胡婷婷
(安徽農業大學經濟技術學院 安徽 合肥 230601)
廣闊的海洋蘊藏著巨量的生物資源,生活在海洋中的3萬余種海藻即是海洋生物中的一大家族。隨著海藻資源的利用,海藻中各種化學成分及其活性的研究已成為天然產物研究的熱點。多糖是海藻中廣泛存在的一類化學成分,且具有調節免疫、抗腫瘤、抗凝血、抗病毒、降血脂、降血糖等眾多生物活性,因而海藻多糖的研究一直是海藻化學成分研究的重頭戲。本文就海藻多糖的生物活性作一簡要綜述。
海藻多糖具有不同程度的免疫調節作用,它能促進淋巴細胞的增殖與分化和產生抗體。褐藻糖膠可增強小鼠巨噬細胞的吞噬功能,促進淋巴細胞轉化,對大鼠紅細胞凝集,也有明顯的促進作用。通過給小鼠腹腔注射海帶多糖能明顯激活腹腔內巨噬細胞,增強小鼠的非特異性免疫功能。另外,海帶多糖能夠促進正常小鼠脾T、B淋巴細胞的增殖,提高小鼠的細胞免疫和體液免疫功能。閆建忠等從紫菜中得到一種褐藻糖膠,實驗結果顯示這種褐藻糖膠能明顯促進T淋巴細胞的分泌和增殖。Itoh等發現馬尾藻多糖能激活模型小鼠的巨噬細胞,增加C3補體的含量。王庭欣等研究海帶褐藻糖膠能夠激活巨噬細胞的功能,還能促進IL-1,TNF,NO等因子的產生。Son等人通過給小鼠腹腔注射多糖,檢測顯示海藻多糖能明顯增強巨噬細胞的數量及吞噬能力。
Beress等從鈍頂螺旋藻中分離純化的硫酸化螺旋藻多糖(Ca-SP)能夠有效抑制少數有包膜病毒的復制,比如有單純皰疹病毒I型、麻疹病毒、流行性腮腺炎病毒,硫酸化螺旋藻多糖能選擇性抑制這些病毒的復制與傳播。太平洋裂膜藻多糖是人類缺陷免疫病毒(HIV)轉錄酶特異性抑制劑,對其病毒逆轉錄酶也有抑制作用,并且不影響宿主細胞自身的DNA及RNA的合成。Gonzale發現海藻多糖能明顯抑制病毒黏附宿主細胞,對HIV逆轉錄酶也有抑制作用。Carucci等從紅藻中分離出多糖,研究其對單純皰疹病毒(HSV)的作用,發現多糖能選擇性抑制HSV-1,HSV-2病毒,并進一步發現他們主要通過對病毒的吸附作用來達到抗病毒功效。Witvrouw等研究發現天然的海藻多糖與人工合成的多糖對HIV病毒分子的抑制作用不同,海藻多糖能抑制病毒引起的細胞突變,特別是多糖硫酸酯含量高時,抗病毒活性越強。海藻多糖的硫酸基團的含量與抗病毒作用關系密切,推測是硫酸多糖通過干擾病毒對宿主細胞的黏附來達到抗病毒作用。
海藻多糖通過增強機體的免疫功能而抑制或殺死腫瘤細胞。紫菜、羊棲菜、半葉馬尾藻等提取的多糖都有較強的抗腫瘤活性。盧睿春等從亨氏馬尾藻分離純化的硫酸多糖對小鼠艾氏腹水瘤、腹水型肉瘤表現出明顯的抑瘤效果。鄧志峰等對龍須菜和扁江蘺的瓊膠型多糖進行抗腫瘤活性實驗,結果表明,龍須菜經冷水提取的多糖和扁江蘺經熱水提取的多糖,初篩抑瘤率達到為45%和60%。Umemura等從海藻中提取多糖進行抗腫瘤活性研究,發現這種硫酸化多糖能有效抑制腫瘤細胞拓撲異構酶的活性,從而抑制腫瘤細胞惡性增殖。季字彬在海藻硫酸多糖的抗腫瘤活性實驗中,得出海藻多糖明顯抑制小鼠S180瘤體的生長。另據Marinho報道從綠藻多糖硫酸酯對小鼠S180肉瘤及艾氏腹水癌的抑瘤率分別達到37%、42%。
海藻多糖在抗心血管疾病的作用在降血壓、降血脂、抗凝血、抗血栓、抗動脈粥樣硬化等方面。海帶褐藻糖膠可明顯降低高血壓大鼠的動脈壓、主要通過多糖促進機體合成NO及降低血管緊張素Ⅱ。紫菜多糖有增強心肌收縮力,降血脂、抗凝血、抑制血栓的功能,對預防動脈粥化、改善心肌梗死的疾病意義重大。枝管藻多糖能顯著降低高脂血癥大鼠的血清總膽固醇和甘油三脂含量,但對血清低密度脂蛋白和高密度脂蛋白含量的幾乎無影響。孔石莼多糖也具有明顯的降血脂作用,且這種降血脂作用與劑量呈明顯的依賴性。Ghosh等發現蕨藻多糖硫酸酯能使APTT及TT時間延長。石莧多糖可顯著降低四氧嘧啶引起的大鼠高血壓,而對小鼠無影響。海帶巖藻多糖硫酸酯可做抗凝血劑,并能降低血清中的膽固醇。同時研究還表明,影響海藻硫酸多糖的抗凝血活性的因素很多,比如硫酸多糖的來源、分子量等。
海藻硫酸多糖具有清除活性氧自由基的作用,是天然的自由基清除劑。低濃度的海藻多糖能直接清除多形核白細胞呼吸爆發產生的活性氧自由基,高濃度的多糖還能阻止活性氧的生成。褐藻糖膠除了能清除自由基,還能降低氧化應激所致的DNA損傷,有利于維護細胞的正常結構與功能,因此,褐藻糖膠是一種很好的抗氧化劑。另外,Qi等在實驗中分析了石莼多糖及其硫酸酯化衍生物的體外抗氧化活性,發現硫酸酯化程度高的多糖比硫酸酯化低的多糖抗氧化活性高,硫酸根的含量與抗氧化活性關系密切。
郭寶江等研究表明,海藻多糖能顯著減輕小鼠骨髓細胞和蠶豆根尖細胞的輻射遺傳損傷.大大降低因輻射引起的突變頻率。龐啟深等通過用這種天然多糖做照射前后處理的比較,結果顯示多糖有明顯提高核酸內切酶對損傷DNA的切除活性、增強DNA修復合成的功效。給小鼠喂食鈍頂螺旋藻多糖,小鼠其抗輻射能力大大提高,在受到致死劑60Co-γ射線照射后的存活率比對照組提高33%。
突變是指在一些遺傳因素或外界的作用下,使人體中的正常細胞的基因發生突變、激活和過度表達,從而使機體的正常細胞發生癌變的過程。項華等用小鼠對海藻多糖的抗突變活性中發現,海藻多糖硫酸酯能明顯抑制對免疫抑制劑環磷酰胺(CTX)誘發的小鼠骨髓紅細胞微核率和精子畸形率,說明海藻多糖對由外界因素誘發的體細胞和生殖細胞的基因突變有顯著的拮抗效應。劉力生等指出,螺旋藻多糖能消除免疫抑制劑(環磷酰胺)對機體免疫系統的抑制作用,螺旋藻多糖對環磷酰胺引起的小鼠造血功能等損傷具保護作用。
廣闊的海洋蘊藏著80%以上的生物種類,乃生物多樣性的巨大寶庫,我國的海藻資源十分豐富,急待人們去認識和開發,因此,以海藻資源為材料,應用現代的科技手段闡明海藻的化學成分,并將此應用于醫藥、食品、化工等行業,應成為學業界奮斗的方向。總而言之,海藻類生物活性物質的研究現已受到人類的極大關注,在科學技術高度發達的21世紀,海藻多糖的研究、開發與利用必將具有廣闊的前景。
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