大連地區常見海洋軟體動物凝集素研究現狀

黃鈺迪，趙 菲，李 偉，佟長青

（大連海洋大學 食品科學與工程學院，遼寧 大連 116023）

凝集素是一類從動物、植物到微生物都能夠分泌產生的糖結合蛋白，它通常具有1個以上的糖結合位點，凝集素參與細胞的識別和黏著，起著重要的生理作用，但它不屬于酶和免疫球蛋白[1]。近年來，具有重要生理活性的凝集素已成為糖生物學、免疫學及微生物學等領域關注的一個重點。凝集素可以作為重要的生物活性物質、藥物載體和分子識別工具，在生物工程、醫藥及食品等領域有著重要廣泛的用途。迄今為止，發現的凝集素已達數千種之多[2]。發現結構新穎、具有特殊生理活性的凝集素是一項具有重要研究價值的工作。

為了適應海洋生活環境的特殊性，海洋生物往往會產生一些特殊結構的代謝化合物，這其中就包括結構新穎的凝集素[3]。因此，海洋生物成為尋找具有新穎結構的特殊生理活性凝集素的重要的來源。大連地區擁有豐富的海洋生物資源，海洋軟體動物資源尤其豐富。針對大連地區常見海洋軟體動物凝集素研究現狀進行綜述，為大連地區海洋生物資源深入開發利用提供依據。

1 大連地區常見的海洋軟體動物

大連地區海洋生物資源豐富，軟體動物種類繁多。常見的軟體動物有菲律賓蛤仔（Ruditapes philippinarum）、青蛤（Cyclina sinensis(Gmelin)）、魁蚶（Scapharca broughtonii）、太平洋牡蠣（Crassostrea gigas）、文蛤（Meretrix meretrix）、縊蟶（Sinonovacula constricta）、紫貽貝（Mytilus edulis）、雜色鮑（Haliotis diversicolor）、皺紋盤鮑（Haliotis discus hannai）、蝦夷扇貝（Patinopecten yessoensis）、櫛孔扇貝（Chlamys farreri）、香螺（Naptunea cumingicrosse）、短蛸（Octopus ocellatus(Gray)）、火槍烏賊（Loligo beca Sasaki）等[4]。這些常見的軟體動物在市場上作為海洋食品都可以買到。

對于大連地區常見的軟體動物的研究，主要集中在水產養殖和營養價值等方面[5]。其中涉及到一些軟體動物活性物質的制備研究，比如糖結合蛋白、多糖、肽、氨基酸等[6]。很多海洋軟體動物都是傳統的中藥，如《本草綱目》中記載了菲律賓蛤仔具有味甘、咸、性寒的特性，其功效為滋陰清熱、安神定志、平肝潛陽、明目退翳、化痰止咳、制酸止痛、強壯滋補[7]。現代科學研究表明，從菲律賓蛤仔中可以提取到氨基多糖、糖胺聚糖、糖蛋白、活性肽等多種活性物質，其中有些活性物質具有抗腫瘤、抗氧化、降血脂、增強免疫力和抗動脈粥樣硬化等作用[8]。再比如，牡蠣中含有豐富糖原、天然牛磺酸、復合磷脂、維生素等多種生物活性物質，具有降血脂、抑制血小板聚集、降血糖、提高人體免疫力的作用[9]。由此可見，軟體動物活性物質是其發揮生理活性的基礎。對軟體動物生物活性物質的研究，可以更好地確定其藥用部位。

2 凝集素的分離

海洋軟體動物含有豐富的生物活性物質，在這些活性物質中，凝集素是最值得關注活性物質之一。在復雜的海洋生態環境中，軟體動物產生了多種糖特異性各異的具有特定生理活性的凝集素。對于大連地區常見的海洋軟體動物中凝集素的研究，已經有很多報道。

大連地區常見的海洋軟體動物中凝集素見表1。

從表1可以看出，從菲律賓蛤仔、青蛤、魁蚶、太平洋牡蠣、文蛤、縊蟶、紫貽貝、皺紋盤鮑、蝦夷扇貝、櫛孔扇貝、香螺等軟體動物中均有凝集素研究的報道，有的研究結果詳細報道了凝集素的結構和生理功能，有的研究結果側重于分離提取。

表1 大連地區常見的海洋軟體動物中凝集素

提取分離軟體動物中凝集素一般采用層析的方法，包括離子交換層析、分子篩層析和親和層析。針對同一種軟體動物的凝集素，在不同的季節，采用不同的提取方法得到的凝集素的結構是不同的。如在菲律賓蛤仔的凝集素研究中，對不同產地、不同季節的菲律賓蛤仔利用不同的提取方法，先后提取分離出8種凝集素[10-16]。詳細研究同一種海洋軟體動物凝集素，需要研究不同產地、不同季節的凝集素種類與數量的變化。

3 凝集素生物活性

3.1 抑菌活性

海洋生物凝集素抑菌活性已經有很多報道。李偉等人[10]對MCL-T的抑菌活性進行了研究，發現MCL-T對金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）和枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）具有較好的抑菌效果，MCL-T中Trp殘基、-SH，以及Tyr殘基狀態與其抑菌活性具有相關性。MCL-T能夠與金黃色葡萄球菌膜蛋白結合，進而產生抑菌作用，MCL-T與膜蛋白結合過程受N-乙酰-D-半乳糖酰胺（Nacetyl-D-galactosamine，GalNAc）及 豬 胃 黏 蛋 白（Mucin from porcine stomach，PSM）的抑制作用[3]。通過紙片法對CSL抑菌活性進行研究，發現CSL對大腸桿菌、產氣莢膜梭菌和枯草芽孢桿菌均具有一定的抑菌活性，呼吸抑制作用研究結果表明，CSL是通過影響細菌的代謝過程而產生抑菌作用的[28]。

楊晴晴等人[29]利用5%MCL-T作為保鮮劑，應用在小黃魚的冷藏中，結果發現MCL-T處理的小黃魚在冷藏的13 d中，其細菌總數、pH值、TVB-N含量、TBA含量都低于沒有用MCL-T處理的小黃魚，MCL-T顯示出了較好的保鮮效果。人們利用具有抑菌活性的物質可以抑制食品中的有害微生物生長繁殖，延長食品保質期。開發海洋軟體動物凝集素作為食品防腐劑成分，對于人體健康具有安全、高效的特點。

3.2 促進酵母細胞增殖作用

海洋生物凝集素與酵母具有相互作用的研究已經有很多報道。如Tsutsui S等人[30]從鰻魚（Conger myriaster）皮膚黏液中發現了具有酵母凝集特性的凝集素conCL-s。Kamiya H等人[31]發現比目魚（Lophopsetta maculate）皮膚黏液中的凝集素具有凝集海洋酵母（Metschnikowia reukaufii）的活性。通過纖維素DE52、Sephadex G-100凝 膠 過 濾 和TSK凝 膠G4000PWXL分離純化出分子量為72 kDa的CSL，CSL具有凝集酵母的作用，同時它促進酵母細胞生長和酵母細胞產生乙醇[18]。利用無標記定量蛋白質組學分析CSL對釀酒酵母作用24 h后的蛋白質表達譜表明，有117種蛋白質表達出現顯著差異（p＜0.05），其中24種蛋白質上調，93種蛋白質下調，己糖激酶、3-磷酸甘油醛脫氫酶和烯醇酶的表達的增加和二氫硫辛酰胺脫氫酶和乙醛脫氫酶表達的降低，表明CSL可以導致釀酒酵母中乙醇合成所涉及的代謝途徑發生變化[32]。因此，CSL在釀造業中具有潛在的應用價值。

4 結語

海洋軟體動物是結構新穎的凝集素重要來源。凝集素由于具有識別糖分子的特異性，而在生物工程、醫藥及食品等領域有著重要的潛在應用價值。目前，凝集素的分離提取技術和生物活性研究的手段已經非常成熟，但是仍然存在一些值得關注的問題：①為了更好地理解凝集素的生物活性，需要獲得凝集素的精細分子結構；②在不同的環境條件下，同一種軟體動物會產生多種凝集素，為了全面考查同一物種的凝集素狀況，需要盡可能獲得同一物種的多種凝集素。