打印本文 打印本文  关闭窗口 关闭窗口  
海带多糖的生物学功能及其应用前景
作者:佚名  文章来源:本站原创  点击数  更新时间:2009-1-7 18:44:55  文章录入:guoxingxing  责任编辑:guoxingxing

摘要: 海带中富含功能性物质,其中海带多糖主要包括褐藻胶、褐藻糖胶、褐藻淀粉三种。海带多糖结构迥异、性质不同,具有复杂的多方面的生物学功能,在抗肿瘤、调节免疫、抗凝血、降血脂、降血糖、抗辐射、抗氧化和耐缺氧等方面具有独特的功能。因此,对海带多糖的生物学效应及其在畜牧兽医上的应用前景做一综述。
关键词:海带多糖;生物学功能;应用前景
Abstract:There are rich substances in Laminaria japonica aresch which have biological functions,such as algin,fucoidan and laminaran.Because of the difference of 1aminaria japonica polysaccharides in structure and character, there are multiple and especial biological functions, such as anti-tumor, immunity regulation, anti-grume,lower adipose,lower sugar, radioprotection and anti-oxidation.In this paper, the biological effects of Laminaria japonica aresch and its advance of application in animal production are reviewed.
Key words:1aminaria japonica polysaccharide;Biological functions;Application

    海带多糖(1aminaria japonica polysaccharide)是海带的乙醇提取物,为灰白色粉末状物质。目前,从海带(Laminaria japonica aresch)中发现3种多糖:褐藻胶(algin)、褐藻糖胶(fucoidan)、褐藻淀粉(1aminaran)。近年来研究表明,海带多糖具有抗肿瘤、调节免疫、抗凝血、降血脂、降血糖、抗辐射等多种生物学活性。本文就其生物学功能及在畜牧兽医上的应用前景做一综述。
1 生物学功能
  1.1 抗肿瘤作用
    许多研究表明海带多糖具有抗肿瘤作用[1-2]。廖建民等(2002)研究发现从海带中得到的三种多糖对Heps瘤株均有抑制作用(抑制率分别为42.68%、43.63%、61.15% ),并且抑瘤的同时不影响小鼠的正常生长[3]。海带多糖抗肿瘤作用的机制之一是因其本身可以直接抑制肿瘤细胞生长[4-5],但也可通过调节免疫来发挥作用。宋剑秋等(2000)对小鼠肉瘤S180给海带硫酸多糖后,小鼠腹腔巨噬细胞数量显著增加,且呈剂量依赖性关系,腹腔巨噬细胞激活并分泌一些细胞毒效应分子H202、IL-l,提高其过氧化物酶活性及吞噬功能,并使细胞毒作用得到增强,抑瘤率达86.5% [6]。
  1.2 免疫调节作用
    海带多糖是一种免疫调节剂,其作用强度与香菇多糖和枸杞多糖相近,可对巨噬细胞、T细胞直接进行免疫调节。海带多糖能显著提高免疫低下小鼠胸腺、脾指数及外周血白细胞数,还能提高正常小鼠胸腺、脾指数;明显促进正常及免疫低下小鼠脾的T、B细胞增殖能力和脾细胞产生IL-2能力;海带多糖还能增加正常及免疫低下小鼠血清和脾细胞溶血素的含量[7]。在C3H/HeJ 小鼠中海带多糖导致腹膜巨噬细胞分泌细胞因子白介素-la和释放肿瘤坏死因子[8]。 Zvyagintseva等(2000)研究表明,海带水溶性多糖对补体旁路(APC)的作用,发现20g/L褐藻糖胶溶解产生50%的抑制,但褐藻糖胶硫化的程度并不影响其对APC的作用[9]。
  1.3 降血糖作用
    海带多糖可以降低四氧嘧啶诱导的糖尿病小鼠的高血糖。有研究表明海带多糖对正常大鼠血糖没有影响,但能明显降低四氧嘧啶所致糖尿病大鼠血糖及血脂,提高糖耐量[10]。海带多糖能明显降低四氧嘧啶所致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[11]。
  1.4 抗凝血作用
    海带多糖在体内外均有抗凝血作用。赵金华等(2001)究发现,褐藻糖胶对内源性和外源性两种凝血酶原途径形成的凝血均有抑制作用,从而推测它的作用靶点可能类似于肝素,但由于多糖的分子质量大不易吸收,起抗凝效果比肝素弱,适应于血粘度高的患者保健[12]。有研究表明藻酸双酯钠(PSS)具有明显的抗凝血、降低血粘度、降低血脂、抑制红细胞和血小板聚集,以及改善血循环作用,其治疗心血管疾病的总有效率达91%-98%。卢俊宇等(2005)实验结果表明,不同浓度的海带细胞壁多糖均能使家兔血的APTT(活化部分凝血活酶时间)、PT(凝血酶原时间)、CT(全血凝固时间)比对照组显著延长,呈现剂量-效应依赖关系。而APTT、CT 反映内源性凝血系统的活性,PT反映外源性凝血系统的活性[13]。APTT、PT、CT 的延长说明海带细胞壁多糖对内源性和外源性凝血途径均有作用,其作用环节可能是在两者的共同途径,即对抗凝血酶的活性。
  1.5 抗辐射作用
    吴晓旻等(2004)研究表明经射线照射后大鼠免疫功能明显低下,而预防给予海带多糖的大鼠可显著增强受照大鼠脾脏淋巴细胞对ConA 和LPS诱导的增殖反应,促进T、B淋巴细胞增殖,产生抗体和迟发性变态反应的能力,激活腹腔巨噬细胞,大鼠体液免疫、细胞免疫和非特异性免疫功能均得到恢复。研究还通过流式细胞仪检测脾淋巴细胞凋亡率的结果显示,海带多糖能够显著地抑制受照大鼠脾淋巴细胞凋亡率,降低细胞的凋亡反应,从而对辐射引起的免疫功能的损伤起到保护作用[14]。这可能是海带多糖抗辐射,保护免疫功能的机理之一。罗琼等(2004)亦研究表明海带多糖组与对照组比较,能非常显著地对抗辐射对相关免疫指标的抑制作用,且海带多糖对照射诱导的大鼠脾淋巴细胞凋亡具有一定的拮抗作用,并呈现浓度的依赖效应[15]。海带多糖抗辐射作用的可能机制是使凋亡抑制基因Bcl-2表达上调、促凋亡基因Bax蛋白表达下调,Bcl-2/Bax比值明显增大,防止脾淋巴细胞凋亡,促进免疫功能恢复。
  1.6 降血脂作用
    海带多糖可提高脂酶活性,在褐藻糖胶中发现了引起脂蛋白脂酶释放的物质,静脉注射后伴随着刺激脂肪裂解的效果。但药效的强弱并不依赖于多糖大分子硫酸化的程度[16]。研究了在雄性小鼠ICR 中含4%海带提取物的食物以及在前者基础上另外加入褐藻糖胶分别对脂质代谢的作用。与对照组相比,褐藻糖胶组可使血浆中胆固醇的含量显著减少13%-17%,低密度脂蛋白降低20%-25%,高密度脂蛋白含量增加16%,使动脉粥样硬化指数减少,血浆中脂质氧化物浓度降低[17]。海带多糖可显著降低实验动物的血清TC(总胆固醇)、TG(甘油三酯)、LDL(低密度脂蛋白)及肝脏指数,显著升高HDL/TC值,同时明显减少高血脂实验动物动脉内膜粥样硬化斑块面积和内膜病变程度[18]。


  1.7 抗血栓作用
    谢露等(2005)研究结果表明,海带多糖L01能够降低模型大鼠血浆颗粒膜糖蛋140(GMP-140)水平,降低血小板滤过粘附率和抑制血小板的表面粘附聚集率,且呈剂量依赖性,与其降低vWF(血管血友病因子)水平有关[19]。海带多糖抗血栓作用与其降低血浆Vwf 和GMP-140水平、抑制血小板粘附聚集有关。谢露等(2005)亦实验研究表明,血瘀证大鼠血浆TXA2(血栓烷A2)升高而6-Keto-PGF1α(6-酮-前列环素)降低,海带多糖L01能显著降低血瘀大鼠血浆TXA2和提高6-Keto-PGF1α水平,调整体内血栓形成和抗血栓形成两方面的功能平衡[20]。即海带多糖L01能抑制血液凝固的内源和外源性途径,抑制血小板的黏附性,并能调节TXA2-PGI2(前列环素)平衡,从而有效地拮抗血栓的形成。
  1.8 抗氧化作用
    阎俊等(2004)实验结果表明,灌胃不同剂量的海带多糖,均能降低小鼠脑组织中的LPO(脂质过氧化物)含量,提高抗氧化酶的活性;海带多糖能有效清除脑组织中过多的氧自由基,降低机体脂质过氧化损伤的程度,减轻和阻止常压缺氧状态下小鼠脑组织中的脂质过氧化反应,具有良好的抗脂质过氧化作用[21]。亦有研究表明当海带多糖浓度为123.6 ug/mL时,其对?OH的清除率可达72.6%,说明海带多糖是一种非常优良的抗氧化剂[22]。
  1.9 耐缺氧作用
    缺氧时,由于吸入的氧分压降低,动脉血红蛋白在肺内未能充分氧合,动脉血内氧分压不高,与组织之间无足够的氧压差,造成组织缺氧,从而影响机体的新陈代谢。海带多糖可提高缺氧小鼠组织对氧的利用,它能使氧合血红蛋白离解,促进氧的释放,有利于改善组织的缺氧[23]。海带多糖能显著的提高受试小鼠负重游泳时间和常压缺氧下存活时间,并能升高受试小鼠的血红蛋白,增强小鼠的耐缺氧、抗疲劳能力[24]。
  1.10 抗病毒作用
    海带多糖具有抗HIV 的作用[25]。从海带中水提得到的多糖以50mg/L、0℃、2h作用于HIV,并与淋巴细胞温育3d,则不存在抗原阳性的细胞,病毒的逆转录酶活性被50-1000mg/L的多糖强烈抑制。
2 应用前景
    大量的报道表明,海带多糖在抗血脂、抗肿瘤、抗凝血、抗病毒、抗辐射、抗血栓以及消除自由基和抗氧化方面发挥了不可忽视的作用。随着海带多糖的生物学为国内外学者所关注,它的生物功能、作用机理正不断地被阐明,并广泛应用于医药中。同时我国有着世界上最长的海岸线,海带的产量位居世界第一,这就为海带多糖的提取应用奠定了良好的基础。
    目前的抗生素的残留和耐药菌株的产生,一直困扰着畜牧业。尤其是我国的养猪业,在饲料中添加大剂量抗生素或违禁药物,可以提高仔猪免疫力、防治疾病,但其残留不仅给肉类产品出口带来屏障,而且会严重影响消费者的身体健康。
    随着结构研究方法和分离技术的发展,开发海带多糖作为动物免疫调节促生长剂,对于推进动物饲料“无抗生素化”、无公害畜产品的生产和畜牧业可持续发展具有重要而深远的意义。因此,海带多糖作为绿色环保饲料添加剂应用于畜牧业将具有广阔的前景。
参考文献:
[1] Kaefer B,Benard C, Lahaye M,et a1.Biological properties of ulvan,a new source of green seaweed sulfalted polysaccharides, on cultured normal and cancerous colonic epithelial cells[J]. Planta Med, 1999,65 (6): 527-531
[2] Hoffman R,Paper D H, Donaldson J, et a1.Inhibition of angioenesis and murine tumor growth by laminaria sulphate[J].B J Cancer,1996,73:1183-1185
[3] 廖建民,沈子龙,张瑾.海带多糖中不同组分降血脂及抗肿瘤作用的研究[J].中国药科大学学报,2002,33(1):55-57
[4] Itoh H,Noda H.Antitumor activity and immunological properties of marine algae polysaccharides,especially fucoidan,prepared from Sargassumthunbergii of phaeophyceae[J].Anticancer Res,1993,13:2045-2054 
[5] Beress A,Wassermann O,Tahhan S. A new procedure for the isolation of anti HIV compounds (polysaccharides and polyphenols)from the marine alga[J]. J.Nature Product,1993,56:478-488
[6] 宋剑秋,徐誉泰,张华坤,等.海带硫酸多糖对小鼠腹腔巨噬细胞的免疫调节作用[J].中国免疫学杂志,2000,16(2):70-71
[7] 詹林盛,张新生,吴晓红,等.海带多糖的免疫调节作用[J].中国生化药物杂志,2001,22(3):116-118
[8] Okai Y, Ishizaka S, Higashi-Okai K, et al.Detection of immunomodulating activities in an extract of Japanese edible seaweed,Laminaria japonica[J].J Sci Food Agric,1996,72(4):455-460
[9] Zvyagintseva TN, Shevchenko NM, Nazarova IV, et al.Inhibition of complement activation by water-soluble polysaccharides of some far-eastern brown seaweeds[J].Comp Biochem Physiol, 2000,126C(3):209-215
[10] 王庭欣,赵文,蒋东升,等.海带多糖对大鼠血糖的调节作用[J].中国生化药物杂志,2001,22(3):116-118
[11] 王庭欣,赵文,蒋东升,等.海带多糖对糖尿病小鼠血糖的调节作用[J].营养学报,2001,23(2):137-139
[12] 赵金华 , 许东晖 , 许实波 , 等.褐藻多糖硫酸酯的抗凝和纤溶活性[J].中草药,2001,32(11):1015-1018
[13] 卢俊宇,班碧秀,谢华志,等.广西海带细胞壁多糖抗凝血的实验研究[J].广西医科大学学报,2005,22(1):18-19
[14] 吴晓旻, 杨明亮,黄晓兰,等.海带多糖的抗辐射作用与脾细胞凋亡[J].武汉大学学报(医学版),2004,25(3):239-242
[15] 罗琼,吴晓雯,杨明亮,等.海带多糖的抗辐射作用与淋巴细胞凋亡关系研究[J]. 营养学报,2004,26(6):471-473
[16]  Rozkin MIa, Levina MN, Efimov VS, et al.Anticoagulant and lipolysis-inducing activities of polysaccharides from brown marine algae[J].Farmakol Toksokol,1991,54(5):40-42
[17] Chang-Mok.Effects of sea tangle(Laminaria japonica)extract and fucoidan components on lipid metabolism of stressed mouse[J].Journal of the Korean Fisheries Society,2000,33(2):124-128


[18] 李春梅,高永林,李敏,等.海带多糖对实验性高血脂鹌鹑的降脂及抗动脉粥样硬化作用[J].中药材,2005,28(8):676-679
[19] 谢露,陈蒙华,刘爱群,等.海带多糖对血管损伤大鼠血小板活性的影响[J].中国公共卫生,2005,21(8):959-960
[20] 谢露,陈蒙华,黎静,等.海带多糖L01对实验性动物血液凝固和血小板活性的影响[J].中国临床康复,2005,9(5):124-125
[21] 阎俊,罗琼,杨明亮,等.海带多糖抗脂质过氧化作用的研究[J].武汉大学学报(医学版),2003,24(3):219-221
[22] 刘利萍,钟引飞.海带多糖的超声波提取及对自由基清除作用研究[J].绍兴文理学院学报,2005,25(7):49-51
[23] 阎俊,李林,谭晓东,等.海带多糖对缺氧小鼠动脉血气影响的研究[J].湖北预防医学杂志,2002,13(5):3-4
[24] 刘芳,李卓能,阎俊,等.海带多糖对小鼠动脉血气影响及抗疲劳作用[J].中国老年学杂志,2004,24(6):540-541
[25]  詹林盛,张新生,吴晓红,等.海带多糖的免疫调节作用[J].中国生化药物杂志,2001,22(3):116-118

打印本文 打印本文  关闭窗口 关闭窗口