海藻多糖和海藻寡糖,最具前景的生理活性物质
中国科学院海洋研究所张燕霞教授
海洋大型底栖藻类主要是红藻、褐藻和绿藻。
这些海藻是海洋植物中数量和品种最多的一类,其体内的生理活性物质研究已成为医药领域的热点之一。
其中,海藻多糖(polysaccharide sofseaweed)是目前最具有前景的一类生理活性物质。
实验和临床已经发现海藻多糖具有免疫调节、降血压、降血脂、降血糖、抗肿瘤、抗凝血及抗病毒等多种生理活性。
在免疫调节方面,海藻多糖药物可保护CD4 T细胞免受损伤,增强T、B淋巴细胞的增殖反应能力,增强脾细胞产生IL-2,溶血素抗体和巨噬细胞产生IL-l的能力,影响补体旁路激活途径,促进细胞因子间的相互作用,提高机体的免疫功能,从而增强机体自身抗病毒能力。
在脂质调节方面,海藻多糖有许多生物活性,如褐藻胶、琼胶和卡拉胶都具有膳食纤维的性质,可发挥膳食纤维所具有的生物活性;褐藻酸盐有降血脂和降血糖作用,因此已被用作肥胖病人、糖尿病人食品的添加成分;褐藻酸有降低血浆胆固醇作用,可用来预防和缓解高血脂症;硫酸多糖琼脂、硫酸多糖卡拉胶和硫酸海带多糖,均有抗动脉硬化作用。
其中,褐藻胶、琼脂和卡拉胶降脂的机理是:在机体内几乎不被消化吸收,可在肠道内吸水后形成胶体,阻止脂类物质向小肠壁的扩散,因而减少了机体对脂肪的吸收,起到降血脂作用。
在降糖方面,从羊栖菜中提取粗多糖SFP有明显降低四氧嘧啶糖尿病小鼠血液及胰腺组织中过高的MDA,表明降血糖作用与其抗氧化损伤胰岛细胞有密切关系。
SFP对正常小鼠的血糖无明显影响,说明降血糖作用不是通过刺激胰岛素分泌实现的。
糖尿病小鼠血液及胰腺中过氧化脂质含量明显高于正常组,从而破坏细胞膜和亚细胞膜的结构,损伤膜上受体和膜运输功能。
脂质过氧化物的分解产物,如丙二醛(MDA)可引起蛋白质分子内和分子间交联并导致DNA断裂,染色体畸变。
羊栖菜多糖不仅具有良好的降血糖作用,而且可作为降血脂药物的功能成分对高血脂患者以及由高血脂引起的动脉粥样硬化、肥胖和冠心病患者产生极为有益的影响。
从海带中提取的多糖——粗多糖、岩藻半乳多糖硫酸酯(FGS)、FGS中的均一多糖,有明显的降糖作用。
短期口服FGS对正常小鼠和糖尿病小鼠无明显降糖作用,但长期口服有效,且强于粗多糖。
从紫菜中提取的粗多糖也有同样的功效。
海藻多糖铬络合物由海藻多糖与三价铬络合而成,具有一般纤维素所不具备的理化性质。
但是,由于天然多糖常因分子量大、粘度高、溶解度低等,制约了其临床应用。
因此,必须改变海藻多糖的分子量,才能使海藻多糖发挥真正的作用。
海藻寡糖(seaweed oligosaccharide)就是海藻多糖改变分子量后的高科技生物产品。
海藻寡糖又名低分子海藻多糖,其均分子量在2000-8000,黏度在20CPS以下。
由海藻中提取出的多糖经现代化技术降解制备而成。
现在研究比较全面的是褐藻寡糖(如岩藻寡糖、褐藻酸盐寡糖等),红藻寡糖(如卡拉寡糖、琼胶寡糖等)。
试以褐藻酸盐寡糖为例,介绍它的功能与机理:
1.褐藻酸钾寡糖能够净化血液、养护血管。
主要表现在:通过调节血管平滑肌细胞浆内游离钙离子浓度的升高,从而降低其DNA和蛋白质的合成抑制血管平滑肌细胞的增殖,抑制血管壁的增厚。
这对于各种心脑血管疾病的治疗和预防都有重大的意义并能从根本上预防各种心脑血管疾病的产生。
2.褐藻酸钾寡糖中的钾,能补充人体所需的钾,可防止动脉壁不受血压的机械损伤,从而降压了高血压病人中风的发病率。
同时,褐藻酸钾寡糖还能调节人体大脑的脑血流,激活心肌功能。
3.褐藻酸钾寡糖有效降低血脂。
因为它在胃中释放钾离子,而褐藻酸进入小肠碱性环境中,吸附了肠腔内源胆固醇,也就是吸附了肠道内的脂肪,将多余的脂肪排出体外,保护了人体的健康。
4.褐藻酸钾寡糖能预防和阻止饭后血糖升高。
因为我国人群饮食以含淀粉高的食物为主,高血糖的人群饭后往往会出现血糖增高现象,而褐藻酸钾寡糖可同淀粉竞争对糖苷酶的结合位点,使血糖降低,因此,在饭前半小时服用此产品可预防饭后血糖升高。