紫菜的營養(yǎng)成分、功能活性及綜合利用研究進(jìn)展

楊賢慶，黃海潮，潘創(chuàng)，王錦旭,3，趙永強，戚勃

1(中國水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所，國家水產(chǎn)品加工技術(shù)研發(fā)中心，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部水產(chǎn)品加工重點實驗室，廣東 廣州，510300)2(上海海洋大學(xué) 食品學(xué)院，上海，201306) 3(韓山師范學(xué)院 食品工程與生物科技學(xué)院，廣東 潮州，521041)

紫菜(Porphyra)是一類重要的大型經(jīng)濟海藻，藻體呈紫紅、紫褐或褐綠色，廣泛分布于寒帶到亞熱帶的淺海潮間帶。其主要分為紅藻門紅毛菜科下的赤菜屬和紫菜屬，前者包括條斑紫菜、壇紫菜，后者包括甘紫菜、圓紫菜等[1]?，F(xiàn)今主要研究對象為條斑紫菜(P.yezoensis)和壇紫菜(P.haitanensis)。條斑紫菜(P.yezoensis)為北太平洋西部特有種類，是我國長江以北以及日本、韓國的主要養(yǎng)殖品種[2]。壇紫菜(P.haitanensis)則是我國特有的暖溫帶種類，產(chǎn)于浙江、福建和廣東等長江以南地區(qū)，年產(chǎn)量約占全國紫菜產(chǎn)量的70%以上[3]。據(jù)統(tǒng)計，2017年我國紫菜產(chǎn)量約17.33萬t，較2016年增長了32.01%[4]，高產(chǎn)的特點為其深加工利用及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了可能。

紫菜素有“營養(yǎng)寶庫”之稱，蛋白質(zhì)、多糖含量高且富含人體所需的氨基酸、礦物質(zhì)及維生素等。據(jù)《本草綱目》記載，紫菜具有減肥、降血壓、抗癌等功效，長期食用有益于人身健康[3]?，F(xiàn)代研究表明，因紫菜含有多糖、多肽、多酚類等生物活性物質(zhì)，具有免疫調(diào)節(jié)、降血脂、抗凝血、抗衰老等多種生理功能[5]。因此，紫菜作為藥食同源的食材之一，具有較好的研究與開發(fā)利用價值。本文從營養(yǎng)成分和功能活性兩大方面較為全面地對紫菜研究與應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)和分析。

1 營養(yǎng)成分

1.1 蛋白質(zhì)

紫菜是一種高蛋白海藻，通常含有25%～50%蛋白質(zhì)(以干基計)，因產(chǎn)地、品種和生長期的不同其含量和變化趨勢會有所差異[6-15](表1)。其中，藻膽蛋白約占干重的4%，藻紅蛋白含量約達(dá)到2.43%[16]，這在紫菜降血糖、抗腫瘤、抗氧化、增強免疫等多種生物學(xué)功能中體現(xiàn)了重要作用。CHEN等[17]利用紫外可見光譜法證實了壇紫菜藻膽蛋白中含有藻紅蛋白和藻藍(lán)蛋白，并發(fā)現(xiàn)其可作脂質(zhì)系統(tǒng)的潛在添加劑。藻膽蛋白還可作為光敏治療藥物的原料，可用于特殊分子定位，對腫瘤細(xì)胞有顯著殺傷作用。

利用紫菜蛋白酶解液制備生物活性肽正成為熱點研究內(nèi)容。INDUMATHI等[18]通過Sephadex G-100、陰離子交換、Sephadex G-25色譜法和Sephadex G-10脫鹽法4個步驟對蛋白酶水解產(chǎn)物分級純化，得到分子質(zhì)量為1.77 kDa的新型抗凝肽。白露[19]采用反復(fù)凍融與超聲波破碎結(jié)合提取壇紫菜蛋白，并用木瓜蛋白酶、胰蛋白酶和胃蛋白酶降解，經(jīng)超濾、凝膠色譜層析分離純化，篩選出較高抗腫瘤活性的多肽組分。

紫菜富含人體必須的9種氨基酸，與FAO/WHO必需氨基酸模式譜基本一致。陳美珍等[8]發(fā)現(xiàn)殘次壇紫菜中必需氨基酸占氨基酸總量的33.99%，與非必需氨基酸的比值為52.84%。其中，丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸等中酸性氨基酸較多，鮮味氨基酸和甜味氨基酸含量也較高，與紫菜的良好風(fēng)味密切相關(guān)。紫菜?；撬岷考s達(dá)到藻體干質(zhì)量的1.2%，對促進(jìn)嬰兒大腦發(fā)育、抗氧化有良好功效。WANG等[20]采用超聲輔助提取紫菜?；撬幔罡咛崛÷蕿?3.0 mg/g，通過陽離子交換樹脂和結(jié)晶相結(jié)合可有效實現(xiàn)分離純化。GACESA等[21]研究還表明紫菜真菌孢子類氨基酸(mycosporine-like amino acids, MAAs)是一種可吸收紫外線的代謝物，不僅有防曬保護作用，還具有抗氧化和免疫調(diào)節(jié)功能?？傮w上，紫菜的蛋白質(zhì)(藻膽蛋白)、酶解多肽和氨基酸都是重要的營養(yǎng)功能成分，在開發(fā)海洋藥物及保健品方面具有較好的前景。

1.2 脂肪

紫菜脂肪含量非常低，但伴隨著生長期的延長有明顯增加趨勢，同時不同品種脂肪含量有一定差異(表1)。陳偉洲等[9]發(fā)現(xiàn)，養(yǎng)殖的皺紫菜的脂肪較壇紫菜等其他紫菜含量高且質(zhì)量更佳。紫菜脂肪酸組成中，多不飽和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid,PUFA)含量最多，單不飽和脂肪酸(monounsaturated fatty acid, MUFA)含量最低。飽和脂肪酸(saturated fatty acid, SFA)以C16∶0為主，MUFA和PUFA分別以C18∶1(n-9)和C20∶5(n-3)居多[22]。李微等[2]用GC-MS聯(lián)用技術(shù)定性定量分析了不同海域、不同品系及不同生長期壇紫菜脂肪酸，結(jié)果表明部分脂肪酸組成及含量可為壇紫菜品質(zhì)分析提供依據(jù)。此外，不同高溫脅迫下壇紫菜脂肪酸會有所不同，篩選耐高溫品系具有一定重要性。紫菜脂肪酸中主要成分為二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)，可防止動脈硬化的EPA分別約占條斑紫菜和壇紫菜脂肪酸總量的76%和24%[22]。曲興源[23]通過超聲波輔助提取紫菜脂肪酸,經(jīng)尿素包合法從渤海紫菜中富集純化并制得EPA和DHA含量分別為45.27%和46.19%的EPA-DHA油，通過測定碘價、過氧化值、酸價等指標(biāo)研究了不同烹調(diào)條件下的加熱穩(wěn)定性，為日后利用紫菜生產(chǎn)EPA-DHA油和發(fā)揮其營養(yǎng)保健功能奠定基礎(chǔ)。

1.3 碳水化合物

碳水化合物主要由糖(單糖、雙糖、糖醇)、寡糖和多糖3類組成[24]。紫菜碳水化合物占干重的20%～45%，其中含有大量的膳食纖維及其他大分子多糖(表1)。近些年來，國內(nèi)外紫菜碳水化合物的研究主要集中在多糖的提取、分離純化、理化性質(zhì)及功能活性評價方面，尤其功能活性和相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)備受關(guān)注[8]。紫菜多糖為半乳聚糖硫酸酯，主要由瓊膠糖“β-(1→3)-D-半乳糖與α-(1→4)-3,6-內(nèi)醚-L-半乳糖瓊二糖”重復(fù)單元及紫菜膠“β-(1→3)-D-半乳糖α-(1→4)-6-OSO3-L-半乳糖”連接的二糖重復(fù)單元組成[5]。邱偉芬等[25]采用木瓜蛋白酶法提取條斑紫菜多糖，利用DEAE-52和Sephadex G-100凝膠柱層析進(jìn)行分離純化，并對所得組分進(jìn)行了純度、糖基組成、分子質(zhì)量、單糖組成等特征分析，運用小鼠單核巨噬細(xì)胞RAW 264.7模型驗證了各組分具有顯著免疫調(diào)節(jié)活性。由于多糖黏度大、擴散困難，限制了其在食品、生物、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用，對其進(jìn)行降解是提高利用率的重要方式。近年化學(xué)降解、酶解、物理降解等方法常用于多糖降解研究中，通過降低分子量來增強活性功能。BHADJA等[26]利用H2O2降解條斑紫菜多糖等6種海藻多糖，發(fā)現(xiàn)低分子量降解多糖對受損的HK-2細(xì)胞的修復(fù)活性優(yōu)于未降解多糖。GONG等[5]采用H2O2-Vc法降解制備的壇紫菜寡糖，其抗氧化活性明顯增強，用Sephadex G-100凝膠色譜法純化活性最強的組分，并經(jīng)IR和1D/2D NMR鑒定其結(jié)構(gòu)為“→3)β-D-半乳糖(1→4)3,6-內(nèi)醚-α-L-半乳糖(1→”和“→3)β-D-半乳糖(1→4)-α-L-半乳糖-6-S(1→”重復(fù)單元，并伴有其它基團連接，該實驗為紫菜多糖構(gòu)效關(guān)系分析提供了重要參考。

表1 紫菜基本營養(yǎng)成分含量 單位：g/100 g(以干基計)

注：“/”表示文獻(xiàn)中未給出；同列不同上標(biāo)字母表示組間差異顯著(P<0.05)

膳食纖維是紫菜多糖的主要成分，水溶性膳食纖維(soluble dietary fiber, SDF)占很大比例。超聲波輔助提取是壇紫菜SDF最適提取方法[27]，中性蛋白酶為不溶性膳食纖維的最適酶解劑，超聲輔助ClO2漂白方式可提高IDF的持水力、持油力和膨脹力。紫菜膳食纖維還可以有效清除重金屬，對維持身體健康有重要作用。

堿處理可使紫菜膠轉(zhuǎn)變成瓊膠糖。程新梅等[28]實驗發(fā)現(xiàn)，堿浸溫度60～70 ℃、堿質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%時，瓊膠的產(chǎn)量、強度均較高?，F(xiàn)今紫菜瓊膠的大量制備已在工業(yè)上有所應(yīng)用[29]，但對其分離純化、生物活性方面有待進(jìn)一步研究。

1.4 維生素和礦物質(zhì)

紫菜維生素種類齊全，含量豐富，是良好的維生素原料。其中，VA含量高于牛肉、雞蛋，VB1含量是橘子的2～3倍，VB2含量約為香菇的9倍，VC含量和番茄大致相等[3]，煙酸、膽堿等含量也很高，不同紫菜之間的數(shù)值會有所差異。張全斌等[22]測得壇紫菜Vc和β-胡蘿卜素分別占干重的12.10%和1.87%，Vc含量高于螺旋藻。紫菜富含陸生植物中幾乎不存在的天然VB12，具有活躍腦神經(jīng)，預(yù)防衰老和記憶力減退，改善憂郁之功效，每100 g條斑紫菜含(51.49±1.51) μg VB12，其對VB12缺乏大鼠有重要生物價值[30]。

紫菜中礦物質(zhì)極為豐富，其灰分占6.4%～20.9%(表1)，這與它自身可吸收和積蓄海水中無機質(zhì)有很大相關(guān)性。其中，Ca、K、Na及P的含量最高，Mn、Zn、I等微量元素次之。每100 g干紫菜大約含F(xiàn)e 33.2 mg、Ca 343 mg、P 457 mg[6]，尤其是Na/K小于1.2，有助于降低高血壓發(fā)病。金屬離子如Cu、Pb、Cd、Cr的含量均低于食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)[22]，符合食品安全要求。此外，紫菜的礦物質(zhì)還具有一定生理活性，可有效平衡體內(nèi)礦質(zhì)元素水平。

1.5 天然色素

紫菜所含天然色素包括葉綠素、葉黃素、胡蘿卜素、藻膽蛋白等，是評價紫菜品質(zhì)的重要指標(biāo)，有助于篩選優(yōu)質(zhì)品種[16]。謝程亮等[31]分析了福建省壇紫菜光合色素中葉綠素a、類胡蘿卜素、藻紅和藻藍(lán)蛋白的含量分別為601～646、120～130、1 289～1 802、1 255～1 743 mg/100 g。李小平等[32]以U87細(xì)胞增殖活性為指征，通過MTT實驗確定對神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞具有潛在抑制活性的組分為其石油醚萃取相和乙酸乙酯萃取相。采用硅膠柱層析和Sephadex LH-20柱層析，獲得對U87細(xì)胞增殖具有顯著抑制活性的單一組分F9，經(jīng)MS、1H-NMR、13C-NMR、圖譜鑒定其為葉黃素。因此，從紫菜色素中獲取活性組分是紫菜功能活性物質(zhì)開發(fā)的一條重要途徑。

1.6 多酚類

1.7 其他

蒽醌類、固醇類、萜類等小分子活性成分是植物化學(xué)中常見的研究對象，這些成分通常具有抗炎癥、抗氧化、抗癌、抗菌等功效[37]。紫菜中這些成分含量較少，其研究起步較晚。KAZLOWSKA等[38]用甲醇萃取紫菜再經(jīng)連續(xù)溶劑區(qū)分萃取，經(jīng)高效液相層析-蒸發(fā)光散射檢測器分析其CH2Cl2萃取物指紋圖譜，得主要固醇組成為β-谷固醇、菜油固醇和膽固醇。馮強等[39]利用硅膠色譜、Sephadex LH-20凝膠色譜、HPLC等技術(shù)，首次從壇紫菜醇提物中分離純化出1,8-二羥基-9,10-蒽醌、(E)-N-2(1,3-二羥基-4-十八烯基)-十六酰胺、鄰苯二甲酸二異丁酯、膽甾醇、鯊肝醇等7個化合物。SUN等[40]采用硅膠柱層析和重復(fù)制備薄層色譜相結(jié)合法，首次從條斑紫菜中分離出5個半倍萜類化合物，結(jié)構(gòu)分別為gossonorol、7,10-epoxy-ar-bisabol-11-ol、cyclonerodiol、cadinol和4-cadinen-1-ol，且該類化合物對有害赤潮微藻具有較好抑制作用。但是，這些活性物質(zhì)的含量目前尚不明確，對紫菜小分子成分提取及純化、定性與定量檢測、功能活性評價仍需探索。

2 功能活性

2.1 抗腫瘤活性

紫菜在抗腫瘤活性方面的機制主要體現(xiàn)在直接通過清除自由基和單線氧、抑制癌細(xì)胞的生長和間接通過提高細(xì)胞的吞噬能力、增強細(xì)胞的免疫活性以抑制癌細(xì)胞生長2個方面[41]。發(fā)揮抗腫瘤作用的主要成分除紫菜多糖外，還有多肽、藻膽蛋白、固醇和多酚等物質(zhì)[42-45]。ZHANG等[42]MTT增殖實驗顯示，多糖PY-D2對HO-8910、MCF-7、K562、SMMC-7721四株腫瘤細(xì)胞生長存在明顯抑制，藻藍(lán)蛋白處理Hep-2和A375兩株癌細(xì)胞的最低存活率分別為29.8%和16.2%。流式細(xì)胞術(shù)分析顯示，PY-D2的抗腫瘤作用與G0/G1或G2/M檢查點的細(xì)胞周期阻滯有關(guān)。CHEN等[43]通過體外SGC-7901腫瘤細(xì)胞試驗及體內(nèi)SGC-7901荷瘤小鼠試驗均驗證了壇紫菜多糖具有較好抗腫瘤活性，為臨床癌癥的預(yù)防和治療提供了可能。FAN等[44]以凝膠過濾色譜法從蛋白質(zhì)水解物中分離出3個多肽組分，可有效抑制癌細(xì)胞周期和誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡。KAZLOWSKA等[38]以體外、體內(nèi)試驗驗證了紫菜固醇可有效防止試驗動物生成4T1乳癌細(xì)胞。KIM等[45]也發(fā)現(xiàn)紫菜乙醇提取物PTE通過caspase激活和AIF核易位誘導(dǎo)YD-10B細(xì)胞凋亡，有明顯抑癌作用。表明紫菜具有多種抗腫瘤因子，在治療人類癌癥方面可能是有用的。

2.2 免疫調(diào)節(jié)功能

生物活性成分免疫調(diào)節(jié)機制一般基于對炎癥細(xì)胞因子(如前列腺素類、NO等)的影響，或影響核因子的結(jié)合活性以及調(diào)控細(xì)胞因子mRNA表達(dá)，還可以通過促進(jìn)淋巴細(xì)胞增殖與分化、刺激巨噬細(xì)胞的吞噬功能、促進(jìn)細(xì)胞因子和抗體的產(chǎn)生等途徑來實現(xiàn)對機體免疫系統(tǒng)功能的調(diào)節(jié)[24]。值得關(guān)注的是，紫菜多糖是紫菜中主要的免疫調(diào)節(jié)物質(zhì)，且由多種免疫促進(jìn)和抑制組分組成，可參與免疫功能的正負(fù)雙向調(diào)節(jié)[46-48]。田冰等[46]探討出紫菜多糖在EV71乳鼠模型中，可誘導(dǎo)T細(xì)胞活化，促進(jìn)IFN-α、IL-6、IL-1β等細(xì)胞因子的分泌，起到正面免疫功能。LIU等[47]通過RAW264.7巨噬細(xì)胞和BALB/c小鼠模型，得出紫菜多糖可增強RAW264.7巨噬細(xì)胞的吞噬作用，提高免疫活性。SHI等[48]體外、體內(nèi)實驗表明紫菜多糖可通過平衡Th1/Th2免疫反應(yīng)，對原肌凝蛋白TM誘導(dǎo)的過敏反應(yīng)起負(fù)向免疫抑制作用。因而，紫菜多糖可作為免疫調(diào)節(jié)的食品或藥物成分，可利用其開發(fā)具有正負(fù)雙向免疫調(diào)節(jié)作用的功能性產(chǎn)品。

2.3 抗氧化和抗衰老

2.4 對心血管系統(tǒng)的影響

紫菜對心血管系統(tǒng)的影響主要體現(xiàn)在抗凝血、降血糖、降血壓、降血脂等作用。其中，紫菜多糖及蛋白是發(fā)揮這些作用的主要成分[51]。QIAN等[52]用條斑紫菜多糖(PPS)治療雄性Sprague Dawley大鼠，結(jié)果表明，PPS可作為高脂血癥的潛在治療藥物。CAO等[53]研究結(jié)果顯示，末水壇紫菜多糖(APHP)通過刺激β細(xì)胞促進(jìn)受損的胰島細(xì)胞再生增殖，取得較好降糖效果，APHP對提高抗氧化活性和降血脂水平也有一定促進(jìn)作用。AZEEMULLAH等[54]從紫菜中分離出具有抗凝血作用的16分子多肽VITPOR AI，其抑制凝血因子FXIIa的 IC50為70.24 μmol/L。采用肽-蛋白對接軟件進(jìn)行分子對接，結(jié)果顯示肽段與FXIIa的Pro96、Tyr99、Glu146、Gly193和Ser195通過氫鍵相互作用，MD模擬和MM/PBSA分析表明該肽與FXIIa結(jié)合穩(wěn)定。紫菜中的多種活性因子對預(yù)防和治療心血管疾病可能有積極的促進(jìn)作用，可開發(fā)相關(guān)藥品及功能性食品。

2.5 對腸道功能的影響

紫菜中含量豐富的膳食纖維可有效增加腸道蠕動，將有害物質(zhì)及時排泄體外，維持系統(tǒng)腸道功能。ZHANG等[55]應(yīng)用illumina PE250測序技術(shù)發(fā)現(xiàn)紫菜多糖及糖苷有助于小鼠腸道菌群的形成，其糞便微生物群落結(jié)構(gòu)產(chǎn)生顯著變化。陳海敏等[56]連續(xù)喂食小鼠30 d后，發(fā)現(xiàn)紫菜組小鼠糞便持水量、排便粒數(shù)等顯著增加，且首黑便時間縮短，大腸桿菌和醇類、酚類等揮發(fā)性臭氣化合物隨紫菜添加量的增加而下降。從而表明，紫菜粉中的膳食纖維可發(fā)揮改善腸道功能、減少糞便臭味的作用。JOKE等[57]綜述了海藻與細(xì)菌多樣性和特異性的關(guān)系，表明紫菜可通過相關(guān)微生物水平基因轉(zhuǎn)移來影響人類腸道菌群，進(jìn)而改善腸道功能。由此可見，紫菜可在一定程度上增強腸道功能，是一種無毒高效的腸道調(diào)理劑。

2.6 其他

WANG等[58]從壇紫菜中提取的低分子量硫酸多糖吸濕和保濕能力比透明質(zhì)酸更好。GACESA等[21]發(fā)現(xiàn)MAAs可保護皮膚免受紫外線照射引起的皮膚光老化，與防曬霜具有同等效果，為防曬護膚品的開發(fā)提供了實驗依據(jù)。KIM等[59]的實驗分別表明紫菜甲醇提取物有重要活性，可保護用UVA或UVB照射的HaCaT細(xì)胞，亦可抑制脂肪生成。顧曉慧等[60]的研究表明，條斑紫菜和壇紫菜對低劑量鉛有明顯促排作用，可有效抑制肝臟中重金屬蓄積。SUN等[40]表明紫菜萜類化合物gossonorol和7,10-epoxy-ar-bisabol-11-ol作為一種特征性抗藻劑，對抑制特定的有害赤潮微藻(異型赤藻、紅藻)具有潛在的應(yīng)用前景。LIU等[61]從紫菜中分離出γ-藻藍(lán)蛋白(RPC)，通過阻斷Th2細(xì)胞極化，抑制抗原刺激肥大細(xì)胞中過敏介質(zhì)的釋放，降低了對原肌球蛋白TM的過敏敏感性，具有一定抗過敏作用。

3 綜合利用

紫菜在作為優(yōu)良菜肴的同時，可作為新型食品、海洋藥物和功能性產(chǎn)品及化妝品的天然綠色來源，還有望成為環(huán)境保護、維護生態(tài)平衡、能源轉(zhuǎn)化的重要海藻資源。

3.1 食品

(1)直接加工。紫菜采收后直接通過簡單處理方式加工成食品或作為輔料。紫菜全藻均可食用，是食用較普遍的海洋風(fēng)味食品，尤其中國、日本、韓國等，均是紫菜消費大國。其中，條斑紫菜大多開發(fā)為海苔類產(chǎn)品，壇紫菜主要以紫菜餅、即食紫菜、小包裝湯料呈現(xiàn)[29]。此外，其常作為食品輔料制作餅干、麻花等，且涼拌紫菜、油炸紫菜、紫菜炒飯等廣大消費者喜聞樂見的新式菜肴被開發(fā)出來，賦予了較好的口感。

(2)間接加工。在紫菜中提取有效成分精深加工成保健類食品，已不具藻類形態(tài)。近年來已開發(fā)出紫菜茶、紫菜糖、復(fù)合海苔等新興食品，國內(nèi)外也相繼報道了紫菜醬、紫菜醬油、紫菜酸奶等創(chuàng)新產(chǎn)品的加工工藝[29]。王軍[62]公開發(fā)明了一種紫菜蝦醬，將紫菜和麻蝦結(jié)合，更具風(fēng)味和營養(yǎng)價值，且適宜消化吸收，還可預(yù)防、治療各種疾病。NUNEZ[63]表明,由于臍形紫菜等具有獨特的海藻氣味和味道，適宜添加入含臍帶菌、內(nèi)酯乳桿菌或羽狀乳桿菌的酸奶，使制得的紫菜酸奶能夠幫助調(diào)理飲食均衡。

3.2 海洋藥物及功能性產(chǎn)品

紫菜因其具有多種功能活性，在藥物及功能性產(chǎn)品的研發(fā)等領(lǐng)域顯示出重要的研發(fā)價值和較好的市場競爭力。一些紫菜藥膳已可用來治療慢性氣管炎、甲狀腺腫及糖尿病等癥狀[64]，因而結(jié)合實際需要將紫菜的生物活性充分利用起來開發(fā)海洋藥物及保健品具有實驗依據(jù)和發(fā)展前景。高效提取及利用紫菜活性單體及先導(dǎo)化合物開發(fā)藥物及功能性產(chǎn)品，是目前充分挖掘紫菜價值亟待解決的問題。

3.3 護膚化妝品

鑒于紫菜多糖、藻膽蛋白、MAAs等具有抗衰老、美白、防曬等功效，因此在作為藥用化妝品成分方面也有較大潛能，利用其開發(fā)護膚化妝品將大大提高紫菜的產(chǎn)品附加值。楊亞云[65]提取分離出條斑紫菜、壇紫菜等海藻的活性物質(zhì)，將其開發(fā)成面膜、護膚霜等多種功效的化妝品，均具有較好的保濕、吸濕性能，開拓了紫菜應(yīng)用領(lǐng)域。但現(xiàn)今藻類藥妝領(lǐng)域工業(yè)化生產(chǎn)工藝、檢測技術(shù)、功效評價體系建立等方面依舊存在欠缺，有待進(jìn)一步完善。

3.4 其他

海藻作為第三代生物質(zhì)能，正成為未來生物能源轉(zhuǎn)化的熱點目標(biāo)。含高碳水化合物和蛋白質(zhì)的紫菜適合制備生物燃?xì)夂鸵掖糩66]，在海藻資源能源轉(zhuǎn)化應(yīng)用上占據(jù)重要地位。并且紫菜可有效固定CO2，對降低溫室效應(yīng)、海水酸化問題和緩解極端氣候壓力有重要意義。此外，紫菜養(yǎng)殖是防止我國近海海域因氮、磷等元素超量誘發(fā)的大面積“赤潮”的有力措施，可有效改善海域富營養(yǎng)化程度[37]。

值得關(guān)注的是，由于紫菜早期營養(yǎng)品質(zhì)較高、口感較好，可廣泛作為食材，而后期的紫菜往往因放棄采收造成浪費。近年來的研究已重點關(guān)注于后期及末水紫菜的瓊膠制備及活性物質(zhì)提取與開發(fā)利用上[67]，保證了資源合理利用并兼顧了經(jīng)濟可行性。

4 展望

目前對紫菜營養(yǎng)成分、功能活性的研究已取得較大進(jìn)展，但依舊存在不足和局限性。對紫菜的化學(xué)成分評價不夠全面和透徹，主要集中在蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、維生素等基本營養(yǎng)成分，多酚、黃酮、蒽醌、內(nèi)酯等小分子活性成分尚未廣泛定性。功能活性的研究也多限于藻膽蛋白、多肽和多糖領(lǐng)域，未充分研究多酚、黃酮及其他小分子活性物質(zhì)的生理功能，其提取純化、結(jié)構(gòu)解析、生物活性研究鮮有報道，極大地限制了紫菜的相關(guān)應(yīng)用，這將成為未來紫菜生物活性物質(zhì)研究的重點方向之一。

此外，對紫菜功能活性的研究還不夠深入。就碳水化合物而言，其活性研究集中在多糖層面，而對寡糖活性研究較少，并且有關(guān)于構(gòu)效關(guān)系、量效關(guān)系的研究不夠全面；就蛋白及多肽類研究而言，活性肽的純化、結(jié)構(gòu)剖析等研究還不夠充分。此外，紫菜的活性功能作用機制有待深入研究。因此，今后的研究應(yīng)重點關(guān)注紫菜小分子功能活性成分，并進(jìn)一步加強對紫菜多糖、蛋白等大分子活性物質(zhì)的生物活性探索，特別是分離純化后單一組分功能性結(jié)構(gòu)解析、構(gòu)效關(guān)系及活性作用機制研究。同時也要考慮各活性單體之間的協(xié)同或拮抗作用，以及進(jìn)一步進(jìn)行安全性評價試驗，為紫菜精深加工奠定基礎(chǔ)。

現(xiàn)今紫菜創(chuàng)新食品研發(fā)越來越多，但總體上來說形式單一，附加值相對較低。利用其活性成分合成藥物及研制保健品以及進(jìn)行臨床應(yīng)用鮮有報道，活性物質(zhì)的研究依舊停留在實驗室階段，應(yīng)當(dāng)重視臨床試驗及產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)方向。紫菜部分化合物已經(jīng)在化妝品領(lǐng)域得到了應(yīng)用，但尚處于研究階段。因此，研究人員需要利用紫菜資源優(yōu)勢，采用新技術(shù)新手段加大紫菜創(chuàng)新食品研制，開發(fā)商業(yè)價值高的海洋藥物和功能食品及化妝品，增加紫菜的經(jīng)濟附加值，以及密切關(guān)注紫菜資源在能源轉(zhuǎn)化與環(huán)境保護上的機遇，對于進(jìn)一步推動紫菜行業(yè)發(fā)展，帶動整個海藻產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展都具有非常重要的意義。