1、海洋生物多糖在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用與研究摘要:對海洋生物多糖在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用做了比擬全面的綜述，并對我國海洋生物的開發(fā)利用提出了研究對策。關(guān)鍵詞:海洋生物多糖;應(yīng)用;研究對策多糖類物質(zhì)是廣泛存在于動物、植物和微生物細(xì)胞壁的天然大分子物質(zhì)，是生命有機(jī)體的主要組成局部，并在控制細(xì)胞分裂和分化、調(diào)節(jié)細(xì)胞生長和衰老以及維持生命有機(jī)體正常代謝等方面具有重要作用。近年來對植物、真菌多糖的研究較多，并證明許多植物和真菌多糖具有廣泛的生物活性，如香菇多糖具有抗腫瘤的作用，地黃多糖是一種免疫抑瘤的活性成分，并能增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能1。海藻多糖是重要的多糖類物質(zhì)，種類多、來源豐富，它不僅能進(jìn)步機(jī)體免疫功能，而且具有抗腫瘤、抗

2、病毒、抗輻射、降血脂及抗凝血等多種生物活性2。隨著多糖的進(jìn)一步開發(fā)和海洋藥物的日益重視，對海洋生物多糖的研究也日益增多。目前研究較多的海洋生物多糖主要是海藻多糖和海洋動物多糖，主要有瓊膠、卡拉膠、褐藻膠、褐藻瓊膠、螺旋藻多糖和甲殼素。這些多糖是由多個(gè)一樣的或不同的單糖通過糖苷鍵形成的高分子碳水化合物，它們與植物、動物、微生物多糖一樣也具有多種生理活性。本文對海洋生物多糖在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用加以綜述，并對海洋生物的開發(fā)提出研究對策，為今后海洋生物的綜合開發(fā)利用提供一定的參考。1海洋生物多糖在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用1.1進(jìn)步機(jī)體免疫力，增強(qiáng)抗癌作用海藻多糖能增強(qiáng)哺乳動物特異性免疫功能和非特異性免疫功能，增強(qiáng)小鼠腹

3、腔巨噬細(xì)胞的吞噬才能及對細(xì)胞免疫和體液免疫的功能3。海帶Lainariajapnia的熱溶多糖提取物能促進(jìn)小鼠脾細(xì)胞DNA的合成活性，并對小鼠的抗金黃色葡萄球菌的吞噬細(xì)胞的消化活性具有促進(jìn)作用，對脾細(xì)胞多克隆抗體lg和lgG的生成也有促進(jìn)作用4。海藻多糖的免疫調(diào)節(jié)性質(zhì)對補(bǔ)體系統(tǒng)也有影響。高分子量的硫酸鹽多糖對補(bǔ)體活化有作用5，而補(bǔ)體活化直接參與AS形成過程，因此其研究為AS的防治提供了新的策略6。海洋活性多糖能誘導(dǎo)白細(xì)胞介素-1IL-1和腫瘤壞死因子TNF的生成，從而發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。從皺紋盤鮑中提取鮑魚多糖可以明顯增加吞噬細(xì)胞的吞噬才能，增強(qiáng)遲發(fā)超敏反響，這種免疫增強(qiáng)作用可能是其抗癌作用的機(jī)

4、理7。羊棲菜多糖對荷瘤小鼠的紅細(xì)胞免疫功能有促進(jìn)作用，紅細(xì)胞的免疫功能主要是通過紅細(xì)胞膜上所含的36受體R1介導(dǎo)來實(shí)現(xiàn)的8;紫菜多糖具有促進(jìn)免疫功能活性而具抗癌的作用9。褐藻多糖具有抗腫瘤的活性。鼠尾藻Sargas-suthunbergii的熱水抽出物，用乙醇沉淀，Stphadex-G-100柱層析，別離的抗腫瘤多糖，主要含有巖藻糖、半乳糖、葡萄糖醛酸、木糖、甘露糖的硫酸雜多糖，對接種艾氏腹水瘤20天的小鼠具有明顯的抑瘤作用10。螺旋藻多糖蛋白提取物對體外癌細(xì)胞生長有抑制作用，可顯著抑制小鼠體內(nèi)腹水肝癌細(xì)胞的增殖。螺旋藻多糖以0.30.5g/L對B37乳腺癌細(xì)胞的抑制率最高，可達(dá)68%，對K6

5、52白血病細(xì)胞抑制率為46%11。1.2抗病毒作用從海藻Geliduartilageniu提取出的多糖和卡拉膠具有抗流感B病毒和腮腺炎病毒的作用。紅藻多糖RP1，RP2對牛免疫缺陷病毒BIV的生長具有明顯的抑制作用，其抑制率分別為85.96%和88.65%，與臨床批準(zhǔn)使用的抗AIDS藥物疊脫氧胸腺嘧啶89.52%近似11。Gnzale報(bào)道12從海藻中提獲得到的原卡拉膠族的多糖硫酸酯體外實(shí)驗(yàn)證明，對正常細(xì)胞無不良影響，但能阻斷病毒對細(xì)胞的吸附，以及抑制人類免疫缺陷病毒HIV的逆轉(zhuǎn)錄酶，這樣對病毒所引起的疾病治療將是一大打破。從微紅藻中提取的多糖可以阻止病毒在寄主細(xì)胞中的復(fù)制，并可有效地防止病毒侵

6、入正常細(xì)胞13。Beress等研究說明，海藻多糖具有抗HIV等多種藥物作用。a2SP可以抑制少數(shù)有包膜病毒的復(fù)制。這些病毒包括單純皰疹病毒I型、人巨細(xì)胞病毒、麻疹病毒、流行性腮腺炎病毒、流行性感冒病毒和HIV2。a2SP能選擇性抑制病毒在宿主細(xì)胞中的復(fù)制與傳播。其中，形成鈣離子螯合物和硫酸根是a2SP抗病毒效果所必需的14。紅藻多糖對BIV的復(fù)制具有明顯的抑制作用，其抑制率分別為85.96%和88.65%15。太平洋裂膜藻Shizyiniapaifia中的硫酸多糖是HIV病毒逆轉(zhuǎn)錄酶的特異性抑制劑。其濃度為2000IU/l時(shí)，對病毒逆轉(zhuǎn)錄酶活性的抑制率高達(dá)92%，而對宿主細(xì)胞DNA和RNA的合

7、成無影響。這一物質(zhì)不僅可抑制HIV逆轉(zhuǎn)錄酶，而且對其他病毒的逆轉(zhuǎn)錄酶也有抑制作用16。從鹿角藻Pelvetiafastigiata及墨角藻Fuusdistius提純的硫酸多糖可以在體外與肝病毒HBV抗衡17。1.3調(diào)節(jié)人體新陳代謝，進(jìn)步機(jī)體解毒才能褐藻酸酯能加快食物通過腸道的速度，縮短了營養(yǎng)成分的吸收過程，由此減少脂肪、糖和膽鹽的吸收，降低血清膽固醇、血中甘油三酯和血糖的作用，可預(yù)防高血壓、糖尿并肥胖癥等。同時(shí)褐藻糖膠和褐藻膠可絡(luò)合Sr、Pb、u、Ba等金屬離子，因此具有解毒和清腸作用18。1.4抗輻射作用紫球藻胞外多糖plysaharidefpr-phyidusp，PSP能顯著進(jìn)步小鼠NK細(xì)

8、胞殺傷活性和IL-2活性，進(jìn)步小鼠免疫功能，還可以進(jìn)步輻射后機(jī)體NK細(xì)胞殺傷活性，增強(qiáng)其抗輻射才能19。用鈍頂螺旋藻多糖處理的小鼠其抗輻射才能大大進(jìn)步，在受到致死劑量60射線照射后的小鼠存活率比對照組進(jìn)步33%，說明螺旋藻多糖能促進(jìn)照射后小鼠造血功能的恢復(fù)20，說明海洋多糖具有很強(qiáng)的抗輻射才能。1.5抗氧化作用生物自由基損傷與腫瘤、衰老、心血管等重大疾病均有親密關(guān)系，海洋多糖可以去除自由基對生物體的傷害。海藻硫酸多糖SPS具有去除活性氧的作用，是有效的自由基去除劑。低濃度的SPS1g/L和5g/L對多形核白細(xì)胞PN呼吸爆發(fā)產(chǎn)生的活性2-的作用是直接去除，高濃度的SPS10g/L除直接去除PN和

9、呼吸爆發(fā)產(chǎn)生的2-外，尚能局部抑制PN的活性，阻止2-的生成21。季宇彬等22研究說明，羊棲菜多糖能進(jìn)步白血病L615小鼠SD和AT的活性，減少脂質(zhì)過氧化物L(fēng)P的含量，進(jìn)而抑制紅細(xì)胞膜蛋白與收縮蛋白的交聯(lián)高聚物HP的形成。殼多糖對氧自由基導(dǎo)致的人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞損傷具有一定的保護(hù)作用，其機(jī)理可能是由于殼多糖在內(nèi)皮細(xì)胞膜外表形成一層糖屏障，保護(hù)膜構(gòu)造的完好性，從而防止受到氧陰離子自由基的損傷，也可能是它直接抑制氧自由基的產(chǎn)生23。因此，海洋生物多糖作為人體的抗氧化劑具有抗衰老與防止疾病的作用。1.6海洋生物多糖的其他作用海洋生物多糖除了以上的主要作用外，還具有抗菌消炎作用，莼菜提取物加其他的輔料制

10、成的糖果、口香糖對口腔咽部有抗菌消炎作用。同時(shí)還具有防基因突變、抗疲勞作用。2海洋生物藥物綜合開發(fā)及研究對策利用海洋生物多糖開發(fā)海洋藥物有許多途徑，海洋生物來源豐富，可直接提娶別離、純化而得到純天然藥物。但隨著資源的不斷開發(fā)以及人類掠奪式開發(fā)，再加上自然災(zāi)害的影響，可能引起資源的嚴(yán)重匱乏，并引起水質(zhì)的嚴(yán)重污染，嚴(yán)重威脅著人類的生存，更為嚴(yán)重的是影響了海洋生物的可持續(xù)開發(fā)和海洋經(jīng)濟(jì)的開展。為防止以上不利因素，可以采取以下對策，開發(fā)海洋生物多糖和海洋其他藥物。2.1利用細(xì)胞工程原理利用細(xì)胞工程主要是對海洋生物通過細(xì)胞培養(yǎng)、原生質(zhì)交融雜交技術(shù)以及組織培養(yǎng)技術(shù)來進(jìn)展大規(guī)模培養(yǎng)，并對培養(yǎng)物進(jìn)展活性物質(zhì)提

11、齲首先對海洋生物進(jìn)展采集、別離，然后采取一定的培養(yǎng)基進(jìn)展培養(yǎng)，通過反復(fù)離心，參加抗生素等方法除菌，進(jìn)展反復(fù)培養(yǎng)，可挑選出含有高活性成分的品系?；蛘呃弥参锛?xì)胞的全能性，采用組織培養(yǎng)技術(shù)對海洋藻類的原生質(zhì)體進(jìn)展培養(yǎng)。紫菜葉狀體的細(xì)胞和組織培養(yǎng)獲得了成功18。2.2利用基因工程原理對海洋生物的染色體DNA別離、純化，并用適當(dāng)?shù)南拗菩詢?nèi)切酶酶切，然后在連接酶的作用下和適當(dāng)?shù)妮d體連接起來，導(dǎo)入適宜的受體細(xì)胞中進(jìn)展復(fù)制表達(dá)，并對重組DNA進(jìn)展鑒定、挑選，挑選出高表達(dá)的克隆，通過發(fā)酵進(jìn)展大規(guī)模培養(yǎng);或者可用分子生物學(xué)手段對目的基因進(jìn)展改造，使之更合適人體的需要;如在不影響正常功能的前提下，對基因進(jìn)展突變改

12、造，盡量減少其毒副作用，對某些非蛋白的活性物質(zhì)如多糖也可以通過基因重組技術(shù)改變其代謝途徑，經(jīng)過轉(zhuǎn)基因技術(shù)得到大量的活性物質(zhì)，螺旋藻的基因工程研究獲得了一些成果。范曉等18從螺旋藻中別離出藻藍(lán)蛋白all-phyyanin基因，首次從螺旋藻中別離到質(zhì)粒，并證明質(zhì)粒與藻絲體形態(tài)有一定的關(guān)系。因此利用基因工程原理培養(yǎng)海洋生物良種前景非常樂觀。2.3對現(xiàn)有的海洋生物多糖進(jìn)展構(gòu)造改造，以進(jìn)步生物活性為進(jìn)步多糖的生物活性，多糖的分子修飾和構(gòu)造改造具有重要意義。主要是利用現(xiàn)有多糖殘基上的羥基、羧基、氨基等基團(tuán)運(yùn)用化學(xué)方法進(jìn)展衍生化，可能會進(jìn)步多糖的活性，降低毒副作用。褐藻硫酸酯多糖其抗凝血活性比肝素強(qiáng)24，低

13、分子量的右旋硫酸酯具有抗凝血作用，并作為抗血栓藥已應(yīng)用于臨床，它的抗病毒作用在艾滋病治療上得到證實(shí)。羧甲基化為多糖增加了溶解度和電負(fù)性，能給多糖增強(qiáng)新的活性或帶來新的活性。半纖維素是一種雜多糖，經(jīng)羧甲基化能顯著增加巨噬細(xì)胞的吞噬功能，能促進(jìn)巨噬細(xì)胞酸性磷酸酯酶的合成，對巨噬細(xì)胞有直接激活作用2。動物多糖在構(gòu)造上有氨基和糖醛酸構(gòu)成的重復(fù)單元，如糖原、甲殼素、透明質(zhì)酸等都具有抗腫瘤、抗凝血、可以促進(jìn)巨噬細(xì)胞造血等多種功能。同時(shí)這些多糖應(yīng)用在藥物輔料方面，如賦型劑、包衣材料、化裝品基質(zhì)、包埋劑和藥物傳遞系統(tǒng)的載體，臨床上還用于防止手術(shù)后粘連，促使創(chuàng)口愈合7?？傊棋暮Ｑ筇N(yùn)涵的生物種類繁多，但所含

14、的活性物質(zhì)甚微，且具有較強(qiáng)的藥理作用，因此開發(fā)海洋藥物具有重要意義。以海洋生物的可持續(xù)開展為戰(zhàn)略，綜合利用，合理開發(fā)，通過細(xì)胞工程、基因工程，以現(xiàn)有多糖為分子模型進(jìn)展化學(xué)修飾，多渠道尋找高效活性物質(zhì)是今后海洋藥物以及其他天然藥物的研究方向。參考文獻(xiàn):1SiddhantaAK.arinealgalplysaharidesfuntinsandutilisatin.Trendsarbhydrhe.arbhydrn-fth1993，India:SuryaInternatinalPubliatins，1995，125-131.2吳立根，毛文君.衍生化多糖的生物活性研究進(jìn)展J.海洋科學(xué)，2002，265:

15、23-25.3kaiYasuji，IshizakaShigeaki，Higashi2kaiKiyka，et.al.DetetinfiundulatingativitiesinanextratfJapaneseedibleseaeed，LainariajapniaaknbuJ.JSiFdAgri，1996，724:455.4王文濤.海藻多糖對小鼠淋巴細(xì)胞增殖反響及白細(xì)胞介素-2產(chǎn)生的影響J.中藥藥理學(xué)通訊，1992，3:47.5NazarvaIV，ShehenkN.Iundulatryprper-tiesfplysahaedesfrredalgae:influenentheple-entsyst

16、eJ.Bilrya，1998，241:47.6董為人，田雪梅.補(bǔ)體活化在動脈粥樣硬化形成中的意義J.國外醫(yī)學(xué)免疫學(xué)分冊，1999，221:47.7沈鳴，陳建偉.氨基多糖的藥理研究進(jìn)展J.上海醫(yī)藥，2001，226:268-270.8李波，許時(shí)嬰.羊棲菜的研究進(jìn)展J.食品研究與開發(fā)，2022，243:23-25.9周靜.近年來國內(nèi)植物多糖活性研究進(jìn)展J.中草藥，1994，251:40-44.10Fujihara.SuqarnsititueutsffuidansfrSrgas-suRinggldianuandthEirbilgialativityJ.ar-bhydrRes，1984，125:97-99.11王安利，胡俊榮.海藻多糖生物活性研究進(jìn)展J.海洋科學(xué)，2002，269:36-39.12GnzaleZ.Plysaharideasantiviralagents:antiviralativityfarrageenanJ.AntiirbAgentsheth-er，1988，33:1482-1486.13陳家童，張斌，白玉華，等.紅藻多糖抗AIDS病毒