褐藻岩藻多糖生物活性研究进展

第46卷第2期 浙江工业大学学报 Vol. 46 No. 22018 年！月 JOURNAL OFZHEJIANG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Apr. 2018

褐藻岩藻多糖生物活性研究进展王鸿%",张甲生％,严银春％,李鑫％,陈小春％,柯松泽％,李钰金3(1.浙江工业大学药学院，浙江杭州3100142.浙江工业大学长三角绿色制药协同创新中心，

浙江杭州310014#.山东省海洋食品营养研究院，山东威海264200)

摘要：褐藻岩藻多糖是一种主要由岩藻糖和硫酸基团组成的水溶性杂多糖，褐藻岩藻多糖在食品、 保健品和制药等领域有着广泛的应用，其结构组成、分子量以及硫酸基团都会对生物活性产生一定 的影响.通过对褐藻岩藻多糖结构、抗氧化活性、抗肿瘤活性、抗病毒活性以及抗凝血活性等展开综 述，为褐藻岩藻多糖的进一步研究开发提供参考.

关键词：褐藻；岩藻多糖；结构；生物活性中图分类号：R932 文献标志码：A 文章编号= 1006-4303(2018)02-0209-07

Research progress on biological activity of fucoidan from PhaeophytaWANG Hong1'2, ZHANG Jiasheng1, YAN Yinchun1, LI Xin1,

CHEN Xiaochun,KE Songze1 , LI Yujin3

(1. College of Pharmaceutical Science, Zhejiang University of Technology» Hangzhou 310014 »China； 2. Collaborative Innovation Center of Yangtze River Delta Region Green Pharmaceuticals»Zhejiang University of Technology» Hangzhou 310014»China ；

3. Shandong Institute of Marine Food Nutrition, Weihai 264200 »China)

Abstract： Fucoidan is a mainly composed of fucose and sulfate, water-soluble polysaccharide, and widely used in the fields of food' health care products and pharmaceutical etc. The biologicalactivity depends on the structure, molecular weight and the sulfuric acid groups. Fucoidan polysaccharide structure, antioxidant activity, antitumor activity, anticoagulant activity and hypolipidemic activity are reviewed in this paper to provide a reference for further research and development of fucoidan polysaccharide.

Keywords ： Phaeophyta ； fucoidan ； structure ； bioactivity

全球有超过70 C的表面积由海洋占据着，海洋 (Ph环境是功能性原料的来源[1]，包括多不饱和脂肪酸 a(PUFA)、多糖、矿物质、维生素、抗氧化剂、酶和生 作为物活性肽[2].在海洋生物中，海洋藻类作为一种新的 保健生物活性物质来源越来越受到广泛关注[3].海藻分 红藻、褐藻和绿藻三大类，褐藻（Phaophya)是海 coid洋藻类中的第二大种群，因其含有绿棕色的藻褐素 的，而得名[4].褐藻（Phaeophya)分为25个属，大约有 酸基 1 500种[3]，是生长在海洋中的低等植物，而褐藻 葡萄(Phaeophya)如墨角藻（_Fmcms)、海带（Lawziwaria 9'apowica)和羊栖菜（Hizi々ia /"MM'/arTOe)等被广泛

作为食品来食用.同时，海藻提取物在功能膳食以及 保健品开发上受到了全世界人们的极大关注[5 6].褐藻多糖硫酸酯（FCSPs)，又名岩藻多糖（Fu­coidan) ,是 Kylin[7] 1913 年首次从掌状海带中提取

的，并命名为Fucoidan,是一类含有L-岩藻糖和硫 基团，并伴有其他单糖（如半乳糖、甘露糖、木糖、 葡萄糖醛酸和阿拉伯糖）的水溶性杂多糖[8].岩藻多

收稿日期=2017-03-01基金项目：国家自然科学基金资助项目（21337005)

作者筒介：王鸿（1972—），女，黑龙江齐齐哈尔人，教授，博士生导师，研究方向为海洋药物及天然产物，E-mail:h〇ngw@Zut. edu. cn.• 210 •浙江工业大学学报

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糖性质为淡黄色，也存在于一些海洋无脊椎动物中. 目前，海洋天然药物的使用已经在世界范围内得到 认可和支持，在现代科学指导下，海洋天然药物在治 疗特殊疾病方面已经有所成效.岩藻多糖作为一种 天然糖聚合物，具有双向调和免疫力、消除胃肠系统 紊乱和抗过敏功能，在食品应用方面已经得到人们 的肯定.岩藻多糖还具有肌肤再生，皮肤保湿等超过 20项以上的生理功效.褐藻岩藻多糖一般采用水提 法[9]或酸提法[10]进行提取.现今，在传统提取方法 的基础上发展出了一些新的提取方法，如微波[11]、 超声[12]带动细胞内水分子振动，破碎细胞辅助水法 提取#酶[13]提取法是利用酶溶解细胞壁，使细胞内 容物流出来，提高提取效率.研究表明：从褐藻分离

得到的岩藻多糖具有广泛的生物活性[14]，包括抗凝 血、抗病毒、抗氧化和抗炎等活性[1516].近10年来， 褐藻岩藻多糖受到了人们极大的关注.笔者就褐藻 岩藻多糖的结构及生物活性进行综述.

1褐藻岩藻多糖结构随着褐藻种类的不同，岩藻多糖的结构和组成 也不同.墨角藻（Fmcws)和泡叶藻 doim)来源的岩藻多糖主要含有a(1#3)和a(1#

4)硫酸岩藻聚糖，而海带（Lam^aWa ) a抑m‘ca )来 源的则主要是0(1 — 3)硫酸岩藻聚糖.几种常见典 型的褐藻岩藻多糖[17]结构式为

Usov等[18]从海带LamWaWa a抑Wca提取出

岩藻多糖，Chizhov等[19]从褐藻CTionia 中提取岩藻多糖，利用红外、核磁图谱进行结构解析，通 过对比发现:这2种岩藻多糖结构主要是由岩藻糖通 过cr(1-3)糖苷键链接，但硫酸基团的位置不同，Usov 等提取出的岩藻多糖结构的硫酸基团主要在C 4上， 小部分在C -2上，Chizhov等提取出的岩藻多糖结构的 硫酸基团主要在0 4位上，有一部分在0 -2位置上.不同的提取方法，对同种褐藻中的岩藻多糖的化学组成和结构组成也会产生一定的影响.Lu等[0] 用水提取、梓檬酸提取2种方法，从海带LamWwaWa

7‘a抑Wa中提取岩藻多糖，水提取岩藻多糖 (LJPW)由岩藻糖、半乳糖、木糖和甘露糖组成，单

糖比例分别为 63. 44%，20. 65%，10. 31%，5. 60%. 而用柠檬酸提取岩藻多糖，单糖组成为半乳糖 (36. 96%)岩藻糖(20. 27%)甘露糖（12. 81 %)木 糖（12. 43%)，葡萄糖（10. 29%)，还伴有少量鼠李糖 (4. 51%).第2期王鸿，等：褐藻岩藻多糖生物活性研究进展• 211 •

2褐藻岩藻多糖生物活性褐藻岩藻多糖具有多种生物活性，包括抗凝血、 抗氧化、抗肿瘤和抗病毒等.近年来，对褐藻岩藻多 糖的研究已成为天然海洋药物的研究热点.2.1抗氧化活性人体内产生的活性氧(ROS)会攻击大分子化合 物如脂质、蛋白质和DNA，从而导致癌症、糖尿病和 炎症等疾病，抗氧化剂可以保护人体免受活性氧的 损伤[21].褐藻岩藻多糖具有良好的抗氧化活性，通 过自由基清除及还原力实现抗氧化作用，是良好的 天然抗氧化剂• Wang等[2]从海带Larn^aWa

中提取的岩藻多糖（DFPS)经Tris-HCl分 离得到的DF1，DF2，DF3等对超氧阴离子清除活性 均高于丁基羟基茴香醚（BHA)、丁化羟基甲苯 (BHT). DFPS，DF1，DF2，DF3等对超氧阴离子清 除活性的 £C5Q分别为 9. 5，12. 6，13. 8,9. 9 *g/mL; BHA，BHT对超氧阴离子清除活性的£C5。分别为

31. 6，88 *g/mL.分子量会影响褐藻岩藻多糖的抗氧化活性. H〇u等[23]降解岩藻多糖得到不同分子量的片段

(1. 0,3. 8，13. 2,35. 5,64. 3，144. 5kDa).利用超氧 阴离子清除率评价抗氧化活性，在质量浓度为。。2 mg/mL时，这7种不同分子量的岩藻多糖清除率分

别为 5。％，65%，8。％，82%，84%，77%，7。％.同 时，羟基自由基清除活性测定，清除率在9。％时，3. 8,13. 2, 35. 5, 6! 3 kDa所需质量浓度分别为1. 78，. 67,3. 56,4. 44，. 89 mg/mL.提取方法也会影响褐藻岩藻多糖的抗氧化活 性.Imbs等[24]使用热酸法和无水CaCl#法2种方法 从Fwcwseawescews中提取岩藻多糖，热酸法提取 的岩藻多糖（FCSP-1)和无水CaCl2法提取的岩藻 多糖（FCSP-2)，硫酸根的质量分数分别为9.。％，4。 3%，岩藻糖的质量分数分别为59. 4%，90. 0%.使 用DPPH自由基清除率评价抗氧化活性，在质量浓度 为 1.。mg/mL 时，FCSP-1，FCSP-2 的 DPPH 自由基 清除率分别为(57. 6B3.。）％，（19. 4±。. 5)%.因此，

提取方法不同，导致岩藻多糖化学组成不同，从而会 对其抗氧化活性产生影响.而Jng等[5]对从海带 LarnfaWa a々〇Wca中得到的岩藻多糖进行硫酸化、

乙酰化以及苯甲酰化，并用羟基自由基清除率评价其 抗氧化活性，结果表明这3种岩藻多糖的£C5。分别为2. 58 2 14。51 mg/mL.所以，多糖片段上取代基也 会对岩藻多糖的抗氧化活性产生影响.

2.2抗肿瘤活性岩藻多糖抗肿瘤活性的作用机理可能是激活巨 噬细胞[26]，被激活的巨噬细胞释放一些响应信号分 子（1--2，1.+-7，1--12)，这些信号分子可以激活自 然杀伤细胞(NK)，从而诱导癌细胞凋亡（图1).