g m l ，细胞毒作用呈剂量和时间依赖性，对p 3 8 8 的抑制活性要 高于对b e l 7 4 0 2 的抑制活性。抑菌实验也显示k p 具有广谱抗微生物性能，对 供试的2 种革兰氏阳性菌和5 种革兰氏阴性菌都有一定程度的抑制活性，量效关 系均呈剂量依赖型，最小抑菌浓度( m i c ) 为1 0 p g i n l 4 0 l g m l 。另外，多酚对革 兰氏阴性细菌中的大肠杆菌、绿脓杆菌抑制效果较明显，对真菌如青霉、白色念 珠菌亦有抑制作用。 4 海带多酚的分离纯化及其各部分活性检测： 利用有机溶剂萃取分离、a b 8 大孔树脂吸附分离、s e p h a d e x l h 2 0 凝胶层析 等技术对k p 进行分离纯化，最后得到4 个峰组分，分别为a 1 、a 2 、b 1 、b 2 ， 并筛选出了具有较高活性的多酚组分。各组分肿瘤抑制活性大小依次为：a 2 a 1 b 2 b 1 ，浓度为7 0 4 2 p g m l 时，组分a 2 对b e l 7 4 0 2 和p 3 8 8 的抑制率分别 为6 1 9 6 士7 0 2 ，4 0 4 7 + 8 7 0 ；各组分的抑菌活性大小依次为：a 2 b 2 a 1 b 1 ， 在酚浓度为7 0 4 2 p g m l 、4 5 6 8 1 t g m l 的条件下，对4 种菌均有抑制效果且比粗提 物和树脂分离产物同等浓度下抑菌圈直径大。 5 海带多酚理化性质初步研究： 对k p 的物理化学性质如溶解性、折光率、特征显色反应、p h 稳定性、热稳 定性及光谱特征进行了初步研究。结果表明：k p 易溶于中极性溶剂，而在非极 性溶剂和极性溶剂中溶解性较差：在不同溶剂中的折光率大小依次为乙酸乙酯 乙醇 丙酮 甲醇 水 氯仿= 乙醚；特征显色反应表明k p 具有酚类物 质的共性。另外，k p 在p h 2 o 1 2 0 和4 0 - 1 0 0 。c 的范围内都有肿瘤抑制活性， 具有良好的p h 稳定性和热稳定性。组分a 2 与p g 、间苯三酚的紫外吸收谱图具 有相似之处。组分a 1 、a 2 、b 2 与p g 、连苯三酚的红外谱图都具有明显的酚羟 基伸缩振动；都有芳香环骨架伸缩振动；在指纹区都有酚的特征吸收峰，在官能 团区也较为相似，初步推断k p 具有p g 或连苯三酚相近或相似的结构。 6 海带多酚的抗肿瘤活性和抗菌活性机理初步探讨： 以显微镜观察药物处理前后细胞的形态变化，考察了多酚对自由基、致癌物 的清除能力；以流式细胞术分析了多酚对肿瘤细胞的凋亡率及对细胞增殖周期的 影响，并测定了菌体系统的紫外吸收变化。结果表明：k p 处理p 3 8 8 和b e l 一7 4 0 2 细胞4 8 h 后，镜检细胞形态发生较大变化，与正常对照组差异显著；在1 0 0 r t e , m l 的浓度下，k p 具有一定的清除自由基和致癌物的活性，对o h 、0 2 、n 0 2 。清 除率分别为7 5 3 7 + 5 6 8 、5 5 4 8 士4 3 5 、5 0 5 1 4 - 6 4 6 。流式细胞术表明多酚对p 3 8 8 肿瘤细胞的凋亡率及细胞增殖周期存在影响，其中a 2 组分凋亡峰极为显著。加入 多酚的菌悬液t 2 8 0 n m 处的吸光度均明显增高，且对革兰氏阴性菌更为明显。 关键词：海带；多酚；提取；分离纯化；抗肿瘤活性；抗菌活性；机理 s t u d yo nt h ee x t r a c t io na n dis ola tio no fl a m i n a r i a j a p o n i c aa r e s c hp o iy p h e n oisa n dit sa n ti - t u n d ra c tivit y a n da n t i - b a c t e ri a i a c t i v i l ：y a b s t r a c t a sac l a s so fn a t u r a lm a t e r i a l ，w h i c hi sr i c hi nv a r i o u sb i o l o g i c a la c t i v i t i e s ，p l a n tp o l y p h e n o l l i n k sc l o s e l yw i t hh u m a nl i f e i th a se f f e c t e do nh u m a nd i g e s t i o n , n u t r i t i o n , h e a l t ha n dh a sb e e n w i d e s p r e a d l yu s e di nt h ea l g ao f f o o d , d r u ga n dc o s m e t i ci n d u s t r y i nt h i sp a p e r , t h ee x t r a c t i o n , i s o l a t i o n , a n t i - t u m o ra c t i v i t ya n da n t i - b a c t e r i a la c t i v i t yo ft h e p o l y p h e n o l sf r o m 舭s hl a m i n a r i aj a p o n i c aa r e s c hw e r es t u d i e ds y 妣m a t i c a i l y ，a n ds o m e c h a r a c t e r i s t i c s ，m e c h a n i s m , a n da p p l i c a t i o nw e r ea l s oi n v e s t i g a t e d t h i sw o r km a yp r o v i d ep r i m a r y d a t af o rf t l r t h e rr e s e a r c h i n go nt h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h es t r u c t u r ea n df u n c t i o no fp h l o r o t a n n i n s ， a sw e l l 嬲p r o v i d ean e ww a yf o rh i g h - v a l u eu t i l i z a t i o no fk e l pa n de x p l o i t i n gs o m en e wa n t i - t u m o r m e d i c i n ea n df o o da n t i s e p t i c t h i ss t u d yi n c l u d e ss i xp a r t so fc o n t e n ta sf o l l o w s ： 1 s e l e c t i o no fm e a s u e m e n tm e t h o do fp h l o r o t a n n i n so ne x u d a t i o nr a t e t h ek e l pc o u l db es y n t h e t i c a l l yu t i l i z e dt oe x t r a c tp h l o r o t a n n i n sa n do t h e rb y - p r o d u c t s b a s e d o nc o m p a r i s o ns t u d yo nt h et w om e t h o d so fd e t e r m i n a t i o np h l o r o t a n n i n s ，f e r r o u st a l t r a t e c o l o r i m e t r ya n df o l i n - d e n i sm e t h o d , f e r r o u st a l t r a t ec o l o r i m e t r yw i t hp g a sr e f e r e n c em a t e r i a lw a s c h o s e nb e c a u s eo fi t sf a c i l i t ya n dc r e d i b i l i t y p h l o r o t a n n i n sc o n t e n to ff r e s hk e l pw a ss l i g h t l y h i g h e rt h a nd r yk e l pu n d e rt h es a m ee x t r a c t i o nc o n d i t i o n s 2 d e t e r m i n a t i o no f t h eo p t i m a lc o n d i t i o n sf o re x t r a c t i o no fp h l o r o t a n n i m a d o p t 丘e s hk e l pa sm a t e r i a l s ，u l t r a s o n i ca n dm i c r o w a v ee x t r a c t i o na sp 陀协：a 恤e m ，e x t r a c t i o n r a t eo fp h l o r o t a n n i n sa st a r g e t , o nt h eb a s eo ft h es i n g l ef a c t o re x p e r i m e n ta n do r t h o g o n a lt e s t ，t h e o p t i m a le x t r a c t i o nc o n d i t i o n so fk e l pp o l y p h e n o l sw e r er e s e a r c h e d t h er e s u l t ss h o wt h a to p t i m a l e x t r a c t i o nc o n d i t i o n so fk e l pp o l y p h e n o l sf r o ml a m i n a r i a j a p o n i c aa r e s c ha r et h er a t i oo fs a m p l e w e i g h tt ot h es o l v e n tv o l u m el ：7 ( g m l ) ，8 5 e t h a n o l ，t e m p e r a t u r e7 0 ，e x t r a c t i o nt i m e s2 ， e x t r a c t i o nt i m e4 h , a n dt h ee x u d a t i o nr a t eo fk e l pp o l y p h e n o l si s2 0 8 3 i n v e s t i g a t i o no na n t i - t u m o ra c t i v i t ya n da n t i - b a c t e r i a la c t i v i t yo ft h ec r u d ee x t r a c t so f b r o w na l g a ep h l o r o t a n n i n s t h ea n t i - t u m o ra c t i v i t yo fc r u d ee x t r a c to fp h l o r o t a n n i n sf o rh u m a nl u n ga d e n o e a l c i n o m ac e l l ( a 5 4 9 ) ，m u r i n el e u k e m i cc e l l ( p 3 8 8 ) ，h u m a nh e p a t o c e l l u l a rc a r c i n o m ac e l l ( b e l 7 4 0 2 ) a n dh u m a n c e r v i c a lc a n c e rc e l l ( h e l a ) h a db e e nd e t e r m i n e dr e s p e c t i v e l yb ym t tm e t h o di nv i t r o t h er e s u l t s s h o w e dc r u d ee x t r a e t sh a sa n t i - t u m o ra c t i v i t ya n dt h ei n h i b i t o r yr a t ew e r e2 7 4 0 士4 7 1 4 3 4 4 4 - 1 8 6 ，3 0 2 0 - 士1 1 6 ，2 9 6 8 4 - 2 6 1 ，r e s p e c t i v e l ya tt h ec o n c e n t r a t i o no f1 0 0 p g m l t h e r e s u l to ft h em i c r o s c o p ed e t e c t i o ns h o w e dt h a tt h em o r p h o l o g i cf e a t u r e so ft u m o rc e l l sw e r e c h a n g e df r o mt h en o r m a lc o n t r o lg r o u p d o s a g e e f f e c tr e l a t i o n s h i ps h o w e dt h eh a l f - m a x i m a l i n h i b i t o r yc o n c e n t r a t i o n ( i c 5 0 ) f o rp 3 8 8c e l la n db e l - 7 4 0 2c e l lw e r e1 2 0 1 x g m la n d 2 0 0 d g m l r e s p e c t i v e l y m o r e o v e r , t h ec y t o t o x i ce f f e c tt op 3 8 8a n db e l 一7 4 0 2s e e m st ob ed o s e - d e p e n d e n t a n dt i m e - d e p e n d e n ta n dt h ei n h i b i t o r yr a t ef o rp 3 8 8w a ss u p e r i o rt ot h a to fb e l 一7 4 0 2 t h ea n t i - b a c t e r i a la c t i v i t yo fc r u d ee x t r a c t so fp h l o m t a n n i n sh a db e e nd e t e r m i n e db yf l a tp l a t e s l o t t i n gt oi n h i b i tg r o w t hm e t h o di nv i t r o ，r e s p e c t i v e l y t h er e s u l t so fb a c t e f i o s t a t i ce x p e r i m e n t s h o w e dt h a t2s p e c i e so fg r a m - p o s i t i v ec o c c ia n d5s p e c i e so fg r a m n e g a t i v eb a c i l l iw e r ei n h i b i t e d b yc r u d ee x t r a c tw h i c hh a dw i d ea n t i m i c r o b i a lp e r f o r m a n c e d o s a g e - e f f e c tr e l a t i o n s h i pw a s d o s e - d e p e n d e n ta n dt h em i n i m a li n h i b i t o r yc o n c e n t r a t i o n ( m i c ) w a s 10 1 x g m l 4 0 1 x g m l m e a n w h i l e ，t h ei n h i b i t o r ye f f e c to fc r u d ee x t r a c tt oe s c h e r i c h i ac o t i , p s e u d o m o n s aa e r u g i n o s aw a s r e l a t i v e l yo b v i o u sa n d f u n g is u c ha sp e n i c i l l i u m , c a n d i d aa l b i c a n sw e r ea l s oi n h i b i t e d 4 i s o l t t i o na n dp u r i f i c a t i o np r o e m so f t h ee x t r a c te tu d e s t h ec r u d ee x t r a c t sc o u l db ed i v i d e di n t o4k i n d so f b i o a c t i v ef r a c t i o n s ( a 1 ，a 2 ，b 1 ，b 2 ) a f t e r e x t r a c t i o nw i t ho r g a n i cs o l v e n t , a d s o r p t i o na n dd e s o r p t i o nw i t ha b - 8m a c r o p o r o u sr e s i n , c o l u m n c h r o m a t o g r a p h yw i t hs e p h a d e x l h 一2 0 a l lb i o a c t i v ef r a c t i o n sw e r ec o m p a r e di ne a c hp u r i f i c a t i o n p r o c e s s s c r e e n i n gr e s u l t so fa n t i t u m o ra n da n t i b a c t e r i a la c t i v i t ys h o w e da 2 a i b 2 b 1a n d a 2 b 2 a 1 b 1 ，r e s p e c t i v e l y a n dt h ei n h i b i t o r yr a t eo ff r a c t i o na 2w a s6 1 9 6 4 - 7 0 2 a n d 4 0 4 7 4 - 8 7 0 t ob e l - 7 4 0 2a n dp 3 8 8r e s p e c t i v e l ya tt h ec o n c e n t r a t i o no f7 0 4 2 i _ t g m l ，a n d a n t i b a c t e r i a la c t i v i t yw a sa l s oi n c r e a s e dc o m p a r e dt of r o mp a r t s 5 p r i m a r yr e s e a r c ho rt h ep h y s i c a la n dc h e m i c a lc h a r a c t e r i s t i c so fp h l o r o t a n n i n s t h ep h y s i c a la n dc h e m i cc h a r a c t e r i s t i c so fp h l o r o t a n n i n ss u c ha sd i s s o l u b i l i t y , l i g h tr e f r a c t i o n , c h a r a c t e r i s t i cc o l o rr e a c t i o n , p hs t a b i l i t y , b e a ts t a b i l i t ya n ds p e c t r a lf e a t u r ew e r ed e t e r m i n e d p r i m a r y l y t h er e s u l t ss h o w e dt h a tt h ed i s s o l u b i l i t yo fp h l o r o t a n n i n si nc h 3 0 h ，c h 3 c h 2 0 h ， c 2 h 5 c o o c 2 h 5w e r eb e t t e r t h a nt h a t i nh 2 0 ，c h 3 c i ，c 2 h s o c 2 h s r e f r a c t i v ei n d e xo f p h l o r o t a n n i n si nd i f f e r e n ts o l v e n t sw a sc 2 h s c o o c 2 h 5 c h 3 c h 2 0 h c h 3 c o c h 3 c h 3 0 h h 2 0 c h 3 c i = c 2 h s o c 2 h 5 c h a r a c t e r i s t i cc o l o rr e a c t i o ns h o w e dk e l pp h l o r o t a n n i n sh a dt h e c o m m o n n e s so fp h e n o l s o t h e r w i s e ，k e l pp h l o r o t a n n i mh a dp hs t a b i l i t y , t h e r m a ls t a b i l i t yb e t w e e n p h2 0 - 一1 2 0a n d2 0 c - 。1 0 0 * c u l t r a v i o l e ta b s o r p t i o ns p e c t r ao f c o m p o n e n ta 2w a ss i m i l a rt op g a n dp h l o r o g l u c i n o ld e h y d r a t e i rs p e c t r a so ff r a c t i o na i ，f r a c t i o na 2f r a c t i o nb 2 ，p ga n d p y r o g a l l o l h a do b v i o u se x p a n s i o na n dv i b r a t i o no fp h e n o lh y d r o x y l ，a r o m a t i cr i n g s k e l p p h l o r o t a n n i n sc o m p o u n d i sp r e l i m i n a r i l yd e d u c e da ss i m i l a rs t r u c t u r eo fp go rp y r o g a l l 0 1 6 p r i m a r yd i s c u s s i o no fa n t i - t u m o ra c t i v i t ya n da n t i - b a c t e r i a la c t i ，i t y m e c h a n i s mo f p h i o r o t a n n i n s t h ec h a n g eo fc e l lm o r p h o l o g yw a so b s e r v e db yf l u o r e s c e n tm i c r o s c o p y , a n ds c a v e n g i n g a b i l i t yo ff r e er a d i c a l sa n dc a r c i n o g e n i ca g e n t sw e r ed i s c u s s e d a tt h es a m et i m e ，w ea n a l y s e dc e l l a p o p t o s i s ，c e l lc y c l eb yf l o wc y t o m e t r ya n dd e t e c t e du va b s o r p t i o n t h er e s u l t ss h o w e dt h a t m i c r o s c o p ed e t e c t i o nt h em o r p h o l o g i cf e a t u r e so fp 3 8 8a n d b e l - 7 4 0 2t u m o rc e l l sw e r ec h a n g e d 丘o mt h en 咖a 1c o n 仃o lg r o u pa f t e rt r e a t e d4 8 h t h es c a v e n g i n gr a t eo f 。o h ， o 。，n o rw e f e 7 5 3 7 士5 6 8 5 5 4 8 士4 3 5 ，5 0 51 ：l - 6 4 6 ，r e s p e c t i v e l y t h ea n t i - t u m o ra c t i v i t yo fp h l o r o t a n n i n s w 舔r e l a 钯dw i t ht h ec e l la p o p t o s i sa n dc e l lp r o l i f e r a t i o nc y c l e ，e s p e c i a l l yo b v i o u so fa 2a p o p t o s i s p e a k , b u t 龇m o l e c u l a rm e c h a n i s m s r e l n a l nu n c l e a r u l t r a v i o l e ta b s o r p t i o no ft h es y s t e m c o n t a i n i n gp h l o r o t a n n i n s a n db a c t e r i aw a si n c r e a s e da t2 8 0 n t o ，e s p e c i a l l yf o rg k e y w o r d s ：厶踢曲鼬j a p o n i c aa r e s c h ，p h l o r o t a n n i n s , e x t r a c t i o n , s e p a r a t i o n a n d p u r i f i c a t i o n ，a n t i t u m o ra n da n t i b a c t e r i a la c t i v i t y , m e c h a n i s m 独创声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含未获得 蓬；翅邃直基丝置噩挂型童明丝：奎拦亘窒2 或其他教育机构的学位或证书使 用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：枯套裔签字日期瓣6 月7 日 学位论文版权使用授权书 本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，有权保留并 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人 授权学校可以将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、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后 适用本授权书) 学位论文作去签名：格乃茂 签字日期乱纡月7 日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 导师签字： 签字日期： 电话： 邮编： 海带( l a m i n a r i a j a p o n i c a a r e s c h ) 多, 酚的提取、分离及其抗肿瘤、抗菌活性研究 0 前言 海洋与陆地生态环境的截然不同，造就了生活在海洋中的各种生物之间具有 密切的生态关系，化学信息和化学防御机制往往起着重要作用【。海藻种类繁多， 资源丰富，是重要的海洋资源。在其进化过程中产生了与陆上生物不同的代谢和 机体防御系统【2 3 1 ，一是在藻体内产生使海洋食草动物拒食或使其受到毒害的物 质；二是体内产生一些促进自身大量快速繁殖的生长激素类物质；三是会产生一 些“控制性的物质，这些物质往往化学结构特殊并具有较强的生理活性。因而 可以期望从海藻及其代谢产物中开发出不同于陆上生物来源的，具有特异、新颖、 多样化学结构的生物活性物质。 目前，海藻资源已在藻胶工业、海藻食品、海藻饲料、海藻肥料等方面得到 较好利用，开发出一系列产品。如我国现在的褐藻胶原料产量居世界首位；已开 发各种海带、紫菜、裙带菜等海藻食品；从某些海藻( 主要是褐藻) 中提炼制取的 海藻肥是很好的增产剂，能明显提高粮食作物、水果、蔬菜及花卉等产量和质量。 而对海藻的药用、保健价值领域方面的研究是在2 0 世纪8 0 年代以后随着分子光 谱、核磁共振谱、高分辨质谱、高压液相层析、单晶x 衍射等现代精密仪器的广 泛应用和海洋生物技术、分子快速筛选方法等高新技术运用于海洋药物的筛选、 分离纯化和鉴定以及人们“回归自然 的呼声日趋高涨，才日益活跃并取得实质 性的进展。中国海洋大学、北京大学、中国药科大学、海军药学专科中心、第二 军医大学等单位的科技人员进行了卓有成效的研究，已发现了如紫菜多糖、螺旋 藻多糖、藻胆蛋白、岩藻甾醇、牛黄酸等多种海洋活性物质，不少已经制成产品 面向市场，产生显著的社会及经济效益。如山东海洋药物研究所研制的褐藻淀粉 硫酸酯具有抗血脂、抗心肌坏死作用；中国海洋大学研制的藻酸双酯钠具有治疗 心脑血管疾病的作用。近来研究更趋向那些分子量较小，吸收后能直接或间接影 响体内代谢的物质，主要包括甾醇类化合物、萜烯类化合物、溴酚类化合物、不 饱和脂肪酸、海藻单宁及昆布氨酸等。临床研究及药理学研究也表明海洋天然产 物不仅具有特殊的化学结构，而且具有高效的活性和独特的药理作用机制，在抗 肿瘤、抗病毒、抑菌、消炎、降血脂、降血压、提高人体免疫和益智、美容等方 面表现出很好的生理活性，医药应用潜力巨大，同时以海洋水生植物为原料的保 健品行业也在不断的壮大。如螺旋藻含有多种营养成分和活性物质，以其为原料 海带( l a m i n a r i a j a p o n i c a a r e s c h ) 酚的提取、分离及其抗肿瘤、抗菌活性研究 制成的各种保健品能够调节人体生理机能平衡，促进人体新陈代谢，激活免疫功 能。经常摄取足量的螺旋藻被认为是防癌的一种饮食方式。日本长濑产业公司在 最近召开的日本药学会会议上公布，如果适量摄取褐海带和黑海菜等海藻中多酚 能提升肠道的解毒功效，因此，褐海带和黑海菜等海藻中多酚可用于开发预防大 肠癌的保健食品。 海带( l a m i n a r i a j a p o n i c a ) ，属褐藻门、不等世代纲，海带目，海带科，海带 属植物，又名昆布、海带菜、江白菜；它具有分布广、藻体大、生长快等特点， 是海岸植物中个体较大、质柔味美、营养价值和经济价值较高的海藻。其昧咸， 性寒，无毒，自古就是我国、日本和韩国等亚洲国家民间直接用作治疗多种疾病 的食物本草，在本草纲目、神农本草位、食用本草及中国中草药汇编 中均有记载。海带中含有多种功能性物质，如海带氨酸、褐藻酸、粗膳食纤维、 酚性化合物、甘露醇、多糖、碘、维生素、牛磺酸以及人体所需要的微量元素硒、 钴、铬等，与菠菜、油菜相比，除维生素c 外，其粗蛋白、糖、钙、铁的含量均 高出几倍至几十倍。因而海带营养丰富，味道鲜美，食疗皆宜，是优良的海产蔬 菜，越来越受到人们的青睐。另外，由于本草纲目中关于“海带治水病、瘿 瘤，功用海藻 等文献记载以及近来对海带中活性物质在降血压、调血脂、防癌 抗肿瘤、免疫调节、抗菌和抗病毒，抗氧化，抗糖尿病、抑制体外血栓形成等方 面的报道，再次引起国内外学者对海带等海藻研究的重视。 但我国目前所开发利用的海藻只是海藻资源中极小的一部分，主要集中在藻 胶和饲料加工方面，对其生物技术产品开发应用还远落后于一些发达国家。另外， 国内仅有少数几家大型海藻加工企业，并且对海带、海藻等海产品加工以劳动密 集性、粗加工为突出特点，高精尖等深加工产品不足，因而必须不断拓展对海藻 的研究范围，大力加强海藻在食用、药用、保健、饲料、肥料以及藻胶工业等方 面的研究，以便更充分全面地利用海藻资源。 2 海带册砌以砌励记口彳，缈c ) 多酚的提取、分离及其抗肿瘤、抗菌活性研究 1 文献综述 1 1 海藻多酚的研究进展 海藻生活在特殊生态环境下，普遍含有特殊功能的生物活性物质如酚类、吲 哚类、萜类等化合物，是海洋天然药物的重要来源。 海藻多酚( a l g a ep o l y p h e n o l s ，a p ) 是从海藻中提取出来的多酚类化合物总称， 因其具有独特生理功能而成为酚类领域的研究热点。现就有关海藻多酚的研究进 展作一简要综述。 1 1 1 海藻酚类的来源和种类 多酚是一大类结构不同、含有多羟基的化合物总称，广泛存在于陆生植物中。 但随着现代分析和分离技术应用于海藻资源的开发以及对褐藻的次级代谢产物 一褐藻多酚化合物( p h l o r o t a n n i n s ) 研究的逐步深入，海藻多酚日益引起人们的关 注。 海藻酚类化合物根据其组成可以分成海藻简单酚类和多酚类化合物【4 】。海藻 简单酚类化合物又可以根据其是否含有卤族元素分成卤代酚类、不含卤酚类。简 单酚类化合物在红藻、褐藻、蓝藻、绿藻中均有分布，目前已知含有卤代酚类化 合物的海藻主要有：红藻中的多管藻属( p o t y s i p h o n i a ) 、松节藻属( r h o d o m e l a ) 、鸭 毛藻属( s y m p h y o c l a d i a ) 、齿海藻属( o d o n t h a l i a ) ；褐藻中的墨角藻属( f u c u s ) 、囊载 藻属( c y s t o p h o r a ) ；蓝藻中的眉藻属( c a l o t h r i x ) ；绿藻中的扇藻属( a v r a i n v i l l a ) 等。 而不含卤酚类化合物主要存在于红藻中的海松藻属( h a l o p i t y s ) ；褐藻中的扇藻属 ( z o n a r i a ) 、囊载藻属( c y s t o p h o r a ) 和裙带菜属( u n d a r i a ) 等。 已确定的3 0 多种海藻卤代酚类中绝大多数含有溴，极少数含氯。而且溴代 酚主要存在于红藻的松节藻科( r h o d o m e l a c e a e ) 中，如多管藻( p o l y s i p h o n i a u r c e o l a t a ) 、松节藻( r h o d o m e l ac o n f e r v o i d e s ) 、齿海藻( o d o n t h a l i ad e n t a t a ) 等种属。 但近年来，从蓝藻、绿藻和褐藻中也陆续发现了溴代酚【5 1 。许多海藻的提取物具 有抗菌活性，都与卤代酚类物质的存在有关。 海藻多酚类化合物在褐藻中含量较大，种类较多。褐藻门约有2 5 0 属，1 5 0 0 种以上，是海藻中比较高级的一大类群。严小军 6 1 对中国常见的几种褐藻如海黍 子( s a r g a s s u mk j e l l m a n i a n u m ) 、鼠尾藻( s a r g a s s u mt h u n b e r g i o 、海带( l a m i n a r i a j a p o n i c a ) 、裙带菜( u n d a r i ap i n n a t i f i d a ) 和几种马尾藻中多酚含量进行- f 澳a j 定。国 3 海带硎加口，f 口却册泐彳，缈拍) 多酚的提取、分离及其抗肿瘤、抗菌活性研究 外研究者对黑海藻( b l a c ks e aa l g a e ) ，空茎昆布( e c k l o n i ac a v a ) 1 7 】等海藻中多酚类物 质的提取方法、含量、抗氧化性能等进行了研究。b a r w e l l 也从泡叶藻( a s c o p h y l l u m n o d o s u m ) 和墨角藻( f u c u sv e s i c u l o s u s ) 分离出具有裂解质粒d n a 、抑制某些酶【8 】等 生物活性的高相对分子质量褐藻多酚。从已有的研究来看，海藻多酚在马尾藻、 墨角藻、水云属等海藻中含量较丰富，但随着人们运用现代化分析、分离技术对 海藻研究的不断深入，将会在更多的藻属中发现结构、功能新颖的多酚类物质。 1 1 2 海藻多酚的化学结构及化学成分 羟基是决定海藻多酚化学性质和生物活性的最主要官能团。传统观念认为， 海藻多酚的主要成分是褐藻单宁，并通过特别的染色反应提出折光性褐藻泡内容 物是间苯三酚或其衍生物。但由于受藻种和季节变化的影响，间苯三酚连接方式 及单体数量的不同，形成了极其复杂的褐藻多酚化合物。自2 0 世纪9 0 年代以来， 已有学者采用预先乙酰化、柱色谱、核磁共振和质谱等方法从多种褐藻中分离并 鉴定出上百种新的褐藻多酚化合物【2 1 。但就其聚合方式而言，主要有如下6 种： ( 1 ) 多羟基联苯( f u c o l s ) 型如图( ixi i ) ，主要存在于墨角藻属( f u c u s ) 、双叉藻 属( b i f u r c a r i a ) 以及念珠囊载藻( c y s t o p h o r at o r u l o s a ) 、网地藻( d i c t y o t ad i c h o t o m a ) ； ( 2 ) 多羟基苯醚( p h l o r e t h o l s ) 型如图( i ) ( ) ，主要存在于囊载藻属 ( c y s t o