海马体内胆甾醇含量的研究与展望

黄国强，曹广萍，钟声平，黄亮华，刘永宏，赵龙岩，张秀国，宋建强，刘海娟，陈瑞芳

（1.广西中医药大学，广西 南宁 530200；2.广西精工海洋科技有限公司，广西 北海 536000；3.广西海洋研究所有限责任公司，广西 北海 536000）

海马（Hippocampus）在动物分类学上隶属于脊索动物门（Chordata），脊椎动物亚门（Vertebrata），辐鳍鱼纲（Actinopterygii），海龙目（Syngnathiformes），海龙科（Syngnathidae），海马属（Hippocampus）。全球分布有海马350 种以上，在我国沿海分布的海马超过20种，其中药用价值较高的有6 个种，分别为克氏海马（H.kelloggi Jordan et Snyder）、刺海马（H.histrix Kaup）、管海马（H.kuda Bleeker）、三斑海马（H.trimaculatus Leach）、日本海马（H.japonicus Kaup）、冠海马（H.coronatus temminck et Schlegel）。

海马被誉为“海洋人参”。《神农本草经》中描述为：性温、味甘、无毒性作用，有强身健体、温补肾阳、消炎消肿、止咳平喘等功效。根据我国历来医学记载及民间用药经验，海马对治疗肾阳虚阳痿、生育困难、遗尿虚喘、腰膝酸软、跌打损伤等有明显疗效，还对肿瘤及神经系统疾病等有一定的治疗作用。由此可见，海马的药用价值很高，在中医上有较高的地位。现代医药学已证明：海马及其产品在补肾壮阳方面具有较高的价值，主要表现为提高机体的性激素水平，改善和提高雄性的性功能。其中胆甾醇是海马药用功效的主要物质基础之一。现对海马体内胆甾醇含量、其饵料胆甾醇及脂肪含量进行综述。

1 海马体内胆甾醇含量

现代药理研究表明，海马甾醇提取物是海马温肾壮阳的物质基础，胆甾醇参与合成的类固醇激素，在精子形成、精液产生和性功能中起着重要的作用，海马胆甾醇含量可为制定海马类药材质量标准提供参考。由此可见，海马的胆甾醇含量与海马作为药材的质量密切相关。管海马（Hippocampus kuda）冻干全粉中胆甾醇的含量高达15.13 mg/g，根据其中人工养殖管海马鲜质量（12.33 g）与冻干质量（3.76 g），换算得到人工养殖管海马的水分含量为69.51%，鲜管海马中胆甾醇含量达到4.613 mg/g。雌性和雄性灰海马（H.erectus）的胆甾醇含量分别为4.32 和4.14 mg/g，而雌性和雄性三斑海马（H.trimaculatus）的胆甾醇含量分别为3.84 和2.85 mg/g，不同等级的大海马（H.kuda）胆甾醇含量为3.77～7.71 mg/g，有较大的变动范围。总体而言，海马的胆甾醇含量为每100 g 285～771 mg。

2 与其他水产动物胆甾醇含量的比较

海水鱼胆甾醇含量高于淡水鱼，海马（灰海马和三斑海马）的胆甾醇含量不仅高于草鱼（Ctenopharyngodon idellus）等淡水鱼和西班牙鲭（Scomberomorus commersonii）等海水鱼，也远高于许多日常消费的多种甲壳类（蟹、虾、龙虾）和贝类（蛤蜊、扇贝和牡蛎），甚至比虎斑乌贼（Sepia pharaoni）等常见头足类除肝脏和卵巢以外的部位含量高。与其他水产品如鱿、对虾、毛蚶、缢蛏、竹蛏、牡蛎、海螺、小银鱼等海产品相比，海马的胆甾醇含量也明显偏高。

3 海马的饵料

在天然海域中，海马的饵料种类较多，主要为小型甲壳动物如桡足类、端足类、真虾等，也包含其他小型底栖动物如线虫类、多毛类幼虫、卤虫、糠虾、磷虾幼体、白虾、鱼类幼体，以及其他浮游动物，其中小型甲壳类浮游动物及甲壳类幼体占绝大部分。养殖中也可以将鲜活或冰冻的各种小型甲壳动物作为饵料，如端足类的梳肢片钩虾（Elasmopus pectenicrus）、钩虾（Eriopisa spp.）、桡足类及其幼体、卤虫及其幼体、经过营养强化的轮虫、枝角类脊尾白虾（Palaemonetes varians）、糠虾（Mysis spp.），也可以投喂人工饲料，但绝大部分都以前述的各种小型浮游甲壳动物作为饵料。

4 海马饵料的胆甾醇含量

尽管海马的主要饵料——小型甲壳动物的生长需要胆甾醇，但其不能合成胆甾醇，主要依靠从饵料中获取胆甾醇和各种甾醇。浮游甲壳动物或鱼类幼体等海马饵料生物的主要饵料，是水体中的浮游植物和有机碎屑，以及少量海洋生物的幼体，人工培育的浮游甲壳动物也主要以各种微藻作为饵料。浮游植物的甾醇含量都较低，但其结构组成较丰富，既含有高等植物常见的甾醇如胆甾醇、谷甾醇、豆甾醇等，也含有一些只在某种微藻或某类微藻中特有的甾醇。整体而言，胆甾醇在除金藻纲外的其他纲微藻中有着广泛的分布，但含量较低，如巴夫藻（Pavlova sp.）干燥藻粉的胆甾醇含量为0.042%（根据含量0.421 mg/g 换算），钝顶螺旋藻（Spirulina platensis）、极大螺旋藻（Spirulina maxima）、盐泽螺旋藻（Spirulina subsalsa）的甾醇类含量只占生物量的0.011%～0.045%，其中37.7%～49.9%是胆甾醇。由于小型甲壳动物的饵料中甾醇类尤其是胆甾醇含量较低，加上其本身不能合成胆甾醇，因此小型甲壳动物体内的甾醇类含量也较低，如镖水蚤（Diuptomus sicilis）甾醇类的含量为0.98～4.07 g/L，太平洋的底栖端足类（Lysianassid amphipod）的甾醇的含量为1.347～2.604 mg/g（干质量）。大型经济甲壳动物如养殖的虾类和蟹类，则需要人为在饲料中添加胆甾醇才能满足其正常生长的需要。

5 海马饵料脂肪含量

胆甾醇是动物质膜的重要成分，可以调节细胞膜的流动性，也是类固醇激素和胆酸盐的前体。海马作为有鳍类，具有在体内利用乙酸和甲羟戊酸合成胆甾醇的能力，甲羟戊酰CoA 还原酶是合成胆甾醇的限速酶。如前所述，海马的主要饵料——小型甲壳动物体内甾醇类，尤其是胆甾醇的含量都很低，但海马体内的胆甾醇含量显然比其他鱼类和多数海洋生物都高。

海马的饵料主要为各种小型甲壳动物及各种海洋动物的幼体，这些生物饵料除含有丰富的各类营养物质外，大多数含有较高的脂肪（表1）。海马饵料的主要类群桡足类体内的脂肪含量非常高，如飞马哲水蚤（Calanus finmarchicus）蚤状幼体C3（桡足幼体3 期）～C5（桡足幼体5 期）阶段的脂肪含量可以达到干质量的6.47%～17.00%，有报道C5 阶段的脂肪含量甚至可以达到干质量的33%～55%；中华哲水蚤（Calanus sinicus）在滞育期也会积累大量的脂肪（13.8%～43.1%），镖水蚤（Diuptomus sicilis）、墨氏胸刺水蚤（Centropages mcmurrichi）、克氏纺锤水蚤（Acartia clausi）等也具有较高的脂肪含量。随纬度提高，海洋浮游桡足类体内的脂肪含量上升，如在热带和温带可超过干质量的15%，而在极地的平均值超过30%，南极附近水域的浮游动物中尖角似哲水蚤（Calanoides acutus）和近缘哲水蚤（Calanus propinquus）的脂肪含量可超过干质量的30%。同一纬度的浮游桡足类脂肪含量也会随水深增加而提高，同时，肉食性的桡足类比杂食性的桡足类可积累更多的脂肪。其他潜在的小型甲壳类饵料的脂肪含量也较高，如太平洋的底栖端足类的脂肪含量可达到干质量的18.6%～44.9%，卤虫无节幼体、强化后的卤虫幼体（Nauplii of Artemia）、短额刺糠虾（Acanthomysis brevirostis）、强壮藻钩虾（Ampithoe valida）的脂肪含量（湿质量）在0.55%～1.36%，中国毛虾（Acetes chinensis）的粗脂肪含量为6.40%，南极磷虾（Euchaeta antarctica）的脂肪含量可超过干质量的30%。尽管海马饵料生物的脂肪含量随饵料种类、发育阶段、分布的纬度等有较大的变动，但整体而言脂肪含量都较高。高脂肪含量的饵料的消化吸收，可能增加了对体内胆甾醇为主的甾醇类物质的需求。

表1 海马饵料生物的脂肪含量（干质量）

鱼类体内的胆甾醇，除了作为动物质膜的组成成分和类固醇激素的前体外，还是合成胆酸盐的前体，而胆酸盐是胆汁酸的主要成分，是胆甾醇代谢过程中产生的一些甾醇类物质，具有较强的表面活性，能通过降低油水两相之间的表面张力来促进脂肪乳化成小滴，增加脂肪和脂肪酶之间的接触面积，加快饵料中脂肪的消化与吸收。胆汁酸的主要生理功能是帮助脂溶性营养物质的消化吸收，高脂肪的摄入，刺激鱼类胆汁酸合成酶基因的表达，在饲料中添加胆甾醇或胆汁酸也能够对鱼类的脂肪代谢产生显著影响。显然，高脂肪含量饵料的消化与吸收，对胆汁中的胆汁酸需求量较大，而胆甾醇是合成胆汁酸的主要原料，这可能是导致海马体内累积大量胆甾醇的主要原因。

6 研究展望

海马体内的高胆甾醇含量可能是其具有较高药用价值的物质基础之一。海马的主要饵料——小型甲壳动物和各种动物幼体中的胆甾醇含量虽然不高，但海马体内的肝肠循环回路，仍旧可以保障摄入体内的饵料来源胆甾醇，能够在体内累积，而且作为有鳍类，海马也具有合成胆甾醇的能力。

海马作为重要药用海洋中药材，天然资源已经衰竭，并成为国家二级重点保护野生动物。其将来的供应只能依靠人工养殖，而养殖产品的质量调控技术是保障中药材质量的关键。胆甾醇含量是海马药用功效的物质基础之一，并可为制定海马类药材质量标准提供参考。因此，查明海马体内胆甾醇的来源与累积机制，并为形成有效的养殖海马胆甾醇含量调控技术提供理论基础，将是海马人工养殖领域的重要研究内容。

6.1 海马体内胆甾醇来源

同位素示踪法，是揭示生物体内和细胞内物质代谢理化过程的有效手段。同时，随着色谱和质谱技术的发展，采用气相色谱-稳定性同位素质谱仪（GC-IRMS），分析生物成分的稳定同位素组成也成为成熟的技术。因此，通过测定天然饵料和海马体内的胆甾醇的碳和氮稳定性同位素比，结合同位素示踪法，能够查明海马胆甾醇中饵料来源和内源合成的比例，揭示海马体内胆甾醇的来源。

6.2 海马体内积累胆甾醇的原因

海马饵料的脂肪含量高，消化时需要较多的胆酸盐进行乳化，可能是海马体内累积大量胆甾醇的原因之一。但由于海马是一类繁殖行为特殊的鱼类，高胆甾醇含量是否是由于其繁殖行为需要大量的类甾醇激素维持而积累，不论是哪方面的原因导致胆甾醇的积累，都需要更多的研究来揭示。

6.3 海马胆甾醇的合成调控机制及生态学调控方法

作为有鳍鱼类，海马可以利用体内乙酸合成胆甾醇，甲羟戊酰CoA 还原酶（HMGCoA 还原酶）是合成过程的限速酶。因此其基因表达水平和酶活性对海马体内胆甾醇的合成与积累，可能起到关键调控作用。温度、盐度、光照周期、光照强度等环境条件以及营养供应，是否会对海马HMGCoA 还原酶基因的表达和酶的活性产生影响，进而影响体内胆甾醇的合成和含量，是建立养殖海马质量调控技术的理论基础。在此基础上建立海马人工养殖产品标准和调控技术，生产出高品质的药材海马，进而实现对海马资源的可持续利用。