海参多糖的研究进展

◎ 赵 丽，陈发河

（集美大学食品与生物工程学院，福建 厦门 361021）

海参（holothurians）属棘皮动物门（Echinodermata）海参纲（Holothurioider），是具有悠久历史的海洋无脊椎动物[1]。海参营养丰富，自古以来就是滋补佳品，被奉为“海八珍”之首，有“海中人参”的美誉。海参在我国南方与北方均有分布，北方海参主要分布在山东、辽宁及河北等地，品种较为单一，主要是仿刺参（Apostichopus japonicus），南方海参种类较多，资源丰富，分布在江苏、福建、海南及西沙群岛等地[2]。

多糖是海参体壁的主要成分，目前在海参中主要发现有两种活性多糖：①海参硫酸软骨素。②海参岩藻多糖，又名海参岩藻聚糖硫酸酯，相对分子质量均大于50 kDa[3]。

1 海参多糖的提取工艺

多糖是海参体壁的主要成分，通常与蛋白以非共价结合的方式存在于海参体壁中，提取海参多糖的关键点在于破坏多糖与蛋白的糖肽链，使多糖释放出来。提取海参多糖的方法有热水浸提法、酸水解法、碱水解法、蛋白酶水解法等。热水浸提法可以使多糖中的有效成分不被其他溶剂破坏，但提取率较低。酸水解法易破坏多糖结构，且产生废酸，对环境造成伤害。目前，提取海洋动物多糖比较常用的方法是碱提法以及蛋白酶水解法。碱提法[4]是利用在碱性条件下蛋白与多糖中糖肽键不稳定，该方法虽然提取率较高，但因为肝素、硫酸角质素等含硫酸根的多糖经碱处理后易发生Walden转化或脱硫现象，不适合酸性多糖的提取，且腐蚀性强，对设备要求高，不适合大规模生产。蛋白酶水解法温和易控，催化效率及产品安全性高，是目前提取海参多糖相对较好的方法[5-6]。穆琳[7]以木瓜蛋白酶水解鲜刺参体壁，得到了以岩藻糖、氨基半乳糖以及葡萄糖醛酸为主的纯度较好的刺参多糖。宿玮[8]采用复合酶酶解法制备海地瓜粗多糖，发现在酶解pH7.0、温度51 ℃、底物浓度4.82%、酶底比4.08%、酶解时间12 h时，多糖得率为4.2%。

2 海参多糖的生物活性

2.1 抗肿瘤活性

肿瘤是威胁人类生命健康的重大杀手。众多研究发现，海参多糖具有抑制肿瘤细胞增殖的活性，刘红梅[9]从北极参中提取粗多糖，经sephadex-G50及DEAE-52分离纯化，得到了3种精制多糖，发现精制多糖对人肺癌细胞A549细胞、人胰腺癌细胞PANC-1人乳腺癌细胞MCF-7及人胃癌细胞SGC-7901均有显著抑制作用，且抑制效果优于粗多糖。沈先荣[10]从棘刺锚参中纯化得到纯度较高的PBATF，发现其对Hela细胞，7901胃癌细胞、NCI非小细胞肺癌细胞生长增殖皆有显著的抑制作用，且对皮肤成纤维细胞无明显的影响。Chen[11]发现，岩藻聚糖硫酸酯能通过阻断VEGF信号传导，可显著抗血管生成途径，进而抑制肠癌细胞的增殖。王婷[12]从海参精中分离得到纯化海参精多糖，并研究纯化多糖对人肝癌细胞（HepG2）和人宫颈癌细胞Hela有体外生长抑制作用。

2.2 降血脂活性

蔡彬新[13]从海地瓜中提取粗多糖，经一系类纯化，得到纯度较高海地瓜多糖，建立预防型高血脂动物模型，考察纯化海地瓜多糖对高血脂小鼠的作用，发现海地瓜多糖对高血脂小鼠体重无显著作用，能显著抑制由于高糖脂饮食引起的高血脂症及动脉硬化。Li等[14]从菲律宾刺参中提取得到两种岩藻聚糖硫酸酯，研究其链构象与活性之间的关系，发现硫酸化模式的不同与降血脂活性有较为密切的关系，具有4-O-硫酸根模式的多糖有更高的活性。Wang等[15]人从北大西洋海参中提取多糖，发现岩藻糖通过PI3K/PKB途径抑制血糖的升高。田迎樱[16]采用高糖高脂饲料喂食雄性小鼠，建立了胰岛素抵抗小鼠模型，发现海地瓜岩藻聚糖硫酸酯能明显降低小鼠空腹血糖量，提高肝糖原含量，增加肝脏中己糖激酶及丙酮酸激酶酶活力，降低糖原磷酸化酶及葡萄糖-6-磷酸酶酶活力，抑制糖原合成负调节基因的 mRNA 及磷酸化蛋白的表达。

2.3 抗凝血活性

Ye等[17]制备了海参多糖，并以该多糖为原料制备硫酸化衍生物及羧甲基化衍生物，发现经硫酸化改性的海参多糖具备更高体外抗凝血活性。Dong等[18]从海地瓜及黑乳参中分别分离得到分子量为90.8 kDa及135.8 kDa的岩藻聚糖硫酸酯，并通过抗凝实验研究其抗凝血活性，发现这两种岩藻聚糖硫酸酯都具有较强抗凝血活性，但是黑乳参岩藻聚糖硫酸酯（HOP）比ACP具有更高活性，经研究其活性不同可能是与不同的硫酸盐含量及其岩藻糖残基硫酸模式有关。

2.4 抗氧化活性

随着时代的发展，自由基学说被更多人认可，过量自由基会引发新陈代谢异常，进而导致细胞功能障碍甚至死亡，天然抗氧化剂的开发越来越被人们所重视。Zou等[19]人从海地瓜及黑乳参中提取岩藻糖基化的硫酸软骨素，通过圆二色谱、原子力显微镜及扫描电镜考察多糖结构，并研究两种多糖的抗氧化性，结果发现两种多糖构相稳定，且具有较优清除自由基能力，且呈现剂量关系。Liu[20]从刺参中提取多糖，发现其有抗氧化及抗凝血活性。

2.5 其他活性

海参多糖还具有其他活性，如增强免疫力、抑制炎症、抗病毒等。胡世伟等[21]从海地瓜中提取得到海地瓜岩藻聚糖硫酸酯（Am-FUC），建立胰岛素抵抗小鼠模型，研究（Am-FUC）对胰岛素抵抗小鼠肝脏炎症反应的改善作用及机制，发现Am-FUC能通过抑制JNK和IKKβ/NFκB炎症通路起到改善胰岛素抵抗小鼠肝脏炎症反应的作用。赵美慧[22]发现海地瓜岩藻聚糖硫酸酯可通过AF-κB信号转导通路来抑制慢性低度炎症。

3 展望

目前，海参多糖制备工艺已经较为成熟，分离纯化技术也有了较大的发展，生物活性方面也有所研究，但还存在着不足。一方面，研究目前主要集中在刺身等名贵海参上，对低值海参研究较少。另一方面，对海参多糖的生物活性与其构相的关系研究有所欠缺。这是未来海参多糖应用于医药行业的重点及难点。

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[3]张红玲，韦豪华，李兴太.海参多糖的提取分离与生物活性研究进展[J].食品安全质量检测学报，2017，8（6）：2062-2067.

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