殼寡糖保健作用研究進展

王賢澤，肖定福

（湖南農業大學動物科學技術學院，長沙 410128）

殼寡糖（COS）由甲殼素（chitin）脫乙?；a物殼聚糖（CTS）降解而來，是由氨基葡萄糖通過2～10個β-（1,4）-糖苷鍵連接起來形成的物質，是自然界唯一存在的帶正電荷的堿性氨基寡糖。COS的相對分子質量小，易溶于水，易被機體吸收，具有良好的生物學活性，在機體抗氧化、提高免疫力、抑菌、降血糖等方面均有一定促進作用[1]。Kim等進行了COS對大鼠亞急性毒性試驗，結果表明，COS對小鼠的血液學指標、血液生化指標均無顯著影響，屬于無毒級別[2]。此外，制備COS的原料甲殼素為蝦、蟹、昆蟲的外骨骼成分，來源豐富，價格低廉。COS憑借其低成本、無毒副作用、良好的生物學活性等優點成為了許多疾病的理想綠色藥劑成分[3]。本文綜合COS對腎病、糖尿病、腸炎的治療作用，探討COS作為保健藥劑推廣的科學性。

1 COS對腎病的治療作用

COS對腎臟具有較好的保護和緩解作用，而且COS劑量越高產生的作用效果越明顯[4-5]。COS具有較好的抗氧化能力，能提高動物血液總超氧化物歧化酶（T-SOD）、谷胱甘肽過氧化酶（GSH-pX）含量，降低丙二醛（MDA）含量[6-8]。王順蓉等在殼寡糖對氯化汞誘導的大耳白兔的急性腎功能衰竭（ARF）試驗中發現，COS處理組較ARF組顯著提高腎皮質勻漿中T-SOD水平（P＜0.01），顯著降低MDA水平（P＜0.01）；腎衰兔經COS處理后極顯著降低了全血高切黏度（Hηb）（P＜0.01）、紅細胞聚集指數（EAI）（P＜0.01）及變形性（P＜0.01）使血液攜帶氧的能力增強，緩解了腎臟的氧化損傷[9]。劉玉英等在研究COS對阿霉素誘導的腎病大鼠模型的作用中發現，高（0.3 g·kg-1·d-1）、中（0.2 g·kg-1·d-1）、低0.1（g·kg-1·d-1）劑量的COS較模型組能分別在干預第3、4、7周時顯著降低尿蛋白含量（P＜0.05），各劑量COS組在干預第8周時顯著提高血清總蛋白和白蛋白含量（P＜0.05），顯著降低血清肌酐（SCr）和尿素氮（BUN）的含量（P＜0.05），并且降低總膽固醇和甘油三酯含量（P＜0.01），低劑量COS組在干預第8周時達到高劑量組的效果，顯示了COS能持續修復腎小球損傷的能力，并呈現量效關系；干預第8周時COS各劑量組血清中的IL-β、轉化生長因子1（transforming growth factor-β1，TGF-β1）、TNF-α因子含量較模型組均顯著降低（P＜0.05），減輕了腎臟的炎癥反應，防止腎組織纖維化[10]。劉冰等研究結果表明，COS能改善糖尿病大鼠腎小球的濾過能力，降低排泄量，減少了蛋白質等營養物質的流失，COS的添加使糖尿病大鼠SCr和BUN的水平較對照組顯著降低（P＜0.05），N-乙酰-β-D氨基葡萄糖苷酶（N-acetyl-beta-D aminoglucosidase，NAG）的含量較陰性對照組極顯著降低（P＜0.01）[11]。研究表明，COS可能具有增殖腎小管上皮細胞（renal tubular epithelial cells，RTECs）的作用；在殼寡糖對體外培養的大鼠原代RTECS生長時發現COS在一定的濃度范圍內能促進RTECs的生長，50%的N-乙酰COS能被RTECs特異性吸收，可能是因為RTECs上有COS的巨蛋白受體且COS相對分子質量小易被RTECs吸收，促進RTECs分泌細胞生長因子，起到對RTECs的增殖作用[12]。COS促進了RTECs的增殖，使原先在各種損傷因子作用下壞死、凋亡的RTECs得到了新的補充，進一步緩解了腎臟功能的退化。綜合來說，COS能提高腎臟內抗氧化酶活性提高腎臟的抗氧化能力，通過減少炎癥因子的釋放緩解腎臟炎癥反應防止腎臟纖維硬化，提高腎組織的增殖能力使凋亡的細胞得到補充，進一步緩解腎功能退化。

2 COS對糖尿病的治療作用

COS具有降血糖的生物學活性對糖尿病有一定治療作用[13-15]。魏玉芬等研究表明，COS 600 mg·kg-1給藥組較空白對照組有顯著降低糖尿病大鼠血糖水平的作用（P＜0.05）[16]。周中凱等研究表明，較空白對照組，0.3 g·d-1·只-1劑量的COS干預6周后能顯著降低高糖脂飲食誘導的糖尿病大鼠血糖水平（P＜0.05），并有防止胰島素敏感性鈍化的趨勢[17]。趙金山等研究表明，服用COS膠囊組后較對照組能極顯著降低2-型糖尿病患者空腹血糖、餐后2 h血糖水平（P＜0.01），下降率達（13.78±2.56）%、（14.59±3.43）%，且病患者多飲、多食、多尿等主要臨床癥狀明顯改善[18]。丁文宇等研究表明，COS型食品能顯著提高2型糖尿病患者胰高血糖素樣肽1（GLP-1）因子的水平（P＜0.05），而GLP-1表達量的提高促進了胰島素的分泌，降低了胰高血糖素的分泌，從而降低了患者的血糖水平，提高了患者的糖耐量[19]。劉冰等研究表明，COS能促進原代培養大鼠胰島β細胞株的體外增殖，縮短細胞一代生長期的時間并促進泌胰島素分泌[20]。因此推測COS可通過促進胰島、胰島β細胞株的增殖來修復受損胰島組織并促進胰島素分泌進而降低血糖水平。任林等發現COS可能通過提高腸道有益菌的數量，抑制一種能產生胰島素封閉樣的大腸桿菌的數量來維持血糖水平[21]?？偟膩碚f，COS具有很好的治療預防糖尿病的作用，但在某些動物幼年時期COS可起到升血糖的功能，促進新生機體的存活能力。對于新生仔豬，COS能提高其血糖水平，增強仔豬的糖異生能力，提高仔豬將非糖物質轉化為葡萄糖的能力，提高仔豬的存活率。

3 COS對炎性腸病的治療作用

COS能抑制炎癥因子釋放，因而其對炎性腸病有較好的的防治作用[22]。Maloy等試驗表明，TLR4表達量的減少抑制了TLR4與脂多糖（LPS）的結合，進一步抑制了NF-k β通路，減少了TNF-α、IL-6等炎癥因子的釋放，減輕了腸道炎癥反應[23]。劉海平等在COS對小鼠潰瘍性結腸炎研究中同樣發現COS組較對照組顯著減少了結腸NF-kβ的表達（P＜0.05），緩解了大鼠潰瘍性結腸炎的癥狀[24]。楊院平等研究表明，COS能改善LPS誘導的腸上皮細胞炎癥，COS組顯著減少了腸上皮細胞前列腺素（PG）E2的表達水平（P＜0.05），顯著減少了環氧化酶（COX）2的表達含量（P＜0.05），且呈量效關系[25]。COX-2作為NF-kβ/TLR4通路調控關鍵酶，其表達量的減少提示了COS較好的腸道炎癥保護作用[26]。研究表明，COS能顯著降低新生大鼠結腸血小板活化因子（PAF）水平（P＜0.05），顯著增加了分泌型免疫球蛋白A（SIgA）的水平（P＜0.05），抑制了炎癥聯級放大反應，減少了新生大鼠壞死性結腸炎的發生，緩解了炎癥反應，提高了小鼠的存活率[27-28]。肖定福等研究表明，COS在一定濃度內能促進豬空腸腸上皮細胞的增殖，顯著提高了核因子E2相關因子2（Nrf2）的表達水平（P＜0.05），有提高血紅素氧合酶-1（HO-1）蛋白的趨勢，顯著提高了豬空腸細胞SOD、CAT的活性（P＜0.05），降低了MDA含量（P＜0.05），顯示了COS緩解腸組織損傷的能力，具有較好的腸道保護作用[29]。COS還可能通過抑制腸道有害菌的生長，促進有益菌的增殖調節腸道的菌群平衡來減少腸炎的發生[30]。孟曉等研究表明，在飼料中添加COS較對照組能顯著提高蛋雞盲腸內雙歧桿菌和乳酸桿菌的數量（P＜0.05）顯著降低盲腸內金黃色葡萄球菌的數量（P＜0.05）[31]。由上述可知COS能減少腸道炎癥因子的釋放，提高腸道細胞抗氧化能力并緩解氧化損傷，抑制腸道有害菌繁殖優化腸道內菌群配比，對炎性腸病的防治起到了較好的作用。

4 小結

綜上所述，COS具有較好的生物學活性，在腎病、糖尿病、腸炎等疾病中具備較好的防治作用。其無毒副作用和低成本的特性使其可成為未來保健藥劑的成分，具備廣闊的開發前景。