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龙须菜活性成分的研究开发进展



全 文 :收稿日期:2010-03-23; 修订日期:2010-06-09
基金项目:国家中医药管理局中医药科研专项课题(No. 06 - 07ZQ14) ;
四川省教育厅重点科研项目(No. 07ZA017)
作者简介:陆崇玉(1986-) ,女(壮族) ,广西南宁人,现为成都中医药大学
硕士研究生,主要从事中药化学研究工作.
* 通讯作者简介:邓 赟(1975-) ,男(汉族) ,四川三台人,现任成都中医
药大学副教授,硕士研究生导师,博士学位,主要从事中药活性成分研究
工作.
龙须菜活性成分的研究开发进展
陆崇玉,邓 赟* ,宋 欣,邱建平
(成都中医药大学,四川 成都 611137)
摘要:文章综述了药食两用海洋藻类龙须菜的活性成分的研究和开发进展,包括龙须菜的化学成分、药理作用及其开发
应用等方面,为其活性成分的研究和开发提供有益思路。
关键词:龙须菜; 活性成分; 化学成分; 药理作用; 开发应用
DOI标识:doi:10. 3969 / j. issn. 1008-0805. 2011. 03. 090
中图分类号:R284. 1 文献标识码:B 文章编号:1008-0805(2011)03-0711-02
龙须菜,又名发菜、海菜、线菜、江蓠、牛毛,为江蓠科江蓠属
植物江蓠 Gracilaria lemaneiformis的藻体,系我国传统药食两用的
海洋藻类植物,原产于我国山东省和辽宁[1],现已将龙须菜从青
岛成功引种到福建省连江县,莆田市秀屿区,霞浦县海区[2],湄
洲湾海区以及广东省汕头市南澳岛等地[3]。此外,日本、美国、
加拿大、南非和委内瑞拉等地也有分布[4]。《本草纲目》记载:
“龙须菜:生东南海边石上。丛生,无枝叶,状如柳根须,长者尺
余,白色,以醋浸食之,和肉蒸食亦佳”,“龙须菜,甘,无毒。治瘿
结热气,利小便”。《漳浦县志》中载:“海菜,生海中沙地,长如
线,色微红”。《本草求原》中载:“龙须菜,祛内热”。本文从龙须
菜的化学成分、药理作用及其活性成分的开发应用等方面进行了
综述,并在此基础上进行展望。
1 龙须菜的化学成分
国内外学者对龙须菜所进行的研究表明其藻体含有多糖类、
氨基酸、蛋白质和酶、脂肪酸类及矿物质等成分。近年来报道的
化学成分如下。
1. 1 多糖类 Haiyan Li等[5]采用光漂白法提取琼脂。张颖等[6]
根据红外光谱分析结果说明龙须菜多糖为硫酸酯多糖。李来好
等[7]采用正交设计法,优化了江蓠高活性膳食纤维的提取工艺
条件,筛选出江蓠碱处理和漂白的最佳工艺条件,提取出江蓠高
活性膳食纤维,其中,膳食纤维干基质量分数达 92. 83%,膨胀力
为 9. 0 ml /g。余杰等[8]用 DEAE -纤维素离子交换柱层析,分离
出 3 个级分,通过分析表明龙须菜多糖主要由 D -半乳糖和 3,6
-内醚 - L -半乳糖组成的含有 β -糖苷键的硫酸多糖,但各级
分 3,6 - 内醚 - L -半乳糖及硫酸基含量相差较大。
1. 2 氨基酸、蛋白质和酶 龙须菜中氨基酸主要有谷氨酸,亮氨
酸,精氨酸和丙氨酸[9]。王广策等[10]以龙须菜为材料,经分离纯
化得到叶绿素 -蛋白质复合物。王广策等[11]用 Phenyl - Sepharose
膨化柱分离纯化藻红蛋白粗提液,得到藻红蛋白。孙雪等[12]将藻
体剪碎后快速加入 0. 8 ml缓冲液[50 mmol /L Gly - NaOH,0. 1(V /
V)的 β -巯基乙醇,pH8. 25],然后在冰浴中研磨成匀浆,转速为
12 000 r /min,离心 20 min,上清液为龙须菜 α -半乳糖苷酶提取
液。Yu S等[13]用聚丙烯酰胺葡聚糖凝胶柱 Sephacryl S - 200 层
析,得到 α -1,4 -葡聚糖酶。李海燕等[14]经 DEAE cellulose 52离
子交换层析,去除了结构多糖及藻胆蛋白,结果酶催化反应稳定,
得到比活力为 2. 8的电泳纯溴过氧化物酶。
1. 3 脂肪酸类 据报道[9]龙须菜中不饱和脂肪酸占总脂肪酸的
61%(主要成分为亚油酸和油酸) ,饱和脂肪酸占 39%(主要成分
为棕榈酸)。梅文莉等[15]将龙须菜的有机酸提取物甲酯化得到 13
个甲基化有机酸,各组分对应的有机酸主要是 C16或 C18的脂肪酸
和邻苯二甲酸类等化合物:棕榈酸、硬脂酸、棕榈油酸、油酸、亚油
酸、十四酸、邻苯二甲酸、8 -十八烯酸、11,14 -十八烯酸、9,11 -
十八烯酸。另外文献还报道了南澳龙须菜中含有牛磺酸[8]。
1. 4 矿物质 据报道[8],龙须菜中含 Fe:174. 0 mg /kg,Zn:76. 8
mg /kg,Cu:8. 9 mg /kg等微量元素。李来好等[7]采用正交设计实
验得出结论:龙须菜膳食纤维中含 Ca:1. 08%,P:0. 068%。
2 龙须菜的药理作用
文献报道龙须菜所含活性成分具有增强机体免疫功能、抗流
感病毒、抗氧化、抗突变、抗肿瘤、抑制癌细胞等作用。陈美珍
等[16]通过实验证明:藻胆蛋白粗提物能有效增强小鼠腹腔巨噬细
胞的吞噬能力,刺激小鼠脾脏和胸腺器官的发育,且能极显著地提
高血红细胞 SOD的活性,降低了 LPO的含量,从而得出龙须菜藻
胆蛋白粗提物具有提高小鼠免疫能力和抗氧化作用这一结论。陈
美珍等[17]用 MTT法研究龙须菜多糖硫酸基含量对其抗病毒活性
的影响。结果表明,不同龙须菜多糖抗流感病毒 H1 - 364 的能力
在一定范围内随硫酸基含量增加而增大,当硫酸基含量在 13%左
右时,其抗病毒的能力最强,而硫酸根含量过高或过低对 H1 - 364
病毒的抑制作用均有所下降。陈美珍等[18]观察小鼠经口服龙须
菜粗多糖对环磷酰胺(CP)诱发的骨髓嗜多染红细胞微核和精子
畸变的抑制作用,以及多糖对 Fenton 体系氧化产生的·OH 和邻
苯三酚自氧化产生的 O -2 ·的清除能力。结果发现龙须菜粗多糖
有显著的抗突变能力且存在着明显的量效关系,同时,其对体外氧
化产生的自由基也有较强清除作用。张永雨等[19]观察了龙须菜
藻红蛋白粗提物对环磷酰胺诱发小鼠染色体突变的抑制作用和对
荷 S180实体瘤的抑瘤作用。试验表明,藻红蛋白粗提物可使环磷
酰胺诱发的小鼠骨髓嗜多染红细胞微核率明显降低,具有显著的
抗突变作用,且呈现一定的剂量效应关系;其对小鼠 St 实体瘤的
抑瘤率为 44%。此外,据文献报道[20]龙须菜所含的棕榈酸、硬脂
酸、棕榈油酸、油酸和亚油酸均具有抗肿瘤活性。梅文莉等[15]用
MTT法检测并证明了龙须菜有机酸提取物对子宫颈癌 HeLa细胞
显示出细胞毒活性,其 IC50 = 6. 5 μg /ml。
3 龙须菜活性成分的开发应用
关于龙须菜活性成分的开发应用报道,以其活性多糖居多。
目前,多以冷水浸提、热水浸提、复合酶法、微波、超声波、超声波
协同热水等方法提取,通过离心、层析等一系列过程得到龙须菜
粗多糖。通常提到的多糖纯品实质上只是一定分子量范围的组
分。想要获得纯度更高的多糖纯品,就需通过分子筛或阴离子交
换柱等进一步纯化。薛志欣等[21]将龙须菜热水提取物,经 DE -
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LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2011 VOL . 22 NO. 3 时珍国医国药 2011 年第 22 卷第 3 期
22和 Sephadex G - 200 柱层析纯化,得到一种含微量硫酸基的琼
胶多糖。潘迎捷等[22]将龙须菜的水浸渍液离心,超滤,通过 DE-
AE - Sepharose Fast Flow离子交换柱层析,用截留分子 8 000 ~
12 000 Da透析袋,蒸馏水透析,冷藏,再经凝胶柱 Sephacryl S500
分离,成品收集浓缩后,用蒸馏水透析 3 ~ 5 d,冷冻干燥收集,得
到一种具有免疫调节作用的龙须菜纯多糖。
隋正红等[23]以龙须菜基因组 DNA 为模板,进行扩增,将获
得的扩增物连入表达载体进行表达,将培养物超声或加热破碎得
到一种重组藻红蛋白,该产品可作为抑癌剂应用于医药工业,也
可作为清除羟基自由基制剂应用于医药、饵料、食品和化妆品工
业。他还发明了一种藻红蛋白 β和 α亚基基因启动子及其制备
方法和应用,应用于红藻和蓝藻细胞特异性的基因载体的构建,
对藻类基因工程的发展和应用有重要意义[24]。
龙须菜含有丰富的蛋白质、脂肪、膳食纤维、矿物质、微量元素
等,其中,膳食纤维是一种天然碱性食品,对清理肺部及肠道毒素、
排除体内垃圾有明显效果。李来好等[25]通过碱处理,软化和调
味,杀菌等处理,把龙须菜加工成香辣型和酸甜型风味食品。林汉
森[26]发明了龙须菜及其加工方法和应用方法,将龙须菜脱腥脱色
后加工成休闲即食食品,提高龙须菜的食品开发利用价值。
4 展望
随着陆地资源的减少和科技水平的提高,以开发海洋资源为
标志的“蓝色革命”正在形成前所未有的浪潮,海洋高盐、高压、
低温、低营养和有限光照的特殊生态环境中的生物资源已成为拓
展天然药用资源的新空间。我国龙须菜资源极为丰富,食用和药
用的历史也很悠久,但对龙须菜的研究和开发却不够深入。目前
龙须菜大部分用作生产琼胶的原料,少部分用作鲍鱼养殖的饲
料,还未有真正意义上的以龙须菜活性成分为主的药品或保健品
出现。龙须菜所具有增强机体免疫功能、抗突变、抗氧化、抗肿瘤
等作用,值得科研工作者进一步深入研究其活性成分的药效、药
理、毒理,从而开发出新的海洋药物。同时龙须菜含有人体所需
的多种营养物质,可以加工成保健食品和相关产品,包括①初加
工食品;②即食食品、海藻饮料、果冻类、浓缩液、海藻酒、海藻醋、
海藻糖果等精深加工食品;③含活性成分和营养成分的保健品;
④食品添加剂。此外,龙须菜所含的大量琼胶在食品、工业、医药
和生物工程中也具有不可取代的地位。龙须菜活性成分的深入
研究有着重要意义,其综合开发具有广阔的前景。
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