蓝色海洋的技术探索：海藻多糖

蓝色药库的无限探索

中国医学科学院北京协和医学院研究院副院长杜冠华曾提出"海洋药物非常独特，具有一定的不可替代性。"而随着对海洋生物认识和探索的深入，我们发现，海洋生物为了适应在深海环境中的生存、繁衍、防御等活动，经历漫长的生物进化，基本都具备了独特的基因，例如，有些则能耐寒耐热耐高压，有些能够产生结构奇特、活性多样的海洋天然产物，不仅是治疗肿瘤、缓解放化疗副作用、免疫性疾病、心脑血管疾病、炎症、神经系统疾病等重大疾病的药物化合物库，还是抗氧化、抗衰老、美容美白、提高精力等健康相关的功能性食品原料库。

我国虽然是海洋大国，海带加工业早已形成了一个以海藻酸钠、甘露醇、褐藻胶和碘为主要产品的工业体系。但该工业体系所产生的大量海带渣等废弃物，不仅严重影响了海洋生态，还是资源极大浪费的表现。随着市场竞争的不断升级，如何提高产品的附加值成为亟待研究和解决的技术难题。得益于我国海洋药物研究的加速发展和现代提取技术的应用研究，海藻多糖的功能活性及药食两用的价值越来越受到关注和重视。

海洋精华：海藻多糖    

海藻多糖是由多个相同或不同的单糖基通过糖苷键相连而成，是海藻细胞间和细胞内所含的各种高分子碳水化合物的总称。据此可以分为三类，类是存在于细胞内的贮藏多糖，第二类是细胞壁多糖间的粘多糖，第三类是存在于细胞最外层的胞壁多糖。常见的多糖主要分别为红藻多糖、褐藻多糖、绿藻多糖、蓝藻多糖。海藻多糖多位极性大分子，含有大量羟基，故多为水溶性。同时大多数海藻多糖含有硫酸基，具有较高黏度和凝固能力。

海藻多糖的抽提技术

海藻多糖的的应用开发的技术难点主要集中在提取工艺上，褐藻多糖的提取工艺进行尝试和改良的最多，而其中海带多糖的提取物工艺最为成熟。目前国内外的提取工艺主要以热水抽提技术、弱酸提取技术以及弱碱提取技术三种为主，这几种提取工艺流程简单，对设备要求较低，但提取产量低，提取时间长且活性损失大，一定程度上限制了海藻多糖的规模化生产。而近几年发展起来的微波技术、超声波技术和酶解法等则具有提取效率高、能耗低、生产周期短等优势。

但是无论哪一种提取工艺，都必须保护好海藻多糖的天然高级结构。因为海藻多糖活性严重依赖其独特的天然高级结构，尤其是硫酸基团发挥了关键作用。海藻多糖提取工艺的核心关键技术点就在于如何更好地保护其天然具有的化学结构，并尽可能避免和减少硫酸基团的脱落等。只有抓住这几个技术关键点，才能确保海藻多糖的高活性、高质量。

海藻多糖的应用价值

海藻多糖是海洋天然活性多糖，具有广泛的生物活性，不仅来源较多，且无毒或低毒，在药物、动物营养及健康方面研究和应用广泛。

利用海藻多糖制备微胶囊：作为药物控释载体、细胞培养微反应器、基因运载工具和人工器官以及分离介质等。

抗病毒药物：据日本医药媒体报道，日本佐贺大学海洋生物系一位副教授龟井勇先生利用褐藻提取的一种名为"MC26"的新型岩藻多糖类物质具有抗流感病毒的出色效果，与现有抗流感药物（如"达菲"等）相比，MC26抑制病毒复制的作用更为显著。体外试验表明：MC26这一新发现的岩藻多糖类物质能直接杀死多种流感病毒变异株，对令人头痛的禽流感病毒也有强大杀灭作用。由于抗流感药物对SARS病毒也有抑制作用，故日本学者认为，今后MC26也能作为治疗SARS等流行性病毒性疾病的新药。

海藻多糖的降血脂及抗氧化作用：由海带(Laminaria japoniea)中提取的低分子量岩藻聚糖硫酸酯(LMSF)是褐藻中固有的细胞间水溶性多糖，青岛海洋大学曾以这种硫酸多糖对实验性高脂血症火鼠进行实验，所得到的结果表明LMSF在降血脂和预防动脉粥样硬化形成方面具有较大的潜在应用价值。

海藻多糖的护肤润肤功能：海藻是一种优良的润肤剂，这不仅因为海藻中的活性物质能与皮肤蛋白结合形成保湿性的凝胶，而且它还可以通过水合作用在皮肤的表面形成保护膜，防止水分蒸发。

海藻多糖在养殖业中的应用：有试验研究发现，在肉鸡饲粮中添加1.5%海藻多糖。结果表明，海藻多糖能影响酶和蛋白质表达水平，促进机体生长代谢活动，使体重、饲料利用率及生长性能明显增高，提示海藻多糖可调控基因表达，有利于改善鸡体能量代谢和养分利用。

参考来源：       

【1】范曼芳. 褐藻淀粉和褐藻淀粉硫酸酯的制取、分析及生物活性比较[J]. 中国药科大学学报,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.海藻多糖药理作用研究概况,中兽医学杂志[J],2009:555-557.       

【6】田鑫，李秀霞，等，海藻多糖提取纯化及生物活性的研究进展，食品与发酵科技，2005，51（6）:81-85.