海参的化学成分和药理研究进展

[知识讲座]

海参的化学成分和药理研究进展

沈　鸣

(南京中医药大学,南京210029)

关键词:海参;成分;生物活性

摘要:海参是我国传统补益药,其中含有多种生物活性成分,如皂甙类和粘多糖类。具有增加免疫力、抗癌、抗凝血等作用。本文综述了几种药用海参的成分和生物活性。

中图分类号:R284 文献标识码:B 文章编号:100121528(2001)1020758204

Investigation on Component and Pharmacology of Sea Cucumber

SHEN Ming

(N anji ng U niversity of TCM ,N anji ng 210029,Chi na )

K ey w ords :Sea cucumber ;Component ;Biological activity

Abstract :Sea cucumber is one of restoratives in traditional Chinese drug.It contains many biological active com 2ponents ,such as saponins and mucopolysaccharides.It possesses the activities of immunopotentiation ,anticancer and anticoagulation.The summary reviewed the component and biological activity of several sea cucumbers for medicine.

收稿日期:2001204225

作者简介:沈鸣(1977～),女,江苏省江阴市人,硕士生.研究方向:中药鉴定.

海参为棘皮动物门(Echinodermata )海参纲(Holothurioider )木盾手目(Aspidochirota )生物。全世界约有1100多种,我国海域有100多种,北起渤海湾,南到涠洲岛都有出产,其中西沙群岛就有20多种。在我国一向视为佐膳佳肴,被列为“八珍之一”,明代以后,海参收入本草,列为补益药。1　成分

1.1　绿刺参干皮肤含23ξ2乙酰氧基2172去氧27,82二氢海参甙元,绿刺参甙A 1、B 1、C 1、D 1及A 2、B 2、

C 2,刺参甙A 、B 、

D 、

E [1～3],羊毛甾烷型皂甙和海参

素A [4]、B 、C 。刺参中含242甲基27,22(E )2二烯23β2

吡喃木糖甾甙[5],24,262二甲基252烯23β2Ο2木糖甾

甙[6],乳糖植物血凝素类[7,8]及一些皂甙类。还有酸性粘多糖。

1.2　国内外有关研究表明海参中酸性粘多糖基本

上由氨基半乳糖、葡萄糖醛酸、岩藻糖和硫酸基组成,以下是几种海参多糖的组成及一些性质[9～12]:

花刺参SV Ⅰ

SV Ⅱ

SV Ⅲ玉足海参

HL 2P HL 2S 二色桌片参

黑海参

氨基半乳糖%11.8 1.612.915.95 2.71\16.12葡萄糖醛酸%15.50.815.516.25\\17.88岩藻糖%14.047.914.312.2551.065.111.66硫酸基%

29.328.333.731.029.320.523.52[α]D 20°

C

-58.0-176.5-63.9-46.67-151.3\\[η]30°C

48.0860.0

34.333.388.3\\M ?[δ]

87100

大

53700

50000

84000

>20000

10253

Kariya 等从刺参体壁中分离出2种氨基多糖属于硫酸软骨素类,每种含硫酸基3.12,2.50mmol/g ;N 2乙酰氨基半乳糖1.51,0.47mmol/g ;葡萄糖醛酸

0.98,1.73mmol/g 及少量肽。第1种分子量18000,沉降系数1.6S ,在0.1mol/L NaCl 、CaCl 2、MgCl 2存在时分子量上升,沉降系数在NaCl 浓度上

8

57

升时增大,而CaCl2、MgCl2浓度上升时减小[13,14]。经进一步研究发现,这种硫酸软骨素的岩藻糖支链由2个岩藻糖由1→3糖苷键连接,岩藻糖支链和糖醛酸几乎等摩尔,也就是说大约20%支链在多聚物主链的糖醛酸上,余下的支链由O→4或O→6糖苷键连在N2乙酰氨基半乳糖上[15]。

2　生物活性

2.1　增强免疫力

刺参酸性粘多糖能使人白细胞悬浮物中的E 花环数量增加,EAC花环和SmIg的表达减少,因此推知它有增强细胞免疫作用。可能是因为它作用于无活性细胞亚群,致使活性的T细胞增加,T抑制细胞数量也就增加,从而抑制了B细胞活化和SmIg 表达[16]。由花刺参的酒精提取物诱导的T细胞能使EB病毒感染的B细胞的3H2TdR掺入量、EBNA 阳性率及IgA、Ig G、IgM分泌量明显减少,说明它有活化T细胞的作用[17]。

2.2　抗癌

刺参提取液在终浓度为0.75～1.49mg/mL时对体外培养人胃癌M GC、人肝癌7402、18肺腺癌、小鼠乳腺肉瘤EM T6及L2929细胞生长均有抑制作用,但对正常细胞无明显影响。在1.49mg/mL时对二倍体正常细胞有轻微的促进作用。在0.75mg/ mL和5.94mg/mL时,对人宫颈癌(HeLa)和801细胞有促进作用,当浓度增大至11.88mg/mL时,才表现有抑制作用。低浓度(0.75mg/mL)刺参提取液对各种瘤细胞敏感性依次为M GC>EM T6> 7402>18肺腺癌>HeLa>L2929>二倍体>801。在高浓度(35mg/mL)时依次为L2929>HeLa>801 >二倍体>EM T6>M GC>18肺腺癌>7402。形态学观察结果,刺参提取液对瘤细胞有明显的杀伤作用,具体表现在肿瘤细胞圆缩、崩解。但对正常二倍体细胞作用较弱,仅在高浓度时使细胞数减少,而细胞圆缩、崩解可见[18]。小鼠腹腔注射刺参内脏酸性多糖(S J VP)40mg/kg,对小鼠MA2737乳腺癌和艾氏实体瘤的抑制率分别为42.2%和48.5%,而腹腔注射另一种多糖S J VS40mg/kg时对肉瘤S180的抑制率为48.4%[19]。从海参中分离的各种三萜甙或其混合物,对小鼠肉瘤S37有抑制作用[20]。刺参内脏器官中提取的脂肪酸、糖脂、皂甙、固醇类等成分诱导Laminin B1细胞形态改变[21]。Odintsova等发现从刺参组织的盐溶液和酸2醇提取物能与[125I]生长因子竞争人癌细胞表面受体[22]。刺参酸性粘多糖能抑制小鼠S180肉瘤和乳腺癌细胞的DNA合成,但促进正常肝细胞的DNA合成[23]。Moon等人研究了刺参中提取的糖蛋白(GP)和硫酸软骨素(CS)对几种药物所致突变的作用,发现对于黄曲霉素B1(AFB1)和3,22二甲基242氨基二酚(DMAB)的抑制率,5%GP为84%298%,其中红海参GP为98%和95%,5%CS为79%285%。对于MNN G和N2NQQ的抑制率GP为55%278%,CS为58%2 70%。5%GP对于HT229人癌细胞生长抑制率为89%295%,对于A22521人胃癌细胞抑制率为82%2 92%[24]。从海参(Holothuria atra jaeger)中提取的毒素Atratoxin B1能够抑制fCandfida albicans的细胞生长,最终导致细胞的完全解体,说明Atratoxin B.的作用既通过阻碍细胞壁的生物合成,又改变细胞壁代谢,又溶解细胞器,这些变化引起的细胞壁的进行性坏死导致细胞凋亡[25]。Yamada等在Holothuria pervicax的甲醇提取物中发现3种神经节苷脂对大鼠噬铬细胞癌pheochromocytoma有神经源性作用[26]。

2.3　抗凝血

早期有报道表明刺参提取液有抗凝血作用,但刺参体壁酸性粘多糖在体外有明显的抑制血小板解聚作用,由于它使血小板聚集性增高,产生血小板自发性聚集,在血循环中的血小板聚集体不能通过脏器和组织中的毛细血管而被扣押出现血小板减少。此作用可为鱼精蛋白纠正[27]。Sjamp可诱导枸橼酸钠2PRP中的血小板聚集,但不能引起ED TANa22 PRP中的血小板聚集,另外兔灌胃阿司匹林后胶原诱导的血小板聚集明显降低或消失,而Sjamp诱导的血小板聚集无明显影响[28]。Sjamp对血小板的凝集作用并不引起血小板的活化和代谢,也不发生形态上的变化,这种凝集作用使血小板不能发挥应有的生理活性和功能,从而达到抗凝血和抗血栓的目的[29]。马西的研究表明Sjamp在外源凝血过程中以剂量依赖方式抑制最大凝血酶的形成和加速凝血酶活性的衰减过程,但都不影响凝血酶原酶活性,故Sjamp在外源凝血过程中对凝血酶生成的影响是直接作用于凝血酶的结果[30]。它的抗凝血作用既不依赖抗凝血酶Ⅲ又不被PAF24所抑制[31]。但据进一步的研究,它在纯化体系及部分纯化的优球蛋白组分中对凝血酶活性的抑制完全依赖于A TⅢ的存在。在A T2Ⅲ空虚血浆体系中显示约20%由Sjamp介导的凝血酶抑制不依赖于A TⅢ,涉及其他血浆抑制剂的参与[32]。Nagase等[33]用降解的海参粘多糖(DHG)观察它用于防冶凝血酶诱导的兔血

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栓形成时,发现其抗Xa的活性不依赖于A T2Ⅲ肝素辅助因子Ⅱ。对玉足海参胶囊的临床观察表明它能明显降低全血黏度和血浆黏度,可能是改善了红细胞的变形性及降低其聚集性,以及降低血浆脂类和载脂蛋白的原因。与Sjamp不同,它发挥抗栓作用的同时对血小板聚集没有影响[34]。李志广等以L PS诱导人静脉内皮细胞,发现HP2P降低受刺激细胞的促凝活性和组织因子的表达及其mRNA的转录,同时增强凝血酶抗原的表达及其mRNA的转录,可能为其抗血栓机理之一[35]。DHG能增强组织因子通路抑制剂(TFPI)抑制Xa的作用,降低TFPI2因子Xa抑制TF2因子Ⅶa的作用。DHG诱导促进游离态的TFPI在血浆中的循环,用DHG后血浆PT比单纯含有TFPI成分的血浆延长。因此DHG在凝血的不同阶段起作用,如阻断外源性凝血的最初反应、抑制凝血酶、抑制血小板凝集等[36]。Sjamp不仅有抗凝血酶作用,还可以促进纤溶。机理是:提高纤溶酶活性,直接降解纤维蛋白原;使纤维蛋白凝胶中的纤维蛋白明显减少而易于被纤溶酶所清除;抑制纤维蛋白原的聚集功能,影响单体聚集过程;改变纤维蛋白凝胶结构,从而增强其对纤溶酶的敏感性而易于被清除[37]。

2.4　其他作用

Holothurium tubular的二氯甲烷和甲醇提取物能对抗角叉菜胶引起的小鼠足水肿,2种提取物都降低水肿足内的弹性酶活性和PEG2水平,但不影响胃中的PEG2代谢,与抑制剂NS398相比,2种提取物降低水肿组织中环氧化酶活性,但不修饰此酶[38]。此外刺参提取物还有镇痛作用,海参素(HL2A,B)具有Ca2+依赖性兴奋平滑肌作用[4]。可以阻断神经肌肉的兴奋传导,但能直接兴奋横纹肌。海参毒素还能抑制真菌生长。海参皂甙、海参毒素有细胞毒作用[39]。

3　构效关系

氨基多糖的抗凝血活性与分子结构有很大关系,主要是酸性基团和分子量。曹农等[40]比较了几种壳多糖衍生物的抗凝血活性,发现是羧甲基壳多糖>壳多糖>乙基壳多糖和羟乙基壳多糖,原因是带强酸性基团的引入使-N H2位置上的部分正电荷得到中和,从而具有较好的生物相容性。同时带强酸性的磺酸基的引入使壳多糖具有类肝素的结构,从而具有抗凝血活性[41]。有报道表明肝素的抗凝抗血栓效价不仅与硫酸基团有关,也与分子量有关。罗振[42]将商品肝素和其不同分子量的(7100,5300,4000)分解产物活性进行比较,发现抗凝效价为7100>5300>4000,且都小于商品肝素,得出分子量减少,抗凝活性降低的结论。而以O T值为标准的抗血栓作用则是5300>7100>4000商品肝素,因此随分子量减少抗血栓活性增强,但小于4000时,抗血栓活性降至很低。范绘增等[43]比较了海参多糖及其不同分子量降解物(55000,48000,41000, 23000,9000)的抗凝活性。TCT和APTT随分子量下降而下降,而TCT更加明显的依赖与分子量,只有9000组对凝血不起作用。而9000组去除了血小板聚集作用。所以DHG的适应分子量应在10000左右。

4　药物代谢

DHG静注后全部由尿液分泌,不被降解。口服50mg/kg后,24h内在尿液中收集到1%的剂量,并且发现有部分脱硫酸化,说明DHG在哺乳动物肠道内有少量吸收和代谢[44]。

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