海藻主要药用成分的研究和展望.pdf

!文章编号：!#$%（&!）&#!#$，浙江省海藻主要药用成分的研究和展望阮积惠（浙江大学 生命科学学院，浙江 杭州!&(）摘要：对海藻主要药用成分的研究进行了综述。海藻内含有大量有益于人类健康的药用活性成分，其多糖、不饱和脂肪酸、蛋白质、氨基酸、多肽、牛磺酸、多萜、甾类和酶等成分具有抗凝血、降血压、降血脂、抗肿瘤等独特功能，可用于预防和治疗高脂血症、动脉硬化、肿瘤等多种疾病，改善人体微循环，并可用于生产中、老年人抗衰老、抗疲劳及增强免疫力的保健品，现已在医药、食品、工业等各个领域得到广泛的应用，并有着广阔的开发前景。关键词：海藻；药用成分；资源开发中图分类号：)*+,；-$+,.$,文献标识码：/我国自古以来就有将海藻作为食用、药用的习惯。在明代李时珍记载的近百种海洋药物中，属于海藻类的就有!余种!。,年代，曾呈奎等&对古药典所载的,$种海藻作了考证和鉴定。(年代初，丁恒山记载了我国药用海藻为(,种。此后，陈张濂等+又有新的发现。海藻类具有陆生植物所不具备的分子结构及生理、生化特性，有着不少特殊的医疗保健功能，对治疗人类的常见病、多发病具有显著的疗效。大量生物学研究结果表明：海藻不但是某些药用成分的富集者，而且是天然活性物质的反应者，因而有关海洋药物的专题研究日益增多。从海洋生物中提取具有不同保健功能及疗效的活性物质已经成了许多科学家、企业家关注的热点。现将海藻主要药用成分作一介绍，为海藻药物的开发及应用提供一些参考。!糖类!海藻胶海藻胶是海藻细胞间的粘质多糖，在红藻、褐藻中大量存在。其分子常由 0#半乳糖、，1#内醚#2#半乳糖、0#木糖、0#甘露糖、0#甘露糖醛酸、0#古罗糖醛酸、0#葡萄糖及褐第!$卷第&期&!年 1 月东海海洋#$%&()*(+,%-./,-%/-3456!$746&89:;，&!收稿日期：&#(#!,作者简介：阮积惠（!$+）男，浙江省台州市人，浙江大学西溪校区生命科学学院副教授，理学硕士。主要从事海藻类生物学的研究。万方数据藻糖等构成。这些多糖类物质往往占海藻干重的!#以上!。目前已工业化生产的主要有褐藻胶、琼胶和卡拉胶$种。%&%&%褐藻胶褐藻胶是褐藻所特有的一种细胞间质。商品褐藻胶通常是指褐藻酸钠，由于其能溶解于水，形成粘稠的水溶液，在临床上可作血浆代用品使用。褐藻胶对(、)*等金属还有阻吸作用，并有助于对这些重金属的排泄与清除。临床应用的藻酸双酯钠（+,-./001/*234)5,6/74，)）是在褐藻酸钠分子的羟基及羧基上分别引入磺酰基及丙二醇基而形成的双酯钠盐，它有明显的抗凝血、降血压、降血脂、降低血粘度与扩张血管以及改善微循环的作用，可用于治疗高脂血症和缺血性心、脑血管疾病。)的换代产品甘糖酯（*+8-,494:,-0+,;/995*/74)5,6/74，:;)），对治疗急性脑梗塞也有显著的疗效。其他的同类产品如烟酸甘露醇酯及褐藻淀粉硫酸酯等，都已在临床上得到广泛的应用/*+.4）和琼胶脂（/*+840729）组成，前者由?半乳糖和$，=内醚A半乳糖通过 B%，$和 B%，C 糖苷键交替连接起来的大分子；后者在组成中含有葡萄糖醛酸、丙酮酸及多量的)D!EC。琼胶具有凝固性，其凝固力随胶质中)D!EC总量的减少而增强，琼胶类硫酸多糖对 F 型流感病毒、腮腺炎及脑膜炎病毒等有一定的抑制作用G，H。%&%&$卡拉胶（角叉菜胶）卡拉胶有=种不同类型，应用于医药、食品工业上的多数是!卡拉胶和卡拉胶的混合物。卡拉胶具有防治胃溃疡、抗凝血、降血脂、促进骨胶原生长等作用。由于其具有硫酸酯多糖的基本构型，如在分子链中引入亚硒酸根即可形成硒化卡拉胶I，该物质具有显著的抗肿瘤活性，其临床应用尚在研究之中。!#其它多糖类活性成分多糖类活性成分在不同海藻之间含量差异极大，往往是某种海藻的特有成分，并具特殊功能。目前较受关注的有以下 C 种。%&!&%螺旋藻多糖螺旋藻多糖是从钝顶螺旋藻!#$%&#(&()*+#+中分离提取的一种多糖，对肿瘤细胞有一定的抑制和杀伤作用，其抗肿瘤作用主要是通过增强免疫能力来实现的。动物试验表明：对腹腔移植肉瘤)%H 的小鼠，腹腔注射螺旋藻多糖!JK（L 3），连续%次，其生命延长率达 G=&#。此外，螺旋藻多糖还能抗缺氧、抗衰老、抗疲劳、抗辐射，并能提高肌体免疫能力，可以治疗溃疡、糖尿病、肝炎及视觉障碍等多种疾病%，%。%&!&!紫菜多糖从紫菜中分离所得的紫菜多糖，其相对分子质量约 G&C M%C。紫菜多糖能促进生物蛋白质合成，增强肌体免疫力，具有抗肿瘤、抗突变、抗辐射、抗白细胞数减少的作用，并能降低心肌脂褐质含量，抑制脑中 F 型单胺氧化酶（;NDF）活性，增强脑、肝中超氧化物歧化酶（)D?）的活力，对多种老年性疾病有防治作用。紫菜多糖还有增强心肌收缩力、降血脂、抗凝血、降低血粘度、抑制血栓形成的作用，对预防动脉硬化、改善心肌梗塞症状具有重要意义%!。!东海海洋%I 卷!期万方数据!#$微藻硒多糖微量元素硒能参与谷胱甘肽过氧化物酶的组成，有消除氧自由基和脂质过氧化物、维护细胞膜稳定的作用。采用生物技术将亚硒酸钠通过微藻富集和生物转换，可获得有机硒多糖。实验证明，有机硒多糖无蓄积性毒性，无致突变作用，能增强细胞、体液免疫能力，对肿瘤有抑制作用!$，!%。!#%褐藻多糖硫酸酯褐藻多糖硫酸酯（&(）是从褐藻中提取的水溶性杂多糖，具有抗凝血、降血脂、防血栓、改善微循环及抗肿瘤等作用。褐藻多糖硫酸酯还能干扰爱滋病毒（)*+）的吸附及渗入细胞过程，抑制其复制，并通过激活机体的免疫系统、改善机体的生物应答功能，来提高机体的免疫力。褐藻多糖硫酸酯还能提高肾脏对肌酐的清除率，改善肾功能，对治疗尿毒症有显著效果，临床上已用于治疗慢性肾衰竭!,。此外，昆布多糖、羊栖菜多糖、海蒿子多糖等亦能明显降低血脂、清除氧自由基、抗肿瘤及增强免疫力!-，!.。./年代起，从铜藻!#$%&()#*+#,中已得到海带淀粉，动物试验证明：经磺化后制成的海带淀粉硫酸钠有防治冠心病人的凝血和血栓形成的作用。鼠尾藻!#$%&-(&*.+#$,多糖对于慢性胃溃疡的修复愈合及急性胃黏膜糜烂的治疗有一定的效果!0。#脂质!#高度不饱和脂肪酸高度不饱和脂肪酸（1&2）在海洋生物中含量丰富，常由海藻合成并通过食物链转移到其它水生生物中去。1&2 主要有花生四烯酸（22）、!3$系的廿碳五烯酸（42）、廿二碳六烯酸（5)2）等种类，其生物活性远大于!3-型的脂肪酸。5)2 有抗衰老、降血脂、降血压、抗血栓、防止血小板凝结、清除氧自由基、减少血液中低密度脂蛋白的含量和预防动脉粥样硬化的作用，对心脑血管疾病、关节炎、肾炎等有良好的防治作用。42、5)2 还能增强大脑记忆力、有“脑黄金”的美誉!6。现已开始通过藻类培养来提取 42 和 5)2。如紫球藻/)#0(1#,2,*3#&+*-&中，22 含量占总脂肪酸含量的$,7以上。三角褐指藻/(+)23-14&-#,3)#*&-&中，42 含量占总脂肪酸含量的$,7以上。日本养殖的小球藻 5(4)#+44,*&4,%,中，42 含量占总脂肪酸含量的 6/7，应用前景十分诱人!6#!。另外，十八碳三烯酸（又名亚麻酸）被称为维生素&，是合成前列腺素的前体，并可在体内转换成 5)2。!前列腺素前列腺素（8）是一族廿碳的多不饱和脂肪酸，在海洋生物中的含量约为人体和陆生生物的几百到几千倍。自!6.#年我国在海洋生物柳珊瑚中发现#/余种天然 8 之后，在脆江蓠 6#3,4#,.&#%70%-)#,%中也发现了 8。经人工改造为 84#和 8&#9后，8 具有更高的活性，可参与动物血压调节，与肌体的生长、发育、繁殖等有密切的关系。有关8 的衍生物已多达#/余种。青岛从江蓠 6#3,4#,%,-,3 中提取的 8已被鉴定为 84#。$阮积惠：海藻主要药用成分的研究和展望万方数据!#$、!%$&已在避孕、催产、中止妊娠等方面得到应用，局部注射还可治疗阳痿。蛋白质与酶!#藻蓝蛋白和藻红蛋白藻蓝蛋白和藻红蛋白合称为藻胆素，是蓝藻、红藻中的水溶性色素，其蛋白属球朊。藻蓝蛋白对脊髓制血具刺激作用，对各种血液疾病有辅助治疗作用$。藻蓝蛋白的水溶液能发荧光，具结晶性，化学性质稳定，是藻类特有的捕光色素蛋白，可在免疫检测、荧光显微技术等方面作为很好的生化示踪物。现已证实，藻蓝蛋白还有改善免疫系统功能、抑制癌细胞的作用$(。螺旋藻的)*藻蓝蛋白、紫球藻!#$%&#()*的+*藻红蛋白以及鱼腥藻+,-./,-和念珠藻0123 的)*藻蓝蛋白均以极高的价格显示了其巨大的商业价值。!$超氧化物歧化酶超氧化物歧化酶（,-.）是一种含有铜、锌、铁、锰等离子的肽键大分子金属酶。对/种,-.的一级结构进行了分析，表明其均含有 01 种氨基酸。,-.是一种针对氧毒害反应为机体提供保护的酶类，可催化超氧阴离子自由基歧化反应，生成 2$-$3-$，是高效的自由基的天然清除剂。当体内,-.不足时，会使脂质过氧化，损伤细胞膜，导致肌体衰老，引起炎症、肿瘤和自身免疫性疾病。因此，适当补充,-.可防治疾病。现已在临床中使用,-.治疗类风湿性关节炎、心肌缺血、皮炎、视网膜损伤等疾病，对抗衰老及防癌等也有一定作用$4。!甘露糖醛酸 5*4 差向异构酶褐藻胶是由甘露糖醛酸与古罗糖醛酸连接成的长链。古罗糖醛酸含量高的褐藻胶，凝胶强度更高，能更有效地固定细胞。海藻体内存在的甘露糖醛酸 5*4 差向异构酶，能在钙离子存在的条件下将甘露糖醛酸转化成古罗糖醛酸。若能提取该种酶，就能实现褐藻胶的人工化学修饰，提高藻胶的功效$/。!%过氧化物酶过氧化物酶能催化多种卤代反应，在藻体中生成卤代萜或碘酪氨酸等。由于海藻具有高效的富碘机制，从而使其自身成为人类最佳的补碘剂。对海藻过氧化物酶的研究已成为当前海藻化学研究的热点之一$/。(氨基酸与多肽可作药用的氨基酸多达 066 余种。本文主要讨论以下几种。%#褐藻氨酸（海带氨酸）褐藻氨酸是一种胆碱样的碱性氨基酸，具有明显的降血压，调节血脂平衡及防治动脉(东海海洋07 卷$期万方数据粥样硬化的作用。制成的褐藻氨酸二草酸盐，在临床上降压效果能维持!以上。此外#$%$&还从台湾的幅叶藻!#$%&($)$*+($中分离出一种呈中性的幅叶氨基酸，也同样具有降压作用(。!#海人草酸海人草酸（)&*+,$,)）为脯氨酸的衍生物，是鹧鸪菜或海人草内的有效药用成分，曾被广泛用作驱虫剂，后因其对神经系统有损伤作用而被停止使用。海人草酸能有选择性地损害脑组织，与多种脑部疾病，如癫病、帕金森氏病、老年痴呆症等有一定关系，现将其应用于中枢神经系统的研究，可作为神经药理学研究的重要工具药之一-，.(。!$软骨藻酸软骨藻酸（)/0/,$,)）的结构与海人草酸相似，也属于能使中枢神经系统兴奋的氨基酸，其作用强度为谷氨酸的 122 倍。软骨藻酸中毒时会出现肠道症状和神经紊乱，严重时会出现短暂的记忆丧失。能合成软骨藻酸的主要有软骨藻,-&./($等(。!牛磺酸牛磺酸为氨基乙磺酸，在多种海藻和海洋动物中均有发现。牛磺酸不参与蛋白质的合成，但与胱氨酸、半胱氨酸的代谢密切相关。牛磺酸可促进大脑发育，改善充血性心力衰竭，具有抗心律失常、抗动脉粥样硬化、保护视觉等功能。人体内合成牛磺酸的酶（3456）活性较低，因此主要靠外源牛磺酸补足机体需要。紫菜中所含的牛磺酸可参与胆汁的肠肝循环，降低胆固醇，并可防止胆结石的形成。此外，服用 1722 0&8（%&)）的牛磺酸可使癫痫病的发作次数减少一半。口服牛磺酸(9 0&8)可治疗偏头痛。牛磺酸可作为老年人抗智力衰退、抗疲劳及滋阴强身的保健品。从赖氏鞘丝藻 01231$%$2/-(44(和纤细席藻!-&/4(.(54#5$中提取的含牛磺酸的糖脂，还具有抑制:;?+5.）在低浓度下亦能抑制血小板凝集。翼藻!#(%&*$8%54&*中的凝集素对人类 A 型红细胞具有专一的识别作用。从粗壮红翎藻:&%(/($/&3*($中提取的-种凝集素在体外分别能抑制白血病细胞 B1.12及小鼠乳腺癌细胞 CD-5 的增殖，有望作为抗癌用药。E2