褐藻苷苔(Ecklonia cava)生物活性物质研究进展

,,,, ,,,* (.大连海洋大学食品科学与工程学院,辽宁大连 60;.国家海藻加工技术研发分中心,辽宁大连 60;.辽宁水产品加工及综合利用重点实验室,辽宁大连 60)

苷苔(Eckloniacava)作为一种大型多年生褐藻,主要生长在韩国南部的郁陵岛、独岛和济州岛,在中国中南部海岸和日本中部海岸也少有分布[1-2]。苷苔在海水中呈垂直分布,固着于约30 m深的海底岩石,可以形成5～10 m的密集海藻林,为其他海洋生物提供栖息地[3]。苷苔的形态特征与其分布区域环境,尤其是季节温度有很大的关系[4],据Hayashida[5]报道,生长在低温温带地区的日本中部海岸(静冈县和三重县)的苷苔,最大长度达3 m左右,叶状体长1～2 m,而Kida[6]等人报道,生长在日本南部温带地区海岸(四国和九州)的苷苔,叶状体最大长度至50 cm。

目前在韩国,苷苔是海藻工业的优质原料,已被广泛应用于食品原料、动物饲料、肥料和医学等领域[7],具有较高的应用价值,苷苔中含有丰富的褐藻多酚、岩藻聚糖硫酸酯、褐藻酸盐和色素类物质。近年来关于苷苔生物活性的报道最多,主要包括抗氧化[8]、抗炎[9]、抗凝血[10]、抗肿瘤[11]和抗肥胖[12]等活性研究,其中关于苷苔多酚的提取、结构和活性研究内容较为完善,苷苔岩藻聚糖硫酸酯和其他活性物质的结构及活性研究内容较少,对苷苔活性物质的研究不断深入具有一定深远的意义,同时也为丰富各种活性物质的结构及功能提供各种依据。

我国海藻资源十分丰富,但苷苔却分布较少,国内关于苷苔的研究也少有报道。本文对近年来关于苷苔活性物质的研究热点,主要包括多酚类和多糖类物质结构及其生物活性进行综述,为国内进一步研究开发新的海藻资源提供参考。

1 多酚类物质

苷苔中含有多种海藻多酚,海藻多酚是从海藻中提取出的多酚类化合物总称,因其具有独特生理功能而成为酚类领域的研究热点[13]。多酚类化合物在褐藻中含量较大,种类较多,结构差异也较大[14]。褐藻多酚是间苯三酚[15]的聚合物,是高度亲水性的组分,分子量126 Da～650 kDa,根据其聚合度可分为小分子量褐藻多酚和高分子量褐藻多酚,其中高分子量褐藻多酚含量较高,目前这种具有独特结构特征的化合物仅在褐藻中发现[16]。

与其它褐藻相比,苷苔中含有丰富的多酚类化合物,近年来从苷苔中分离和鉴定出的褐藻多酚主要为间苯三酚(phloroglucinol),鹅掌菜酚(eckol),二鹅掌菜酚(dieckol)和6,6双鹅掌菜酚(6,6-bieckol)等[17]。苷苔多酚具有多种生物活性,主要包括抗氧化、抗HIV-1、抗肿瘤增殖、抗高血压、抗炎、防辐射和抗糖尿病等活性[18]。

1.1 抗氧化活性

近年来,苷苔多酚生物学活性研究多集中在抗氧化活性,Kang等[19]研究发现苷苔中分离出的几种多酚类化合物对1,1-二苯基-2-吡啶甲酰(DPPH)具有自由基清除活性和三价铁还原能力(FRAP)。Kyoung等[20]研究了苷苔鹅掌菜酚(eckol)对仓鼠肺细胞(V79-4)的保护作用,实验结果显示鹅掌菜酚(eckol)能够降低细胞内活性氧(ROS),从而防止脂质过氧化,通过增强细胞抗氧化活性和调节细胞信号通路的方式来保护V79-4细胞免受氧化损伤,减少了细胞的死亡。Seung-Hong等[21]发现苷苔多酚提取物中二鹅掌菜酚(dieckol)是主要的抗氧化部分,具有很高的自由基清除能力,并增强细胞活力和狂犬病疫苗细胞中H2O2的清除活性。 根据研究结果发现,苷苔中的鹅掌菜酚(eckol)和二鹅掌菜酚(dieckol)的抗氧化活性普遍较高。

苷苔多酚的抗氧化活性已经被广泛应用于各种疾病的预防。Mun等[22]发现苷苔多酚具有高自由基清除活性,当剂量为25 μmol/L时,对顺铂(Cisplatin)诱导的耳蜗毛细胞(HEI-OC1)具有显著保护作用。BoMi等[23]从苷苔中提取出dioxinodehydroeckol(DEH)对角质层细胞(HaCaT)有保护作用,在剂量浓度为5 μmol/L和20 μmol/L时,可将紫外线诱导的细胞凋亡率由20%降到2.28%和1.83%,结果显示DHE可作为紫外线皮肤损伤的修复剂。Jiyi等[24]利用荧光测定、流式细胞术、显微镜检查、细胞活力等方法测定了50 mJ/cm2紫外照射量下苷苔多酚eckstololol的抗氧化作用,结果显示eckstololol减少了紫外诱导产生的ROS,降低了脂质过氧化及DNA损伤水平和细胞死亡。众多研究表明,由于苷苔多酚所具有的高抗氧化性,可将其用于化妆品、食品和药物工业中的抗氧化剂制作。

1.2 抗炎症活性

近年来,随着对苷苔多酚活性研究的深入，发现苷苔多酚二鹅掌菜酚(dieckol)具有抗炎或抗肿瘤的活性,然而多酚对于炎症反应的介导机制仍是研究难点。Hye-Jin等[9]发现,苷苔多酚呈剂量依赖性的抑制Raw264.7细胞中一氧化氮合酶(iNOS)基因的表达,进而降低一氧化氮(NO)产生和iNOS启动子驱动的转录活性,通过抑制核因子κB(NF-κB)活性来作为iNOS的负调节因子,在调节抗炎症反应中起到重要作用。JH Hwang等[25]的实验结果显示苷苔多酚能够抑制Raw264.7细胞中的TLR4信号传导成分,将其作为炎症的负调节因子,进而调节抗炎反应。Hye[26]对佛波醇-12肉豆蔻酸酯和钙离子载体A23187(PMACI)刺激的人体肥大细胞抗炎活性的作用机制进行研究,结果显示苷苔多酚对诱导型一氧化氮合酶和环氧合酶-2蛋白表达的抑制作用呈剂量依赖性,抑制PMACI刺激的肥大细胞中的mRNA和TNF-α、IL-1β和IL-6等蛋白表达,同时不具有任何细胞毒性作用,显著抑制PMACI诱导的细胞外调节蛋白激酶(ERK1/2)而不影响总蛋白水平。Nalae Kang等[27]实验发现苷苔多酚在HaCaT角化细胞中能够阻断NF-κB的活化来抑制TNF-α/IFN-γ刺激的趋化因子和促炎症分子的表达,进而发挥抗炎作用。

1.3 抗肿瘤活性

目前,研究发现海洋藻类中活性物质及其次级代谢产物显示出较好的抗肿瘤活性,成为制造新型抗癌药物的重要来源,苷苔多酚的抗癌作用也逐渐成为研究热点。Hye等[11]研究发现,苷苔多酚二鹅掌菜酚(dieckol)对卵巢癌细胞A2780和SKOV3具有毒性作用,抑制肿瘤生长,通过诱导蛋白酶抑制剂预处理的caspase-8,caspase-9和半胱天冬酶-3的活化,增加细胞内ROS产生及细胞色素c释放,从而引起细胞凋亡。Kyung等[28]首次研究苷苔多酚的抗乳腺癌作用,其中二鹅掌菜酚(dieckol)抑制乳腺癌细胞的效果最明显,通过评估细胞迁移指标RadiusTM-well和逆转录(RT-PCR)与Western印迹分析评估转移相关基因的表达,发现1～100 μmol/L剂量的dieckol能够抑制乳腺癌细胞运动,并且抑制基质金属蛋白酶(MMP)-9和血管内皮生长因子(VEGF)等基因的表达,刺激金属蛋白酶(TIMP)-1和TIMP-2组织抑制剂的表达。Velayutham等[29]研究了苷苔多酚二鹅掌菜酚(dieckol)对N-亚硝基二乙胺(NDEA)诱导大鼠肝癌的保护作用,结果显示dieckol通过清除氧自由基的作用机理,防止脂质过氧化和肝细胞损伤并促进肝癌细胞中发生酶促及非酶促抗氧化防御系统。目前研究表明,苷苔中二鹅掌菜酚(dieckol)的抗肿瘤活性较为显著,其他苷苔多酚的抗肿瘤效果还没有得到显著成果,因此在后续相关研究中可主要围绕二鹅掌菜酚(dieckol)进行抗肿瘤药物开发,其在预防治疗癌症方面具有广阔的研究前景。

1.4 抗高血糖活性

糖尿病是一种以高血糖水平为特征的慢性代谢疾病。在碳水化合物消化过程中,α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶起着重要作用,抑制这两种酶可延缓寡糖消化、延缓小肠对葡萄糖的吸收及降低血浆中葡萄糖水平。Hyun-Ah等[30]从苷苔中分离出2,7″-phloroglucinol-6,6′-bieckol,并首次进行了α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶抑制试验,测定链脲佐菌素诱导的糖尿病小鼠餐后血糖变化,结果显示2,7″-phloroglucinol-6,6′-bieckol显著抑制小鼠餐后高血糖,且比阿卡波糖具有更高的α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶抑制活性。在体外实验中发现,二鹅掌菜酚(dieckol)对大鼠肠道中α-葡萄糖苷酶和猪胰腺α-淀粉酶的抑制作用,尤其显著,IC50值分别为10.81 mol/L(α-葡糖苷酶)和124.9l mol/L(α-淀粉酶)[31]。Seung等[32]实验发现苷苔多酚对高浓度葡萄糖诱导INS-1胰腺β细胞的损伤具有保护作用,增加抗氧化酶的活性,降低促凋亡蛋白Bax的表达而增加抗凋亡蛋白Bcl-2的表达。高血糖诱导的氧化应激加速内皮细胞功能障碍,导致糖尿病的各种并发症,Hwa等[33]研究结果显示苷苔多酚6,6双鹅掌菜酚(6,6-bieckol)抑制了高浓度葡萄糖诱导的人脐静脉内皮细胞(HUVECs)产生的氧化应激反应,对HUVECs细胞具有保护作用,浓度为30 mmol/L葡萄糖能够诱导HUVECs细胞致死,当加入6,6′-bieckol浓度为10或50 μg/mL时,细胞毒性受到显著抑制。间苯三酚是苷苔多酚主要的化合物之一,具有许多药理活性,但其抗糖尿病作用尚未得到充分探索。Ji-Young等[34]研究发现,间苯三酚(phloroglucinol)对控制血糖水平和肝葡萄糖的产生调节有重要影响,通过调节AMPKα信号通路抑制肝糖异生,从而降低血糖水平。随着苷苔多酚抗高血糖活性研究的不断增多,多种苷苔多酚已被证明具有抗高血糖作用,因此可将其作为潜在的营养药物来保护高浓度葡萄糖氧化应激引起的葡萄糖毒性糖尿病,而苷苔可作为制备功能性食品的潜在来源。

1.5 抗肥胖活性

肥胖是造成心血管疾病、癌症和糖尿病风险的关键因素,目前研究潜在的抑制脂肪酶的天然产物已成为热点。Koth等[12]利用二鹅掌菜酚(dieckol)抑制胰脂肪酶活性的体外试验,结果显示其抑制脂肪酶活性的浓度呈剂量依赖性,最低剂量下IC50值为0.26 mg/mL。Chang-Suk等[35]研究结果显示多酚增加小鼠胚胎成纤维细胞3T3-L1中甘油的分泌并降低葡萄糖的消耗,抑制脂肪酸结合蛋白-4、脂肪酸转运蛋白-1、脂肪酸合酶、瘦素和酰基辅酶A合成酶1等下游基因的表达,并在抑制脂质蛋白和TNFα表达的同时增加激素敏感性脂肪酶的mRNA表达。Fatih等[36]测定苷苔多酚对3T3-L1细胞、小鼠成骨细胞(MC3T3-E1)脂肪形成的影响,结果显示triphlorethol-A、鹅掌菜酚(eckol)和二鹅掌菜酚(dieckol)三种多酚,均在20 μmol/L的剂量浓度下具有抗脂肪生成作用。Hyeon等[37]研究苷苔多酚抑制脂质积累作用的三种机制,利用实时PCR和免疫印迹法分析脂肪生成因子和脂质合成酶,发现二鹅掌菜酚(dieckol)能够调控3T3-L1细胞中脂肪形成基因mRNA的早期表达,并通过激活AMP活化的蛋白激酶(AMPK)信号传递和细胞周期停滞途径来抑制脂质积累。这些研究表明,苷苔多酚可通过抑制脂肪酸结合、脂肪形成基因mRNA的表达从而达到抑制脂肪生成的目的,因此苷苔多酚是一类天然潜在的抗肥胖活性物质,可应用于抗肥胖保健品研究。

1.6 抗过敏活性

过敏性疾病是由肥大细胞的免疫激活导致大量内源性介质释放,如组胺及其他炎症介质,效应细胞释放的炎性物质中,组胺在参与急性超敏反应的急性期是最有效的血管活性介质,因此抑制组胺的释放是预防过敏性疾病的关键步骤。在韩国,由于苷苔含有丰富的褐藻多酚,人们将其作为一种治疗过敏症状的民间药物。据报道苷苔多酚对致敏大鼠嗜碱性细胞白血病细胞(RBL-2H3)和人嗜碱性粒细胞肿瘤细胞系(KU812F)中组胺释放有阻断作用[38-40]。Quang等[41]对苷苔进行提取分离纯化得到间苯三酚,二鹅掌菜酚,6,6-双鹅掌菜酚，1-(3,5-dihydroxyphenoxy)-7-(2,6-trihydroxyphenoxy)-2,4,9-trihydroxydibenzo-1,4-dioxin四种多酚,通过质谱和核磁共振光谱分析研究结构,并测定了人类嗜碱性白血病(KU812)细胞系的组胺释放,结果显示在四种多酚的作用下,KU812细胞组胺释放的相对水平分别为93.22%、11.99%、12.08%、74.54%,其中二鹅掌菜酚和6,6-双鹅掌菜酚显示出最强的抑制作用。结果表明苷苔多酚具有抗过敏作用,可作为功能性食品或食品添加物质,也可用于化妆品和制药行业,尤其是用于由组胺引起的过敏性预防。

1.7 其他活性

目前关于苷苔多酚的活性研究发现,除研究较多的抗肿瘤、抗过敏等活性外,苷苔多酚还具有多种独特活性。Byoung等[42]从苷苔中分离纯化五种褐藻多酚,均显示抗氧化、抗炎和酶抑制等多种生物活性,并进一步探索了苷苔多酚的抗阿尔兹海默氏病活性。丁酰胆碱酯酶是治疗阿尔茨海默氏病的新靶点,实验结果显示,五种多酚均显示出适度的乙酰胆碱酯酶抑制活性。其中phlorofucofuroeckol-A显示出特别有效的抑制活性,IC50为0.95 μmol/L,超出乙酰胆碱酯酶作用的100倍。结果表明多酚化合物可以成为治疗阿尔兹海默氏病有意义的潜在的药物来源。

真皮乳头细胞(DPC)由特殊的纤维原细胞构成,对毛囊生长和毛发再生起着关键的作用,苷苔多酚对纤维原细胞有促进作用,进而可促进毛发的生长。据报道,二鹅掌菜酚通过促进小鼠真皮乳头细胞(DPC)增殖和抑制5α-还原酶活性的途径,促进了小鼠鼻毛的增长。Shin等[43]研究结果显示,苷苔多酚促进人类真皮乳头细胞(hDPC)细胞的增长,其中100 μmol/L的二鹅掌菜酚显著促进hDPC细胞的增殖,Phlorofurofucoeckol-A剂量在1～100 μmol/L之间也有明显的促进作用。当剂量浓度达到10 μmol/L时可抑制hDPCs细胞中的氧化应激,通过增加胰岛素样生长因子-1(IGF-1)mRNA和血管内皮生长因子(VEGF)mRNA表达,达到增发效果。这些研究结果为苷苔多酚可增强人类毛发的生长、作为潜在的治疗脱发的药物提供了依据。

Murat等[44]从苷苔中分离出6,6-双鹅掌菜酚,并用核磁共振技术确定其结构。实验首次显示出6,6-双鹅掌菜酚选择性地抑制HIV-1逆转录酶(RT)的活性以及HIV-1的侵染,与其它多酚不同,6,6-双鹅掌菜酚在完全抑制HIV-1复制的浓度下并没有表现出细胞毒性。表明6,6-双鹅掌菜酚对人类免疫缺陷病毒Ⅰ型(HIV-1)及HIV-1诱导型合胞体的形成具有抑制活性,可用于开发抑制HIV的新一代治疗剂药物。

2 多糖类物质

苷苔中的多糖物质主要是岩藻聚糖硫酸酯,褐藻酸和海藻淀粉。其中岩藻聚糖硫酸酯因其较显著的功能性作用已经成为科学家们的研究热点[45-50]。主要集中在岩藻聚糖硫酸酯的提取方法、结构及生物活性,相对褐藻酸和海藻淀粉的研究较少。

2.1 苷苔岩藻聚糖硫酸酯的单糖组成

关于岩藻聚糖硫酸酯结构的研究较多,大量的文献表明,在不同的褐藻中提取得到的岩藻聚糖硫酸酯有较大的差异,除含有岩藻糖和硫酸基外,还含有半乳糖、木糖、葡萄糖、甘露糖、鼠李糖、阿拉伯搪、糖醛酸和蛋白质等组分。

较其他藻类岩藻聚糖硫酸酯的单糖组成相比,苷苔岩藻聚糖硫酸酯的单糖组成主要为岩藻糖和半乳糖,及少量的鼠李糖、葡萄糖、甘露糖和木糖。Yasantha等[10]提取苷苔岩藻聚糖硫酸酯,单糖组成为岩藻糖、葡萄糖、半乳糖、甘露糖,其百分比分别为82.1%、0.52%、16.7%、0.07%,其单糖组成主要以岩藻糖为主。Sung等[51]利用AMG酶对苷苔进行水解,经过分子量截留及阴离子交换色谱法纯化苷苔岩藻聚糖硫酸酯,其单糖组成为岩藻糖82.11%,鼠李糖0.28%,半乳糖12.21%,葡萄糖0.23%,甘露糖2.07%,木糖2.17%;红外光谱结果显示了硫酸盐和糖醛酸的特征谱带。Wijesinghe等[52]的研究同样发现苷苔岩藻聚糖硫酸酯的单糖组成主要成分为岩藻糖及半乳糖,分子量为1381 kDa;其红外光谱分析的结果显示,样品在1240和820 cm-1处具有S=O强吸收带,硫酸根基团主要位于纤维素吡喃糖残基的C-4位置,少部分硫酸根位于C-2或C-3位置上。Ahn等[53]提取纯化的苷苔岩藻聚糖硫酸酯主要由岩藻糖(72.3%)和硫酸根(6.2%)与少量半乳糖(12.3%),木糖(8.0%),甘露糖(4.7%)和葡萄糖(1.8%)组成。Seung等[54]在研究中,通过酶提取技术及离子交换色谱法对苷苔多糖进行分离纯化,得到F1,F2和F3三个组分,各组分总糖含量分别为25.3%、17.6%、32.6%,硫酸根含量分别为20.0%、16.5%、39.1%,三个组分单糖组成显著不同,F1主要由岩藻糖(53.1%)、半乳糖(32.8%)和木糖(8.2%)组成,F2主要由岩藻糖(59.7%)、半乳糖(30.9%)和鼠李糖(4.5%)组成,F3主要由岩藻糖(77.9%)、半乳糖(10.1%),木糖(7.5%)和少量的鼠李糖(2.3%)组成。国内关于苷苔的研究中,张雪迪等[55]研究结果为苷苔藻聚糖硫酸酯组成结构提供了丰富的信息,他们对提取的岩藻聚糖硫酸酯纯化得到ECF-1、ECF-2和ECF-3组分进行分析,总糖含量分别为41.7%、57.79%、75.78%,硫酸根含量分别为3.68%、3.41%、18.03%,各组分的相对分子质量分别为16430、16430、222460;ECF-1单糖组成主要为葡萄糖,ECF-2单糖组成主要为甘露糖醛酸、葡萄糖醛酸和岩藻糖,ECF-3单糖组成主要为岩藻糖和葡萄糖醛酸;红外光谱分析显示,ECF-1、ECF-2和ECF-3硫酸基主要连接在岩藻糖的C2、C3位置;核磁共振分析显示,ECF-2中存在甘露糖醛酸,ECF-3在17.97×10-6处出现α-L-吡喃岩藻糖C6信号峰。

2.2 苷苔岩藻聚糖硫酸酯的生物活性

苷苔因其分布水域比较集中,因此关于其岩藻聚糖硫酸酯生物活性的研究工作也主要在韩国和俄罗斯,甘苔富含岩藻糖的单糖组成及其结构特性使其功能性活性与其它来源的岩藻聚糖硫酸酯有差异。对其生物活性的研究主要集中在抗炎、抗肿瘤和抗凝血活性研究。

2.2.1 抗炎活性 系列研究发现甘苔岩藻聚糖硫酸酯具有抗炎作用。Sung等[51]的研究明苷苔岩藻聚糖硫酸酯对脂多糖(LPS)诱导的Raw264.7炎性细胞具有抗炎活性,结果显示其显著抑制NO和前列腺素E2(PGE2)产生,通过抑制诱导型一氧化氮合酶(iNOS)及环氧合酶-2(COX-2)的表达,来减少NO和PGE2的生成从而达到抗炎目的。2012年,Seung等[56]同样发现苷苔岩藻聚糖硫酸酯通过抑制LPS诱导的Raw264.7中的iNOS,COX-2及促炎细胞因子TNF-α,IL-6和IL-1β的表达,显著抑制了NO生成。由于苷苔岩藻聚糖硫酸酯对抗炎活性体内模型的直接作用效果仍有待确定。Seung等[57]在实验中测定苷苔岩藻聚糖硫酸酯对断尾斑马鱼模型的治疗作用。这些研究结果表明,苷苔岩藻聚糖能够通过抑制活性氧(ROS)和NO的产生从而缓解炎症,也进一步证明了苷苔岩藻聚糖在炎症疾病治疗上具有潜在的有益作用。

2.2.2 抗肿瘤活性 近年来,苷苔多糖的抗癌活性也是学者们研究的热点。Yasantha等[58]研究苷苔多糖对小鼠结肠癌细胞(CT-26),人类白血病单核细胞淋巴瘤(U-937),人类早幼粒细胞白血病(HL-60)和小鼠黑素瘤(B-16)细胞系的抗增殖作用发现,苷苔岩藻聚糖硫酸酯对肿瘤细胞生长具有良好的选择性抑制作用,对HL-60细胞和U-937细胞的影响尤为显著,对人类白血病单核细胞淋巴瘤U-937的IC50值是43.9 μg/mL。Ginnae等[59]研究了苷苔岩藻多糖对结肠癌细胞系CT26细胞的抗癌作用,实验结果显示,Protamex酶提取的岩藻聚糖硫酸酯中岩藻糖和硫酸根含量最高,对CT-26细胞生长显示出最高的抑制作用,其通过激活半胱天冬酶-9和PARP进而调节Bax和Bcl-2的表达,通过调节Bcl-2/Bax信号通路,达到对结肠癌细胞的抑制作用。肿瘤是目前威胁人类生命健康的最严重疾病之一,对其的治疗方法还不完善,依靠手术、放疗、化疗等治疗方法副作用大,急需开发天然抗肿瘤药物,而目前关于苷苔多糖抗肿瘤活性研究内容较少,并且对苷苔多糖抗肿瘤活性研究多集中于体外抑瘤实验,对于体内抗肿瘤活性研究缺乏,因此可进一步探索苷苔多糖的体内抗肿瘤活性及相关机制,以期将其利用于食品、保健品和药品等领域,提升苷苔资源的经济价值。

2.2.3 抗凝血活性 Yasantha等[10]对苷苔岩藻聚糖硫酸酯进行了抗凝活性的研究,结果显示0.7 μg/mL的甘苔岩藻聚糖硫酸酯显示出与肝素几乎相似的抗凝血活性,对活化部分凝血活酶时间(APTT)、凝血酶时间(TT)、凝血酶原时间(PT)进行检测,测定结果显示,苷苔岩藻聚糖硫酸酯强烈干扰丝氨酸蛋白酶II,X和VII的生物活性进而延长了凝血时间。Wijesinghe等[52]从苷苔酶辅助提取物中纯化得到岩藻聚糖硫酸酯,实验发现与商业购买的岩藻聚糖相比具有类似的抗凝活性,体内实验结果显示喂食苷苔岩藻聚糖硫酸酯的大鼠,活化部分凝血活酶时间和凝血酶时间均得到明显延长,尾尽管目前关于苷苔岩藻聚糖硫酸酯的抗凝血活性的研究还不太成熟,但通过目前的各项研究表明,苷苔岩藻聚糖硫酸酯可作为一种天然抗凝剂应用的候选药物。巴出血检测结果显示,苷苔岩藻聚糖硫酸酯剂量为300 μg/kg时出血时间比对照组延长了1倍。

3 其它活性物质

苷苔中还存在少量的海藻酸,海藻酸及其盐是由D-甘露糖醛酸和L-古罗糖醛酸以不同比例相互键合而成的多糖,海藻酸即糖醛酸聚合体[60-61]。藻体中的海藻酸是以其盐的形式存在的,海藻酸及其盐类如海藻酸钠、海藻酸钾、海藻酸钙和海藻酸镁等,由于其高胶凝性、粘合性等特性,可作为基质和赋形剂添加在化妆品配方中[62]。研究表明,苷苔中的海藻酸盐具有吸附重金属离子的生物活性。由于重金属污染造成的生物吸附、生物累积和毒性已成为导致环境恶化的主要问题。因此Fernandoa等[63]测定了苷苔褐藻酸盐(AA)及它的两种聚合物氧化聚合物(OAA)和羧化的单体单元(CAA)对重金属的螯合能力,利用ICP-OES方法检测金属离子,FTIR和XRD方法对生物聚合物对进行定量分析。结果表明,三种样品均具有螯合Pb2+、Cu2+、Cd2+、As3+和Ag+的能力,吸附能力依次为CAA>OAA>AA,且均对Pb2+的螯合度最高。此外,AA、OAA和CAA可以有效减少斑马鱼胚胎中的Pb2+毒性和ROS的产生,通过减少Pb2+在斑马鱼中的生物吸附,从而降低了金属离子的生物蓄积。此项研究表明,苷苔海藻酸盐可作为重金属的生物吸附剂,进而用于净化重金属污染的水源。

苷苔中还有少量的岩藻黄素,目前关于苷苔中岩藻黄素活性的研究还比较少,有待进一步开发和研究。

4 展望

我国苷苔资源分布匮乏,很大程度上制约了对其活性物质探索研究的发展,引进苷苔及其它国外优质海藻是短时间内提升我国海藻产品市场竞争力的最有效措施之一。苷苔作为海藻中天然活性物质资源丰富的一类褐藻,为各种活性物质来源提供了保证,在预防和治疗慢性疾病方面有巨大潜力,应进一步探索其在医药保健、工农业、日化等领域的潜在应用价值。而目前关于苷苔活性物质的研究主要集中在多酚类物质,对于多糖类物质及色素类物质研究较少,且在活性研究方面大部分是体外细胞实验,关于体内活性实验及相关机制研究很少,因此应将加强其活性机制方面研究作为下一步研究重点,并对多种苷苔活性物质进行深入探究,丰富其活性物质的功能构效关系,必然发展成为海洋开发的热点,将其为推动海藻业发展提供参考。