海带的功能性成分及应用研究

摘要海带是我国资源丰富的一种大型海藻，产量居世界首位，在化工、食品、医药等方面已得到广泛的应用。

海带中有很多功能性成分，比如海带多糖、碘、甘露醇和膳食纤维等。

其中现在已经确定的海带多糖有褐藻胶、褐藻糖胶和海藻淀粉，海带多糖具有多种药理作用。

本文首先对海带进行了概述，然后介绍了其功能性成分以及某些药理作用。

最后根据现在的研究现状，对海带的应用进行了详细地阐述。

主要侧重于食品和疾病治疗方面。

最后针对海带以后的研究进行了展望。

关键词：海带；海带多糖；应用AbstractLaminaria japonica is a macroalgae which is very rich in China, its yield is in first place over the world. And it has been widely applied in the chemical, food, medicine, etc. There are a lot of functional components in Laminaria japonica, such as laminarin, iodine, mannitol, dietary fiber, etc. Now, the certained laminarin has algin, fucoidan and seaweed starch. The Laminarin has many pharmacological effects. At first, a general introduction about Laminaria japonica is given, then the functional ingredients in Laminaria japonica and their pharmacological effects are followed. According to the present situation, a detailed introduction in Laminaria japonica’s application is presented., and the applicetion focus on food and disease treatment. In the end, based on Laminaria japonica’s future study, some expectation are given. Keywords: Laminaria japonica; linarin; application海带的功能性成分及应用研究海带(Laminaria japonica)，又名昆布、江白菜，是多年生大型食用藻类。

藻体为长条扁平叶状体，褐绿色，有两条纵沟贯穿于叶片中部，形成中部带，一般长1.5～3m，宽15～25cm，最长者可达6m，宽可达50cm。

海带生于海边低潮线下2m深度的岩石上，人工养殖生长在绳索或竹材上，是我国、日本、朝鲜等东方人喜欢食用的经济藻类。

我国海带养殖已发展成大规模产业，从辽宁一直到广东沿海，产量约占世界海藻的50％，居世界第一位。

海带成本低廉，功能众多，在有益物质提取和食品加工中作用明显，市场潜力很大[1]。

1 海带中的功能性成分1.1 海带多糖目前从海带中已发现了3种多糖，即褐藻酸、褐藻糖胶和海藻淀粉。

海藻胶通常是指褐藻酸盐类，是细胞壁的填充物质，在海带中含量相当丰富，约为19.7％，是由古罗糖醛酸和甘露糖醛酸为单体构成的非均匀性嵌段共聚物，不含蛋白质。

褐藻糖胶[2]是一种水溶性多糖，也是一种细胞壁的填充物质，在海带中的含量约为2.46％，主要成分为岩藻多糖，即α-L-岩藻糖-4-硫酸酯的多聚物，同时还含有不同比例的半乳糖、木糖、葡萄糖醛酸、阿拉伯糖和少量结合蛋白质，是一种高度不均一的多糖，其结构的研究有待进一步深入。

海藻淀粉又名昆布多糖，存在于细胞质中，在海带中约占1％，一般有水溶性和水不溶性两种，主要由β-D-吡喃葡萄糖通过1,3-糖苷键连接而成的多聚物组成。

1.1.1 褐藻糖胶褐藻糖胶也称褐藻多糖硫酸酯，为杂多糖。

主要成分为α-L-褐藻糖及硫酸基团，还含有半乳糖、甘露糖、木糖、葡萄糖、糖醛酸。

褐藻糖胶结构中糖苷键的位置、硫酸集团的取代位置、支链及相对分子质量（Mr）随海带品种、提取方法、收获季节、生长区域的不同而不同。

褐藻糖胶具有抗凝、降脂、保肝、重金属解毒、免疫抑制、抗HIV和抗肿瘤的作用。

可用于临床治疗肾病综合征和早中期慢性肾衰。

其抗氧化作用可用于治疗帕金森病。

1.1.2 褐藻酸海藻酸，也称为褐藻胶或藻酸，由α-L-古洛糖醛酸（α-L-guluronic acid, G）与其立体异构体β-D-甘露糖醛酸（β-D-mannuronic, M）2种结构单元构成。

这2种结构单元以3种方式（MM、GG、MG）通过1-4糖苷键连接。

海藻酸盐有良好的流变学性质，如增稠和成胶。

1.1.3 海藻淀粉海藻淀粉又称褐藻多糖、昆布多糖，由β-D-吡喃葡萄糖以1,3-糖苷键结合而成，同时少量β-D-吡喃葡萄糖以1,6连结存在于主链或充当支链，分子中还有少量甘露醇。

海藻淀粉的Mr大约为5×103，分子有可溶性和难溶性两种。

可溶性的海藻淀粉可溶于冷水，另一种则溶于热水。

分子溶解性受分子支链影响，支链越多越易溶于冷水。

海藻淀粉有2种糖链末端，一种是D-甘露糖，另一种是D-葡萄糖。

海藻淀粉的结构、Mr与海带种类、生存环境等密切相关。

海藻淀粉的活性研究主要集中于抗肿瘤、降血脂、降血糖，经硫酸化后具有抗凝血作用。

1.2 碘碘是人体合成甲状腺素的原料，而甲状腺素又是人脑发育所必需的激素，所以称碘为“智力元素”。

海带因富含碘，可防治碘缺乏症，促进智力发育。

人体缺碘会患甲状腺肿，幼儿缺碘大脑和性器官不能充分发育，身体矮小，智力迟钝，即患所谓“呆小症”。

海带中含有非常丰富的碘，食用海带对预防和治疗甲状腺肿有很好的作用。

1.3 甘露醇海带中含有大量的甘露醇，含量高达17％。

在医药方面，甘露醇可作为片剂的赋形剂及固体、液体的稀释剂，渗透性利尿剂，对急性肾功能衰竭、肺水肿、乙型脑炎、急性青光眼等也有一定的疗效，特别近年研究的甘露醇与氨基酸等配置的复合输液及其衍生物可用作抗癌、抗肿瘤及降血脂、降胆固醇的药物；食品工业方面，甘露醇硬脂酸脂可防止食品中的油脂分离，可使饼干松脆，不易受潮，用于糖果可起定型防粘作用。

甘露醇用于储藏水果及果脯生产，可提升香味，尤其是它被允许制作低热值食品(糖尿病患者食品及健美食品)及低糖食品的甜味剂[3]。

谢宪章等[4]研究了海带中甘露醇的提取方法。

通过正交设计探讨了pH值、浸取液体积与浓度、浸提温度、时间对浸取的影响，不同有机溶剂对甘露醇的分离沉淀及影响沉淀的各种因素，研究结果认为：以工业酒精一水混台液作为浸提剂，以丙酮为沉淀剂，甘露醇的收得率较高。

通过热无水乙醇抽提，重结晶得到的晶体甘露醇纯度达90％上。

从海带中提取甘露醇按此工艺进行，操作简单，溶剂可以回收，提取后的海带渣可综台利用提取其它产品，有一定的经济意义。

1.4 膳食纤维膳食纤维能促进胃肠蠕动，增加消化液的分泌，减少有害物质的吸收；还能整合胆固醇，减少胆固醇的吸收，对高胆固醇血症和动脉硬化起到预防作用，因此被称为除了水、蛋白质、糖类、脂类、维生素、矿物质六大营养素之外的“第七营养素”，并被誉为21世纪食品工业中最受关注，具有特殊保健功能和食品改性作用的一种食品添加剂。

海带的营养价值很高，富含褐藻胶、膳食纤维和矿物质等，是生产膳食纤维的良好来源。

我国学者研究用胶体纤维褐藻酸钠阻止动物脂质吸收，结果证明，褐藻酸钠具有明显的降血脂作用[5]。

任保国等[6]对海带膳食纤维的提纯、脱腥和功能活化条件进行了研究。

首先采用纤维素酶（添加量为100U/g）和蛋白酶（添加量为2000U/g）酶解1h提纯海带的膳食纤维，然后在30℃下酵母发酵0.5h或2%花茶煮沸30min处理脱腥处理，最后用0.5% NaCl对膳食纤维中的钙进行置换20min。

提纯活化后的海带膳食纤维的干基含量达到为70%以上，钙含量为6%左右，膨胀力大于160mL/g,持水力大于3000%。

2 海带多糖的生理功能2.1 免疫调节功能有研究发现海带多糖能明显提高正常及免疫低下小鼠脾的T、B细胞增殖能力、脾细胞产生IL2的能力以及增加血清和脾细胞溶血素的含量，对免疫功能起到促进作用。

王庭欣[7]实验证明海带多糖能明显增强巨噬细胞吞噬功能，且随剂量的增加其功能有增殖趋势。

海带多糖还能提高脾脏自然杀伤细胞的活性，增加免疫低下小鼠血清和脾细胞溶血素含量，促进脾细胞DNA合成，提高脾细胞多克隆抗体（IgG、IgM）的产生。

2.2 抗肿瘤作用海带多糖能激活巨噬细胞，能直接抑制肿瘤细胞生长。

1993年Itoh从海带中提取的高纯度多糖类物质注入人工培养的骨髓性白血病细胞和骨癌细胞后，其细胞内的染色体就会被自有酶所分解，而正常细胞不受伤害。

研究发现海带褐藻糖胶对多种肿瘤和癌细胞具有抑制效果。

2.3 抗辐射效应邓櫆春等[8]发现海带多糖一次注射300mg/4kg，能明显提高900拉德照射小鼠的存活率，并延长存活时间，能显著保护被照射动物的造血器官。

罗琼等[9]研究了多糖对大鼠的辐射防护作用，结果表明：多糖各组能显著调节辐射损伤大鼠的免疫功能。

由此推测海带多糖抗辐射作用的可能机制之一是抑制免疫细胞凋亡。

2.4 抗病毒作用海带多糖具有抗逆转录酶病毒的作用，对胞疹病毒、外衣病毒、副粘病毒、棒状病毒等均有明显的抑制作用。

值得一提的是，海带多糖还具有抗HIV作用，可以用于艾滋病的治疗中。

2.5 降血糖作用有研究发现海带多糖能明显降低糖尿病小鼠血糖和尿素氮，增加糖尿病小鼠的血清钙和血清胰岛素含量，对四氧嘧啶所致的胰岛损伤具有明显的恢复作用，有降血糖[10]及保护胰岛细胞的功能。

2.6 耐缺氧效应和抗疲劳作用海带多糖能使氧合血红蛋白解离，促进氧的释放，提高缺氧小鼠组织对氧的利用。

在常压密闭缺氧的条件下，可提高小鼠的血红蛋白的含量，由此对预防高海拔地区由缺氧引起的高血红蛋白症有一定的意义。

2.7 消除自由基和抗氧化作用褐藻海带硫酸酯能够抑制H2O2诱导的红细胞氧化溶血，对FeSO4-抗坏血酸体系造成的脂质过氧化也具有良好的保护作用。

孔鹏等[11]以果蝇作为试验动物，研究海带多糖可能通过提高生物体内SOD、CAT等抗氧化酶的活性，降低过氧化脂质分解的最终产物丙二醛的含量而起到抗衰老的作用。

3 海带的应用3.1 在食品方面的应用3.1.1 海带多糖饮料的研制海带多糖具有降血糖、降血脂、抗凝血、抑制肿瘤细胞生长、增强免疫力、抗辐射及对重金属及其他毒素的阻吸作用。