全 文 ：卡拉胶的安全性研究进展
梁爱华
（中国中医科学院 中药研究所，北京 １００７００）
［摘要］　卡拉胶即角叉菜胶（ｃａｒａｇｅｅｎａｎ）是从红藻中萃取的天然多糖植物胶体，被广泛应用于食品工业、化学工业及生
化、医学研究等领域中。近年的研究表明，动物长期经口给予卡拉胶可引起肠黏膜损害或溃疡性结肠炎，导致或促进肿瘤发
生等。因此，有必要组织开展流行病学研究和系统的基础研究，以进一步评估卡拉胶的食用安全性，消除其食用安全性隐患。
［关键词］　卡拉胶；角叉菜胶；安全性；肿瘤
［收稿日期］　２００８０９１３
［基金项目］　国家自然科学基金项目（３９８７０９１０，３９９７０９０２）；国家
重点基础研究发展计划（９７３）项目（Ｇ１９９９０５４４０７，２００６ＣＢ５０４７００）
［通信作者］　梁爱华，研究员，博士生导师；主要研究方向：中药安
全性评价；Ｔｅｌ：（０１０）８４０３５６８３，Ｅｍａｉｌ：ｌｉａｎｇａｉｈｕａ＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ
　　卡拉胶即角叉菜胶（ｃａｒａｇｅｅｎａｎ）是从红藻中萃取的天
然多糖植物胶体，被广泛应用于食品工业、化学工业及生化、
医学研究等领域中。卡拉胶有多种不同的结构类型，因此卡
拉胶有多种，最常见的是 κ卡拉胶、λ卡拉胶，ι卡拉胶等。
不同结构的卡拉胶其性质有所不同。κ卡拉胶有良好的凝
固性，黏度低；但 λ卡拉胶黏度高，且不容易凝固。卡拉
胶带有负电荷，能与一些物质形成络合物［１２］。卡拉胶的这
些性质，使得其在食品工业上具有广泛的用途，已经被许多
国家批准为食品添加剂，被用作凝固剂、黏合剂、稳定剂、乳
化剂、悬浮剂、增稠剂等。此外，卡拉胶还被用于化妆品、杀
虫剂、牙膏、房屋除臭剂、医药等产品中。在医药业被用于溃
疡治疗、矿物油乳化剂以及鱼肝油乳化剂等。然而，它还是
一种常用的致炎剂，在药理学研究中被用来制备炎症模型。
近年来，有人对卡拉胶在食品应用中的安全性产生了质疑。
从已有的研究结果来看，卡拉胶口服可引起肠黏膜的损害和
导致或促进肿瘤发生，注射用药可引起炎症、血栓等病变。
１　卡拉胶致肠损害以及肠肿瘤
有大量的研究显示，卡拉胶可引起肠损害，甚至引起肿
瘤。ＪｏａｎｎｅＫｚｏｎｇ总结了４４项显示了卡拉胶引起小肠损害
的动物研究，这些研究分别采用了豚鼠、大鼠、猴子、小鼠、家
兔以及雪貂等动物品种进行。许多试验是采用置于饮水中
的方式给予动物，有些是掺入饲料中，也有的采用灌胃给予
或十二指肠给予。不同的给予方式，可使卡拉胶的代谢有所
不同，然而，结果显示，这些研究均显示出了卡拉胶有肠损害
作用，豚鼠最易形成溃疡，大鼠最容易形成恶性肿瘤［１］。
卡拉胶引起结肠肿瘤在多项试验中都得到证实［３９］。
Ｗａｋａｂａｙａｓｈｉ报道［３］，大鼠喂饲以含１０％降解的卡拉胶饲料
至少２４个月，有３２％的动物发生了结肠的鳞状细胞癌、腺
癌、腺瘤等肿瘤。大鼠饮用含５％降解卡拉胶的饮水１５个
月，使得１００％的动物发生结肠细胞化生，

可在腹膜后淋
巴结发现有转移的鳞状细胞癌，在肝脏和脾脏中可观察到因
摄入后而染色异常的细胞。其他研究也证明动物食用后，结
肠有息肉样变，以及直肠黏膜呈鳞状上皮化生的病变，其病
变发生率可高达１００％。甚至在停止给予后，结肠和直肠黏
膜的鳞状上皮化生仍然继续进展，有的是在给予含１０％降
解卡拉胶的饲料２，６，９个月停药后至第１８个月剖杀动物时
仍可观察到不可逆性病变。
降解或未降解的卡拉胶还可以增高已知致癌剂的肿瘤
发生率［４６］。在大鼠给予ａｚｏｘｙｍｅｔｈａｎｅ后，再用含２５％未降
解卡拉胶的饲料喂饲１００ｄ，食用卡拉胶的动物比不食用卡
拉胶的动物异常病灶发生率增加了１５％［７］。大鼠每周１次
注射１，２ｄｉｍｅｔｈｙｌｈｙｄｒａｚｉｎｅ，同时喂饲以含６％未降解卡拉胶
的饲料２４周，肿瘤发生率从５０％增高到７０％［８］。大鼠每周
１次注射１，２ｄｉｍｅｔｈｙｌｈｙｄｒａｚｉｎｅ，同时喂饲以含１０％降解卡拉
胶的饲料１５周，小肠肿瘤发生率从２０％增高到５０％，结肠
肿瘤从４５％增高到６０％［９］。有研究显示，卡拉胶可明显增
高结肠细胞的胸腺嘧啶核苷酸酶活性，引起结肠细胞增
殖［１０１１］。
另外，有大量的研究证明，豚鼠、大鼠、猴子、小鼠、家兔
等口服卡拉胶后可引起盲肠和大肠溃疡，降解和未降解的卡
拉胶均可引起这种病变。所引起的病变非常类似人类溃疡
性结肠炎［１２１６］。
早在２０世纪６０年代末就已经发现卡拉胶口服致溃疡
性结肠炎的模型。豚鼠饮用含２％卡拉胶的饮水２０～３０ｄ
就可１００％发生结肠溃疡，其中有７５％的动物的溃疡数 ＞
２００个。而饮水中的卡拉胶浓度为１％时，也有８０％动物发
生结肠溃疡［１７１８］。卡拉胶引起结肠溃疡的作用呈剂量依赖
性和时间依赖性。结肠和直肠黏膜上皮层可观察到巨噬细
胞和多形核白细胞浸润［１９］。
采用正常人结肠上皮细胞、结肠细胞系ＮＣＭ４６０以及大
鼠回肠上皮细胞观察了λ卡拉胶对这些细胞 ＩＬ８的诱生作
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用及其途径。结果显示，卡拉胶在１ｍｇ·Ｌ－１浓度下作用于
细胞１９６ｈ，可诱导白细胞介素８（ＩＬ８）产生和增加 （ＮＦ
κＢ），核因子 κＢ抑制蛋白（ＩκＢα），磷酸化 ＩκＢα以及 Ｂｃｌ１０
活性。结果提示，卡拉胶在人类结肠上皮细胞上可通过 Ｂｃｌ
１０途径诱导ＩＬ８产生［２０］。这一机制可能与卡拉胶引起结
肠病变有关。
鉴于有大量的研究证据，提示在动物上卡拉胶与肠损伤
甚至癌症有相关性，因此卡拉胶作为食品添加剂的使用目前
引起了质疑。
２　卡拉胶致血栓［２１２４］
据文献报道，小鼠、大鼠及豚鼠腹腔注射卡拉胶５～１００
ｍｇ·ｋｇ－１，可诱导尾部和趾端血栓形成及梗塞发生。不同的
卡拉胶活性有所不同。大鼠静脉注射 κ卡拉胶即可引起尾
部梗死，

且 κ卡拉胶不管是采用静脉注射、腹腔注射、肌
肉注射还是皮下注射，均可引起尾部血栓。但采用致死量的
λ卡拉胶仅有微弱短暂的作用。温度对卡拉胶引起尾部血
栓形成有较大的影响，升高尾部温度，可降低血栓发生率，而
降低尾部温度可增高血栓发生率。卡拉胶引起尾部血栓的
发生率在小鼠约为８０％，而大鼠约为７０％。鉴于 κ卡拉胶
卡拉胶注射后引起血栓，有研究者观察了大鼠、小鼠口服 κ
卡拉胶是否引起血栓形成和梗阻，结果表明，κ卡拉胶口服
剂量高达１００ｍｇ·ｋｇ－１也不会引起尾部血栓形成和梗塞。
３　卡拉胶的致炎及其机制研究
在动物足趾的皮下注射卡拉胶，可以引起足趾肿胀，这
种模型一直被当作经典的炎症模型，被用于非甾体抗炎药和
Ｃｏｘ２抑制剂的筛选研究。其引起炎症的特点在多篇文献中
报道，糖皮质激素、消炎痛、保泰松以及阿司匹林均能够抑制
卡拉胶引起的炎症［２５２６］。
给小鼠足趾注射１％的卡拉胶５０μＬ可造成双相反应，
早期炎症反应可持续６ｈ；第２相炎症反应则在７２ｈ达高
峰，９６ｈ后下降。给大鼠注射卡拉胶也可引起类似的炎症反
应。组胺（ｈｉｓｔａｍｉｎｅ）、血清素（ｓｅｒｏｔｏｎｉｎｅ）、缓激肽（ｂｒａｄｙｋｉ
ｎｉｎ）、前列环素（ｐｒｏｓｔａｇｌａｎｄｉｎｓ）以及一氧化氮（ＮＯ）等介质介
入了炎症反应。在注射卡拉胶后６ｈ，足趾匀浆中的髓过氧
化物酶（ＭＰＯ）活性增高，２４ｈ达高峰，随后降低，于４８ｈ时
降至基础水平。而 ＮＯ水平在注射卡拉胶后２ｈ升高达峰
值，以后缓慢下降。相反，前列环素 Ｅ２（ＰＧＥ２）水平增高较
晚，在炎症反应的第２个时相（７２ｈ）达峰值。此外，内皮型
一氧化氮合酶（ｅＮＯＳ）和诱导型一氧化氮合酶（ｉＮＯＳ）以及
环氧酶 ２（Ｃｏｘ２）均在造模后逐渐表达，ｉＮＯＳ从造模后６ｈ
开始表达，Ｃｏｘ２从造模后２４ｈ开始表达，二者均在造模后
７２ｈ表达最高［２７］。
此外，还采用卡拉胶制备小鼠气囊炎症模型，可观察气
囊内的白细胞游走、炎性渗出等炎症反应。在该模型研究中
证明，血液中的 ＩＬ１，ＩＬ６，肿瘤坏死因子（ＴＮＦ，ｓｅｒｕｍ
ａｍｉｌｏｉｄＡ（ＳＡＡ），Ｆｅ＋＋，ＰＧＥ２等均没有变化。在气囊注射
了卡拉胶后７ｄ内，随着时间延长，气囊渗液内的渗液和白
细胞数目增加，ＰＧＥ２也同样增高。ＩＬ６，ＴＮＦ在５～２４ｈ增
高达高峰，但随后很快下降。表明该模型没有诱导全身性的
炎性反应，仅有局部炎症。消炎痛、地塞米松可降低气囊内
的白细胞数目和渗液量以及 ＴＮＦ浓度，抗 ＴＮＦ抗体也能抑
制白细胞数目和渗液量，说明该模型的发病机制与 ＴＮＦ有
关［２８］。
综上所述，卡拉胶具有多方面的活性，在药理学研究中
被用作炎症和血栓模型的工具药。但是，卡拉胶给动物经口
给予未发现其引起血栓，只有在注射（皮下或腹腔注射后才
可能发生血栓，因此其在口服时导致血栓的可能性较小。然
而，有较多的试验已经证明，动物长期口服降解或未降解的
卡拉胶可引起肠黏膜损伤、溃疡性结肠炎和导致肿瘤发生，
这些不良后果是相当严重的。由于卡拉胶目前仍然作为增
稠剂和稳定剂在食品中应用极为广泛，如用于奶制品、布丁、
沙拉酱、果汁等，尤其是它们常常是儿童的主要食品，因此其
安全性必须引起足够的重视。有必要呼吁我国相关部门尽
快组织开展流行病学研究和系统的基础研究，对卡拉胶的食
用安全性进行再评价，以保障食品安全。
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［１２］　ＷａｔＪ，ＭｃｌｅａｎＣ，ＭａｒｃｕｓＲ．Ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｏｆｃａｒａｇｅｅｎａｎｆｏｒｔｈｅ
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ｍａｃｏｌ，１９７９，３１：６４５．
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ｐｈａｓｅｏｆｃａｒａｇｅｅｎａｎｉｎｄｕｃｅｄｃｏｌｏｎｉｃｕｌｃｅｒａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｇｕｉｎｅａｐｉｇ
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ｔｅｒｏｌｏｇｙ，１９７４，６７：４６０．
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ｍａｃｏｌ，１９７９，３１：６４５．
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ｄｕｃｅｄｔｈｒｏｍｂｏｓｉｓｉｎｔｈｅｒａｔａｎｄｍｏｕｓｅａｓａｔｅｓｔｍｏｄｅｌｏｆｓｕｂ
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Ａｄｖａｎｃｅｏｎｓａｆｅｔｙｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｃａｒｒａｇｅｅｎａｎ
ＬＩＡＮＧＡｉｈｕａ
（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｈｉｎｅｓｅＭａｔｅｒｉａＭｅｄｉｃａ，ＣｈｉｎａＡｃａｄｅｍｙｏｆＣｈｉｎｅｓｅＭｅｄｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００７００，Ｃｈｉｎａ）
［Ａｂｓｔｒａｃｔ］　Ｃａｒａｇｅｅｎａｎｉｓａｃｏｌｅｃｔｉｖｅｔｅｒｍｆｏｒｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙａｌｋａｌｉｎｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｆｒｏｍｒｅｄｓｅａｗｅｅｄ（Ｒｈｏｄｏｐｈｙ
ｃａｅ）．Ｄｉｆｅｒｅｎｔｃａｒａｇｅｅｎａｎｓａｒｅｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄａｓｆｏｏｄａｎｄｍｅｄｉｃｉｎａｌｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔｓａｎｄａｐｐｌｉｅｄｉｎｃｈｅｍｉｃａｌａｎｄｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ．
Ｔｈｅｓｔｕｄｉｅｓｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｌｏｎｇｔｅｒｍａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎｏｆｃａｒａｇｅｅｎａｎｉｎｖａｒｉｏｕｓａｎｉｍａｌｓｃａｎｃａｕｓｅｉｎｔｅｓｔｉｎｅｍｕｃｏｕｓｍｅｍ
ｂｒａｎｅｄａｍａｇｅｏｒｕｌｃｅｒｏｕｓｃｏｌｏｎｉｔｉｓ，ａｎｄｐｒｏｄｕｃｅｏｒｐｒｏｍｏｔｅｔｕｍｏｒｇｒｏｗｔｈ．Ｉｔｉｓｎｅｃｅｓｓａｒｙｔｏｐｅｒｆｏｒｍｍｏｒｅｅｐｉｄｅｍｉｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄｅｓｓｅｎｔｉａｌ
ｓｔｕｄｉｅｓｔｏｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｓａｆｅｔｙｏｆＣａｒａｇｅｅｎａｎ
［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］　ｃａｒａｇｅｅｎａｎ；ｓａｆｅｔｙ；ｔｕｍｏｒ
［责任编辑　古云侠］
·４１５·
第３４卷第５期
２００９年３月
　　　　　　 　 　 　 　 　　　　　　 　 　 　 　
Ｖｏｌ．３４，Ｉｓｓｕｅ　５
　Ｍａｒｃｈ，２００９