网站主页 >> 岩藻多糖 >>岩藻多糖

岩藻多糖

我国是海藻生产和消费大国,藻类资源丰富,其中经济藻类有510多种。褐藻是附着生活的海洋低等植物,其中又以海带最为常见。我国的海带养殖面积达4.1万km2,养殖年产量达84万t以上,两者均居世界首位,已形成一个包括良种繁育养殖食品加工藻类化工和生物制品开发的海藻产业,年产值近70亿元。褐藻类海藻含有丰富的多糖成分,来自某些褐藻的多糖早已成为重要的食品或医药原料并被广泛应用,如昆布多糖、琼脂、角叉菜多糖(卡拉胶)和羊栖菜多糖等,已成为重要的食品或医药原料并被广泛应用。除此之外,褐藻中含有丰富的岩藻多糖,又被称为墨角多糖、褐藻糖胶、褐藻多糖硫酸酯等,它是生产褐藻酸盐的副产品,其来源充足,容易提取。它存在于褐藻细胞间组织中,其含量随海藻种类产地季节和藻体的不同部位而变化 岩藻多糖为含有以L-岩藻糖为主和多种单糖残基以及硫酸基的水溶性多糖,具有抗凝血抗肿瘤抗血栓抗病毒等生物学活性。
岩藻多糖又称褐藻糖胶、岩藻多糖硫酸酯,为含有以L-岩藻糖为主和多种单糖残基以及硫酸基的水溶性多糖,存在于所有褐藻中,其结构十分复杂,一方面不同种褐藻的岩藻多糖,化学组成不尽相同,除了主要成分岩藻糖和硫酸酯外,还含有其他单糖(甘露糖半乳糖葡萄糖等)和糖醛酸,有些还具有乙酰基和蛋白质;另一方面不同种褐藻中的岩藻多糖的结构也不相同,并且由不同提取方法得到的岩藻多糖也可能具有不同的结构。
研究表明,岩藻多糖具有广泛的生理生化活性,既有抗病毒、抗凝血和抗血栓作用,还具有抗肿瘤、抗辐射、抗疲劳、抗氧化、降血脂、调节免疫等多种功效,可以开发成为抗衰老保健食品辅料或功能因子应用于食品及保健品等领域。已有研究表明岩藻多糖具有预防幽门螺旋杆菌感染和降低胃癌发病危险性,主要是通过增强胃黏膜的免疫作用而抵抗溃疡形成,在促进胃黏膜细胞更新,改善胃黏膜血液循环及抗氧化等方面作用显著。

结构组成
岩藻多糖的结构十分复杂,一方面不同种褐藻的岩藻多糖,化学组成不尽相同,除了主要成分岩藻糖和硫酸酯外,还含有其他单糖(甘露糖半乳糖葡萄糖等) 和糖醛酸,有些还具有乙酰基和蛋白质;另一方面不同种褐藻中的岩藻多糖的结构也不相同,并且由不同提取方法得到的岩藻多糖也可能具有不同的结构。1993年,Patankar等提出其一般结构:岩藻多糖的核区主要由岩藻糖通过α-(1,3) 糖苷键连接,某些岩藻糖残基的C-4位置被硫酸酯基团取代,同时在这条链上每隔2~3个岩藻糖就会有岩藻糖与这个聚合体相连形成支链,见下图:

岩藻多糖的一般结构
图1为岩藻多糖的一般结构
来源于海胆( Lytechinus variegatus) 的岩藻多糖结构为[3-L-Fuc-2(OSO3) -13-L-Fuc-4(OSO3)-13-L-Fuc-2,4(OSO3)-13--L-Fuc-2(OSO3)-1n。
从海参(Ludwigothurea grisea)中取得的结构[3--LFuc-2,4(OSO3) -13--L-Fuc-13--L-Fuc-2( OSO3) -13--L-Fuc-2( OSO3) -1n。

理化性质
岩藻多糖为乳白色粉末,溶于水,不溶于乙醇、丙酮、氯仿等有机溶剂。盐藻糖胶中带负点的硫酸基团,在酸性条件下可与明胶或胶原中带正电的氨基基团相互作用形成离子键。pH为6.46,呈弱酸性,其旋光度较广[α]D25为115-141。精制的岩藻多糖很易溶于水、生理盐水(0.85%)和各种缓冲液中,可配成3%溶液,具有粘性,与其他黏性物质相混合有膨胀的性质。

生物学活性
1.抗凝血作用
研究表明,从不同海洋褐藻提取的岩藻多糖具有不同程度的抗凝血活性,如Laminariasaccharina,Laminaria digitata,Fucus distichus和Fucus serratus 岩藻多糖表现出高度的抗凝血活性,Fucus evanescens,Fucus spiralis,Ascophyllumnodo- sum和Fucus vesiculosus 的抗凝血活力较前者减半,而Cladosiphonokamuranus,Analipus japonicas 几乎没有抗凝血活性。其抗凝血活性与硫酸酯的位置含量以及岩藻多糖的分子质量有关。
2.抗血栓作用
活体动物实验模型中,岩藻多糖对静脉血栓形成和动脉血栓形成都具有抑制作用,低分子质量岩藻多糖比肝素有更好的抗动脉血栓的能力,可诱导粘附蛋白产生如层粘连蛋白,减少血小板的沉积;并且具有纤溶酶原活性,抑制抗纤溶酶活性蛋白; 同时也有抑制血栓黏着素的功能,减少白细胞与血小板之间的黏附,从而抑制微血栓的形成。
3.抗病毒作用
岩藻多糖可能通过直接抑制病毒复制,增强先天和后天的免疫防御功能来防御HSV病毒的感染;还能能有效的抑制登革热2型病毒( DEN2) 的传染,同时表明岩藻多糖与DEN2颗粒专性结合,并与其包装糖蛋白发生相互作用。岩藻多糖对病毒体没有直接的钝化作用,其抗病毒机制是通过抑制病毒的吸附作用,来抑制病毒合体细胞的形成。
4.抗肿瘤作用
推断岩藻多糖抑制肿瘤的机理是通过:1)阻断纤维接合蛋白的肝素结合区域和细胞结合区域;2)调整整合素5亚基的重组;3)下调粘着斑蛋白的表达来抑制MDA-MB-231细胞与纤维接合蛋白的黏合。
5.抗氧化作用
岩藻多糖具有显著的抗氧化活性,它是一种天然的抗氧化剂,能十分有效地阻止自由基引起的疾病,并且硫酸酯含量越高,抗氧化能力越强。但抗氧化活性不仅与其硫酸酯含量分子质量有关,还与其糖醛酸岩藻糖含量有关。
6.免疫活性
岩藻多糖具有多种免疫活性,主要包括抗补体活性,抗炎症反应和免疫调节作用。
7.其他
岩藻多糖能够增强碱性磷酸酶的活力,提高骨钙素的含量,从而促进成骨细胞的分化成骨蛋白的形成,对骨的形成重塑矿化,具有促进作用;促进脂肪细胞分泌脂蛋白脂肪酶(LPL),同时还能促进LPL 的辅助因子-载脂蛋白C-II的分泌;还能抑制脂肪形成;低分子质量岩藻多糖不仅可以促进内皮细胞血管形成。

制备
1.岩藻多糖制备:岩藻多糖是一种水溶性的多糖,多采用水提法、酸提法或CaCl2 法从褐藻或海带中提取出来。新近报道的提取方法还有超声波提取法和超滤膜提取法等。
水提法:主要是利用岩藻多糖易溶于热水不溶于乙醇等有机溶剂的特点,得到岩藻多糖粗品。
酸提法:利用岩藻多糖溶于稀盐酸的水溶液,而褐藻酸在较低pH值下难以溶解的性质,将岩藻多糖提取出来。
氯化钙法:利用褐藻酸钙不溶于水,而岩藻多糖的钙盐溶于水的性质,往浸提液中加入一定浓度的CaCl2水溶液以沉淀溶出褐藻酸,达到与岩藻多糖分离的目的。
超声波法提取:原理是超声能量可以破碎细胞,在常温状态下,短时间可使多糖物质释放到水溶液中去,不仅减少褐藻胶等杂质溶出,还可以减少高温对糖结构的破坏。
超滤膜法:特点在于用物理的方法浓缩多糖,把多糖中的小分子杂质除去,对多糖进行脱盐分级和浓缩,收率高极少破坏多糖的生物活性,又没有传统有机溶剂法的试剂残留问题。
2.低分子量岩藻多糖制备:目前常用于低分子量岩藻多糖降解的方法包括化学法和酶法。化学法不易控制,并且产物纯化难度大,得率低;而酶解法易控制,产率高,同时岩藻多糖酶来源丰富,可从取食小型褐藻的贝类肝胰腺和海洋微生物中获得。
化学降解法:是指将岩藻多糖配制成水溶液,加入硫酸三氟乙酸盐酸等氧化剂后加热降解得到低分子质量岩藻多糖。具体过程是将岩藻多糖浸于60℃下,2mol/L的硫酸中水解24h,得到平均分子质量大约10000的岩藻多糖;或用0.2mol/L的HCl 配制2%的岩藻多糖溶液,于80℃的水浴锅加热,制备不同酸解时间的低分子质量岩藻多糖。
酶法降解:岩藻多糖常使用岩藻多糖酶催化水解高分子质量岩藻多糖得到低分子质量岩藻多糖,岩藻多糖酶可以从以小型褐藻为食物的贝类肝胰脏中提取,也可以从海洋微生物中获得,从Fucus evanescens 和Chordafilum褐藻中分离得到的Pseudoalteromonas citreaKMM3296和KMM3298菌株,由它们发酵产生的酶在pH值6.5~7.0时能有效的降解岩藻多糖,并且在40~50℃时还能保持较高的活力;利用海洋真菌DendryphiellaarenariaTM94岩藻多糖酶水解海带岩藻多糖,获得了分子质量为8000~50000uL低分子质量岩藻多糖。

安全性
研究表明岩藻多糖可以食用,没有毒害作用。SD小鼠研究显示没有小鼠死亡以及中毒现象,岩藻多糖没有改变体重增加速度和食物、水的摄入量,眼底镜检查、尿分析、血液学、组织病理学的参数都没有明显的改变。志愿者每天口服3g75%的岩藻多糖,持续12d,没有表现出任何副作用和毒性现象。

产品分析
目前国外生产盐藻多糖产品主要有美国和日本。美国在太平洋岛国汤加有一个生产基地,用的是产自太平洋的一种海藻Limu;日本有两个生产基地,原料为日本“昆布”(厚叶解曼藻)和海蕴。国外的产品主要用于饮料、食品、片剂、胶囊等。
国内主要生产和销售岩藻多糖成品,主要作为保健品、药品的原料药和营养强化剂。

【主要参考资料】
http://www.chemicalbook.com/ProductChemicalPropertiesCB4353410.htm
[1] 刘颖等. 岩藻多糖的研究进展.食品与发酵工业.2011,37(6):146-151,155.
[2] 薛山等. 低分子质量岩藻多糖的制备与生物学功能研究. 农产品加工创新版. 2009,6:35-37.
[3] 程仕伟等. 海带岩藻多糖的水提制备及其抗氧化活性研究. 食品科学. 2010,31(6):101-104.
[4] 丁晓平等. 海带中提取岩藻多糖.广州化工.2012,40(16):82-84.
[5] 阮研硕等. 岩藻多糖对急性酒精性胃黏膜损伤的保护作用. 中国食品学报. 2015,15(1):19-24.
[6] 岩藻多糖市场调研报告.

岩藻多糖更多相关信息
岩藻多糖2016/5/6 17:01:07
青岛明月海藻生物健康科技集团有限公司  Gold
西安康诺化工有限公司  Gold
陕西新天域生物科技有限公司  Gold
亿利耐雀生物科技有限公司  Gold
斯百全化学(上海)有限公司  
上海源叶生物科技有限公司  
青岛保税区鲁联国际贸易有限公司  
南京都莱生物技术有限公司  
南京生利德生物科技有限公司  
上海将来实业股份有限公司  
上海石洋化工有限公司  
上海创赛科技有限公司  
湖北巨胜科技有限公司  
上海宝曼生物科技有限公司  
Sigma-Aldrich西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司  
上海昕凯医药科技有限公司  
武汉远成共创科技有限公司  
上海一飞生物科技有限公司  
相关产品信息
灭线磷 葡萄糖 苦参素 盐酸西那卡塞 β-胡萝卜素 环巴胺 黄体酮 依托红霉素 鲑降钙素 氯贝酸铝