海带多糖的生物学功能及其在仔猪生产中的应用

江西农业大学动物科学技术学院 王仁华 刘晓兰

江西省兽药饲料监察所 王琤

海带多糖是一类存在于海带细胞间和细胞内的天然生物大分子物质。目前，在海带中已发现三种海带多糖：褐藻胶、褐藻糖胶、褐藻淀粉，这是广义上的海带多糖，而狭义上的海带多糖是指褐藻糖胶。褐藻胶也称为褐藻酸，是由α-1，4-L-古罗糖醛酸（G）和 β-1，4-D-甘露糖醛酸（M）为单体构成的嵌段共聚物，是褐藻共有的一种细胞间多糖。褐藻酸在海带中含量相对最丰富，约为l9.7%。褐藻糖胶又称岩藻糖胶、海带硫酸多糖等，是一种存在于细胞间的多糖物质，主要成分岩藻多糖，是α-L-岩藻糖-4-硫酸脂的多聚物。海带中褐藻糖胶的含量一般为0.3%～1.5%。褐藻淀粉又称海带多糖、昆布多糖，其结构为主要由β-1，3-D-葡聚糖，长链上有 β-1，6糖苷键存在，海带中的含量一般为1%左右（王芙蓉等，2009）。

1 海带多糖的生物学功能

1.1 免疫调节 海带多糖是一种免疫调节剂，可对巨噬细胞、T细胞直接进行免疫调节。王庭欣等（2008）研究发现，500 μg/g 和 1000 μg/g 的海带多糖能够显著增强正常小鼠和免疫抑制小鼠的T淋巴细胞增殖能力，并能提高小鼠自然杀伤细胞（NK）的活性。萨仁娜等（2008）研究发现，海带岩藻聚糖对体外培养肉鸡巨噬细胞的免疫功能具有促进作用，能够提高巨噬细胞吞噬活性，促进巨噬细胞呼吸爆发，提高NO的产生量和iNOS的活性，促进巨噬细胞分泌IL-1，并且不同级分对肉鸡巨噬细胞免疫功能的调控作用不同，其中级分Ⅲ和级分Ⅳ（海带岩藻聚糖中的有效级分）提高巨噬细胞免疫功能的作用最强。

1.2 抗肿瘤 海带多糖自身可直接抑制肿瘤细胞生长，通过增强机体免疫功能抑制肿瘤细胞生长扩散。此外，海带多糖还能通过激活巨噬细胞，增加巨噬细胞数量达到抗肿瘤的效果。研究表明，海带多糖对人结肠癌、宫颈癌、肺癌NKM、肝癌SMMC细胞等具有显著的抑制作用 （徐中林和孙卫东，2006；孙冬岩等，2005；Yu 等 2003）。

1.3 抗凝血 海带多糖能抑制血液凝固的内源性和外源性途径，降低血小板的黏附率和聚集率，抑制血小板对血栓素B2（TXB2）的释放，调节TXB2和6-酮-前列环素（6-Keto-PGF1）的平衡。其作用靶点可能类似于肝素，但抗凝效果比肝素弱（马明华等，2010）。 Drozd 等（2006）研究发现，给大鼠静脉注射海带多糖观察到血浆的凝血活性呈剂量依赖性，而且海带多糖能与硫酸鱼精蛋白形成复合物，增强抗凝血活性（Drozd 等，2006）。

1.4 降血糖 海带多糖具有降血糖的作用，但其作用机理还无定论。有研究表明，以四氧嘧啶造成小鼠糖尿病模型，125、250、500 mg/kg体重剂量海带多糖可降低小鼠的血糖水平，提高糖耐量，明显降低糖尿病小鼠的尿素氮水平，增加血清钙和胰岛素的含量，恢复四氧嘧啶所致的损伤，对胰岛细胞具有保护作用（王庭欣等，2001）。而孙炜和王慧铭（2004）研究发现，昆布多糖能明显改善高血糖大鼠的糖耐量，而对血清胰岛素水平无明显影响；海带多糖降血糖和改善糖耐量的作用是通过在胃肠道内形成凝胶池来调节葡萄糖的吸收，减缓葡萄糖向小肠绒毛膜的扩散及调节胃肠内激素的分泌而实现的，对胰岛素无影响。目前，海带多糖降血糖的作用机理还有待进一步研究。

1.5 抗辐射 海带多糖的抗辐射作用机制可能与上调凋亡抑制基因Bcl-2表达，下调促凋亡基因Bax蛋白表达，增大Bcl-2/Bax比值，抑制脾淋巴细胞凋亡及促进免疫功能恢复有关 （罗琼等，2004）。吴晓旻等（2004）研究表明，经射线照射后大鼠免疫功能明显低下，而给大鼠灌注不同剂量海带多糖能显著调节辐射损伤大鼠的免疫功能，显著增强脾脏淋巴细胞对刀豆素A（ConA）和脂多糖（LPS）诱导的增殖反应，促进T、B淋巴细胞增殖，增强产生血清抗体和迟发性变态反应的能力，提高腹腔巨噬细胞数目和吞噬能力，并且脾淋巴细胞凋亡率与海带多糖呈现明显的剂量-效应关系。罗琼等（2009）研究表明，海带多糖可改善和促进受局部辐射损伤大鼠的性功能。Rice等（2006）研究表明，昆布多糖通过胃肠道进入小鼠机体循环系统，可产生显著的免疫调节作用，并能提高抗金黄色葡萄球菌或白色念珠菌能力，增加小鼠的存活率。程仕伟等（2010）研究表明，海带中岩藻多糖提取物对羟自由基、超氧阴离子自由基具有清除作用并具较强的体外抗氧化功能，且随着多糖质量浓度的增加，机体抗氧化能力呈逐渐增强的趋势。因此，海带多糖具有抗菌、抗氧化等生物学功能。

2 海带多糖在仔猪生产中的应用

2.1 提高生产性能 大量研究表明，在仔猪日粮中添加海带多糖，特别是岩藻多糖和昆布多糖，能有效提高仔猪的生产性能。Dillon等（2010）研究报道，昆布多糖和岩藻多糖主要通过提高养分消化率，减少肠道大肠杆菌数量，达到增加断奶仔猪的日增重和饲料报酬的效果。此外，Gahan等（2009）研究表明，昆布多糖和岩藻多糖共同添加，可以取代仔猪日粮中高浓度乳糖的需要，并在无抗生素的日粮中对仔猪生产性能起到积极作用。

2.2 维持肠道健康 断奶后仔猪的肠道形态会发生变化，主要由于仔猪对日粮中存在的抗原成分会产生短暂的超敏反应，特别是大豆抗原，且易产生仔猪腹泻（Pierce等,2007）。仔猪腹泻时有大量溶血性大肠杆菌排出（Lynch等，2010）。Reilly等（2008）研究表明，在断奶仔猪日粮中添加昆布多糖和岩藻多糖可对仔猪盲肠和结肠内大肠杆菌数量产生抑制作用。O’Doherty等（2008）研究发现，日粮中添加岩藻多糖能增加结肠中乳酸杆菌浓度。肠道中大肠杆菌数量的减少，会缓解腹泻的严重程度，最终降低断奶仔猪发病率。也有研究认为，昆布多糖和岩藻多糖改善肠道健康的机理主要是其能有效降低肠道pH。Gahan等（2009）研究表明，随着日粮中海带多糖添加量的增加，断奶仔猪粪便pH呈二次曲线下降。

2.3 免疫调节 昆布多糖结构主要由β-1，3-D-葡聚糖构成，研究表明，葡聚糖可与胃肠道上皮细胞和肠道相关淋巴细胞（GALT）结合，诱导白细胞介素Ⅱ（IL-Ⅱ）的表达，从而增强机体的抵抗传染病能力（Rice 等，2006）。 Reilly 等（2008）研究表明，仔猪日粮中添加昆布多糖和岩藻多糖提取物能有效增加IL-ⅡmRNA的表达；IL-Ⅱ是一种趋化因子可趋化中性粒细胞，并刺激中性粒细胞产生白三烯B4（LTB4）而使皮下血浆渗出，IL-Ⅱ还能诱导中性粒细胞上调Macl抗原（CD11b/CD18）的表达，促进中性粒细胞黏附到内皮细胞和内皮细胞下的基质蛋白上。

2.4 对肠道中挥发性脂肪酸的含量的影响 大肠中挥发性脂肪酸（VFA）含量取决于基底的数量和菌群 （Macfarlane 和 Macfarlane，2003）。Gahan（2009）研究表明，日粮中添加昆布多糖和岩藻多糖提取物能增加断奶仔猪结肠总VFA的浓度。海藻中含有丰富的纤维类物质 （Deville等，2004）。海藻在到达结肠后可被微生物菌群发酵，增加后肠中短链脂肪酸的含量（Reilly等，2008）。但也有研究表明，日粮中添加海带多糖对断奶仔猪粪便VFA的浓度无显著影响，这可能是由于粪便中VFA浓度取决于肠道内VFA的产生，吸收和降解的情况（Gahan 等，2009）。

3 展望

综上所述，日粮中添加海带多糖可提高仔猪生产性能，维持肠道健康，改善免疫功能。但目前，海带多糖的纯化分离及组成鉴定技术还不够完善，有待进一步研究。相信随着海带多糖应用研究的进一步深入，海带多糖必将在仔猪生产上有着广阔的应用前景。

[1]程仕伟，陈超男，冯志彬，等.海带岩藻多糖的水提制备及其抗氧化活性研究[J].食品科学，2010，31（6）：101 ～ 104.

[2]罗琼，任世成，杨明亮，等.海带多糖对睾丸受辐射雄性大鼠性功能的影响[J].营养学报，2009，31（3）：259 ～ 262.

[3]罗琼，吴晓雯，杨明亮，等.海带多糖的抗辐射作用与淋巴细胞凋亡关系研究[J].营养学报，2004，26（6）：471 ～ 473.

[4]马明华，傅喆暾，余自成，等.海带多糖药理活性研究进展[J].中国药师，2010，13（8）：1190 ～ 1193.

[5]萨仁娜，佟建明，何春年，等.海带岩藻聚糖及其级分对体外培养肉鸡巨噬细胞免疫功能的影响[J].中国农业科学杂志，2008，41（5）：1482 ～ 1488.

[6]孙冬岩，林虹，史玉霞.海带硫酸多糖对人宫颈癌细胞株增殖和凋亡的影响[J].实用医学杂志，2005，21 （12）：1241 ～ 1243.

[7]孙炜，王慧铭.昆布多糖对实验性高血糖大鼠治疗作用的研究[J].浙江中西医结合杂志，2004，14（11）：667.

[8]王芙蓉，佟建明，张晓呜，等.海带功能成分的研究进展[J].广东饲料，2009，18（5）：38 ～ 40.

[9]王庭欣，夏立娅，吴广臣，等.海带多糖对小鼠T淋巴细胞及NK细胞活性的影响[J].河北大学学报（自然科学版），2008，28（6）：65 ～ 658.

[10]王庭欣，赵文，蒋东升，等.海带多糖对糖尿病小鼠血糖的调节作用[J].营养学报，2001，23（2）：137.

[11]吴晓旻，杨明亮，黄晓兰，等.海带多糖的抗辐射作用与脾细胞凋亡[J].武汉大学学报（医学版），2004，25（3）：239 ～ 242.

[12]徐中林，孙卫东，姜振芳.海带多糖FGS体内外抗癌作用的研究[J].曲阜师范大学学报：自然科学版，2006，2：103 ～ 106.

[13]Deville C，Damas J，Forget P，et al.Laminarin in the dietary fibre concept[J].The Science of Food and Agriculture，2004，84：1030 ～ 1038.

[14]Dillon S，Sweeney T，Callan J J，et al.The effects of lactose inclusion and seaweed extract on performance，nutrient digestibility and microbial populations in newly weaned piglets[J].Livestock Science，2010，134 （1）：205 ～207.

[15]Drozd N N，Tolstenkov A S，Makarov V A，et al.Pharmacodynamic parameters of anticoagulants based on sulfated polysaccharides from marine algae[J].Bull Exp Biol Med ，2006，142（5）：591 ～ 593.

[16]Gahan D A，Lynch M B，Callan J J，et al.Performance of weanling piglets offered low，medium or high lactose diets supplemented with a seaweed extract from Laminaria Hyperborea[J].Animal，2009，3：24 ～ 31.

[17]Gahan D A，Lynch M B，Callan J J，et al.Performance of weanling piglets offered low-，medium-or high-lactose diets supplemented with a seaweed extract from Laminaria spp[J].Animal，2009，3（1）：24 ～ 31.

[18]Lynch M B，Sweeney T，Callan J J，et al.The effect of dietary Laminariaderived laminarin and fucoidan on nutrient digestibility，nitrogen utilisation，intestinal microflora and volatile fatty acid concentration in pigs[J].the Science of Food and Agriculture，2010，90（3）：430 ～ 437.

[19]Macfarlane S，Macfarlane G T.Regulation of short-chain fatty acid production[J].The Proceedings of the Nutrition Society，2003，62：67 ～ 72.

[20]O’Doherty J V，Pierse E，Lynch P B，et al.Effects of Ascophyllum nodosum extract on growth performance，digestibility，carcass characteristics and selected intestinal micro?ora populations of grower-finisher pigs[J].Animal Feed Science and Technology，2008，141：259 ～ 273.

[21]Pierce K M，Callan J J，McCarthy P，et al.The interaction between lactose level and crude protein concentrations on piglet post-weaning performance，nitrogen metabolism，selected faecal microbial populations and faecal volatile fatty acid concentrations[J].Animal Feed Science and Technology，2007，132：267～382.

[22]Reilly P，Sweeney T，Pierce K M，et al.The effect of seaweed extract inclusion on gut health and immune status of the weaned pig[J].Animal，2008，2：1465 ～ 1473.

[23]Rice P J，Adams E L，Ozment-Skelton T，et al.Oral delivery and gastrointestinal absorption of soluble glucans stimulate increased resistance to infectious challenge[J].Pharmacology and Experimental Therapeutics，2006，314：1079～1086.

[24]Yu L，Ding Y Q，Liang L，et al.Inhibition of growth and metastasis of human colorectal carcinoma cells by laminarin[J].Chin J Clin Rehabil，2003，7（26）：3588 ～ 3589.