藍(lán)色海洋的技術(shù)探索：海藻多糖

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作者：Martin Yu 來(lái)源：CPhI制藥在線(xiàn)

2020-04-18

海藻多糖提取工藝的核心關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)就在于如何更好地保護(hù)其天然具有的化學(xué)結(jié)構(gòu)，并盡可能避免和減少硫酸基團(tuán)的脫落等。只有抓住這幾個(gè)技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)，才能確保海藻多糖的高活性、高質(zhì)量。

藍(lán)色海洋的技術(shù)探索

藍(lán)色藥庫(kù)的無(wú)限探索

中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院研究院副院長(zhǎng)杜冠華曾提出"海洋藥物非常獨(dú)特，具有一定的不可替代性。"而隨著對(duì)海洋生物認(rèn)識(shí)和探索的深入，我們發(fā)現(xiàn)，海洋生物為了適應(yīng)在深海環(huán)境中的生存、繁衍、防御等活動(dòng)，經(jīng)歷漫長(zhǎng)的生物進(jìn)化，基本都具備了獨(dú)特的基因，例如，有些則能耐寒耐熱耐高壓，有些能夠產(chǎn)生結(jié)構(gòu)奇特、活性多樣的海洋天然產(chǎn)物，不僅是治療腫瘤、緩解放化療副作用、免疫性疾病、心腦血管疾病、炎癥、神經(jīng)系統(tǒng)疾病等重大疾病的藥物化合物庫(kù)，還是抗氧化、抗衰老、美容美白、提高精力等健康相關(guān)的功能性食品原料庫(kù)。

我國(guó)雖然是海洋大國(guó)，海帶加工業(yè)早已形成了一個(gè)以海藻酸鈉、甘露醇、褐藻膠和碘為主要產(chǎn)品的工業(yè)體系。但該工業(yè)體系所產(chǎn)生的大量海帶渣等廢棄物，不僅嚴(yán)重影響了海洋生態(tài)，還是資源極大浪費(fèi)的表現(xiàn)。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的不斷升級(jí)，如何提高產(chǎn)品的附加值成為亟待研究和解決的技術(shù)難題。得益于我國(guó)海洋藥物研究的加速發(fā)展和現(xiàn)代提取技術(shù)的應(yīng)用研究，海藻多糖的功能活性及藥食兩用的價(jià)值越來(lái)越受到關(guān)注和重視。

海洋精華：海藻多糖

海藻多糖是由多個(gè)相同或不同的單糖基通過(guò)糖苷鍵相連而成，是海藻細(xì)胞間和細(xì)胞內(nèi)所含的各種高分子碳水化合物的總稱(chēng)。據(jù)此可以分為三類(lèi)，第一類(lèi)是存在于細(xì)胞內(nèi)的貯藏多糖，第二類(lèi)是細(xì)胞壁多糖間的粘多糖，第三類(lèi)是存在于細(xì)胞最外層的胞壁多糖。常見(jiàn)的多糖主要分別為紅藻多糖、褐藻多糖、綠藻多糖、藍(lán)藻多糖。海藻多糖多位極性大分子，含有大量羥基，故多為水溶性。同時(shí)大多數(shù)海藻多糖含有硫酸基，具有較高黏度和凝固能力。

海藻多糖的抽提技術(shù)

海藻多糖的的應(yīng)用開(kāi)發(fā)的技術(shù)難點(diǎn)主要集中在提取工藝上，褐藻多糖的提取工藝進(jìn)行嘗試和改良的最多，而其中海帶多糖的提取物工藝最為成熟。目前國(guó)內(nèi)外的提取工藝主要以熱水抽提技術(shù)、弱酸提取技術(shù)以及弱堿提取技術(shù)三種為主，這幾種提取工藝流程簡(jiǎn)單，對(duì)設(shè)備要求較低，但提取產(chǎn)量低，提取時(shí)間長(zhǎng)且活性損失大，一定程度上限制了海藻多糖的規(guī)?；a(chǎn)。而近幾年發(fā)展起來(lái)的微波技術(shù)、超聲波技術(shù)和酶解法等則具有提取效率高、能耗低、生產(chǎn)周期短等優(yōu)勢(shì)。

但是無(wú)論哪一種提取工藝，都必須保護(hù)好海藻多糖的天然高級(jí)結(jié)構(gòu)。因?yàn)楹Ｔ宥嗵腔钚試?yán)重依賴(lài)其獨(dú)特的天然高級(jí)結(jié)構(gòu)，尤其是硫酸基團(tuán)發(fā)揮了關(guān)鍵作用。海藻多糖提取工藝的核心關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)就在于如何更好地保護(hù)其天然具有的化學(xué)結(jié)構(gòu)，并盡可能避免和減少硫酸基團(tuán)的脫落等。只有抓住這幾個(gè)技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)，才能確保海藻多糖的高活性、高質(zhì)量。

海藻多糖的應(yīng)用價(jià)值

海藻多糖是海洋天然活性多糖，具有廣泛的生物活性，不僅來(lái)源較多，且無(wú)毒或低毒，在藥物、動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)及健康方面研究和應(yīng)用廣泛。

利用海藻多糖制備微膠囊：作為藥物控釋載體、細(xì)胞培養(yǎng)微反應(yīng)器、基因運(yùn)載工具和人工器官以及分離介質(zhì)等。

抗病毒藥物：據(jù)日本醫(yī)藥媒體報(bào)道，日本佐賀大學(xué)海洋生物系一位副教授龜井勇先生利用褐藻提取的一種名為"MC26"的新型巖藻多糖類(lèi)物質(zhì)具有抗流感病毒的出色效果，與現(xiàn)有抗流感藥物（如"達(dá)菲"等）相比，MC26抑制病毒復(fù)制的作用更為顯著。體外試驗(yàn)表明：MC26這一新發(fā)現(xiàn)的巖藻多糖類(lèi)物質(zhì)能直接殺死多種流感病毒變異株，對(duì)令人頭痛的禽流感病毒也有強(qiáng)大殺滅作用。由于抗流感藥物對(duì)SARS病毒也有抑制作用，故日本學(xué)者認(rèn)為，今后MC26也能作為治療SARS等流行性病**疾病的新藥。

海藻多糖的降血脂及抗氧化作用：由海帶(Laminaria japoniea)中提取的低分子量巖藻聚糖硫酸酯(LMSF)是褐藻中固有的細(xì)胞間水溶性多糖，青島海洋大學(xué)曾以這種硫酸多糖對(duì)實(shí)驗(yàn)性高脂血癥火鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，所得到的結(jié)果表明LMSF在降血脂和預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化形成方面具有較大的潛在應(yīng)用價(jià)值。

海藻多糖的護(hù)膚潤(rùn)膚功能：海藻是一種優(yōu)良的潤(rùn)膚劑，這不僅因?yàn)楹Ｔ逯械幕钚晕镔|(zhì)能與皮膚蛋白結(jié)合形成保濕性的凝膠，而且它還可以通過(guò)水合作用在皮膚的表面形成保護(hù)膜，防止水分蒸發(fā)。

海藻多糖在養(yǎng)殖業(yè)中的應(yīng)用：有試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，在肉雞飼糧中添加1.5%海藻多糖。結(jié)果表明，海藻多糖能影響酶和蛋白質(zhì)表達(dá)水平，促進(jìn)機(jī)體生長(zhǎng)代謝活動(dòng)，使體重、飼料利用率及生長(zhǎng)性能明顯增高，提示海藻多糖可調(diào)控基因表達(dá)，有利于改善雞體能量代謝和養(yǎng)分利用。

參考來(lái)源：

【1】范曼芳. 褐藻淀粉和褐藻淀粉硫酸酯的制取、分析及生物活性比較[J]. 中國(guó)藥科大學(xué)學(xué)報(bào),1988,19(1):30-34.

【2】Kalimuthu S, Panchanathan M, Jayachandran V, Se-Kwon K.B.seaweed fucoidan: Biological activity and apoptosis, growth signaling mechanism in cancer. International Journal of Biological Macromolecules 60, 2013, 366-374.

【3】Okai Yasuji，lshizaka Shigeaki，Higashi Okai Kiyoka。et a1.Detection of immunomodulating activities in all extract ofJapanese edibleseaweed，Laminariajaponica(Makonbu)[J].J SciFood Agric，I996,72(4):455.

【4】Brockbank KGM.Algae-derived polyscchaeide as cryoprotective agentand its USe in cryopreservation of cellular mattey[P].U.S.US5071,741,1991-10-10.

【5】何彩美.海藻多糖藥理作用研究概況,中獸醫(yī)學(xué)雜志[J],2009:555-557.

【6】田鑫，李秀霞，等，海藻多糖提取純化及生物活性的研究進(jìn)展，食品與發(fā)酵科技，2005，51（6）:81-85.

作者簡(jiǎn)介：Martin Yu，食品科技工作者、營(yíng)養(yǎng)師，長(zhǎng)期負(fù)責(zé)特殊食品研發(fā)工作，主要方向?yàn)椋篎SMP、益生菌、特膳食品。

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