海洋头足类活性物质的功能特性研究进展

景奕文，曾 丽，王加斌，杨最素，黄芳芳，丁国芳*

（1.浙江海洋学院食品与医药学院,浙江省海洋生物医用制品重点工程技术研究中心，浙江舟山 316022；2.浙江海力生集团有限公司，浙江舟山 316021）

我国在开发和利用海洋生物资源已有悠久的历史。早在《黄帝内经》中便有了头足类生物乌贼的药用记载。在随后的医药著作中，均有头足类乌贼、章鱼、鱿鱼等的记载。近年来，陆生资源日益匮乏，海洋资源的开发和利用进入了一个新的时期，头足类动物的相关功能特性逐渐成为了国内外研究的热点。

头足类动物属于无脊椎动物软体动物门头足纲。常见的头足类动物有乌贼、章鱼、鱿鱼等。在诸多医药著作记载中乌贼墨、骨、肉、血和皮均可用药。章鱼以肉作为药用部分。而近年来，科学工作者对乌贼、章鱼、鱿鱼等头足类做了大量深入研究。其药用和营养保健价值得到了越来越多人们的认可。本文对近年来，在头足类活性物质具有抗氧化、抗肿瘤、抗菌等功能研究及开发前景作一综述。

1 抗氧化作用

在近年来的大量研究中，海洋头足类动物所含的活性物质具有很好的抗氧化活性，随着现代生物技术的发展，研究更为深入，手段更为新型，在抗氧化功能方面做了大量研究。如代琼等[1]研究表明鱿鱼眼透明酸及其降解产物具有一定的抗氧化作用，其抗氧化活性随着分子量的降低而增强，分子量小于6 000的透明质酸表现出较强的清除自由基能力，而未降解的透明质酸组分HA－1和HA－2的抗氧化能力较弱。甄天元等[2]利用鱿鱼墨黑色素作用于D－半乳糖致衰老模型小鼠后，模型组的小鼠血清中及其肝脏中总超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物歧化酶(GSH－PX)活力及皮肤中羟脯氨酸(HYP)含量比正常组小鼠的显著降低，丙二醛(MDA)及脑脂褐质(LIP)含量显著上升。鱿鱼墨黑色素各剂量组小鼠各项指标与模型组相比都显著改善；表明鱿鱼墨黑色素具有很显著的抗氧化、抗衰老功能。国内学者，研究表明北太平洋鱿鱼Omma strephes bartrami墨黑色素是一种天然的新型自由基清除剂，具有显著的自由基清除活性，表现出很强的抗氧化活性[3－4]。李宏睿等[5]研究表明鱿鱼胴体酶解液具有更好的清除自由基能力，且不同的蛋白酶的酶解液的羟自由基清除率不同。林琳等[6]从秘鲁鱿鱼中提取得到分子量小于2 000 D的鱿鱼皮胶原蛋白多肽，该多肽对O2－和－OH的清除效果较明显，进一步研究表明该活性多肽能提高小鼠血液及皮肤中SOD和GSH－Px的活力，降低MDA含量，并能提高小鼠皮肤组织中Hyp的含量。

2 抗肿瘤作用

从上世纪90年代开始，国内外学者对头足类活性物质的抗肿瘤作用及其抗肿瘤机制进行了大量的研究[7－10]。CHEN等[11]从乌贼墨中提取出多聚糖类物质，通过细胞增殖、癌细胞迁移和体外血管生成等实验，表明多聚糖类物质能够抑制癌细胞的入侵和血管的生成。郑玉寅[12]从乌贼墨中提取肽聚糖，通过大量体外实验表明，乌贼墨肽聚糖通过上调Caspase－3 mRNA表达，下调COX－2和VEGF蛋白，Bcl－2mRNA表达，诱导DU－145和PC－3的凋亡从而达到抑制其生长的作用。侯雪云等[13]研究发现乌贼墨能够影响H22癌细胞TPK、PKC、PKA中的活性，致使癌细胞又去分化性增殖转变为分化性增殖，从而产生抗癌促分化作用。黄芳芳等[14－15]从乌贼墨中分离纯化出一种活性寡肽，该活性寡肽通过加强细胞周期的S和G2/M期来抑制前列腺癌细胞DU－145和LNCaP的增殖，通过加强细胞周期SubG1和G0/G1阶段来调节PC－3细胞的生长，并均呈现剂量依赖性，进一步实验表明，该活性寡肽抑制前列腺癌细胞增殖机制可能是通过下调基因Bcl－2的表达，上调基因Bax和Capase－3的表达，同时增加Bax/Bcl－2的比例来实现的。

3 免疫调节作用

免疫调节是保证机体正常健康运行的重要保障。大量研究表明，头足类动物活性物质能够通过多种途径影响免疫调节。 在免疫学中，IL－2是一种重要的淋巴因子，CTL(Cytotoxic T Lymphayte)、NK(Natural killing cells)、LAK(Lymphokine Activated Killer)等杀伤细胞的增殖和分化，机体免疫调节中起着不容忽视的作用。赫甡等[16]研究表明致敏后24 h小鼠血液中IL－2活性升高达50%以上，与对照组比较有明显差异(P＜0．01)，持续至48 h开始呈下降趋势，96 h后恢复正常。并且证实了灌胃乌贼墨为诱生小鼠IL－2的唯一途径。雷敏等[17]研究表明鱿鱼墨黑色素可显著提高免疫低下模型小鼠的脾及胸腺指数、血清溶血素水平（HC50），小鼠迟发性变态反应及脾淋巴细胞增殖能力，显著促进小鼠NK细胞活性及巨噬细胞吞噬能力，进而表明鱿鱼墨黑色素对机体特异性及非特异性免疫机能具有显著调节作用，且随剂量增加效果更加明显。章建设等[18]研究表明鱿鱼内脏提取物糖蛋白(GSV-0)具有一定的免疫活性。关玲敏等[19]研究表明乌贼墨可增强固有免疫细胞和特异性免疫细胞的活性，调节细胞因子和效应分子的分泌，刺激免疫低功能小鼠的免疫功能恢复。

4 降低血脂、血压作用

高血压、高血脂是最常见的中老年人常见的疾病，也是心脑血管病主要的危险因素，严重影响人类的生命健康。目前的药物治疗，药物的副作用较大。所以，研发出一种低毒安全的新药迫在眉睫。国内外学者大量的研究表明，海洋头足类活性物质具有很好的降血脂，降血压的作用。雷敏等[20]研究表明乌贼墨能显著降低模型大鼠血清中的TC，TG和LDL-c含量，升高HDL-c，降低动脉粥样硬化指数（LDL-c/HDL-c)；显著提高高血脂症大鼠血清中NO含量；显著降低血清及肝组织中MDA含量，提高SOD和GSH-Px活性。谢超等[21]从废弃的鱿鱼肝脏中提取生物活性肽ACE(血管紧张素转换酶)抑制肽，为寻找治疗高血压药源开辟了一条新途径。王玉明等[22-24]通过对摄食鱿鱼小鼠的脂质代谢进行研究，实验表明摄食鱿鱼有助于降低血清中TC和TG的含量，提示摄食鱿鱼并不增加动脉粥样硬化的危险性；进一步实验表明每日摄食鱿鱼100 g可显著降低人体血清中TG浓度，对健康人血清胆固醇浓度无显著影响，鱿鱼的摄入不会增加由于血脂升高所导致的动脉粥样硬化的危险性。林琳等[25]从鱿鱼皮明胶中得到一种ACE抑制肽，对肾性高血压模型大鼠具有稳定的降压作用，实验结果分析表明分子量小于2 000 D的鱿鱼皮明胶水解物在体内、体外均能保持ACE抑制活性。SOYOUN等[26]从乌贼墨中分离纯化得到一种生物活性物质，实验表明其具有抗高血压活性，是以一种血管紧张素转换酶(ACE)抑制剂。

5 抗菌作用

大量的实验表明，从鱿鱼、乌贼等头足类中提取的活性物质具有很好的抗菌作用。吴金龙等[27]使用从乌贼墨中提取的活性多糖对低温储藏的鱿鱼进行处理，研究表明乌贼墨多糖对冷冻鱿鱼有较好的防腐抗菌作用，多糖的最佳pH为7.00，最佳作用质量浓度为7 mg/mL，完全浸泡保藏的抑菌效果较乌贼墨多糖液浸泡20 min后沥干保藏的好。王劲松[28]利用乌贼墨中抗菌活性物质（黄色吸潮性粉末），参照抑菌圈直径、最小抑菌浓度、抑菌率等衡量指标，得出乌贼墨对青霉最敏感，对大肠埃希氏菌抑制最差，对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、黑曲霉的抑制作用居于二者之间。姜启兴等[29]实验表明鱿鱼骨壳聚糖对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、啤酒酵母菌、黑曲霉都有明显的抑菌作用，相应最小抑菌浓度对大肠杆菌为0.02%，对金黄色葡萄球菌、啤酒酵母、黑曲霉均为0.05%，壳聚糖的抑菌作用具有良好的热稳定性。SMILINE等[30]实验表明，鱿鱼墨对埃希式大肠杆菌和克雷伯氏肺炎球菌产生的ESBL具有很强的抗菌性。

6 新型医用材料

随着人们对海洋头足类的研究的深入，发现头足类动物的加工废料皮中提取的胶原蛋白以及乌贼骨等可以作为开发组织工程材料、药物载体、符合生物材料的前提物质。王鹏等从鱿鱼皮中提取胶原蛋白，通过对其理化特性的分析，发现其具有满足组织工程材料的基本特征。通过戊二醛化学交联方式将鱿鱼胶原与川芎多糖合成新型的新型复合支架，该支架不仅具有很好的韧性、延展性、高吸水性，而且具有很好的稳定性，经进一步研究表明，该复合支架材料具有很好的促细胞生长活性。这一研究对于鱿鱼皮开发低值高活性组织工程材料具有重要的意义[31-32]。王燕等[33-34]利用酶解法从秘鲁鱿鱼皮中提取胶原蛋白，经检测发现该胶原蛋白具有适合做药物载体的网状多孔结构，以此为基础，利用胶原制备了符合制作医用材料要求的胶原海绵，经进一步的动物实验表明，胶原海绵的止血时间比医用纱布要明显缩短，而且凝血过程中的血流量明显减少。为胶原海绵止血剂的开发提供了有力的实验依据。国内外学者利用主要成分为碳酸钙的乌贼骨通过水热反应将其转化为羟基磷灰石。通过细胞体外培养研究新型材料的生物相容性分析表明，骨髓基质细胞在材料表面及空洞内附着生长良好。乌贼骨转化羟基磷灰石具有很好的组织互溶性，有相互连通的的三维多孔结构，易塑形。是一种有巨大潜在价值的工程支架材料[35-36]。

7 其他作用

海洋头足类活性物质除了上述的抗氧化、抗肿瘤等功能活性外，还具有其他作用。王光等[37-38]研究表明乌贼墨提取物对环磷酰胺引起的小鼠肺纤维化具有一定的保护作用；进一步研究表明乌贼墨对多糖对环磷酰胺引起的磁性生殖系统、造血系统及各种脏器损伤具有一定程度的修复作用。闵世刚等[39]研究表明乌贼墨多糖对环磷酰胺所致的免疫系统及抗氧化能力损伤具有显著的拮抗作用和促进其快速恢复的功效。ZHONG等[40]研究表明从乌贼墨提取物对环磷酰胺诱导的造血系统损伤具有保护作用。雷敏等[41]研究表明乌贼墨制品具有抗辐射作用。RAJAGANAPATHI等[42]利用从四种头足类动物(幼年和成年的无针乌贼、杜氏枪乌贼)的墨汁中获取的水提物，对小鼠白血病病毒逆转录酶(MMLV RT)进行实验，研究表明幼年无针乌贼和杜氏枪乌贼的墨汁对MMLV RT具有强抑制性。

8 展望

海洋是潜力巨大的资源宝库，也是支撑未来发展的战略空间。我国海域辽阔，海洋资源丰富，开发潜力巨大。开发安全有效、具有自主知识产权、市场前景广阔的海洋新药物是国家的十二五规划中的重要任务。近年来，国内外的学者从细菌、藻类、背囊动物、海绵动物、海鞘、头足类、棘皮动物等海洋生物中提取大量的生物活性物质，进行相关活性研究。综上所述，头足类研究的对象主要集中于乌贼、章鱼、鱿鱼。头足类动物的活性物质具有抗肿瘤、降血压和血脂、免疫调节、抗氧化、抗疲劳等功能特性，这些研究为我们开发抗肿瘤、治疗心脑血管疾病、糖尿病等海洋新药物及功能食品提供了扎实的科学依据。据有关资料统计表明[43-44]，东海和南海区域的头足类的年产量和占渔获量的比例均呈逐年上升趋势，头足类动物在我国海域资源丰富。所以，开展头足类动物活性物质功能特性研究，是提高水产品加工的附加值，也是海洋功能食品开发重要对象，更是海洋创新药物的重要药源。

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