全 文 :《食品研究与开发》2 0 0 4年 8 月第 2 5卷第 4期
海萝的研究进展
余 杰 颜璐璐 陈美珍 汕头大学生物学系 51 50 3 6
摘 要 : 综述了近年来海萝的化学成分 、 生物活性的研究进展及应 用现状 。
关键词 : 海萝 ; 化学成分 ; 生物活性 ; 应用
D E V E L OP ME T NOF R E SE A R C H E S OG L O NI OP E L T I F SU R C A T A
Y U J i e Y A L N ul uC H E NMe iz h e n
D e p a r t m e n t o f Bio lo g y o f Sh a n t o uU n i e vr s i t y
,
5 1 5 0 6 3
A t ) s t r a e t
:
A s u m m a r y o n d e v e l o pm e n t o f r e s e a r e h e s o n e h e m i e a l e o m p o n e n t s
,
b io lo g i e a l a e t i v a
-
t i e n a n d a p p l i e a t io n s o f G l o i o p e l t i s f u r e a t a i n r e e e n t y e a r s
.
K 。 , y w o r d s : G lo i o p e l t i s f u r e a t a ; e h e m i e a l e o m p o n e n t ; b i o l o g i e a l a e t i v a t i o n ; a p p l i e a t i o n
海萝 ( G lo i o p e l t i S f u r e a t a ) , 红藻门内枝藻科海
萝属 , 为一年生红藻 。 在我 国将海萝作为食用和药
用及用于纺织工业已有悠久的历史 。 近年来 , 随着
海洋生物资源深加工与海洋药物研究开发高潮的
掀起 , 国内外的科研工作者研究相继发现海萝具有
抗菌、 抗炎 、 抗肿瘤 、 降血糖等功能 , 是一种重要的
海洋药物资源 。
1 历史记载与生活 习性
海萝一名 ,原出《尔雅》 。 自古各地有多种名称 :
猴葵 、 鹿角 (《南越志》 ) , 纶 (《通志 》 ) , 鹿角菜 (《食性
本草》 。 古代所称鹿角菜 ,与今之鹿角菜易混淆 。 今
除形态区分外 , 亦可从产地加以区别 , 海萝多产于
东南沿海 , 北方较少 ; 鹿角菜多产于北方沿海 , 多见
于黄渤海 ,南方少见 。 ) ,赤菜 (《闽书》 ) , 山花菜 (《岭
南采药录》 ) ;牛毛 、 毛毛菜 、 牛毛菜 (山东 ) , 红菜 (福
建 ) ,胶菜 、红毛菜 、 石花菜 (广东 ) 。 海萝藻体圆柱状
或稍扁 , 叉状或不规则分枝 , 高 6 一 c7 m , 大者可达
10 余 Cm , 褐紫色或紫红色 。 固着器盘状 , 内部组织
疏松或中空 。 生长在高 、 中潮带的岩石上 ,喜生长在
接受波浪冲击 、盐度较高 、 垂直分布可达 Zm 左右的
外海岩礁上 ,大多是向光生长 ,较能耐干旱 。 中国沿
海分布较广 ,以东南沿海为多见 。
2 化学成分
2
.
1 一般组成含量 纪明侯等 ( 19 6 1) 1 ’ , 陶平等
( 2 0 0 1) 12] 在对沿海部分种类海藻的研究中都列出了
海萝主要化学成分含量 的分析结果 (见表 1 ) , 可见
不同海域及时间各组成含量有所不同。
表 1 不同海域及时间采集的海萝的主要化学
成分含量 ( % , 干重 )
采集地点 采集年月 粗蛋白 粗脂肪 碳水化合物 粗纤维 灰分
福建 19 5 9 . 4 1 4 . 4 0 . 0 5 5 8 . 8 1 . 1 2 5 . 6
青岛 19 5 9 . 2 2 6 . 1 0 . 12 4 7 . 0 0 . 8 2 5 . 9
大连 20沉】. 4 18 . 9 0 . 4 1 5 6 . 1 5 . 4 2 1 . 7
2
.
2 氨基酸
陶平等 ( 2 001 ) l2] 对采自大连沿海的海萝进行了
氨基 酸含量 与组成 测定 , 海 萝氨基酸总 量为
15 7
. 飞 / K ;g 其中以谷氨酸 、 天冬氨酸含量丰富 , 含
量均高于 2 0 9 / K ;g 还含有较低的蛋氨酸及色氨酸 2
种必需的氨基酸 , 以及较低的组氨酸 ,上述 3 种氨基
19 8
.
4 3 ( 1 )
: 15一 1 9
【6』eL e L , U , H e inz V , K on r r D . E v a lau t i o n o f p or e e s s in g e r i t e r ia
of
r th e h ig h P r e s u r e t r e a t m e n t o f liq u id w ho l
e e路 : r h oe lo g i -
e a l s t u d y
,
L e b n sm i t t
e l 一 W is e ns e ha f t u n d 一 T e e h n o l仓
g y
.
19 9 9
,
3 2 ( 5 )
: 2 9 9一 30 4
! 7 1A hm
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,
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,
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,
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.
E ff e e t o f h igh
p r e s s u r e o n r h oe lo g i e a l e ha
r a c t e r i s t i e s o f liq u id 电 9 . L e b e n -s
m i t t e l 一 w is e n s e h a ft u n d 一 T e e h n o l吃 i e . 2 0 3 , 3 6 ( 5 ) 5 17一 52 4
收稿日期 : 200 4一 0牛 20
《食品研究与开发》20 4 年 8 月第 25 卷第 4 期
酸含量均低于 3 . 0 9/ K g; 不含半胧氨酸 。 海藻中的
氮含量是衡量海藻蛋白质含量变化的重要指标 。 获
野 (O g i n o , 19 5 5 ) 在对日本海藻的蛋白质 一 N 和非
蛋白质 一 N 的含量分析中 , 海萝总 N 为 2 . 51 % , 其
中蛋 白质 一 N 为 2 . 0 0% , 非 蛋 白质 一 N 为
0
.
5 1%
。
2
.
3 脂肪酸
陶平等 ( 200 1 ) l2] 对大连沿海所产海萝进行的脂
肪酸含量测定显示 , 海萝的粗脂肪含量 ( 4 . 19 / K g
干重 )虽较低 , 但不饱和脂肪酸含量高 , 根据测定的
各种脂肪酸计算 , 其中不饱和脂肪酸约占总脂肪酸
的 6 7 . 7 % ;不饱和脂肪酸含量为 lC , : , > lC , : : > G : : 3 >
Q 6
: 1 。 李宪璀等 ( 20 2) 13 对中国黄 、 渤海沿岸的常
见大型海藻的脂肪酸组成进行的分析研究结果中 ,
海萝总脂肪含量为 9 . 4m g / g 鲜重 ,富含二十碳高级
不饱和脂肪酸 ;其中二十碳五烯酸 (即 E P A )含量高
达 58 . 3 % , 二十碳四烯酸 (即 A A ) 为 3 . 6% ; 另外 ,
饱和脂肪酸 16 : 0 含量也较高 , 为 24 % ; 不含二十
二碳高度不饱和脂肪酸 。
2
.
4 多糖
在人们未认识红藻中多糖结构之前 , 往往对所
研究的多糖冠名为某海藻胶 ,海萝胶 ( fu n or an ,现称
为海萝聚糖 ) 即为此称呼 。 后来的研究表明海萝胶
具有 ( 1” 3) 一 p一 D 一半乳糖基 一 ( 1~ 4 ) 一 3 , 6 一 内
醚 一 a 一 L 一半乳糖为重复二糖的结构特征 , 属于琼
胶型多糖 。
H i r a s e 等 ( 19 5 8 ) 川 首次 对 日本 产海 萝
(G l
o i o p e l t i s f u r e a t a ) 的热水提取多糖经甲基化处
理 , 分离出琼二糖 。 由此确定了海萝多糖的结构是
琼胶类型的 。 其后 , 他们 ( 19 72) 用分级法证明海萝
多糖主要是由 p 一 D 一半乳糖和 3 , 6 一 内醚 一 。 -
L 一半乳糖交替重复单位所组成 。 前者单位以 CI . 3
连接 ,几 上有硫酸基或甲氧基 ( 10 : 15 ) ;后者单位
为 Q . ` 连接 , Q 上含有一定量经基 、 硫酸基或甲氧
基 ( 7 3 : 2 0 : 4 ) 。
另外 , 对海萝多糖进行的光谱分析 , 也较清楚
地阐明了其分子结构 。 Iuz m i ( 19 73) 1 ]首次对海萝提
取的多糖经分级法所得级分进行了部分酸水解 , 并
测定了水解物的 ` H 一 N M R 谱图 ( 10OM H z ) 。 纪明
侯等 ( 1 987 ) I` l将海萝提取多糖以 D EA E eS p h a d e x
A 一 50树脂柱分级 , 所得主要级分为 1 . otn ol / L 和
2
.
5~ l/ L N
a CI 洗脱部分 , 并测定了其 ` 3 C 一 N M R
谱图 。其中 2 . s m ol / L N a CI 洗脱级分还进行了红外
吸收曲线的测定 。 以上光谱分析都表明 , 海萝多糖
是由 6 一硫酸基 一 p一 D 一半乳糖 ( 1~ 4) 一 3 , 6 一 内
醚 一 a 一 L 一半乳糖 ( 1~ 3) 的重复二糖所构成 。
硫酸基含量与凝胶强度之间存在着负相关关
系 。柳川 ( 19 4 6 , 日本 )川测定了红藻热水提取多糖的
硫酸基 (当时作者以 S 3Q 计 )含量 , 测得海萝硫酸基
含量为 18 . 88% 。 厌无含量 > 16 %者则没有凝固力 ,
但其水溶液粘度很高 。 海萝的热水提取物无凝固能
力 , 其水溶液粘度很高 。 所以海萝多糖是琼胶类型
中的一个极端 ,即无凝固力 ,高硫酸含量 。
2
.
5 维生素 、 矿物质及微量元素
有研究测得海萝中维生素含量 (皆对干藻 ) 如
下 : 维 生素 E 为 16 . 80tn g / K g , 维生 素 C 为
1 2 0
.
9 7m g / k g (陶平等 , 2 0 0 1 ) 12 1 ;硫胺素 (维生素玖 )
为 0 . 2 8下/ g , 核黄素 (维生素残 ) 为 1 . 2 1了 / g , 烟酸
(维生素 P P ) 为 25 . 34 7 / g , 泛酸 (维生素几 ) 为
6
.
7 1了g/ (金泽 , 1 9 6 1 )川 。
山本等 ( 1 9 5 8 一 1 96 5 ) 川在对日本海域海藻中的
主要和微量元素含量的测定中 , 测得海萝灰分平均
值为 2 0 . 8% (对干藻 , 以下皆是 ) ,其中 lA 为 65 m g /
k g
,
F e 为 6 7m g / k g , B 为 18 . om g / k g 。 纪明侯等
( 19 62 ) 川 对采 自青岛的海萝测定显示 , 灰分为
2 6
.
2 6%
,
T i ( 2 5m g / k g
,
V ( 2 4m g / k g
,
M n
( 2 7m g / k g
,
N i ( 13m g / k g
,
C u 为 s m g / k g 。 陶平等
( 2 0 0 1) 12] 对大连海域的海萝的各元素测定中 , C a 为
1
.
2呢 / k g , p 为 1 . Oln g / k g , K 为 9 . s m g / k g , F e 为
1 16
.
s om g / k g
,
M n 为 14 . 5 2m g / k g , C u 为
10
.
55m g / k g
,
Z n 为 1 6 . 4 zm g / k g , L i 为 6 1 . 1m7 g /
k g
,
I 为 2 3 1 . 3m7 g / k g , eS 为 2
.
2 5m g / k g
,
oC 为
5
.
2 6m g 八 g , S r 为 7 3 8 . 9 1哩 / k g 。
2
.
6 膳食纤维
膳食纤维对人体健康有重要的生理功能 , 已被
列为 “ 第七大营养素” 。 海萝中有较高的膳食纤维含
量 。 K im 等 ( 1 995 ) 14 报道 ,海萝中膳食纤维的总量为
57
.
5% 一 60 . 4% (以干重计算 ) , 其中可溶性膳食纤
维占总膳食纤维的 4 . 7% 一 63 . 2% 。
2
.
7 凝集素
凝集素是一类能识别并可与碳水化合物结合的
蛋白质或糖蛋白分子 。 郑怡等 ( 20 2) 肠 ’对福建沿海
部分海藻所含凝集素的研究中 , 海萝的提取物除不
对 0 型红细胞有凝集作用外 , 对兔红细胞 、 绵羊红
细胞 、 鸡红细胞 、 人 A 型红细胞 、 人 B 型红细胞和人
A B 型红细胞都有凝集作用 , 其中对兔红细胞凝集
《食品研究与开发》2 004 年 8 月第 25 卷第 4 期
作用最强 ,产生凝集作用的最低蛋白浓度为 3 . 1拼g /
m L
o
2
.
8 其他
片山等 ( 1 95 7 ) [` 1 测定出海萝所含 D N A 为
8 4
.
4m 乏I / 10 0 9 干藻 , R N A 为 76 . gln g / 1 0 0 9 干藻 。
H o n s e l l等 ( 19 8 4 )川检测到海萝含 R 一藻红蛋白。何
洁等 ( 1 9% ) l6J 测得海萝中甘露醇含量为 5 . 80 % (干
藻 ) 。 T ` s u d a 等 ( 19 5 8 ) `, ’ 测出海萝含胆幽醇 。 三宅
( 19 67) lJ 测定出海萝放射性元素铀的含量为
0
.
1 7 X 10
一 6 9 / g 干藻 。 K a n n o 等 ( 19 9 1 ) 17 ]从海萝中
纯化了 5 ’ 一 磷硫腺昔脱氨酶 ( a d e n o s i n e s ’ 一 p h 0 s -
p h o s u l f a t e d e a m i n a t i n g e n z y m e ) 并进行了性质研
究 , 发现此酶可以催化 5 ’ 一磷硫腺昔脱掉 6 一氨基
成为 5 ’ 一磷硫肌昔 。
3 生物活性研究进展
3
.
1 中医研究及民间经验
中医认为海萝味咸 ,性寒 。 有软坚化痰 、 清热消
食 、 祛风除湿功能 。 用于劳热 、 瘦瘤 、 痞积 、 痔疾 、 干
咳痰结及关节酸痛等 l8] 。 民间经验认为 ,海萝性凉 ,
具有退热凉肠凉血等药用价值 , 而且可防治赤痢和
肠热病 ,早有食用历史 。 广东南澳 、饶平等地区间人
们常用之来治痢疾 、 结肠炎 ,疗效显著 。
3
.
2 抑菌活性
日本 K u r ih a r a H 等 ( 19 5 ) 汇9 1研究发现从海萝
干品中通过色谱法分离出的一种物质对产生龋齿
的细菌具抗菌作用 , 并抑制不溶性葡聚糖的生成 。
分析表明这种物质为一些游离脂肪酸的混合物
( F F A
S
)
。 此混合物对变形链球菌具中等的杀菌作
用 , M lc (最低抑菌浓度 )在 25 一 5即 g / m L , 并抑制
变形链球菌由糖基转移酶催化的不溶性葡聚糖的
生成 。 而 日本的 S a e k i Y . 等 ( 1 9 9 6 ) “ o ,研究发现从
海萝中提取 的海萝聚糖能够很强地抑制变形链球
菌在作为实验薄膜的一种附有唾液的经磷灰石
( S 一 H A )表面上的吸附 , 并对已经吸附到这种薄膜
上的能导致龋齿产生的细菌具很强的释放作用 。 对
实验鼠的臼齿上接种的链球菌繁殖最对比中 , 涂有
海萝聚糖的实验组比未涂的实验组明显减少 , 且链
球菌在少、 口腔各部位的携带量前者比后者大为
减少 。
3
.
3 抗炎活性
牛荣丽等 ( 2003) 1 ]采用人白细胞弹性蛋白酶
( h
u
m
a n 卫e u k o e y t e e l a s t a s e , H L E )体外筛选技术对
山东青岛和威海沿海的 39 种海藻样品的甲醇提取
物进行了抗炎活性的筛选 , 结果显示海萝对 H L E
抑制活性为 61 . 7 % , 表明其有较好的抗 H L E 活性
即抗类风湿等炎症疾病活性 。
3
.
4 细胞毒活性及抗肿瘤活性
殷丽明等 ( 19 8 8) ` , 2 ’报道 , 海萝的水提物在体外
具有对 S 一 18 0 肿瘤细胞的直接抑制作用 。 许年军
等 ( 2 00 1 ) l` 3 1对山东沿海 3 9 种海藻的 96个样品采
用高通量方法进行选择性细胞毒筛选 , 结果证明 ,海
萝对人 口腔瘤 K B 细胞和 H T 一 29 细胞具有选择性
抑制活性 。 且提取溶剂不同 , 效果不同。 海萝的酒
精 、 二氯甲烷 、 氯仿提取物对 F B 细胞有一定的选择
性抑制作用 , 乙酸乙醋提取物具有一定的对 H T 一
2 9 细胞的选择性细胞毒活性 。 牛荣丽等 ( 2 00 3) 【川所
进行的研究显示 , 海萝的甲醇提取物对人肺腺癌
A 一 5 4 9具抑制作用 , 抑制率为 78 . 6% 。 许实波等
( 19 8) 15 〕 对海萝藻水提物进行的药理作用研究表
明 , 海萝藻水提物 (简称 G FW ) 0 . 3 、 0 . 6 和 1 . 2 9 / k g
依剂量地延长 N IH 小鼠的缺氧存活时间 ,延长凝血
和止血时间 ,提高血清溶血素水平 ,增加血液淋巴细
胞数 ; 40 m g / k g 明显提高艾氏腹水瘤 ( E A C )鼠的存
活率 , 14 3、 35 7 和 7 14拜g / m L 可抑制体外培养 EA e
细胞的生长 。 G FW 的最大耐受量 > 28 . 8 9 / k g 。
H i r a s e 等 ( 19 7 1 ) 川将海萝的热水提取液加 CP C (十
六烷基氯化毗陡 ) 沉淀 , 加不同浓度 K CI 溶液提
取 。 将 Zm ol / L K CI 级分给大鼠作腹腔内注射 ,用量
为 1 0m g / k g · d 。 s d 后表明对 S a r e om a 一 18 0 肉瘤
的抑制效率达 69% 。 M i z u k o s h i 等 ( 1 9 9 2 ) l“ ]报道 ,
海萝水提物对人体 H L 一 60 的 L 929 细胞和鼠巨噬
细胞杂交瘤 M H 6E l 细胞具抑制作用 。
3
.
5 降血糖活性
黄岩等 ( 1 9 93) 17 1研究了 5种红藻中 R 一 和 r 一
藻红蛋白 ( P E ) 对胰岛素抗体的免疫反应 。 结果显
示 , 这几种海藻的 R 一 和 r 一 P E 对豚鼠抗猪胰岛素
抗体的免疫结合反应都呈阳性 , 说明可能具有与胰
岛素相同的降低血糖的作用 。 其中 , 海萝的 R 一和
r 一 P E 的免疫活性最高 。
3
.
6 安全性
eS k i t
a 等 ( 20() 1 ) l , 8 1 对 海 萝 提 取 物 FE
( F
u k u r o n o r i e x t r a e t
, 主要含有海萝多糖成分 )进行
了亚慢性毒性实验 , 对两种性别的 F 34 4 小鼠给予
不同农度 F E ,持续 9d0 。 结果显示 ,在整个实验的大
部分时间中 , 喂以 1 . 5%和 5 . 0% FE 的小鼠均有采
食量上升的趋势 ,但并不认为是毒性效应 , 因为体重
100 《食品研究与开发》2 004 年 8 月第 25 卷第 4 期
的变化很小 。 在喂以 5 . 0 %F E 的雄性小鼠中其血清
总胆固醇和甘油三醋分别具有显著或不显著地减
少 , 这种变化被认为是摄人 F E 的结果 ,但皆在生理
允许范围内。 实验组在血液学与病理检查中与对照
组 (未喂以 F E ) 没有明显的不利影响和显著的差
别 。 实验结果显示此提取物对实验小鼠无明显有害
作用 。
4 应用与展望
4
.
1 我国的利用状况
早在宋朝 , 就利用从海萝中提取的海萝胶来浆
丝 , 用这种丝纺织优质的丝织品 , 如广东的香云
纱 。 海萝是一种药食两用海藻 , 民间早有食用历
史 。 将海萝用开水冲泡或煮沸 ,汤液润滑爽口 ,清凉
止渴 。 中医认为其味甘咸 , 性寒 , 人肺 、 脾 、 肾三经 ,
具清热消食 、 软坚化痰及凉肠 、 利尿等功效 , 可用于
劳热 、 痰结 、 痞积 、 痔疾等症 。 民间常用海萝来治疗
痢疾 、 结肠炎 。 目前广东南澳县已把海萝经科学方
法加工成 “ 海萝晶 ” 类型的海洋植物保健型固体饮
料产品 。
4
.
2 国外的利用状况
日本厚生省 (健康和福利部门 ) 已批准海萝多
糖提取物作为一种食品增稠剂使用 。 在美国食品与
药物管理局公布的一份在食品中使用的微生物或
微小动植物来源的添加剂的名单中 , 海萝被作为一
种风味增强剂 。 日本 L O T T E 公司与东京齿科大学
合作 , 发现将木糖醇与海萝素 、 第 2 磷酸钙组合起
来 , 可促进牙齿石灰质的再生 。 这个研究小组通过
实验还证实 , 把从海萝中提取的海萝素和第 2磷酸
与木糖醇配合在一起 , 会产生更好的防止蛀牙效
果 。 这家公司已经用这些材料制造出防止蛀牙 、 促
进牙齿石灰质再生的口香糖 。
4
.
3 发展前景
当前各种疑难病症严重威胁着人类的健康和
生存 , 现存的陆生天生药物及化学合成药物的效果
不理想 , 毒副作用较大 , 海洋药用生物资源成为关
注的新热点 。 近年来 , 海洋生物技术的发展加快了
海洋药物研究开发的进程 。 而已有的研究显示 , 海
萝作为新型海洋药物及保健食品具很大潜力 , 有着
广阔的开发利用前景 。
参 考 文 献 :
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T
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收稿日期 : 200今0 42 0