海洋生物多糖在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)展

王劍

(濟南軍區(qū)青島第二療養(yǎng)院藥劑科，266071)

海洋生物多糖在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)展

王劍

(濟南軍區(qū)青島第二療養(yǎng)院藥劑科，266071)

海洋生物多糖具有提高機體免疫力、抗病毒、調(diào)節(jié)人體新陳代謝和抗輻射等多種作用，本文對海洋生物多糖在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用做了比較全面的綜述，為今后海洋生物的綜合開發(fā)利用提供一定的參考。

海洋生物多糖；應(yīng)用進(jìn)展；綜述

多糖類物質(zhì)在自然界中廣泛存在，是各種單糖的高分子縮合物的總稱，它們在加酸水解(或用酶水解)時復(fù)變?yōu)闃?gòu)成它的各種單糖。多糖類物質(zhì)是廣泛存在于動物、植物和微生物細(xì)胞壁的天然大分子物質(zhì)，是生命有機體的主要組成部分，并在控制細(xì)胞分裂和分化、調(diào)節(jié)細(xì)胞生長和衰老以及維持生命有機體正常代謝等方面具有重要作用。近年來對植物、真菌多糖的研究較多，并證明許多植物和真菌多糖具有廣泛的生物活性，如香菇多糖具有抗腫瘤的作用，地黃多糖是一種免疫抑瘤的活性成分，并能增強機體的免疫功能[1]。海藻多糖是重要的多糖類物質(zhì)，種類多、來源豐富，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[2]。隨著多糖的進(jìn)一步開發(fā)和對海洋藥物的日益重視，對海洋生物多糖的研究也日益增多。目前研究較多的海洋生物多糖主要是海藻多糖和海洋動物多糖，主要有瓊膠、卡拉膠、褐藻膠、褐藻瓊膠、螺旋藻多糖和甲殼素。這些多糖是由多個相同的或不同的單糖通過糖苷鍵形成的高分子碳水化合物，它們與植物、動物、微生物多糖一樣也具有多種生理活性。本文對海洋生物多糖在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用加以綜述，并對海洋生物的開發(fā)提出研究對策，為今后海洋生物的綜合開發(fā)利用提供一定的參考。

1 提高機體免疫力，增強抗癌作用

海藻多糖能增強哺乳動物特異性免疫功能和非特異性免疫功能，增強小鼠腹腔巨噬細(xì)胞的吞噬能力及對細(xì)胞免疫和體液免疫的功能[3]。海帶Laminaria japonica的熱溶多糖提取物能促進(jìn)小鼠脾細(xì)胞DNA的合成活性，并對小鼠的抗金黃色葡萄球菌的吞噬細(xì)胞的消化活性具有促進(jìn)作用，對脾細(xì)胞多克隆抗體(lgM和lgG)的生成也有促進(jìn)作用[4]。

海藻多糖的免疫調(diào)節(jié)性質(zhì)對補體系統(tǒng)也有影響。高分子量的硫酸鹽多糖對補體活化有作用[5]，而補體活化直接參與AS形成過程，因此其研究為AS的防治提供了新的策略[5]。

海洋活性多糖能誘導(dǎo)白細(xì)胞介素-1(IL-1)和腫瘤壞死因子(TNF)的生成，從而發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。從皺紋盤鮑中提取鮑魚多糖能夠明顯增加吞噬細(xì)胞的吞噬能力，增強遲發(fā)超敏反應(yīng)，這種免疫增強作用可能是其抗癌作用的機制[6]。羊棲菜多糖對荷瘤小鼠的紅細(xì)胞免疫功能有促進(jìn)作用，紅細(xì)胞的免疫功能主要是通過紅細(xì)胞膜上所含的C36受體(CR1)介導(dǎo)來實現(xiàn)的；紫菜多糖有促進(jìn)免疫功能活性而具抗癌的作用[7]。

褐藻多糖具有抗腫瘤的活性。鼠尾藻Sargas-sum thunbergii的熱水抽出物，用乙醇沉淀，Stphadex-G-100柱層析，分離的抗腫瘤多糖，主要含有巖藻糖、半乳糖、葡萄糖醛酸、木糖、甘露糖的硫酸雜多糖，對接種艾氏腹水瘤20 d的小鼠具有明顯的抑瘤作用[8]。

螺旋藻多糖蛋白提取物對體外癌細(xì)胞生長有抑制作用，可顯著抑制小鼠體內(nèi)腹水肝癌細(xì)胞的增生。螺旋藻多糖以0.3～0.5 g/L對B37乳腺癌細(xì)胞的抑制率最高，可達(dá)68%，對K652白血病細(xì)胞抑制率為46%[9]。

2 抗病毒作用

從海藻Gelidum cartilagenium提取出的多糖和卡拉膠具有抗流感B病毒和腮腺炎病毒的作用。紅藻多糖(RP1，RP2)對牛免疫缺陷病毒 (BIV)的生長具有明顯的抑制作用，其抑制率分別為85.96%和88.65%，與臨床批準(zhǔn)使用的抗AIDS藥物疊脫氧胸腺嘧啶(89.52%)近似[10]。Gonzale報道[11]從海藻中提取得到的原卡拉膠族的多糖硫酸酯體外實驗證明，對正常細(xì)胞無不良影響，但能阻斷病毒對細(xì)胞的吸附，以及抑制人類免疫缺陷病毒(HIV)的逆轉(zhuǎn)錄酶，這樣對病毒所引起的疾病治療將是一大突破。從微紅藻中提取的多糖可以阻止病毒在寄主細(xì)胞中的復(fù)制，并可有效地防止病毒侵入正常細(xì)胞[12]。

Beress等[10]研究表明，海藻多糖具有抗HIV等多種藥物作用。Ca2SP能夠抑制少數(shù)有包膜病毒的復(fù)制。這些病毒包括單純皰疹病毒Ⅰ型、人巨細(xì)胞病毒、麻疹病毒、流行性腮腺炎病毒、流行性感冒病毒和HIV2。Ca2SP能選擇性抑制病毒在宿主細(xì)胞中的復(fù)制與傳播。其中，形成鈣離子螯合物和硫酸根是Ca2SP抗病毒效果所必需的。紅藻多糖對BIV的復(fù)制具有明顯的抑制作用，其抑制率分別為85.96%和88.65%[11]。太平洋裂膜藻Schizyminia pacifica中的硫酸多糖是HIV病毒逆轉(zhuǎn)錄酶的特異性抑制劑。其濃度為2 000 IU/mL時，對病毒逆轉(zhuǎn)錄酶活性的抑制率高達(dá)92%，而對宿主細(xì)胞DNA和RNA的合成無影響。這一物質(zhì)不僅可抑制HIV逆轉(zhuǎn)錄酶，而且對其他病毒的逆轉(zhuǎn)錄酶也有抑制作用。

3 調(diào)節(jié)人體新陳代謝，提高機體解毒能力

褐藻酸酯能加快食物通過腸道的速度，縮短了營養(yǎng)成分的吸收過程，由此減少脂肪、糖和膽鹽的吸收，降低血清膽固醇、血中三酰甘油和血糖的作用，可預(yù)防高血壓、糖尿病、肥胖癥等。同時褐藻糖膠和褐藻膠可絡(luò)合Sr、Pb、Cu、Ba等金屬離子，因此具有解毒和清腸作用[13]。

4 抗輻射作用

紫球藻胞外多糖(polysaccharide of por-phyidum sp，PSP)能顯著提高小鼠NK細(xì)胞殺傷活性和IL-2活性，提高小鼠免疫功能，還可以提高輻射后機體NK細(xì)胞殺傷活性，增強其抗輻射能力[14-15]。用鈍頂螺旋藻多糖處理的小鼠其抗輻射能力大大提高，在受到致死劑量60 Coγ射線照射后的小鼠存活率比對照組提高33%，表明螺旋藻多糖能促進(jìn)照射后小鼠造血功能的恢復(fù)[16-17]，說明海洋生物多糖具有很強的抗輻射能力。

5 抗氧化作用

生物自由基損傷與腫瘤、衰老、心血管等重大疾病均有密切關(guān)系，海洋生物多糖可以清除自由基對生物體的傷害。海藻硫酸多糖(SPS)具有清除活性氧的作用，是有效的自由基清除劑。低濃度的SPS(1 g/L和5 g/L)對多形核白細(xì)胞(PMN)呼吸爆發(fā)產(chǎn)生的活性O(shè)2-的作用是直接清除，高濃度的SPS(10 g/L)除直接清除PMN和呼吸爆發(fā)產(chǎn)生的O2-外，尚能部分抑制PMN的活性，阻止O2-的生成。季宇彬等[18]研究表明，羊棲菜多糖能提高白血病L615小鼠SOD和CAT的活性，減少脂質(zhì)過氧化物(LPO)的含量，進(jìn)而抑制紅細(xì)胞膜蛋白與收縮蛋白的交聯(lián)高聚物(HMP)的形成。殼多糖對氧自由基導(dǎo)致的人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞損傷具有一定的保護(hù)作用，其機制可能是由于殼多糖在內(nèi)皮細(xì)胞膜表面形成一層糖屏障，保護(hù)膜結(jié)構(gòu)的完整性，從而防止受到氧陰離子自由基的損傷，也可能是它直接抑制氧自由基的產(chǎn)生[19-20]。因此，海洋生物多糖作為人體的抗氧化劑具有抗衰老與防止疾病的作用。

6 海洋生物多糖的其他作用

海洋生物多糖除了以上的主要作用外，還具有抗菌消炎作用，莼菜提取物加其他的輔料制成的糖果、口香糖對口腔咽部有抗菌消炎作用。同時還具有防基因突變、抗疲勞作用。

7 小結(jié)

總之，浩瀚的海洋蘊涵的生物種類繁多，但所含的活性物質(zhì)甚微，且具有較強的藥理作用，因此開發(fā)海洋藥物具有重要意義。以海洋生物的可持續(xù)發(fā)展為戰(zhàn)略，綜合利用，合理開發(fā)，通過細(xì)胞工程、基因工程，以現(xiàn)有多糖為分子模型進(jìn)行化學(xué)修飾，多渠道尋找高效活性物質(zhì)是今后海洋藥物以及其他天然藥物的研究方向。

[1]ShenKT，ChenMH，Chan HY，et al.Inhibitory effects of chitooligosaccharides on tumor growth and metastasis[J].Food Chem Toxicol，2009，47(8)：1864-1869.

[2]吳立根，毛文君.衍生化多糖的生物活性研究進(jìn)展[J].海洋科學(xué)，2002，26(5)：23-25.

[3]Okai Y，Ishizaka S，Higashi-Okai K，et al.Detection of immunomodulating activities in an extractofJapanese edible seaweed，Laminaria japonica(Makonbu)[J].J Sci Food Agric，1996，72(4)：455-456.

[4]王文濤.海藻多糖對小鼠淋巴細(xì)胞增殖反應(yīng)及白細(xì)胞介素-2產(chǎn)生的影響[J].中藥藥理學(xué)通訊，1992(3)：47-48.

[5]Nazarova IV，Sheochenko NM.Immunomodulatory properties of polysacchaedes from red algae：influence on the complement system[J].Biol Morya，1998，24(1)：47-49.

[6]董為人，田雪梅.補體活化在動脈粥樣硬化形成中的意義[J].國外醫(yī)學(xué)：免疫學(xué)分冊，1999，22(1)：47-48.

[7]沈鳴，陳建偉.氨基多糖的藥理研究進(jìn)展[J].上海醫(yī)藥，2001，22(6)：268-270.

[8]李波，許時嬰.羊棲菜的研究進(jìn)展[J].食品研究與開發(fā)，2003，24(3)：23-25.

[9]周靜.近年來國內(nèi)植物多糖生物活性研究進(jìn)展[J].中草藥，2011，25(1)：40-44.

[10]Nam KS，Shon YH.Suppression of metastasis of human breast cancer cells by chitosan oligosaccharides[J].J Microbiol Biotechnol，2009，19(6)：629-630.

[11]Gonzale Z.Ploysaccharide as antiviral agents：antiviral activity of carrageenan[J].Antimicrob Agents chemother，2010，33(6)：1482-1486.

[12]Fujihara M.Suqar Consititueuts of fucoidansfrom Sorgas-sum Ringgo ldianum and theirbiological activity[J].Car-bohydr Res，1984，125(2)：97-99.

[13]黃志峰，李新萍，秦松，等.基因工程與海洋藥物研究[J].海洋科學(xué)，1998(1)：16-20.

[14]陳家童，張斌，白玉華，等.紅藻多糖抗AIDS病毒作用的體外實驗研究[J].南開大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，1998，31(4)：21-23.

[15]彭玲，于壯，宋揚.刺參黏多糖對Hela細(xì)胞增殖分化的影響[J].青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院學(xué)報，2008，44(3)：213-219.

[16]Kong CS，Bahn YE，Kim BK，et al.Antiproliferative effect of chitosan-added kimchi in HT-29 human colon carcinoma cells[J].J Med Food，2010，13(1)：6-8.

[17]謝勇，周南進(jìn)，曹俊，等.殼聚糖及其衍生物對肝癌細(xì)胞SMMC7721生長的抑制作用[J].中國組織工程研究與臨床康復(fù)，2008，12(23)：4579-4582.

[18]季宇彬，郭寶江，阮繼紅，等.螺旋藻多糖對移植性癌細(xì)胞的抑制作用及其機理的研究[J].海洋科學(xué)，1991，9(5)：33-38.

[19]徐明芳，高孔榮，劉婉喬.海藻多糖及其生物活性[J].水產(chǎn)科學(xué)，1996，15(6)：8-10.

[20]巫軍，易楊華，吳厚銘，等.黑乳海參皂苷nobiliside A的體外抗真菌及抗腫瘤活性[J].中國藥理學(xué)通報，2007，23(1)：139-140.

1005-619X(2012)12-1106-02

2012-10-16)