褐藻苷苔(Ecklonia cava)生物活性物質研究進展

,,,, ,,,* (.大連海洋大學食品科學與工程學院,遼寧大連 60;.國家海藻加工技術研發分中心,遼寧大連 60;.遼寧水產品加工及綜合利用重點實驗室,遼寧大連 60)

苷苔(Eckloniacava)作為一種大型多年生褐藻,主要生長在韓國南部的郁陵島、獨島和濟州島,在中國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,固著于約30 m深的海底巖石,可以形成5～10 m的密集海藻林,為其他海洋生物提供棲息地[3]。苷苔的形態特征與其分布區域環境,尤其是季節溫度有很大的關系[4],據Hayashida[5]報道,生長在低溫溫帶地區的日本中部海岸(靜岡縣和三重縣)的苷苔,最大長度達3 m左右,葉狀體長1～2 m,而Kida[6]等人報道,生長在日本南部溫帶地區海岸(四國和九州)的苷苔,葉狀體最大長度至50 cm。

目前在韓國,苷苔是海藻工業的優質原料,已被廣泛應用于食品原料、動物飼料、肥料和醫學等領域[7],具有較高的應用價值,苷苔中含有豐富的褐藻多酚、巖藻聚糖硫酸酯、褐藻酸鹽和色素類物質。近年來關于苷苔生物活性的報道最多,主要包括抗氧化[8]、抗炎[9]、抗凝血[10]、抗腫瘤[11]和抗肥胖[12]等活性研究,其中關于苷苔多酚的提取、結構和活性研究內容較為完善,苷苔巖藻聚糖硫酸酯和其他活性物質的結構及活性研究內容較少,對苷苔活性物質的研究不斷深入具有一定深遠的意義,同時也為豐富各種活性物質的結構及功能提供各種依據。

我國海藻資源十分豐富,但苷苔卻分布較少,國內關于苷苔的研究也少有報道。本文對近年來關于苷苔活性物質的研究熱點,主要包括多酚類和多糖類物質結構及其生物活性進行綜述,為國內進一步研究開發新的海藻資源提供參考。

1 多酚類物質

苷苔中含有多種海藻多酚,海藻多酚是從海藻中提取出的多酚類化合物總稱,因其具有獨特生理功能而成為酚類領域的研究熱點[13]。多酚類化合物在褐藻中含量較大,種類較多,結構差異也較大[14]。褐藻多酚是間苯三酚[15]的聚合物,是高度親水性的組分,分子量126 Da～650 kDa,根據其聚合度可分為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較高,目前這種具有獨特結構特征的化合物僅在褐藻中發現[16]。

與其它褐藻相比,苷苔中含有豐富的多酚類化合物,近年來從苷苔中分離和鑒定出的褐藻多酚主要為間苯三酚(phloroglucinol),鵝掌菜酚(eckol),二鵝掌菜酚(dieckol)和6,6雙鵝掌菜酚(6,6-bieckol)等[17]。苷苔多酚具有多種生物活性,主要包括抗氧化、抗HIV-1、抗腫瘤增殖、抗高血壓、抗炎、防輻射和抗糖尿病等活性[18]。

1.1 抗氧化活性

近年來,苷苔多酚生物學活性研究多集中在抗氧化活性,Kang等[19]研究發現苷苔中分離出的幾種多酚類化合物對1,1-二苯基-2-吡啶甲酰(DPPH)具有自由基清除活性和三價鐵還原能力(FRAP)。Kyoung等[20]研究了苷苔鵝掌菜酚(eckol)對倉鼠肺細胞(V79-4)的保護作用,實驗結果顯示鵝掌菜酚(eckol)能夠降低細胞內活性氧(ROS),從而防止脂質過氧化,通過增強細胞抗氧化活性和調節細胞信號通路的方式來保護V79-4細胞免受氧化損傷,減少了細胞的死亡。Seung-Hong等[21]發現苷苔多酚提取物中二鵝掌菜酚(dieckol)是主要的抗氧化部分,具有很高的自由基清除能力,并增強細胞活力和狂犬病疫苗細胞中H2O2的清除活性。 根據研究結果發現,苷苔中的鵝掌菜酚(eckol)和二鵝掌菜酚(dieckol)的抗氧化活性普遍較高。

苷苔多酚的抗氧化活性已經被廣泛應用于各種疾病的預防。Mun等[22]發現苷苔多酚具有高自由基清除活性,當劑量為25 μmol/L時,對順鉑(Cisplatin)誘導的耳蝸毛細胞(HEI-OC1)具有顯著保護作用。BoMi等[23]從苷苔中提取出dioxinodehydroeckol(DEH)對角質層細胞(HaCaT)有保護作用,在劑量濃度為5 μmol/L和20 μmol/L時,可將紫外線誘導的細胞凋亡率由20%降到2.28%和1.83%,結果顯示DHE可作為紫外線皮膚損傷的修復劑。Jiyi等[24]利用熒光測定、流式細胞術、顯微鏡檢查、細胞活力等方法測定了50 mJ/cm2紫外照射量下苷苔多酚eckstololol的抗氧化作用,結果顯示eckstololol減少了紫外誘導產生的ROS,降低了脂質過氧化及DNA損傷水平和細胞死亡。眾多研究表明,由于苷苔多酚所具有的高抗氧化性,可將其用于化妝品、食品和藥物工業中的抗氧化劑制作。

1.2 抗炎癥活性

近年來,隨著對苷苔多酚活性研究的深入，發現苷苔多酚二鵝掌菜酚(dieckol)具有抗炎或抗腫瘤的活性,然而多酚對于炎癥反應的介導機制仍是研究難點。Hye-Jin等[9]發現,苷苔多酚呈劑量依賴性的抑制Raw264.7細胞中一氧化氮合酶(iNOS)基因的表達,進而降低一氧化氮(NO)產生和iNOS啟動子驅動的轉錄活性,通過抑制核因子κB(NF-κB)活性來作為iNOS的負調節因子,在調節抗炎癥反應中起到重要作用。JH Hwang等[25]的實驗結果顯示苷苔多酚能夠抑制Raw264.7細胞中的TLR4信號傳導成分,將其作為炎癥的負調節因子,進而調節抗炎反應。Hye[26]對佛波醇-12肉豆蔻酸酯和鈣離子載體A23187(PMACI)刺激的人體肥大細胞抗炎活性的作用機制進行研究,結果顯示苷苔多酚對誘導型一氧化氮合酶和環氧合酶-2蛋白表達的抑制作用呈劑量依賴性,抑制PMACI刺激的肥大細胞中的mRNA和TNF-α、IL-1β和IL-6等蛋白表達,同時不具有任何細胞毒性作用,顯著抑制PMACI誘導的細胞外調節蛋白激酶(ERK1/2)而不影響總蛋白水平。Nalae Kang等[27]實驗發現苷苔多酚在HaCaT角化細胞中能夠阻斷NF-κB的活化來抑制TNF-α/IFN-γ刺激的趨化因子和促炎癥分子的表達,進而發揮抗炎作用。

1.3 抗腫瘤活性

目前,研究發現海洋藻類中活性物質及其次級代謝產物顯示出較好的抗腫瘤活性,成為制造新型抗癌藥物的重要來源,苷苔多酚的抗癌作用也逐漸成為研究熱點。Hye等[11]研究發現,苷苔多酚二鵝掌菜酚(dieckol)對卵巢癌細胞A2780和SKOV3具有毒性作用,抑制腫瘤生長,通過誘導蛋白酶抑制劑預處理的caspase-8,caspase-9和半胱天冬酶-3的活化,增加細胞內ROS產生及細胞色素c釋放,從而引起細胞凋亡。Kyung等[28]首次研究苷苔多酚的抗乳腺癌作用,其中二鵝掌菜酚(dieckol)抑制乳腺癌細胞的效果最明顯,通過評估細胞遷移指標RadiusTM-well和逆轉錄(RT-PCR)與Western印跡分析評估轉移相關基因的表達,發現1～100 μmol/L劑量的dieckol能夠抑制乳腺癌細胞運動,并且抑制基質金屬蛋白酶(MMP)-9和血管內皮生長因子(VEGF)等基因的表達,刺激金屬蛋白酶(TIMP)-1和TIMP-2組織抑制劑的表達。Velayutham等[29]研究了苷苔多酚二鵝掌菜酚(dieckol)對N-亞硝基二乙胺(NDEA)誘導大鼠肝癌的保護作用,結果顯示dieckol通過清除氧自由基的作用機理,防止脂質過氧化和肝細胞損傷并促進肝癌細胞中發生酶促及非酶促抗氧化防御系統。目前研究表明,苷苔中二鵝掌菜酚(dieckol)的抗腫瘤活性較為顯著,其他苷苔多酚的抗腫瘤效果還沒有得到顯著成果,因此在后續相關研究中可主要圍繞二鵝掌菜酚(dieckol)進行抗腫瘤藥物開發,其在預防治療癌癥方面具有廣闊的研究前景。

1.4 抗高血糖活性

糖尿病是一種以高血糖水平為特征的慢性代謝疾病。在碳水化合物消化過程中,α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶起著重要作用,抑制這兩種酶可延緩寡糖消化、延緩小腸對葡萄糖的吸收及降低血漿中葡萄糖水平。Hyun-Ah等[30]從苷苔中分離出2,7″-phloroglucinol-6,6′-bieckol,并首次進行了α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶抑制試驗,測定鏈脲佐菌素誘導的糖尿病小鼠餐后血糖變化,結果顯示2,7″-phloroglucinol-6,6′-bieckol顯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。在體外實驗中發現,二鵝掌菜酚(dieckol)對大鼠腸道中α-葡萄糖苷酶和豬胰腺α-淀粉酶的抑制作用,尤其顯著,IC50值分別為10.81 mol/L(α-葡糖苷酶)和124.9l mol/L(α-淀粉酶)[31]。Seung等[32]實驗發現苷苔多酚對高濃度葡萄糖誘導INS-1胰腺β細胞的損傷具有保護作用,增加抗氧化酶的活性,降低促凋亡蛋白Bax的表達而增加抗凋亡蛋白Bcl-2的表達。高血糖誘導的氧化應激加速內皮細胞功能障礙,導致糖尿病的各種并發癥,Hwa等[33]研究結果顯示苷苔多酚6,6雙鵝掌菜酚(6,6-bieckol)抑制了高濃度葡萄糖誘導的人臍靜脈內皮細胞(HUVECs)產生的氧化應激反應,對HUVECs細胞具有保護作用,濃度為30 mmol/L葡萄糖能夠誘導HUVECs細胞致死,當加入6,6′-bieckol濃度為10或50 μg/mL時,細胞毒性受到顯著抑制。間苯三酚是苷苔多酚主要的化合物之一,具有許多藥理活性,但其抗糖尿病作用尚未得到充分探索。Ji-Young等[34]研究發現,間苯三酚(phloroglucinol)對控制血糖水平和肝葡萄糖的產生調節有重要影響,通過調節AMPKα信號通路抑制肝糖異生,從而降低血糖水平。隨著苷苔多酚抗高血糖活性研究的不斷增多,多種苷苔多酚已被證明具有抗高血糖作用,因此可將其作為潛在的營養藥物來保護高濃度葡萄糖氧化應激引起的葡萄糖毒性糖尿病,而苷苔可作為制備功能性食品的潛在來源。

1.5 抗肥胖活性

肥胖是造成心血管疾病、癌癥和糖尿病風險的關鍵因素,目前研究潛在的抑制脂肪酶的天然產物已成為熱點。Koth等[12]利用二鵝掌菜酚(dieckol)抑制胰脂肪酶活性的體外試驗,結果顯示其抑制脂肪酶活性的濃度呈劑量依賴性,最低劑量下IC50值為0.26 mg/mL。Chang-Suk等[35]研究結果顯示多酚增加小鼠胚胎成纖維細胞3T3-L1中甘油的分泌并降低葡萄糖的消耗,抑制脂肪酸結合蛋白-4、脂肪酸轉運蛋白-1、脂肪酸合酶、瘦素和?；o酶A合成酶1等下游基因的表達,并在抑制脂質蛋白和TNFα表達的同時增加激素敏感性脂肪酶的mRNA表達。Fatih等[36]測定苷苔多酚對3T3-L1細胞、小鼠成骨細胞(MC3T3-E1)脂肪形成的影響,結果顯示triphlorethol-A、鵝掌菜酚(eckol)和二鵝掌菜酚(dieckol)三種多酚,均在20 μmol/L的劑量濃度下具有抗脂肪生成作用。Hyeon等[37]研究苷苔多酚抑制脂質積累作用的三種機制,利用實時PCR和免疫印跡法分析脂肪生成因子和脂質合成酶,發現二鵝掌菜酚(dieckol)能夠調控3T3-L1細胞中脂肪形成基因mRNA的早期表達,并通過激活AMP活化的蛋白激酶(AMPK)信號傳遞和細胞周期停滯途徑來抑制脂質積累。這些研究表明,苷苔多酚可通過抑制脂肪酸結合、脂肪形成基因mRNA的表達從而達到抑制脂肪生成的目的,因此苷苔多酚是一類天然潛在的抗肥胖活性物質,可應用于抗肥胖保健品研究。

1.6 抗過敏活性

過敏性疾病是由肥大細胞的免疫激活導致大量內源性介質釋放,如組胺及其他炎癥介質,效應細胞釋放的炎性物質中,組胺在參與急性超敏反應的急性期是最有效的血管活性介質,因此抑制組胺的釋放是預防過敏性疾病的關鍵步驟。在韓國,由于苷苔含有豐富的褐藻多酚,人們將其作為一種治療過敏癥狀的民間藥物。據報道苷苔多酚對致敏大鼠嗜堿性細胞白血病細胞(RBL-2H3)和人嗜堿性粒細胞腫瘤細胞系(KU812F)中組胺釋放有阻斷作用[38-40]。Quang等[41]對苷苔進行提取分離純化得到間苯三酚,二鵝掌菜酚,6,6-雙鵝掌菜酚，1-(3,5-dihydroxyphenoxy)-7-(2,6-trihydroxyphenoxy)-2,4,9-trihydroxydibenzo-1,4-dioxin四種多酚,通過質譜和核磁共振光譜分析研究結構,并測定了人類嗜堿性白血病(KU812)細胞系的組胺釋放,結果顯示在四種多酚的作用下,KU812細胞組胺釋放的相對水平分別為93.22%、11.99%、12.08%、74.54%,其中二鵝掌菜酚和6,6-雙鵝掌菜酚顯示出最強的抑制作用。結果表明苷苔多酚具有抗過敏作用,可作為功能性食品或食品添加物質,也可用于化妝品和制藥行業,尤其是用于由組胺引起的過敏性預防。

1.7 其他活性

目前關于苷苔多酚的活性研究發現,除研究較多的抗腫瘤、抗過敏等活性外,苷苔多酚還具有多種獨特活性。Byoung等[42]從苷苔中分離純化五種褐藻多酚,均顯示抗氧化、抗炎和酶抑制等多種生物活性,并進一步探索了苷苔多酚的抗阿爾茲海默氏病活性。丁酰膽堿酯酶是治療阿爾茨海默氏病的新靶點,實驗結果顯示,五種多酚均顯示出適度的乙酰膽堿酯酶抑制活性。其中phlorofucofuroeckol-A顯示出特別有效的抑制活性,IC50為0.95 μmol/L,超出乙酰膽堿酯酶作用的100倍。結果表明多酚化合物可以成為治療阿爾茲海默氏病有意義的潛在的藥物來源。

真皮乳頭細胞(DPC)由特殊的纖維原細胞構成,對毛囊生長和毛發再生起著關鍵的作用,苷苔多酚對纖維原細胞有促進作用,進而可促進毛發的生長。據報道,二鵝掌菜酚通過促進小鼠真皮乳頭細胞(DPC)增殖和抑制5α-還原酶活性的途徑,促進了小鼠鼻毛的增長。Shin等[43]研究結果顯示,苷苔多酚促進人類真皮乳頭細胞(hDPC)細胞的增長,其中100 μmol/L的二鵝掌菜酚顯著促進hDPC細胞的增殖,Phlorofurofucoeckol-A劑量在1～100 μmol/L之間也有明顯的促進作用。當劑量濃度達到10 μmol/L時可抑制hDPCs細胞中的氧化應激,通過增加胰島素樣生長因子-1(IGF-1)mRNA和血管內皮生長因子(VEGF)mRNA表達,達到增發效果。這些研究結果為苷苔多酚可增強人類毛發的生長、作為潛在的治療脫發的藥物提供了依據。

Murat等[44]從苷苔中分離出6,6-雙鵝掌菜酚,并用核磁共振技術確定其結構。實驗首次顯示出6,6-雙鵝掌菜酚選擇性地抑制HIV-1逆轉錄酶(RT)的活性以及HIV-1的侵染,與其它多酚不同,6,6-雙鵝掌菜酚在完全抑制HIV-1復制的濃度下并沒有表現出細胞毒性。表明6,6-雙鵝掌菜酚對人類免疫缺陷病毒Ⅰ型(HIV-1)及HIV-1誘導型合胞體的形成具有抑制活性,可用于開發抑制HIV的新一代治療劑藥物。

2 多糖類物質

苷苔中的多糖物質主要是巖藻聚糖硫酸酯,褐藻酸和海藻淀粉。其中巖藻聚糖硫酸酯因其較顯著的功能性作用已經成為科學家們的研究熱點[45-50]。主要集中在巖藻聚糖硫酸酯的提取方法、結構及生物活性,相對褐藻酸和海藻淀粉的研究較少。

2.1 苷苔巖藻聚糖硫酸酯的單糖組成

關于巖藻聚糖硫酸酯結構的研究較多,大量的文獻表明,在不同的褐藻中提取得到的巖藻聚糖硫酸酯有較大的差異,除含有巖藻糖和硫酸基外,還含有半乳糖、木糖、葡萄糖、甘露糖、鼠李糖、阿拉伯搪、糖醛酸和蛋白質等組分。

較其他藻類巖藻聚糖硫酸酯的單糖組成相比,苷苔巖藻聚糖硫酸酯的單糖組成主要為巖藻糖和半乳糖,及少量的鼠李糖、葡萄糖、甘露糖和木糖。Yasantha等[10]提取苷苔巖藻聚糖硫酸酯,單糖組成為巖藻糖、葡萄糖、半乳糖、甘露糖,其百分比分別為82.1%、0.52%、16.7%、0.07%,其單糖組成主要以巖藻糖為主。Sung等[51]利用AMG酶對苷苔進行水解,經過分子量截留及陰離子交換色譜法純化苷苔巖藻聚糖硫酸酯,其單糖組成為巖藻糖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%;紅外光譜結果顯示了硫酸鹽和糖醛酸的特征譜帶。Wijesinghe等[52]的研究同樣發現苷苔巖藻聚糖硫酸酯的單糖組成主要成分為巖藻糖及半乳糖,分子量為1381 kDa;其紅外光譜分析的結果顯示,樣品在1240和820 cm-1處具有S=O強吸收帶,硫酸根基團主要位于纖維素吡喃糖殘基的C-4位置,少部分硫酸根位于C-2或C-3位置上。Ahn等[53]提取純化的苷苔巖藻聚糖硫酸酯主要由巖藻糖(72.3%)和硫酸根(6.2%)與少量半乳糖(12.3%),木糖(8.0%),甘露糖(4.7%)和葡萄糖(1.8%)組成。Seung等[54]在研究中,通過酶提取技術及離子交換色譜法對苷苔多糖進行分離純化,得到F1,F2和F3三個組分,各組分總糖含量分別為25.3%、17.6%、32.6%,硫酸根含量分別為20.0%、16.5%、39.1%,三個組分單糖組成顯著不同,F1主要由巖藻糖(53.1%)、半乳糖(32.8%)和木糖(8.2%)組成,F2主要由巖藻糖(59.7%)、半乳糖(30.9%)和鼠李糖(4.5%)組成,F3主要由巖藻糖(77.9%)、半乳糖(10.1%),木糖(7.5%)和少量的鼠李糖(2.3%)組成。國內關于苷苔的研究中,張雪迪等[55]研究結果為苷苔藻聚糖硫酸酯組成結構提供了豐富的信息,他們對提取的巖藻聚糖硫酸酯純化得到ECF-1、ECF-2和ECF-3組分進行分析,總糖含量分別為41.7%、57.79%、75.78%,硫酸根含量分別為3.68%、3.41%、18.03%,各組分的相對分子質量分別為16430、16430、222460;ECF-1單糖組成主要為葡萄糖,ECF-2單糖組成主要為甘露糖醛酸、葡萄糖醛酸和巖藻糖,ECF-3單糖組成主要為巖藻糖和葡萄糖醛酸;紅外光譜分析顯示,ECF-1、ECF-2和ECF-3硫酸基主要連接在巖藻糖的C2、C3位置;核磁共振分析顯示,ECF-2中存在甘露糖醛酸,ECF-3在17.97×10-6處出現α-L-吡喃巖藻糖C6信號峰。

2.2 苷苔巖藻聚糖硫酸酯的生物活性

苷苔因其分布水域比較集中,因此關于其巖藻聚糖硫酸酯生物活性的研究工作也主要在韓國和俄羅斯,甘苔富含巖藻糖的單糖組成及其結構特性使其功能性活性與其它來源的巖藻聚糖硫酸酯有差異。對其生物活性的研究主要集中在抗炎、抗腫瘤和抗凝血活性研究。

2.2.1 抗炎活性 系列研究發現甘苔巖藻聚糖硫酸酯具有抗炎作用。Sung等[51]的研究明苷苔巖藻聚糖硫酸酯對脂多糖(LPS)誘導的Raw264.7炎性細胞具有抗炎活性,結果顯示其顯著抑制NO和前列腺素E2(PGE2)產生,通過抑制誘導型一氧化氮合酶(iNOS)及環氧合酶-2(COX-2)的表達,來減少NO和PGE2的生成從而達到抗炎目的。2012年,Seung等[56]同樣發現苷苔巖藻聚糖硫酸酯通過抑制LPS誘導的Raw264.7中的iNOS,COX-2及促炎細胞因子TNF-α,IL-6和IL-1β的表達,顯著抑制了NO生成。由于苷苔巖藻聚糖硫酸酯對抗炎活性體內模型的直接作用效果仍有待確定。Seung等[57]在實驗中測定苷苔巖藻聚糖硫酸酯對斷尾斑馬魚模型的治療作用。這些研究結果表明,苷苔巖藻聚糖能夠通過抑制活性氧(ROS)和NO的產生從而緩解炎癥,也進一步證明了苷苔巖藻聚糖在炎癥疾病治療上具有潛在的有益作用。

2.2.2 抗腫瘤活性 近年來,苷苔多糖的抗癌活性也是學者們研究的熱點。Yasantha等[58]研究苷苔多糖對小鼠結腸癌細胞(CT-26),人類白血病單核細胞淋巴瘤(U-937),人類早幼粒細胞白血病(HL-60)和小鼠黑素瘤(B-16)細胞系的抗增殖作用發現,苷苔巖藻聚糖硫酸酯對腫瘤細胞生長具有良好的選擇性抑制作用,對HL-60細胞和U-937細胞的影響尤為顯著,對人類白血病單核細胞淋巴瘤U-937的IC50值是43.9 μg/mL。Ginnae等[59]研究了苷苔巖藻多糖對結腸癌細胞系CT26細胞的抗癌作用,實驗結果顯示,Protamex酶提取的巖藻聚糖硫酸酯中巖藻糖和硫酸根含量最高,對CT-26細胞生長顯示出最高的抑制作用,其通過激活半胱天冬酶-9和PARP進而調節Bax和Bcl-2的表達,通過調節Bcl-2/Bax信號通路,達到對結腸癌細胞的抑制作用。腫瘤是目前威脅人類生命健康的最嚴重疾病之一,對其的治療方法還不完善,依靠手術、放療、化療等治療方法副作用大,急需開發天然抗腫瘤藥物,而目前關于苷苔多糖抗腫瘤活性研究內容較少,并且對苷苔多糖抗腫瘤活性研究多集中于體外抑瘤實驗,對于體內抗腫瘤活性研究缺乏,因此可進一步探索苷苔多糖的體內抗腫瘤活性及相關機制,以期將其利用于食品、保健品和藥品等領域,提升苷苔資源的經濟價值。

2.2.3 抗凝血活性 Yasantha等[10]對苷苔巖藻聚糖硫酸酯進行了抗凝活性的研究,結果顯示0.7 μg/mL的甘苔巖藻聚糖硫酸酯顯示出與肝素幾乎相似的抗凝血活性,對活化部分凝血活酶時間(APTT)、凝血酶時間(TT)、凝血酶原時間(PT)進行檢測,測定結果顯示,苷苔巖藻聚糖硫酸酯強烈干擾絲氨酸蛋白酶II,X和VII的生物活性進而延長了凝血時間。Wijesinghe等[52]從苷苔酶輔助提取物中純化得到巖藻聚糖硫酸酯,實驗發現與商業購買的巖藻聚糖相比具有類似的抗凝活性,體內實驗結果顯示喂食苷苔巖藻聚糖硫酸酯的大鼠,活化部分凝血活酶時間和凝血酶時間均得到明顯延長,尾盡管目前關于苷苔巖藻聚糖硫酸酯的抗凝血活性的研究還不太成熟,但通過目前的各項研究表明,苷苔巖藻聚糖硫酸酯可作為一種天然抗凝劑應用的候選藥物。巴出血檢測結果顯示,苷苔巖藻聚糖硫酸酯劑量為300 μg/kg時出血時間比對照組延長了1倍。

3 其它活性物質

苷苔中還存在少量的海藻酸,海藻酸及其鹽是由D-甘露糖醛酸和L-古羅糖醛酸以不同比例相互鍵合而成的多糖,海藻酸即糖醛酸聚合體[60-61]。藻體中的海藻酸是以其鹽的形式存在的,海藻酸及其鹽類如海藻酸鈉、海藻酸鉀、海藻酸鈣和海藻酸鎂等,由于其高膠凝性、粘合性等特性,可作為基質和賦形劑添加在化妝品配方中[62]。研究表明,苷苔中的海藻酸鹽具有吸附重金屬離子的生物活性。由于重金屬污染造成的生物吸附、生物累積和毒性已成為導致環境惡化的主要問題。因此Fernandoa等[63]測定了苷苔褐藻酸鹽(AA)及它的兩種聚合物氧化聚合物(OAA)和羧化的單體單元(CAA)對重金屬的螯合能力,利用ICP-OES方法檢測金屬離子,FTIR和XRD方法對生物聚合物對進行定量分析。結果表明,三種樣品均具有螯合Pb2+、Cu2+、Cd2+、As3+和Ag+的能力,吸附能力依次為CAA>OAA>AA,且均對Pb2+的螯合度最高。此外,AA、OAA和CAA可以有效減少斑馬魚胚胎中的Pb2+毒性和ROS的產生,通過減少Pb2+在斑馬魚中的生物吸附,從而降低了金屬離子的生物蓄積。此項研究表明,苷苔海藻酸鹽可作為重金屬的生物吸附劑,進而用于凈化重金屬污染的水源。

苷苔中還有少量的巖藻黃素,目前關于苷苔中巖藻黃素活性的研究還比較少,有待進一步開發和研究。

4 展望

我國苷苔資源分布匱乏,很大程度上制約了對其活性物質探索研究的發展,引進苷苔及其它國外優質海藻是短時間內提升我國海藻產品市場競爭力的最有效措施之一。苷苔作為海藻中天然活性物質資源豐富的一類褐藻,為各種活性物質來源提供了保證,在預防和治療慢性疾病方面有巨大潛力,應進一步探索其在醫藥保健、工農業、日化等領域的潛在應用價值。而目前關于苷苔活性物質的研究主要集中在多酚類物質,對于多糖類物質及色素類物質研究較少,且在活性研究方面大部分是體外細胞實驗,關于體內活性實驗及相關機制研究很少,因此應將加強其活性機制方面研究作為下一步研究重點,并對多種苷苔活性物質進行深入探究,豐富其活性物質的功能構效關系,必然發展成為海洋開發的熱點,將其為推動海藻業發展提供參考。