海洋多糖對糖尿病保健作用的研究

郭紅麗 楊 浩

摘要隨著社會人口的增多,海洋生物資源由于其豐富的物種資源以及巨大的儲量受到了越來越多關(guān)注,尤其是被廣大學者作為將來的食物和藥物來源。本文主要概述了幾種常見的海洋多糖對糖尿病人的保健作用,以及海洋多糖的生產(chǎn)現(xiàn)狀和發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞海洋多糖;糖尿病;保健

中圖分類號R289文獻標識碼A文章編號1673-9671-(2009)112-0041-01

0前言

隨著現(xiàn)代文明的發(fā)展,人民的營養(yǎng)意識不斷普及,由于對兒童及青少年智力開發(fā)的重視;廣大女青年的健美意識的增強;中年人對永葆青春、眾多老年人對延年益壽的追求。越來越多的人開始追求健康、營養(yǎng)的食品。于是保健食品越來越受到大量的亞健康人群的追捧,海洋保健食品是其中較受歡迎的一部分。

地球的表面有71%的面積是海洋,我國擁有的海洋國土面積大約是300萬平方公里,在海洋里蘊藏著大量的海洋物種資源,大約有2萬多個海洋物種,而且有相當一部分是珍稀物種,具有相當大的生物和醫(yī)學價值。海洋生物活性成分是海洋保健食品的基礎(chǔ),其具有種類繁多,毒副作用小,生物功能活性強,作用效面普遍的特點。下面主要介紹海洋生物多糖的種類以及其在降低人體血糖中的作用。

1糖尿病的分類

糖尿病是由最常見的慢性病之一,糖尿病的發(fā)病率呈逐年上升趨勢。糖尿病在中國的發(fā)病率達到2%,據(jù)統(tǒng)計,中國已確診的糖尿病患者達4000萬,并以每年100萬的速度遞增。根據(jù)病因可分原發(fā)和繼發(fā)性兩大類:原發(fā)性者占絕大多數(shù),病因和發(fā)病機理不明。繼發(fā)性者占少數(shù),如肢端肥大癥中垂體性糖尿病、柯興綜合征中類固醇性糖尿病等。

1.1胰島素依賴型(IDDM,Ⅰ型)

其特征為:起病較急;典型病例見于小兒及青少年,但任何年齡均可發(fā)病;血漿胰島素及C肽水平低,服糖刺激后分泌仍呈低平曲線;必須依賴胰島素治療為主 一旦驟停即發(fā)生酮癥酸中毒,威脅生命;遺傳為重要誘因,表現(xiàn)于第6對染色體上HLA某些抗原的陽性率增減;胰島細胞抗體(ICA)常陽性,尤其在初發(fā)病2～3年內(nèi)。有時在發(fā)病前數(shù)年常已呈陽性反應(yīng)。

1.2非胰島素依賴型(NIDDM,Ⅱ型)

其特征為:起病較慢;典型病例見于成人中老年,偶見于幼兒 ;血漿胰島素水平僅相對性降低,且在糖刺激后呈延遲釋放,有時肥胖病人空腹血漿胰島素基值可偏高,糖刺激后胰島素亦高于正常人,但比相同體重的非糖尿病肥胖者為低;遺傳因素亦為重要誘因,但HLA屬陰性;ICA呈陰性;胰島素效應(yīng)往往甚差;單用口服抗糖尿病藥物,一般可以控制血糖。根據(jù)體重又可分為不胖和肥胖兩型。在不胖的NIDDM中,實際上尚包括一些自身免疫病變進行甚慢的Ⅰ型患者,其初期臨床表現(xiàn)酷似NIDDM而按MIDDM處理,久后終于逐步充分表現(xiàn)出Ⅰ型的特點,必須應(yīng)用胰島素才能免于發(fā)生酮癥酸中毒,故在確診時,年齡往往較大,抗GAD陽性結(jié)果明顯高于NIDDM,可稱之謂成人遲發(fā)自身免疫型糖尿病(LADA)。

1.3與營養(yǎng)不良有關(guān)的糖尿病

其特征為:起病年齡大多為青少年(15～30歲);形體消瘦,營養(yǎng)不良;不少病例須用胰島素治療,有時劑量偏大;但酮癥不多見。此型又可分下列兩種亞型:胰纖維結(jié)石型和蛋白質(zhì)缺乏型。

2海洋生物多糖的種類及降血糖作用

多糖是由多個單糖分子脫水聚合而成,可成直鏈或者有分支的長鏈,是一種分子結(jié)構(gòu)復雜且龐大的糖類物質(zhì),其通式為(C6H12O6) x。其基本結(jié)構(gòu)單元是葡聚糖,其分子量一般為數(shù)萬甚至達數(shù)百萬。而糖苷是單糖半縮醛羥基與另一個分子(例如醇、糖、嘌呤或嘧啶)的羥基、胺基或巰基縮合形成的含糖衍生物。多糖和糖苷參與體內(nèi)細胞各種生命現(xiàn)象的調(diào)節(jié),能激活免疫細胞,提高機體免疫功能,而對正常細胞無毒副作用。具有開發(fā)潛力的海洋多糖化合物,包括螺旋藻多糖、微藻硒多糖、紫菜多糖、玉足海參粘多糖、海星粘多糖、扇貝糖胺聚糖、刺參粘多糖、硫酸軟骨素、透明質(zhì)酸、甲殼質(zhì)及其衍生物等。

2.1殼聚糖

殼多糖,又名甲殼素,甲殼質(zhì),幾丁質(zhì)。廣泛存在于海洋動物的甲殼中,在部分真菌和海洋藻類中也存在殼多糖成分。多糖是僅次于纖維素的第二天然多糖。殼多糖在堿性條件下水解,脫去部分乙?；筠D(zhuǎn)變?yōu)闅ぞ厶?即聚(1,4)-2-氨基-2-脫氧-β-D-葡萄糖。殼聚糖為半透明的固體,不溶于水和堿,可溶于稀酸中,行程粘性溶液。魏濤等對殼聚糖降血糖作用進行試驗,以高血糖雄性昆明種小鼠為實驗對象,分別喂食高(666.7mg●d-1●kg-1)中(333.3 mg●d-1●kg-1)低(166.7 mg●d-1●kg-1)3個劑量組的殼聚糖。結(jié)果表明低、中、高劑量的血糖分別低于對照組14.1%(p<0.05)、18.8(p<0.01)、24.9(p<0.01)。另有實驗證明,殼聚糖能大幅降低尿糖,而且降糖效果較植物多糖效果更好。而且還可以促進胰島細胞的生長,恢復胰島細胞功能,調(diào)節(jié)內(nèi)分泌,改善人體微循環(huán)系統(tǒng),提高糖尿病病人的體質(zhì)。

2.2海帶多糖

目前從海帶中已發(fā)現(xiàn)褐藻膠、褐藻糖膠、褐藻淀粉這三種多糖。褐藻膠一般指褐藻酸鹽類,在海帶中含量相當豐富,約為19.7%,是由古羅糖醛酸和甘露糖醛酸為單體構(gòu)成的嵌段共聚物,不含蛋白質(zhì)。褐藻糖膠在海帶中的含量約為2.46%,主要成分為巖藻多糖,即α-L-巖藻糖-4-硫酸酯的多聚物,同時還含有不同比例的半乳糖、木糖、葡萄糖醛酸和少量結(jié)合蛋白質(zhì),是一種高度不均一的多糖,其結(jié)構(gòu)的研究有待進一步深入。褐藻淀粉又名昆布多糖,在海帶中約占1%,一般有水溶性和不溶性兩種,主要由β-D-吡喃葡萄糖多聚物組成,由1,3糖苷鍵連接。

王庭欣等經(jīng)過實驗發(fā)現(xiàn)海帶多糖能明顯降低糖尿病小鼠體內(nèi)的血糖,增加糖尿病小鼠的血清鈣和血清胰島素含量,對四氧嘧啶所致的胰島損傷具有明顯的恢復作用,有降血糖及保護胰島細胞的功能。另外,李德遠等用不同濃度褐藻糖膠給小鼠灌胃,發(fā)現(xiàn)褐藻糖膠對四氧嘧啶誘導的高血糖具有明顯得預防作用,且能對損傷的胰島細胞有保護作用,對緩解糖尿病小鼠癥狀、減少飲水量具有一定作用,糖耐量得到明顯改善。李福川等將逐級分離所得的3種海帶多糖對小鼠經(jīng)口給藥,進行降糖作用研究,發(fā)現(xiàn)隨多糖純度提高,其降糖作用增強,但當多糖分子量太大時則不易吸收,急毒實驗證明FGS對小鼠無毒害作用。

2.3羊棲菜多糖

王兵等對羊棲菜中分離出來的多糖進行了降血糖活性研究。實驗證明,羊棲菜多糖對正?？崭剐∈鬅o明顯的降血糖作用,但是對四氧嘧啶造成的動物糖尿病模型進行試驗,證明可使其血糖以及胰腺組織過氧化脂質(zhì)水平明顯降低,并且能提高糖尿病小鼠對糖的耐受能力。

2.4螺旋藻多糖

螺旋藻是屬于藍藻門的低等水生植物,是一種微藻,因藻體呈螺旋形而得名。有研究表明,螺旋藻中含有大量的多糖和其他活性物質(zhì)成分。而螺旋藻多糖(PSP)由于具有廣泛的生物學活性而成為研究的重點。劉秋英等對螺旋藻多糖進行小鼠降血糖試驗,實驗證明PSP能明顯拮抗葡萄糖所致小鼠血糖的升高,表明PSP可能抑制葡萄糖在小鼠腸道的吸收;腎上腺素能促進肝糖原分解,從而引起血糖升高,PSP能顯著對抗腎上腺素的升血糖作用,可能與其抑制肝糖原分解、促進外周組織對葡萄糖的攝取和利用有關(guān)。還有實驗證明,PSP對鏈尿佐菌素及四氧嘧啶性糖尿病動物具有明顯的降血糖作用。

3 海洋生物多糖保健品的開發(fā)現(xiàn)狀

現(xiàn)在的海洋生物保健制品還處在初步的生產(chǎn)階段,提取工藝和分離方式還較為簡單,一般都采用溶劑提取法、蒸餾法、以及微波萃取法。隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的快速發(fā)展,超臨界萃取技術(shù),膜分離技術(shù)的不斷發(fā)展和進步,將來的海洋多糖必將更加廉價易得,更容易普及。目前市場上的海洋多糖制品主還很簡單粗放,主要有一些作為保健藥品的膠囊制劑、片劑、口服液等,以及作為飲料、餅干、果凍、冰激凌等食品的各種功能性添加劑。

4 海洋生物多糖的發(fā)展前景

21世紀是海洋的世紀 ,隨著陸地資源的減少,開發(fā)海洋資源變得日益迫切,而開發(fā)海洋藥物則是重點之一。海洋天然產(chǎn)物、海洋多糖、海洋微生物和海洋生物技術(shù)的研究成為我國海洋研究的四大重點。隨著國內(nèi)外對海洋生物多糖的研究與發(fā)展,特別是應(yīng)用研究和應(yīng)用領(lǐng)域的逐步深入,可以看出其發(fā)展前景的廣闊。海洋生物多糖品種多,來源豐富,而且它不僅能提高機體免疫功能 ,而且具有抗腫瘤、抗病毒、抗輻射、降血脂及抗凝血等多種生物活性。目前,對海洋生物多糖的研究已經(jīng)進入到受體分子水平,對闡明多糖的生物效應(yīng)與立體構(gòu)象及作用機制必將有重要意義。隨著研究的不斷深入,海洋生物多糖的活性及研究機制日趨完善,為海洋生物多糖的進一步發(fā)展打下堅實的理論基礎(chǔ)。

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