海藻酸及其衍生物的應用進展

蘇曉櫻

摘 要：海藻酸是一種多糖聚合物，主要由B-D-甘露糖醛酸和α-L-古羅糖醛酸兩種糖醛酸單體聚合而成，其衍生物主要包括海藻酸鹽及海藻酸酯。海藻酸作為一種具有重要的食品、醫療保健價值的產品，且由于提取海藻酸的原料來源豐富，因此海藻酸及其衍生物近年來得到世界的廣泛關注。海藻酸及其衍生物的應用涉及醫藥、化妝品、食品、組織工程等領域。

關鍵詞：海藻酸及其衍生物；醫藥；化妝品；食品；組織工程

早在1881年，蘇格蘭化學家Standford E.C.C.首先從褐藻中分離提取了一種物質，當時稱之為Algin（褐藻膠）；當向其中加入酸則可形成凝膠，故又稱之為Alginic Acid（褐藻酸），并且對此提交了專利申請。但是由于當時社會對海藻酸的認識還不夠全面，且提取技術不夠嫻熟，因此當時海藻酸還沒有得到廣泛的應用。一直到1929年，美國才大規模生產海藻酸。到了20世紀30年代，日本等國相繼研發和生產海藻酸。我國對海藻酸的提取和純化方面的研究起步比較晚，一直到20世紀50年代，我國才開始進行開發和生產海藻酸。

1 海藻酸及其衍生物的應用

海藻酸吸水性強，不溶于水和非極性溶劑，且海藻酸中含有游離羧基，性質活潑，當其與一價以上金屬離子結合后轉化為海藻酸鹽。海藻酸的鹽類衍生物具有止血效果，其抗凝血作用與肝素相似。海藻酸與鈣離子接觸時很容易形成海藻酸鈣的凝膠，膠體的穩定性極高。基于其優異的理化性質，海藻酸及其衍生物在醫藥、化妝品、食品、組織工程等方面具有廣泛的應用。

1.1 海藻酸及其衍生物在醫藥領域的應用

海藻酸的鹽類衍生物具有安全有效的止血效果，其抗凝血作用可媲美肝素。用海藻酸的鹽類衍生物制成止血紗布，能止住壓迫和包扎大動脈引起的出血；而海藻酸鈉與葡萄糖、氯化鈉、枸緣酸等配成代血漿，可很好地治療失血性或中毒性休克、燒燙傷等；同時，海藻酸鈉能與鍶、鎘形成不溶物從消化道中排泄出，從而減少放射性鍶、鎘在消化道的吸收；海藻酸與等分子的藥物苯丙胺制成的藥物含劑可抑制食欲，達到減肥的目的；另外，海藻酸經口服對歐利希氏（Ehrlich）固形癌有抑制效果，并對Metha固形腫瘤也有預防作用，它們與抗癌劑不同，對正常細胞無傷害作用[1]。袁 [2]用海藻酸鈣制成敷料可明顯減輕混合痔術后的創面疼痛，縮短愈合時間。

1.2 海藻酸及其衍生物在化妝品領域的應用

海藻酸鈉分子中含有大量羥基，因此與水的親和力很強，在與鈣離子接觸時很容易形成海藻酸鈣的凝膠，并具有極高的膠體穩定性，可用作皮膚用膏劑的增稠劑；海藻酸鹽應用于洗滌劑、無油脂乳化劑和牙膏中，可以促進油污的去除作用，生成的物質很容易用水除去；在肥皂中加入海藻酸鈉，可以增強其起泡和穩泡性能，并且對乳化性能和表面張力不會產生不良影響。海藻酸鈉還能形成堅韌的纖維狀或薄膜狀的固形物，且海藻酸鈉親水性好，利用這些特性可制成面膜材料。

1.3 海藻酸及其衍生物在食品領域的應用

海藻酸鹽大分子內的多聚古羅糖醛酸具有抑制放射性物質——90Sr的能力，因此，海藻酸鹽可作為食品添加劑添加于各類食品和飲料中，長期服用這些食品和飲料能預防由放射性物質引起的疾病；將海藻酸鹽和植物蛋白在氯化鈣溶液中紡絲，可形成高彈性的短纖維，口感類似于動物肉筋的蛋白纖維，可替代飲食纖維；經過處理的海藻酸鹽在腸內可富集膽固醇，并能阻止脂肪的吸收，其能力比天然粗纖維要強得多，因此，可用海藻酸鹽制成保健食品[3]。海藻酸及其衍生物常用交聯劑進行自交聯后制備可降解膜或與其他天然高分子材料復合制備可降解膜，用于食品的保鮮或包裝。劉鄰渭[4]等將褐藻酸與環氧氯丙烷進行交聯后制備褐藻酸膜，用于高濕食品保護膜；吳成業[5]等將褐藻酸鈉與明膠混合制成可降解膜，用于魚類的保鮮。

1.4 海藻酸及其衍生物在組織工程領域的應用

海藻酸鈉水溶液在鈣離子的作用下發生側向交聯由液體變為凝膠體，所形成的藻酸鈣水凝膠呈現開放的網狀結構，包埋在水凝膠中的細胞可進行營養和代謝物質的交換。雖然海藻酸鈣的強度不足，但由于在生物相容性、可降解性、細胞-材料界面、三維立體多孔結構和可塑性等方面，海藻酸鈣都有利于種子細胞的接種和生長，因此是理想的組織工程基質材料，可應用于骨、軟骨組織工程等方面[6]。

2 結束語

海藻酸及其衍生物由于來源豐富，有一定的食品、醫療保健價值，目前在醫藥、食品、化妝品及組織工程領域均有廣泛的應用。總的來說，近幾年，關于海藻酸及其衍生物在醫藥、食品、化妝品及組織工程領域的應用仍會成為全球范圍內的研究熱點。隨著人們生活水平的提高，對綠色健康的食品及醫療保健的需求也隨之增加，因此，對海藻酸及其衍生物的更全面的開發利用有著重要的市場價值。

參考文獻

[1]吳金華，王資生.褐藻及褐藻酸的研究現狀和進展[J].鹽城工學院學報，1999，12（4）：52-54，59.

[2]袁 .藻酸鈣傷口敷料在混合痔術后的臨床應用觀察[J].實用中西醫結合臨床，2004，4（5）：36.

[3]嚴伯奮.褐藻膠在食品工業上的應用[J].食品工業科技，1982（1）：11-15.

[4]劉鄰渭，陳宗道，王光慈.褐藻酸膜的制作工藝和性質研究[J].包裝工程，1995，16（1）：21-25.

[5]吳成業，劉智禹，張曼琦，等.魚類鍍膜保鮮技術研究[J].上海水產大學學報，2000，9（4）：339-343.

[6]龔泰芳，方彩云，陳文，等.海藻酸鹽的理化特性及其在組織工程研究和臨床中的應用[J].中國紡織工程研究與臨床康復，2007，11

（18）：3613-3616.