海參多糖的研究進展

◎ 趙 麗，陳發河

（集美大學食品與生物工程學院，福建 廈門 361021）

海參（holothurians）屬棘皮動物門（Echinodermata）海參綱（Holothurioider），是具有悠久歷史的海洋無脊椎動物[1]。海參營養豐富，自古以來就是滋補佳品，被奉為“海八珍”之首，有“海中人參”的美譽。海參在我國南方與北方均有分布，北方海參主要分布在山東、遼寧及河北等地，品種較為單一，主要是仿刺參（Apostichopus japonicus），南方海參種類較多，資源豐富，分布在江蘇、福建、海南及西沙群島等地[2]。

多糖是海參體壁的主要成分，目前在海參中主要發現有兩種活性多糖：①海參硫酸軟骨素。②海參巖藻多糖，又名海參巖藻聚糖硫酸酯，相對分子質量均大于50 kDa[3]。

1 海參多糖的提取工藝

多糖是海參體壁的主要成分，通常與蛋白以非共價結合的方式存在于海參體壁中，提取海參多糖的關鍵點在于破壞多糖與蛋白的糖肽鏈，使多糖釋放出來。提取海參多糖的方法有熱水浸提法、酸水解法、堿水解法、蛋白酶水解法等。熱水浸提法可以使多糖中的有效成分不被其他溶劑破壞，但提取率較低。酸水解法易破壞多糖結構，且產生廢酸，對環境造成傷害。目前，提取海洋動物多糖比較常用的方法是堿提法以及蛋白酶水解法。堿提法[4]是利用在堿性條件下蛋白與多糖中糖肽鍵不穩定，該方法雖然提取率較高，但因為肝素、硫酸角質素等含硫酸根的多糖經堿處理后易發生Walden轉化或脫硫現象，不適合酸性多糖的提取，且腐蝕性強，對設備要求高，不適合大規模生產。蛋白酶水解法溫和易控，催化效率及產品安全性高，是目前提取海參多糖相對較好的方法[5-6]。穆琳[7]以木瓜蛋白酶水解鮮刺參體壁，得到了以巖藻糖、氨基半乳糖以及葡萄糖醛酸為主的純度較好的刺參多糖。宿瑋[8]采用復合酶酶解法制備海地瓜粗多糖，發現在酶解pH7.0、溫度51 ℃、底物濃度4.82%、酶底比4.08%、酶解時間12 h時，多糖得率為4.2%。

2 海參多糖的生物活性

2.1 抗腫瘤活性

腫瘤是威脅人類生命健康的重大殺手。眾多研究發現，海參多糖具有抑制腫瘤細胞增殖的活性，劉紅梅[9]從北極參中提取粗多糖，經sephadex-G50及DEAE-52分離純化，得到了3種精制多糖，發現精制多糖對人肺癌細胞A549細胞、人胰腺癌細胞PANC-1人乳腺癌細胞MCF-7及人胃癌細胞SGC-7901均有顯著抑制作用，且抑制效果優于粗多糖。沈先榮[10]從棘刺錨參中純化得到純度較高的PBATF，發現其對Hela細胞，7901胃癌細胞、NCI非小細胞肺癌細胞生長增殖皆有顯著的抑制作用，且對皮膚成纖維細胞無明顯的影響。Chen[11]發現，巖藻聚糖硫酸酯能通過阻斷VEGF信號傳導，可顯著抗血管生成途徑，進而抑制腸癌細胞的增殖。王婷[12]從海參精中分離得到純化海參精多糖，并研究純化多糖對人肝癌細胞（HepG2）和人宮頸癌細胞Hela有體外生長抑制作用。

2.2 降血脂活性

蔡彬新[13]從海地瓜中提取粗多糖，經一系類純化，得到純度較高海地瓜多糖，建立預防型高血脂動物模型，考察純化海地瓜多糖對高血脂小鼠的作用，發現海地瓜多糖對高血脂小鼠體重無顯著作用，能顯著抑制由于高糖脂飲食引起的高血脂癥及動脈硬化。Li等[14]從菲律賓刺參中提取得到兩種巖藻聚糖硫酸酯，研究其鏈構象與活性之間的關系，發現硫酸化模式的不同與降血脂活性有較為密切的關系，具有4-O-硫酸根模式的多糖有更高的活性。Wang等[15]人從北大西洋海參中提取多糖，發現巖藻糖通過PI3K/PKB途徑抑制血糖的升高。田迎櫻[16]采用高糖高脂飼料喂食雄性小鼠，建立了胰島素抵抗小鼠模型，發現海地瓜巖藻聚糖硫酸酯能明顯降低小鼠空腹血糖量，提高肝糖原含量，增加肝臟中己糖激酶及丙酮酸激酶酶活力，降低糖原磷酸化酶及葡萄糖-6-磷酸酶酶活力，抑制糖原合成負調節基因的 mRNA 及磷酸化蛋白的表達。

2.3 抗凝血活性

Ye等[17]制備了海參多糖，并以該多糖為原料制備硫酸化衍生物及羧甲基化衍生物，發現經硫酸化改性的海參多糖具備更高體外抗凝血活性。Dong等[18]從海地瓜及黑乳參中分別分離得到分子量為90.8 kDa及135.8 kDa的巖藻聚糖硫酸酯，并通過抗凝實驗研究其抗凝血活性，發現這兩種巖藻聚糖硫酸酯都具有較強抗凝血活性，但是黑乳參巖藻聚糖硫酸酯（HOP）比ACP具有更高活性，經研究其活性不同可能是與不同的硫酸鹽含量及其巖藻糖殘基硫酸模式有關。

2.4 抗氧化活性

隨著時代的發展，自由基學說被更多人認可，過量自由基會引發新陳代謝異常，進而導致細胞功能障礙甚至死亡，天然抗氧化劑的開發越來越被人們所重視。Zou等[19]人從海地瓜及黑乳參中提取巖藻糖基化的硫酸軟骨素，通過圓二色譜、原子力顯微鏡及掃描電鏡考察多糖結構，并研究兩種多糖的抗氧化性，結果發現兩種多糖構相穩定，且具有較優清除自由基能力，且呈現劑量關系。Liu[20]從刺參中提取多糖，發現其有抗氧化及抗凝血活性。

2.5 其他活性

海參多糖還具有其他活性，如增強免疫力、抑制炎癥、抗病毒等。胡世偉等[21]從海地瓜中提取得到海地瓜巖藻聚糖硫酸酯（Am-FUC），建立胰島素抵抗小鼠模型，研究（Am-FUC）對胰島素抵抗小鼠肝臟炎癥反應的改善作用及機制，發現Am-FUC能通過抑制JNK和IKKβ/NFκB炎癥通路起到改善胰島素抵抗小鼠肝臟炎癥反應的作用。趙美慧[22]發現海地瓜巖藻聚糖硫酸酯可通過AF-κB信號轉導通路來抑制慢性低度炎癥。

3 展望

目前，海參多糖制備工藝已經較為成熟，分離純化技術也有了較大的發展，生物活性方面也有所研究，但還存在著不足。一方面，研究目前主要集中在刺身等名貴海參上，對低值海參研究較少。另一方面，對海參多糖的生物活性與其構相的關系研究有所欠缺。這是未來海參多糖應用于醫藥行業的重點及難點。

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