海藻生物活性研究进展
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现代农业科技2019年第12期食品科学马尾藻海藻多糖生物活性研究新进展周乾云欧阳月红李勇许诺吴明江姜潮(温州大学生命与环境科学学院,浙江温州325035)摘要近年来的研究表明,马尾藻中富含多种新型生物活性化合物,如海藻多酚、海藻多糖及多种硫酸多糖衍生物。
在分离出的生物活性成分中,海藻多糖因其具有良好的保健作用和药用效果而备受关注。
同时,有大量研究已经证明,马尾藻海藻多糖对人类疾病的预防以及恢复具有积极效果。
因此,本文对近年来马尾藻海藻多糖的抗凝血、抗氧化、抗肿瘤、抗血管生成和抗炎症活性的最新进展进行了综述,以期能助推马尾藻海藻多糖的研究,并且协助填补理论研究与工业应用之间的知识鸿沟。
关键词马尾藻;海藻多糖;抗肿瘤;抗凝血;抗氧化中图分类号R284 文献标识码A文章编号1007-5739(2019)12-0211-04Recent Progresses on Bioactivity of Seaweed Polysaccharides from S a rg a ssu mZHOU Q ian-yun OU-YANGYue-hong LI Yong XU Nuo WU M ing-jiang JIANG Chao(College of Life and Environmental Science,W e n z h o u University,W e n z h o u Zhejiang325035) Abstract Recent studies have s h o w n that Sargassum i s rich in a variety of n e w bioactive c o m p o u n d s,such as seaweed polyphenols,seaweed polysaccharides and various sulfated polysaccharide derivatives.Among isolated bioactive ingredients,seaweed polysaccharides have attracted m u c h attention because of their good health care and medicinal effects.More and mor e studies have proven that the polysaccharide from Sargassum has a positive role on the prevention and recovery of h u m a n diseases.Therefore,this review on recent advances of the anticoagulant,anti-oxidation,anti- t u m o r,anti-angiogenic and anti-inflammatory activities of seaweed polysaccharides is expected to help advance the study of seaweed polysaccharides from Sargassum and help bridge the knowledge gap between theoretical research and industrial applications.Key words Sargassum;seaweed polysaccharide;anti-tumor;anticoagulant;anti-oxidation海藻在生物医学领域引起了广泛的关注,主要是由于其 含有丰富的生物活性物质且富含多种营养成分,既可作为 绿色食物,又可作为潜在生物医学生产资源。
海洋生物活性物质降血糖作用研究进展近年来,高血糖已经成为全球范围内的一种常见疾病。
高血糖会引起许多健康问题,如心血管疾病、肾病、神经病变等,给患者带来重大的健康风险。
因此,预防和治疗高血糖已经成为医学界关注的研究热点。
近年来,越来越多的研究表明,海洋生物中的活性物质可以对高血糖产生降血糖作用,这给高血糖患者带来了新的治疗希望。
本文就海洋生物活性物质降血糖作用的研究进展进行综述。
海洋生物中的活性物质海洋生物中含有丰富的活性物质,如多糖、蛋白质、多肽、生物碱、皂甙、酚类等。
这些活性物质具有丰富的生物活性和良好的药理学活性,已经成为制药和化妆品工业的重要原材料。
研究表明,一部分海洋生物活性物质可以通过不同的途径降低血糖水平,从而为治疗高血糖提供新的思路和方法。
海洋生物活性物质的降血糖作用研究进展海藻多糖类海藻多糖是一种复杂的多糖类物质,广泛分布于海洋中的各种藻类中。
有研究表明,海藻多糖可以通过抑制α-葡萄糖苷酶、促进胰岛素分泌、激活AMPK信号通路等多种途径降低血糖水平,从而起到降血糖作用。
红藻多糖的血糖降低作用尤为明显,其中的寡糖和巨大多糖具有更好的糖尿病治疗潜力。
海洋生物蛋白质海洋生物水母、海胆、贻贝等蛋白质中含有更好糖尿病修复作用的成分,且不同物种的蛋白质还具有不同的峰区。
据研究,从海洋生物提取蛋白AQPs,可有效降低血糖。
微藻胆固醇胆固醇可以起到抗炎和保护β细胞的作用,而微藻中的胆固醇主要来源于海洋浮游植物。
研究表明,微藻中提取的胆固醇可以提高胰岛素敏感度,促进葡萄糖的利用,从而起到降低血糖的作用。
海洋生物活性物质在糖尿病治疗中的应用前景通过对海洋生物活性物质的研究,发现其在治疗糖尿病方面具有重要潜力。
因为海洋生物活性物质来源广泛,不同物种的活性物质糖尿病方面表现出的作用和特性各不相同。
通过研究不同的海洋生物活性物质,可以为糖尿病的治疗提供更多新的可能性。
虽然海洋生物活性物质在降血糖方面具有重要的应用前景,但其在实际应用中也存在一些问题。
海藻多糖生物活性研究进展摘要:海藻多糖是从海洋藻类植物中分离得到的一种植物多糖,是一类重要的海洋天然产物,具有多种生物活性,在生物体内起着重要作用。
本文综述了海藻多糖的种类,海藻多糖的生物活性并就海藻多糖的研究做了展望。
关键词:海藻多糖;生物活性;免疫调节;海藻是海洋植物中,数量和品种最多的一类,估计海洋中生长有15000余种海藻[1],主要可以分为褐藻、红藻、蓝藻、绿藻四大类,另外还包括硅藻、甲藻、金藻等微藻。
海藻最重要的产物就是多糖,约占其干重的50%以上。
海藻多糖(Seaweed Polysaccharides,PS)即指海藻中所含的各种高分子碳水化合物,是一类多组份混合物,一般为水溶性,多具有高粘度或凝固能力,主要包括红藻多糖、褐藻多糖、绿藻多糖等。
近年来,随着海藻的开发利用,各种海藻已成为人类在食品、工业、药用等方面的重要来源,并且多种海藻多糖的相关研究产品也正应用于社会生活的各个领域中,随着海藻的广泛应用和对海藻多糖认识的深入,人们对海藻多糖生物活性的研究越来越重视,从而使多糖成为目前生命科学中研究最活跃的领域之一。
1 海藻多糖的种类1.1 红藻多糖红藻多糖主要包括从石花菜、红翎菜科为主的藻类中所提取的琼胶和卡拉胶多糖以及松藻科中所提取的角叉菜多糖。
琼胶和卡拉胶是红藻细胞壁内填充物质,均以半乳糖单位结合而成的半乳聚糖[2]。
由于分子中硫酸酯结合形态的不同,卡拉胶有κ-、ι-、λ-等多种类型,它们的化学结构和性质各有差异。
卡拉胶的化学结构是由半乳糖及脱水半乳糖所组成的多糖类硫酸酯的钙、钾、钠、铵盐。
木聚糖和甘露聚糖亦为细胞壁组分,而红藻淀粉则是以葡萄糖为单位结合而成的细胞质组成成分。
1.2 褐藻多糖褐藻多糖主要包括褐藻胶、褐藻糖胶和海带淀粉。
褐藻胶和褐藻糖胶是褐藻细胞壁的填充物质,海带淀粉则存在于细胞质中。
褐藻胶是由糖醛酸结合而成的线性聚合物,褐藻糖胶则是由褐藻糖结合成的含硫酸基多糖,海带淀粉却是以葡萄糖组成的葡聚糖。
海藻纤维的生物活性与保健功效研究海藻纤维是由海藻中提取的天然纤维素,并经过特殊工艺处理而成的一种高分子化合物。
它具有多种生物活性成分和保健功效,因此在食品、医药和化妆品等领域得到广泛应用。
本文将探讨海藻纤维的生物活性及其在保健中的作用。
海藻纤维作为一种天然纤维素,含有丰富的多糖、蛋白质和脂肪等营养成分。
研究显示,海藻纤维中的多糖具有显著的抗氧化、抗肿瘤和免疫调节作用。
多糖可增强机体的抗氧化能力,抑制氧化应激反应,减少自由基的产生,并通过调节多种免疫细胞的活性,增强机体的免疫功能。
此外,海藻纤维中的蛋白质和脂肪也具有一定的抗菌和抗炎作用。
除了营养成分外,海藻纤维中还含有一些特殊的活性成分,如褐藻胶和海藻多肽等。
褐藻胶是一种独特的多糖,具有较强的胶凝性和黏性。
研究表明,褐藻胶具有抗血栓、降低胆固醇、抗菌和抗病毒等多种生物活性。
海藻多肽是由海藻蛋白质水解而成的短链肽,具有良好的生物利用度和生物活性。
海藻多肽能够调节血压、降血糖、减少血脂,并具有抗菌和抗肿瘤的作用。
海藻纤维的保健功效主要体现在以下几个方面:1. 抗氧化作用:海藻纤维中的多糖和其他活性成分具有显著的抗氧化能力,能中和自由基,减少氧化应激反应对机体造成的损伤。
长期摄入海藻纤维可以提高机体的抗氧化能力,预防慢性病的发生。
2. 免疫调节作用:海藻纤维中的多糖能够调节机体的免疫功能,增强机体的免疫力。
多糖可以增加白细胞和淋巴细胞的活性,增强巨噬细胞的吞噬功能,提高机体的抗病能力。
3. 抗肿瘤作用:海藻纤维中的多糖和海藻多肽具有一定的抗肿瘤活性。
多糖可以通过增强机体的免疫功能,抑制肿瘤细胞的生长和转移;海藻多肽能够诱导肿瘤细胞凋亡,抑制肿瘤细胞的增殖和侵蚀。
4. 调节血糖和血脂:海藻纤维中的海藻多肽具有良好的降血糖和降血脂作用,可有效控制糖尿病和高血脂等代谢性疾病。
5. 促进肠道健康:海藻纤维中的纤维素具有良好的水溶胀性和黏附性,可增加肠道内含水量,促进肠道蠕动,预防便秘和肠胃疾病的发生。
海洋生物活性物质的应用与研究海洋是一个宝贵的生物资源库,而其中的生物活性物质更是备受研究和应用的关注。
这些活性物质具有广泛的功能和应用,涉及到食品、药品、化妆品、兽药等多个领域。
这篇文章将探讨海洋生物活性物质的应用与研究,介绍海洋生物活性物质的种类和功能,以及近年来的研究进展和前景展望。
一、海洋生物活性物质的种类和功能1.藻类生物活性物质海洋中最常见的生物就是藻类,而藻类又是海洋生物活性物质研究的热点之一。
其中一些藻类含有多种生物活性物质,如叶绿素、多糖、硅酸酯等。
这些物质在抗氧化、抗炎、降血脂、免疫调节、抗癌等方面具有重要的应用价值。
2.海洋动物生物活性物质除了藻类之外,海洋中的动物也是生物活性物质的重要来源。
比如,海螺、海参、海胆、海龙等动物含有丰富的营养成分和生物活性物质,如天然氨基酸、糖蛋白、鱼精蛋白等,这些物质可以用于调节身体机能、促进免疫力等。
其中,海螺的血凝素是一种有潜力的药用活性物质,可以治疗心脑血管疾病。
3.海洋微生物生物活性物质海洋中微生物的生物活性物质是近年来研究的一个热点。
海洋中微生物具有独特的生存环境和代谢途径,因此产生的生物活性物质也非常特殊。
比如,青春素是一种海洋中产生的生物活性物质,可以用于抗病毒、抗肿瘤、降血糖等。
二、海洋生物活性物质的研究进展随着科技的进步,对于海洋生物活性物质的研究也在不断深入。
目前已经有很多研究成果,例如:1.利用藻类制备功能性食品藻类中的多糖可以用于制备功能性食品,如辅助降血脂、降糖等。
目前已经有一些藻类多糖制备的功能性食品上市。
2.开发制备海洋药物海洋中的生物活性物质,特别是微生物的生物活性物质,研究成果已经转化为一些药物。
比如,黄金葡萄球菌聚酮类抗生素是一种由海洋细菌产生的药物,可以用于治疗多种感染病。
3.海洋生物活性物质在日常生活中的应用除了药物之外,海洋生物活性物质还可以应用于化妆品、护肤品等领域。
比如,从海藻中提取的海藻酸钠可以用于制备保湿护肤品。
海洋微藻生物技术的研究现状与进展王颖新生技0811 0820212132摘要:微藻是一类在陆地、海洋分布广泛,营养丰富、光合利用度高的自养植物,细胞代谢产生的多糖、蛋白质、色素等,使其在食品、医药、基因工程、液体燃料等领域具有很好的开发前景。
本文简要综述了海洋微藻生物培养技术的研究现状,并对其应用前景进行了展望,现代高新技术为海洋微藻的研究开发利用和产业化提供了更广阔的前景。
关键词:微藻、成分、培养技术、应用微藻是指一些微观的单细胞群体,是最低等的、自养的释氧植物。
它是低等植物中种类繁多、分布极其广泛的一个类群。
无论在海洋、淡水湖泊等水域,或在潮湿的土壤、树干等处,几乎在有光和潮湿的任何地方,微藻都能生存。
海洋微藻是海洋生态系统中的主要初级生产者 ,种类多 ,繁殖快 ,在海洋生态系统的物质循环和能量流动中起着极其重要的作用。
近几十年来 ,随着现代生物技术的应用 ,分离鉴定手段的提高 ,遗传工程、基因工程等的迅猛发展 ,人类对海洋微藻的研究开发已进入一个崭新的时期。
由于海洋微藻营养丰富 ,富含微量元素和各类生物活性物质 ,而且易于人工繁殖 ,生长速度快 ,繁殖周期短 ,所以在医药、食品工业、环境监测、生物技术、可再生能源等方面具有广阔的应用前景。
1微藻中的多种成分微藻种类繁多,微藻细胞中含有:蛋白质、脂类、藻多糖、β-胡萝卜素、多种无机元素(如Cu,Fe,Se,Mn,Zn等)等高价值的营养成分和化工原料。
微藻的蛋白质含量很高,是单细胞蛋白(SCP)的一个重要来源。
微藻所含的维生素A、维生素E、硫氨素、核黄素、吡多醇、维生素B12维生素C、生物素、肌醇、叶酸、泛酸钙和烟酸等增加了其作为SCP的价值。
藻中类胡萝卜素含量较高,具有着色和营养的作用,可用来防治癌症、抗辐射、延缓衰老,增强机体免疫力等生理作用。
化学合成均为反式的β-胡萝卜素,对人体有致癌、致畸的作用,而顺式异构体在抗癌、抗心血管疾病功能比全反式异构体高,藻粉中β-胡萝卜素含量高达14%。
藻类产生的生物活性物质及其应用研究藻类是一类神奇的生物,它们既可以作为食物来源,又可以产生许多具有生物活性的物质。
这些物质具有广泛的应用前景,包括医药、食品、农业、环保等领域。
本文就藻类产生的生物活性物质及其应用研究进行探讨。
一、什么是生物活性物质生物活性物质是指一些由生物体内所产生的具有特定功能的化学物质。
这些化学物质可以参与机体的代谢、调节、诱导、抑制等生物活动,对维持生命和健康至关重要。
生物活性物质具有多样性和复杂性,通常被分为天然活性物质和合成活性物质两类。
二、藻类产生的生物活性物质藻类是一类广泛存在于海洋、淡水和土壤中的微生物,具有高度的多样性和适应性。
它们既可以作为自养生物,进行光合作用、呼吸作用等代谢活动,也可以作为异养生物,利用环境中的有机物和无机物进行生长和繁殖。
在这个过程中,藻类会产生多种有机物质,其中部分具有生物活性。
1. 紫胶原蛋白紫胶原蛋白是一种由紫色硅藻(diatom)产生的天然蛋白质。
紫胶原蛋白具有生物可降解性和药物缓释性,可以作为组织再生医学、药物控释系统等方面的研究对象和应用材料。
2. 螺旋藻油螺旋藻是一种绿色藻类,富含多种营养成分,尤其是富含ω-3脂肪酸。
螺旋藻油可以调整血脂、降低胆固醇、保护心血管健康。
此外,它还可以抗炎、提高免疫力、延缓衰老等。
3. 海藻多糖海藻多糖是一类天然生物高分子,具有多种生物活性和医药应用前景。
海藻多糖可以调节免疫、抗肿瘤、抗炎、提高免疫力、促进伤口愈合等。
目前,海藻多糖已经被广泛应用于生物医学、食品、化妆品等领域。
4. 藻胆蛋白藻胆蛋白是一种由蓝藻(cyanobacteria)产生的天然蛋白质,可以作为抗氧化剂、免疫调节剂、抗炎剂等应用于医药、保健食品、化妆品等领域。
三、应用研究进展随着对藻类及其生物活性物质研究的深入,越来越多的应用前景被发掘出来。
下面就介绍几个已经取得重要研究进展的领域。
1. 药物研究藻类中许多生物活性物质已经成功地应用于医药领域。
海洋生物活性物质的研究随着人们对海洋资源的深入了解,其重要性日益凸显。
其中,海洋生物活性物质是海洋资源中的重要组成部分,具有巨大的价值。
因为这些物质在许多领域中发挥着重要的作用,例如医学、食品、化妆品、环境保护等。
因此,对海洋生物活性物质的研究显得尤为重要。
一、海洋生物活性物质的分类海洋生物活性物质通常可以分为三类:生物碱类、多糖类和抗氧化剂类等。
生物碱类是指由海洋生物、特别是海绵、海藻、软体动物等合成的具有碱性特点的化合物。
这类化合物有诸如紫杉醇、卡马西平等的抗肿瘤活性物质,因此受到了广泛的关注。
多糖类是指海洋生物中含有多种多糖,例如:海藻酸、角质多糖、甘露多糖、葡萄聚糖等。
这些类似于葡萄糖、半乳糖等单糖的复合物,可迅速渗透人体的血液和细胞,具有促进人体免疫功能和抗肿瘤等功效。
抗氧化剂类是指一些具有非常强的抗氧化性质的物质,例如:多不饱和脂肪酸、类胡萝卜素、维生素E、葡萄籽提取物等。
这些化合物能有效抑制、延缓自由基在体内的活动,具有极佳的抗氧化作用,可帮助人体预防心血管病、老年病、癌症等细胞损伤相关的疾病。
二、海洋生物活性物质的研究进展海洋生物活性物质的研究始于上个世纪70年代,随着技术的不断进步,目前已经成为了越来越多的领域的研究热点,其中重要的领域包括医学、食品、化妆品等。
医学上,许多海洋生物活性物质被用于开发新型药物。
1996年,美国食品和药品监管局批准了首个由海洋生物提取的抗肿瘤药-祖珀丁。
自此,海洋生物活性物质在医学上的研究就开始了。
研究人员通过对深海生物、海绵、海藻等的研究,发现了许多有潜力的生物化合物,例如:海洋生物碱类、多糖类等。
这些新型药物对于治疗疾病具有很好的效果,例如心血管病、艾滋病、肝病、癌症等疾病。
在食品领域,海洋生物活性物质的研究也有不少的进展。
海洋食品中含有的多糖、蛋白质等成分具有非常好的保健作用,例如:调节人体血糖、血脂、免疫功能、降低血压等效果。
此外,海洋生物中也含有大量的海藻酸、胶原蛋白等成分,可作为健康食品的原材料,深受消费者的喜爱。
海藻多酚的提取及其生物活性研究进展李冰心1,李颖畅1,2,3*,励建荣1,2,3(1.渤海大学化学化工与食品安全学院,辽宁锦州121013;2.辽宁省食品安全重点实验室,辽宁锦州121013;3.辽宁省高校重大科技平台“食品贮藏加工及质量安全控制工程技术研究中心”,辽宁锦州121013)摘要:海藻多酚是海藻中一种主要的天然活性成分,具有广泛的生物活性,因而成为酚类领域的研究热点,是海洋天然药物及生物功能性制品的重要来源。
本文对海藻多酚的分类、提取、分离纯化、结构鉴定及生物活性进行综述,并展望了海藻多酚的发展前景和趋势。
关键词:海藻多酚;提取;纯化;生物活性中图分类号:TS201.1文献标识码:A文章编号:1674-506X (2012)05-0012-0004The Research Progress of Extraction and Biological Activityof Algae PolyphenolsLi Bing-xin 1,Li Ying-chang 1,2,3*,Li Jian-rong 1,2,3(1.College of Chemistry ,Chemical Engineering and Food Safety ,Bohai University ,Jinzhou Liaoning 121013,China ;2.Food Safety Key Lab of Liaoning Province ,Jinzhou Liaoning 121013,China ;3.Engineering and Technology Research Center of Food preservation ,Processing and Safety Control of Liaoning Province ,Jinzhou Liaoning 121013,China )Abstract :Algae polyphenols is an important natural active ingredients of algae ,it has become the research focus in the field of polyphenols which is an important source of marine natural drugs and biological functional products due to its wide range of biological activities .The recent advance on the classification ,extraction ,purification ,structural identification and biological activities for algae polyphenols are summarized and reviewed in this paper .Moreover ,the prospect and trend of the development of algae polyphenols were discussed .Key words :algae polyphenols ;extraction ;purification ;biological activities doi :10.3969/j.issn.1674-506X.2012.05-002海藻是生长在海中的藻类,是植物界的隐花植物,主要由蓝藻、绿藻、红藻和褐藻四大类组成。
海藻多糖的提取及其生物活性研究海洋是一个广阔的宝藏,其中的资源非常丰富。
海洋中的海藻是我们广泛研究的一种资源,海藻中的多糖在医学、食品等多个领域都有着很广泛的应用。
本文将介绍海藻多糖的提取和生物活性研究。
一、海藻多糖的提取海藻多糖是指由海藻中提取得到的碳水化合物,包括海藻酸、半乳糖、甘露糖、葡萄糖等多种不同的糖类。
在提取海藻多糖之前,需要先选择适合的海藻种类和提取方法。
目前,在提取海藻多糖的方法中,常见的有酸碱法、酶法和微波辅助提取法。
酸碱法是利用酸碱性溶液来提取海藻多糖,优点是操作简单、效果较好,但缺点是容易对环境和提取物质造成损害。
酶法是利用特定的酶来分解海藻细胞壁,以便提取多糖,其优点是提取效率高、成本低、对环境无污染。
微波辅助提取法是利用微波辐射技术,辅助实现多糖的提取和分离,具有快速、高效的优点,但是需要考虑微波对热敏性物质的影响。
提取海藻多糖的方法选择取决于所需考虑的因素,包括效率、成本、安全性等因素。
一旦选择了提取方法,就可以开始提取海藻多糖。
提取海藻多糖的主要步骤包括制备海藻粉末、浸提、澄清、酸沉淀、纯化等。
二、海藻多糖的生物活性研究海藻多糖在医学和食品工业中有着广泛的应用。
目前已经知道,海藻多糖具有抗肿瘤、抗病毒、降血压、降血脂等多种生物活性。
因此,对海藻多糖的生物活性研究非常重要。
海藻多糖对抗病毒的作用是其中的一种生物活性。
多项研究表明,海藻多糖具有较强的抗病毒活性,可以对多种病毒进行抑制。
比如,利用海藻多糖对HIV-1进行抗病毒研究,得到了很好的效果。
海藻多糖亦可降低血糖,保护肝脏,提高免疫力等等。
在海藻多糖的生物活性研究中,还需要考虑海藻多糖的分子结构和活性成分。
目前,利用光谱分析和色谱分析等技术,已经可以对海藻多糖的分子结构进行梳理和识别。
对于海藻多糖的活性成分研究,则需要更加精细的试验方法和技术手段。
结语:在海洋中的海藻多糖有着很广泛的应用,但其提取和生物活性研究仍在不断发展中。
海藻多糖的生物活性研究海藻多糖是一类从海藻中提取得到的多糖类化合物,它们具备了很多重要的生物活性,如抗氧化、抗炎、抗肿瘤、免疫调节、抗菌等。
因此,对海藻多糖的生物活性进行研究对于发现新的药物和开发新的治疗方法具有重要的意义。
首先,海藻多糖具备了抗氧化活性。
氧自由基在生物体内的积累会导致细胞损伤和炎症反应,并可能导致一系列疾病的发生。
研究发现,海藻多糖能够通过清除自由基的作用来减轻氧化损伤。
一些实验结果表明,海藻多糖对超氧自由基、羟自由基等具有良好的清除能力,其抗氧化活性在一定程度上可以保护细胞免受氧化应激的侵害。
其次,海藻多糖还显示出抗炎作用。
炎症是生物体对危害物质的一种免疫反应,但过度的炎症反应可能导致组织和细胞的损伤。
研究表明,海藻多糖具有调节炎症反应的能力,能够降低炎症指标如白细胞计数、C-反应蛋白等的水平,并减轻炎症引起的组织损伤。
此外,海藻多糖还能够调节炎症相关的细胞因子的产生,如促炎细胞因子IL-1β、TNF-α等的水平,从而抑制炎症反应的进一步发展。
海藻多糖还显示出抗肿瘤活性。
研究发现,海藻多糖能够抑制肿瘤细胞的增殖和分化,诱导肿瘤细胞凋亡,并干扰肿瘤细胞的信号传导途径。
海藻多糖还可以调节肿瘤相关的基因表达,抑制肿瘤血管生成和侵袭转移的能力。
这些研究结果表明,海藻多糖在抗肿瘤治疗中具有潜在的应用前景。
此外,海藻多糖还表现出免疫调节和抗菌作用。
它们可以增强免疫细胞的活性,如提高巨噬细胞的吞噬能力和NK细胞的活性,从而增强机体免疫力。
海藻多糖还可以抑制一些病原微生物的生长,如细菌、真菌等,具有一定的抗菌作用。
总的来说,海藻多糖具备了多种生物活性,在药物和医疗保健领域具有广泛的应用前景。
然而,目前对于海藻多糖的生物活性研究还比较有限,需要进一步深入的研究来揭示其作用机制以及应用的潜力。
此外,还需要进一步探索如何提高海藻多糖的提取效率和稳定性,以满足实际应用的需求。
【综述】海藻生物活性研究进展概况摘要::本文简要介绍了海藻生物活性物质研究概况,并对生物技术在这一领域的应用前景做了初步的讨论与展望。
近年来随着生物科技的迅速发展,国内外海藻生物活性物质的研究有了长足进步,许多国家均不同程度地开展了海洋生物活性物质抗肿瘤、抗病毒、抗真菌、抗心脑血管疾病、抗炎、抗艾滋病及提高机体免疫功能方面的研究。
发现了大批具有上述作用的新颖化学成分。
海藻(Algae)是海洋中的低等隐花植物,全世界约有3万余种,被人类广为利用的海藻主要是褐藻、红藻、绿藻和蓝藻,约百余种。
目前的研究显示藻类植物含有多种抗肿瘤、抗病毒、抗细菌、真菌、抗氧化、抗心血管疾病、提高免疫的活性物质。
关键词:海藻、生物活性、抗肿瘤、抗病毒、抗细菌、抗真菌、抗氧化、抗心血管疾病海藻与人类有着非常密切关系,它作为重要的药物资源在我国传统中医药中已有悠久的药用历史,在《神农本草经》、《本草纲目》、《千金方》等著作中早有收录,海带、昆布、羊栖菜、海蒿子等海藻常用于治疗甲状腺肿、前列腺增生、淋巴结结核及恶性淋巴瘤、乳腺增生、炎症(如肥厚性咽炎、类风湿性关节炎、痛风);另外还用于治疗甲亢、眼病、不孕症、高脂血症、高胆固醇血症等多种疾病。
近年来取得的这些成果,为海藻生物活性物质的开发提供广阔的前景。
1、抗肿瘤萜类是海藻中报道较多的一类抗肿瘤活性成分。
松节藻科凹顶藻属Laurencia是萜类的“天然工厂”,富含各种具细胞毒活性的卤代三萜、二萜、倍半萜。
如钝形凹顶藻L.obtusa中分离到两种具角鲨烯三萜骨架的溴代醚,都具有抗肿瘤作用[1]。
大量药理及临床研究表明,海藻多糖能激活免疫受体,提高机体的免疫功能,在用于癌症的辅助治疗中,具有毒副作用小、安全性高、抑瘤效果好等优点[2]。
海带在我国有悠久的食用历史,具有丰富的营养价值和多种生物学功能多项研究表明,海带多糖具有抗肿瘤作用。
从海带提取的高纯度U2岩藻多糖类物质注入人工培养的骨髓性白血病细胞和胃癌细胞,其细胞内的染色体就会被自有酶所分解,而正常细胞不受影响[2]。
施志仪等研究发现海带褐藻糖胶可抑制人肝癌细胞进入对数生长期,从而抑制肿瘤的生长。
此外,海藻多酚同样也是具有较强的抗肿瘤作用,根据实验推测透析液最佳抑制浓度在0.085~0.10mg·mL_1左右。
并指出鼠尾藻中的多酚化合物对肿瘤细胞株的抑制作用还与海藻多酚的相对分子质量有关,高相对分子质量的海藻多酚抗肿瘤作用强于低相对[3]。
2、抗病毒许多海藻多糖(多数为硫酸多糖)也具有抗病毒活性。
一种基于角叉菜胶的阴道消毒Carraguard可有效抑制HIV和其他性传播病原,已经在南非和博茨瓦纳进入了Ⅲ期临床试验。
鹿角菜(Pelvetia siliquosa)和墨角藻属褐藻(Fucusistich s)中的岩藻聚糖可抑制呼吸道合胞病毒RSV、人乙肝病毒HBV、人类免疫缺陷病毒HIV及人单纯疱疹病毒HSV I、Ⅱ等多种病毒_1 。
墨角藻Fu s vesiculosus、印度洋中的一种红藻、石莼Ulva lact ca中都发现了抗HIV等病毒活性的多糖。
除了常见褐、红藻外,太平洋裂膜藻(Schizyninia pacifica)中的硫酸多糖也可特异性抑制HIV病毒逆转录酶[10]。
研究表明海藻多糖的抗病毒作用是主要通过增强免疫和阻止病毒吸附两种途径实现的[15,21,22]。
另外其抗癌、抗病毒活性可能还与其可清除病理状态下白细胞呼吸爆发产生的过多活性氧(从而避免了正常生物大分子、细胞、组织、机体损伤)有关[4]。
绿藻多糖不仅能够抑制病毒的吸附,而且能影响到病毒复制。
从而成为一种有效的抗病毒活性成分。
病毒吸附可分为两个阶段,一是病毒体与细胞接触,进行静电结合,此过程是非特异的,可逆的。
二是病毒表面位点(蛋白质结构)与宿主细胞膜上相应受体结合,此过程是特异的,非可逆的。
绿藻硫酸多糖通常能抑制以上两个过程,通过掩盖病毒膜糖蛋白上的有效位点或与宿主细胞的CD4受体结合阻断病毒对宿主细胞的吸附从而实现抗病毒作用。
通常,抗病毒活性依赖于它们的硫酸化程度。
硫酸化程度加大后,抗病毒活性增强[5]。
3、抗细菌、真菌海藻中的抗菌活性物质多为结构独特的卤代化合物、胆碱、酚类、萜烯类、单宁、多烯脂肪酸等。
如,海门冬属含有抗菌活性的卤代甲烷;在松节藻科中含有较多具抗菌活性的溴酚类化合物;马尾藻和某些红藻、绿藻均含有马尾藻素,为含硫、氮的酚类,活性极强,对很多微生物都有抑制作用;凹顶藻等中的卤代化合物,钙扇藻、网地藻等海藻中的萜类化合物常具有抗菌活性[6,7]。
另据报道,在Deliseapulchra中分离到的一种卤代呋喃酮(图8)具有良好的抗细菌活性,可阻止多种病原菌聚集形成菌落,将有可能用于治疗胆囊纤维化患者肺部的铜绿假单胞菌慢性感染[8,9]。
4、抗氧化海藻中富含具有抗氧化活性的海藻多糖及超氧化物歧化酶(SoD),海藻多糖还可增强SOD的抗氧化活性[10,11,12],除此之外,海藻中的抗氧化成分还有褐藻多酚,如昆布、海黍子多酚。
吕志华等对青岛的24种海藻作了对不饱和脂质氧化的抑制作用的筛选,发现海黍子较强;魏玉西等也发现鼠尾藻和海黍子的乙醇提取物有较强抗氧化能力,其成分也是多酚类[13,14]。
海藻中的多不饱和脂肪酸也具有抗氧化活性[15,16]。
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,而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(’L’)具有清除活性氧的作用,是有效的自由基清除剂。
5、抗心血管疾病一些特殊的甜菜碱如石莼甜菜碱能降低血浆胆固醇水平,褐藻氨酸及其二草酸盐具有明显的降压作用,且结构简单,原料易得,如昆布氨酸等。
另外,从多种褐藻中可提取到岩藻甾醇,也具降血胆固醇作用[17,18]。
某些海藻多糖类成分具有脑心血管活性,如褐藻酸盐、角叉菜胶、岩藻聚糖、海带多糖、紫菜多糖、石莼多糖等据报道多有降血脂、减少膳食胆固醇吸收、降肝脂、降血糖、降血压等功效[19,20-22]。
据报道,海藻多糖降低过氧化脂质水平、预防动脉粥样硬化功能是通过抗氧化来实现的,防治高血压则是通过对NO及血管紧张素等因子产生释放的调节来实现的。
另外海藻酸钠、岩藻聚糖还可抑制血小板凝结(预防血栓),萱藻、鼠尾藻、海带、石莼多糖的体外抗血小板凝集作用也有报道。
6、提高免疫活性日本石原会社产业公司曾在东南亚海域藻类中发现了一些种的提取物对小鼠细胞有免疫抑制作用,这有可能用于开发治疗自身免疫疾病的药物(如风湿性关节炎、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人类免疫细胞增殖,增强免疫力[23,24,25 ]。
螺旋藻多糖能够非常明显地促进小鼠脾细胞对丝裂原刀豆素( 的增殖反应,提高小鼠机体的免疫功能)。
极大螺旋藻胞外多糖可提高小鼠自然杀伤(+,)细胞的活力- 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。
进入二十一世纪来,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的热溶提取物多糖进行研究。
在内毒素无响应(. H5 H(L 小鼠实验中,表现出脾细胞:B3 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,并对胞质分裂,MFG>N?>FOMF— *P 的释放和肿瘤坏死因子P 也有相同的促进作用。
进一步研究表明,此海藻多糖对脾细胞多克隆抗体( QKA 和QK$)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人类免疫细胞增殖,增强免疫力。
海藻多糖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,增加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。
[./]7 小结生物技术——推动海藻生物活性物质开发的新动力尽管海藻中发现了众多具有抗肿瘤、抗真菌、抗细菌、抗病毒等生物活性的化学成分,但除了海藻多糖、高不饱和脂肪酸等含量大的成分以外,相当一部分海藻活性化合物在藻体中的含量是非常微小的,很多野生海藻在自然界中的生物量也是有限的,而这些化合物独特复杂的结构又使得化学合成技术难度大或不经济,对这些化合物的深入的药理研究及进一步的临床研究步履维艰,这可能也是目前进入市场的海藻药物或保健品主要集中在多糖及高不饱和脂肪酸方面的一个重要原因。
怎样解决海藻生物活陛物质开发所面临的药源问题,蓬勃发展的基因工程、细胞工程、发酵工程等生物技术可能给我们提供新的启示。
结合国内外相关方面的研究概况及海藻本身的生物学特性,我们认为,对解决海藻药源问题最具潜力的生物技术可能是药用海藻的人工栽培技术、海藻组织培养和细胞大规模悬浮培养技术以及生物工程育种技术。
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