褐藻膠寡糖生物活性以及藥用價(jià)值的研究進(jìn)展

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1、褐藻膠寡糖生物活性以及藥用價(jià)值的研究進(jìn)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(jià)值的研究日益受到人們的普遍關(guān)注，對(duì)近十年來褐藻膠寡糖的生物活性和藥用價(jià)值例如：促生長作用、抗腫瘤、誘導(dǎo)子活性、神經(jīng)保護(hù)方面的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，同時(shí)，也指出了其他方面的活性，最后對(duì)其應(yīng)用前景進(jìn)行展望?！娟P(guān)鍵詞】褐藻膠寡糖；生物活性；抗腫瘤；用藥價(jià)值；前景展望浩瀚的海洋是一個(gè)巨大的資源寶庫,又是一個(gè)潛力巨大的天然藥源。褐藻膠作為來源于褐藻細(xì)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-B-D-甘露糖醛酸(M)及其C5差向異

2、構(gòu)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(jī)體的重要構(gòu)成成分和維持生命必不可少的結(jié)構(gòu)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(diào)節(jié)等作用,可作為糖尿病、肥胖癥、直腸結(jié)腸癌、習(xí)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(duì)許多營養(yǎng)物質(zhì)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,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

3、,它的活性及藥用價(jià)值的研究已成為新的熱點(diǎn)。1生物活性1.1促生長作用褐藻膠寡糖對(duì)植物的促生長作用近年報(bào)道較多，尤其是促進(jìn)植物根系的生長。2000年，Guyen等[2]報(bào)道，利用γ-射線照射褐藻膠得到降解物，相對(duì)分子質(zhì)量小于104Da的褐藻膠降解混合產(chǎn)物顯示出對(duì)水稻和花生的促生長作用，適當(dāng)控制混合物濃度可提高作用強(qiáng)度。此外，褐藻膠寡糖對(duì)細(xì)胞的生長和增殖也有很好的促進(jìn)和調(diào)節(jié)作用寡聚甘露糖醛酸鐵能明顯升高骨髓有核細(xì)胞數(shù)、外周血紅細(xì)胞和白細(xì)胞的數(shù)量，可以作為腫瘤化療的輔助用藥，對(duì)提高腫瘤化療的臨床效應(yīng)可能具有重要的意義。1.2誘導(dǎo)子活性經(jīng)過研究人們發(fā)

4、現(xiàn)褐藻膠寡糖能促進(jìn)或誘導(dǎo)細(xì)胞次級(jí)代謝物的生成，而這些代謝物往往是抗菌物質(zhì)，與提高機(jī)體防御能力有關(guān)。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(xì)胞中誘導(dǎo)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(yīng)的化學(xué)信使物質(zhì)茉莉酮酸（JA），在大豆細(xì)胞中誘導(dǎo)具有抗微生物活性的化合物植保素的累積，據(jù)推測(cè)海藻寡糖在結(jié)構(gòu)上與陸生植物寡糖誘導(dǎo)子十分相似。褐藻有著豐富的天然資源，隨著研究的進(jìn)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(hù)作用已有研究表明，寡糖對(duì)神經(jīng)元損傷具有保護(hù)

5、作用，且同是海藻提取物的褐藻多糖經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明能營養(yǎng)神經(jīng)細(xì)胞，促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞修復(fù)，顯著提高培養(yǎng)神經(jīng)細(xì)胞的存活率。2001年，陳騉等人[8]研究了褐藻多糖GS201對(duì)體外培育的腦神經(jīng)細(xì)胞生存的影響。結(jié)果證明，分子質(zhì)量5000的褐藻多糖GS201對(duì)神經(jīng)細(xì)胞有明顯的營養(yǎng)作用，并呈一定的量效關(guān)系。這對(duì)于防治由神經(jīng)元損傷導(dǎo)致的疾病有一定意義，并為人們的進(jìn)一步研究提供了基礎(chǔ)資料。藥用價(jià)值1.11抗腫瘤褐藻膠寡糖對(duì)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(jìn)作用,能激活巨噬細(xì)胞,激活后具有細(xì)胞毒作用,可抑制腫瘤細(xì)胞增殖從而殺死腫瘤。1991年,Marit等1

6、32發(fā)現(xiàn)褐藻膠中的PolyM片段與PolyMG可激活單核細(xì)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(xì)胞,而是通過提高生物機(jī)體對(duì)腫瘤細(xì)胞的防御能力和增強(qiáng)宿主免疫系統(tǒng)的功能來實(shí)現(xiàn),寡糖本身并無細(xì)胞毒性,對(duì)正常細(xì)胞無損傷作用,這就使它作為抗腫瘤藥物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(guān),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(yīng)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(jié)構(gòu)有很大的差異性、非劑量依賴性、很低的生

7、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(yīng)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(zhuǎn)變?yōu)榈头肿右灾凉烟菚r(shí),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)硫酸化磷酸甘露五糖(PI-88)有很強(qiáng)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(dǎo)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(dāng)今藥物開發(fā)

8、的大趨勢(shì)。3降血糖血脂寡糖在細(xì)胞間的識(shí)別和粘接、激素-細(xì)胞的識(shí)別以及病毒或細(xì)菌對(duì)主體細(xì)胞的粘接等許多生物過程中是重要的協(xié)調(diào)物質(zhì)。寡糖為藥物分子的介入提供了重要的靶分