褐藻膠寡糖生物活性以及藥用價值研究進展

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1、褐藻膠寡糖生物活性以及藥用價值的研究進展【摘要】隨著褐藻膠的生理作用不斷被揭示，其生物活性和藥用價值的研究日益受到人們的普遍關注，對近十年來褐藻膠寡糖的生物活性和藥用價值例如：促生長作用、抗腫瘤、誘導子活性、神經(jīng)保護方面的研究進展進行綜述，同時，也指出了其他方面的活性，最后對其應用前景進行展望。【關鍵詞】褐藻膠寡糖；生物活性；抗腫瘤；用藥價值；前景展望浩瀚的海洋是一個巨大的資源寶庫,又是一個潛力巨大的天然藥源。褐藻膠作為來源于褐藻細胞壁的水溶性酸性多糖,主要從海帶、巨藻、馬尾藻等褐藻中提取得到,由1,4

2、-B-D-甘露糖醛酸(M)及其C5差向異構體1,4-A-L-古羅糖醛酸(G)兩種糖醛酸單體聚合而成目前。它是一類具有廣泛生物活性的天然生物大分子,是生命有機體的重要構成成分和維持生命必不可少的結構材料。依其生理活性,褐藻膠寡糖具有整腸和解毒、降血糖血脂、抗凝血、抗炎、免疫調節(jié)等作用,可作為糖尿病、肥胖癥、直腸結腸癌、習慣性便秘患者的療效食品。食物纖維是人體必需的一種特殊營養(yǎng)素,褐藻膠寡糖屬于可溶性纖維,對許多營養(yǎng)物質的消化、吸收和代謝起重要作用。許多被降解的褐藻膠具有類似肝素的抗腫瘤和抗病毒的生理活性,

3、可用于心腦血管疾病和病毒方面的藥用研究。近年,隨著褐藻膠寡糖的生理作用不斷被揭示,它的活性及藥用價值的研究已成為新的熱點。1生物活性1.1促生長作用褐藻膠寡糖對植物的促生長作用近年報道較多，尤其是促進植物根系的生長。2000年，Guyen等[2]報道，利用γ-射線照射褐藻膠得到降解物，相對分子質量小于104Da的褐藻膠降解混合產(chǎn)物顯示出對水稻和花生的促生長作用，適當控制混合物濃度可提高作用強度。此外，褐藻膠寡糖對細胞的生長和增殖也有很好的促進和調節(jié)作用寡聚甘露糖醛酸鐵能明顯升高骨髓有核細胞數(shù)、外周血紅細

4、胞和白細胞的數(shù)量，可以作為腫瘤化療的輔助用藥，對提高腫瘤化療的臨床效應可能具有重要的意義。1.2誘導子活性經(jīng)過研究人們發(fā)現(xiàn)褐藻膠寡糖能促進或誘導細胞次級代謝物的生成，而這些代謝物往往是抗菌物質，與提高機體防御能力有關。2000年，Olivior等[6]發(fā)現(xiàn)寡聚海帶多糖可以在煙草懸浮培養(yǎng)細胞中誘導H2O2釋放，并可激活脂氧化酶和苯丙氨酸解氨酶（PAL）的活性，以及累積特異性防御反應的化學信使物質茉莉酮酸（JA），在大豆細胞中誘導具有抗微生物活性的化合物植保素的累積，據(jù)推測海藻寡糖在結構上與陸生植物寡糖誘導

5、子十分相似。褐藻有著豐富的天然資源，隨著研究的進一步深入，完全可以開發(fā)出新型高效無毒的褐藻寡糖生物農(nóng)藥。1.4神經(jīng)保護作用已有研究表明，寡糖對神經(jīng)元損傷具有保護作用，且同是海藻提取物的褐藻多糖經(jīng)實驗證明能營養(yǎng)神經(jīng)細胞，促進神經(jīng)細胞修復，顯著提高培養(yǎng)神經(jīng)細胞的存活率。2001年，陳騉等人[8]研究了褐藻多糖GS201對體外培育的腦神經(jīng)細胞生存的影響。結果證明，分子質量5000的褐藻多糖GS201對神經(jīng)細胞有明顯的營養(yǎng)作用，并呈一定的量效關系。這對于防治由神經(jīng)元損傷導致的疾病有一定意義，并為人們的進一步研究

6、提供了基礎資料。藥用價值1.11抗腫瘤褐藻膠寡糖對非特異性免疫或特異性免疫系統(tǒng)具有良好的激活和促進作用,能激活巨噬細胞,激活后具有細胞毒作用,可抑制腫瘤細胞增殖從而殺死腫瘤。1991年,Marit等132發(fā)現(xiàn)褐藻膠中的PolyM片段與PolyMG可激活單核細胞,使其產(chǎn)生腫瘤壞死因子TNF-A、IL-1與IL-6。與一般的抗腫瘤劑不同,褐藻膠寡糖不是直接作用于腫瘤細胞,而是通過提高生物機體對腫瘤細胞的防御能力和增強宿主免疫系統(tǒng)的功能來實現(xiàn),寡糖本身并無細胞毒性,對正常細胞無損傷作用,這就使它作為抗腫瘤藥物

7、潛在的毒副作用大大降低132。2抗凝血抗凝與肝素密切相關,肝素)))一種硫酸化粘多糖,作為一種有效的抗凝劑在過去的50年里得到廣泛應用。然而,隨著研究的深入,其在臨床上的副作用逐漸顯示出來,如:分子結構有很大的差異性、非劑量依賴性、很低的生物利用度以及最重要的出血和血小板減少癥等。這些問題很大程度上限制了肝素在臨床上的應用。近年來,在解決這些問題的過程中,發(fā)現(xiàn)有些類肝素硫酸多糖從大分子轉變?yōu)榈头肿右灾凉烟菚r,在仍然保持活性的前提下,其副作用大大降低。2001年,DominicWall等162發(fā)現(xiàn)硫酸化磷

8、酸甘露五糖(PI-88)有很強的體外抗凝血活性。但研究表明,它并非通過抗凝血酶ó介導產(chǎn)生抗凝活性,而是通過提高肝素共同因子(HCò)活性來抑制凝血酶,起到抗凝作用。這為寡糖抗凝開辟了一條新思路。褐藻膠寡糖保持了良好的抗凝活性,又有較小的副作用,而且有合成的可能性,符合當今藥物開發(fā)的大趨勢。3降血糖血脂寡糖在細胞間的識別和粘接、激素-細胞的識別以及病毒或細菌對主體細胞的粘接等許多生物過程中是重要的協(xié)調物質。寡糖為藥物分子的介入提供了重要的靶分