光祼星蟲營養成分和藥理作用的研究進展

陳偉耀，李金蘭，陳偉壽，陳振國

(1.湛江豐聯水產有限公司，廣東湛江 524006；2.湛江市碧海灣水產科技有限公司，廣東湛江 524382)

光祼星蟲(Sipunculusnudus)，又稱方格星蟲[1]、祼體方格星蟲，俗稱沙蟲，為星蟲動物門習見種，廣泛分布于全球熱帶、亞熱帶和溫帶沿海自沿岸至30 m深的海域，我國沿海均能采集[2]，其中以北部灣沿海光祼星蟲資源最豐富。研究表明，光裸星蟲不僅營養豐富，而且還具有抗氧化、抗疲勞、抗病毒、抗菌等藥理作用，具有潛在的藥用價值。筆者總結了近年來光祼星蟲營養成分和藥理作用方面的研究進展，為光祼星蟲生物資源的深入研究與開發利用提供參考。

1 營養成分分析及評價

1.1粗蛋白光祼星蟲成體體壁干品的粗蛋白含量為64.60%～84.17%[3-4]，高于許多海洋無脊椎動物和海洋魚類，屬于高蛋白海洋生物，但光裸星蟲的蛋白含量存在地區差異。李珂嫻等[3]檢測發現溫嶺、海口和北海3個地區方格星蟲干的粗蛋白含量分別為64.60%、78.30%和79.90%，平均為74.27%；而羅少杰等[4]研究發現北海、東海島、遂溪和漳州4地光祼星蟲粗蛋白含量也存在差異，部分地區之間粗蛋白含量差異顯著(P<0.05)，總體上粗蛋白占體壁干重的平均百分數為(80.54±3.11)%；不同發育階段光祼星蟲的蛋白含量也有差異，董蘭芳等[5]研究表明光祼星蟲幼蟲、稚蟲和成蟲的粗蛋白質量分數分別為 56.46%、66.40%和74.84%，幼蟲粗蛋白含量最低，而成蟲的粗蛋白含量最高。

1.2氨基酸組成食物蛋白質營養價值的高低，主要取決于所含必需氨基酸的種類、數量及比例。研究表明，方格星蟲含有18種氨基酸，包括8種人類必需氨基酸，總氨基酸(TAA)占干重的56.03%～75.06%，必需氨基酸(EAA)占干重的17.53%～26.22%，必需氨基酸占總氨基酸的比例(EAA/TAA)為34.06%～35.47%，蛋白質營養效價接近FAO/WHO 的標準(36.00%)，必需氨基酸與非必需氨基酸(EAA/NEAA)的比例為53.91 %～67.05%，接近或高于FAO/WHO理想評分模式的標準(60.00%)[6-7]；羅少杰等[4]研究表明，光祼星蟲蛋氨酸(Met)和纈氨酸(Val)的氨基酸評分(AAS)分別為0.81和0.84，為第一限制氨基酸和第二限制氨基酸，其他必需氨基酸均大于1.00，其中賴氨酸(Lys)的AAS最高，平均為1.37；而黃島平等[8]也得到相似的研究結果，方格星蟲必需氨基酸評分(AAS)為0.56～1.15，第一限制性為纈氨酸，以賴氨酸(Lys)的AAS最高，超過(WHO/FAO)標準的1.01倍，對于以谷物食品為主的膳食者而言，其可以彌補谷物食品中賴氨酸的不足，從而提高人體對蛋白質的綜合利用率。

食品的風味則與呈味氨基酸的組成和含量有密切關系。光祼星蟲富含多種呈味氨基酸(DAA)，質量分數最高的 5 種氨基酸中，4種為呈味氨基酸，其中谷氨酸(Glu)質量分數最高達9.51%～11.78%，天冬氨酸(Asp)其次，為6.58%～7.56%，而精氨酸(Arg)、丙氨酸(Ala)、甘氨酸(Gly)質量分數也較高，均大于5.00%，呈味氨基酸(DAA)含量占干重的30.60%～32.23%，呈味氨基酸含量達到氨基酸總量(DAA/TAA)的41.39%～50.44%[4，6]。

1.3粗脂肪光祼星蟲粗脂肪占體壁干重的1.45%～3.08%[3-4]。朱銀玲等[9]研究表明光祼星蟲的粗脂肪含量為2.23%，并與幾種海洋魚類和淡水魚類的粗脂肪含量進行比較，認為光祼星蟲的粗脂肪含量適中；梁川等[10]研究表明光裸方格星蟲蟲體單不飽和脂肪酸總量(MUFA)最低，飽和脂肪酸總量(SFA)次之，多不飽和脂肪酸(PUFA)總量最高，多不飽和脂肪酸(PUFA)在總脂肪酸中的比例高達44.51%。不同海域和不同發育階段的光祼星蟲粗脂肪含量有明顯差異，羅少杰等[4]研究表明，北海、東海島、遂溪和漳州4個產地的光祼星蟲蟲體大小無顯著差異(P>0.05)，但粗脂肪含量卻存在顯著差異(P<0.05)；董蘭芳等[5]研究發現方格星蟲幼蟲、稚蟲和成蟲的粗脂肪質量分數分別為(2.51±0.03)%、(2.65±0.09)%和(2.95±0.11)%，成蟲的粗脂肪含量明顯高于幼蟲和稚蟲的粗脂肪含量，具有顯著差異(P<0.05)。隨著方格星蟲的生長發育，粗脂肪占方格星蟲干質量的比例呈增長趨勢。

1.4總糖光祼星蟲糖類占體壁干品質量的4.91%～12.52%[3，9]。董蘭芳等[5]研究表明，方格星蟲幼蟲、稚蟲和成蟲的總糖質量分數分別為(8.35±0.16)%、(5.81±0.11)%、(5.62±0.07)%，總糖含量隨著生長發育而呈下降趨勢，其中幼蟲的總糖含量最高；李珂嫻等[3]比較發現海口、溫嶺和北海3個產地方格星蟲總糖分別占體壁干品總質量的2.30%、12.52%、5.67%，存在明顯的地區差異?？梢姴煌l育階段和不同地區，光祼星蟲的總糖含量存在明顯差異。

1.5礦物質元素礦物質元素參與人體多種代謝途徑，對維持人體各項生理機能的正常運轉具有重要作用。光祼星蟲含有豐富的礦物質元素，胡笑叢[11]對光祼星蟲中的微量元素進行測定和評價，結果表明，樣品中營養元素K含量最豐富，其次是Na、Mg、Ca、Fe、Zn、Cu、Se等，而對人體有害的重金屬微量元素如As、Pb、Cd等含量低，說明試驗所選光祼星蟲的生活環境良好；理化性質相似的元素，其生物學功能是相互拮抗的，鋅銅比大于10時拮抗作用明顯[12]，黃島平等[8]研究發現，光祼星蟲鋅銅原子比約為3.55，鋅鐵比約為0.03，說明光祼星蟲鋅銅和鋅鐵比值合理。

2 藥理作用

2.1抗疲勞和延緩衰老沈先榮等[13]口給予小鼠不同劑量方格星蟲提取物30 d后，小鼠負重游泳時間隨著給藥劑量的增加逐漸延長，說明方格星蟲提取物能顯著加快血乳酸消除和降低血清尿素氮水平；沈先榮等[14]研究表明，方格星蟲提取物經口給予SD大鼠不同劑量的方格星蟲提取物30 d后，大鼠血清MDA含量顯著降低，血清SOD活性顯著增強，方格星蟲提取物顯著延長雌雄果蠅的平均壽命，顯著延長雄果蠅的最高壽命；劉玉明等[15]以方格星蟲多糖灌胃給藥，結果發現方格星蟲多糖各劑量組明顯延長了小鼠的游泳時間。相應劑量給藥小鼠血清尿素氮明顯減低，乳酸脫氫酶顯著升高，肝糖原、肌糖原也呈上升趨勢，低劑量用藥能顯著提高SOD活性和降低MDA含量。上述研究表明方格星蟲具有較好的抗疲勞和延緩衰老的作用。

2.2抗氧化張桂和等[16]用木瓜蛋白酶對方格星蟲進行酶促水解，發現酶解物凍干粉含有抗氧化作用的營養成分。H2O2能明顯引起紅細胞溶血，當在H2O2體系中加入方格星蟲酶解物后，溶血度顯著降低，說明方格星蟲酶解物可抑制紅細胞氧化作用，方格星蟲酶解物還能清除鄰苯三酚自氧化反應所生成的O2·，其抑制率隨酶解物濃度的增加而增加，說明方格星蟲酶解物有較強的抗氧化作用；董蘭芳等[17]通過水提和堿提2種方法提取的方格星蟲粗多糖均有一定的抗氧化性。水提和堿提多糖濃度均在800 μg/mL時對羥自由基的清除能力最強，清除率分別為40.32%和39.86%；2種多糖濃度分別在800 和600 μg/mL時對超氧自由基的抑制作用最大，抑制率分別為9.91%和5.86%。研究表明，水提方格星蟲粗多糖的抗氧化性強于堿提粗多糖，可能原因是活性多糖在不同體系中溶解度不同或者在不同體系中結構發生改變[18]，熱水提取條件較堿液提取溫和，一定程度上避免了活性多糖的降解，因而水提多糖的抗氧化性較堿提多糖高。綜上所述，光祼星蟲具有一定程度的抗氧化作用。

2.3抗血栓劉欣等[19]研究表明，光祼星蟲提取物能明顯延長家兔外血漿凝血酶原時間、外血漿凝血酶原時間和凝血酶時間，抑制大鼠動靜脈旁路血栓形成，減輕血栓濕重和干重，具有清除OH自由基的作用以及不同程度地溶解纖維蛋白的作用，說明光祼星蟲提取物具有很好的抗血栓形成的作用；雷丹青等[20]從裸體方格星蟲內臟分離純化得到纖維蛋白溶解酶(纖溶酶)，裸體方格星蟲纖溶酶纖溶活性能完全被苯甲基磺酰氟(PMSF)抑制，為絲氨酸蛋白酶；此外，裸體方格星蟲纖溶酶具有直接溶解纖維蛋白和激活纖溶酶原的雙重作用，且低毒安全，對預防和治療血栓性疾病具有一定的藥用價值，為新型溶栓藥物的開發提供新思路。

2.4抗乙型肝炎病毒沿海地區民間常用方格星蟲作為乙肝病人治療的偏方，但其抗HBV效果無相關的試驗證據。夏乾峰等[21]研究發現，方格星蟲多糖(SNPs)在體外對于HBV的DNA復制、HBsAg和HBeAg的分泌均具有較強抑制作用。這種抑制存在劑量與時間依賴性。但由于體外研究的HBV是整合在HepG2細胞染色體上，復制方式與自然感染不同，不能被清除，并不能反映體內所特有的免疫調節和體內代謝對藥物效果的影響；夏乾峰等[22]建立重慶麻鴨乙肝模型，進一步探討方格星蟲多糖(SNPs)治療乙型肝炎的機制。結果發現SNPs不同劑量組對體內HBV-DNA復制均有不同程度的抑制(P<0.05)，說明SNPs在體內有一定抑制HBV復制作用，此為抗乙肝藥物的研制提供了新思路。但具體作用機制及效價等有待進一步研究。

2.5抗菌夏乾峰等[23]研究發現不同方格星蟲多糖濃度對黃色萄萄球菌、大腸桿茵埃希菌和枯草桿菌3種試驗菌的生長均有抑制作用，且濃度越高抗菌活性越強；董蘭芳等[17]通過比較水提和堿提方格星蟲粗多糖的抗菌活性，結果發現，水提粗多糖對副溶血弧菌(Vibrioparahemolyticus)不敏感，對枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)中度敏感，對其他細菌均為低敏感；堿提粗多糖對大腸桿菌(Escherichiacoli)、金黃色葡萄球菌(Staphylococcusaures)和鰻弧菌(Vibrioanguillarum)低敏感，對白葡萄球菌(Staphylococcuscremoris)和副溶血弧菌中度敏感，對枯草芽孢桿菌和藤黃八疊球菌(Sarcinallutea)高度敏感。這表明堿提粗多糖的抗菌活性較水提粗多糖強。原因可能是水、堿抽提處理時，多糖成分中的側鏈和糖苷鍵結構不同程度地降解斷裂[24]，多糖相對分子質量出現差異，使其抗菌活性也表現出一定的差異。堿提多糖相對分子質量不均一，易得到對細菌抑制較好的多糖分子；熱水提取條件則相對溫和，水提多糖相對分子量的分布范圍較窄，對細菌的抑制有一定的局限性。另外，由于革蘭氏陽性菌和陰性菌的細胞壁組成和結構不同，其抑菌原理也有所差異[24-25]。這在一定程度上解釋了相對分子質量對多糖抗菌性能有影響的原因。

2.6免疫調節蔣定文等[26]研究表明，方格星蟲提取物能顯著提高小鼠的胸腺指數和脾指數，促進脾臟T淋巴細胞轉化；彭曉娜等[27]研究表明，方格星蟲粗多糖(CSG)能夠對抗環磷酰胺引起的小鼠胸腺萎縮和脾萎縮，明顯拮抗白細胞減少，但對正常小鼠免疫器官無明顯的增重作用，對正常小鼠腹腔巨噬細胞吞噬中性紅能力有顯著的增強作用。方格星蟲多糖粗品(CSG)和精制多糖(SG1和SG2)能夠促進小鼠脾淋巴細胞增殖，增強細胞免疫，且能與ConA協同作用；李珂嫻等[28]研究發現方格星蟲多糖(SNP)具有促進小鼠碳廓清速率和小鼠肝臟與脾臟對異物的吞噬功能，能明顯提高小鼠的體液免疫和細胞免疫能力。

3 小結

光祼星蟲是重要的海洋底棲經濟動物，具有較高的營養價值，其酶解物和提取物具有抗氧化和抗血栓等藥理作用，具有潛在的藥用價值。但由于酶解物和提取物中成分較復雜，還需要拓展研究廣度，探明眾多具體活性成分的藥理作用。研究表明，光祼星蟲多糖具有多種藥理作用，目前對光祼星蟲多糖的相關研究也較深入，包括光裸星蟲多糖的分離純化及性質鑒定[29]，提取方法的條件優化及效果比較[30]，還有多糖膠囊的制備及質量控制[31]等，但仍存在提取多糖的純度不高、得率低[32]和結構易受到破壞等問題，對光祼星蟲多糖的研究有待深入。

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