【背景及概述】^[1][2]

巖藻多糖是含有硫酸基團(tuán)的水溶性多糖。巖藻多糖產(chǎn)品為淡黃色粉末，易溶于水，主要存在于褐藻和一些海洋無脊椎動(dòng)物中。Kylin于1913年首次將從褐藻掌狀的海帶中提取的多糖命名為Fucoidin，現(xiàn)在已統(tǒng)一定名為巖藻多糖(Fucoidan)或巖藻聚糖硫酸酯(Sulfated Fucan)。由于來源的不同，提取的巖藻多糖的結(jié)構(gòu)和分子量也會(huì)存在差異， 其中巖藻多糖為含有以 L-巖藻糖為主和多種單糖殘基以及硫酸基的水溶性多糖，具有抗氧化、抗凝血和抗病毒等多種生物活性。近十年來，眾多專家研究巖藻多糖的結(jié)構(gòu)、功能以及兩者之間的關(guān)系。巖藻多糖的提取方法、 低分子量巖藻多糖的制備和其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、 活性及應(yīng)用一直是研究熱點(diǎn)。

【結(jié)構(gòu)】^[2]

隨著褐藻種類的不同，巖藻多糖的結(jié)構(gòu)和組成也不同。墨角藻和泡葉藻來源的巖藻多糖主要含有α（1→3）和α（1→4）硫酸巖藻聚糖，而海帶來源的則主要是α（1→3）硫酸巖藻聚糖。幾種常見典型的褐藻巖藻多糖結(jié)構(gòu)式為：

【生物活性及應(yīng)用】^[1]

值得關(guān)注的是巖藻多糖的抗氧化、抗腫瘤、降血糖、抗病毒等活性?，F(xiàn)如今， 發(fā)現(xiàn)了巖藻多糖更多的生物活性。Wang等研究發(fā)現(xiàn)巖藻多糖在一定程度上可以保護(hù)腎臟。而Benlier等用巖藻多糖治療電傷小鼠實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示巖藻多糖可以抑制電燒傷小鼠引起的組織損傷，減少壞死區(qū)域，水腫和中性粒細(xì)胞的數(shù)量。此外巖藻多糖被發(fā)現(xiàn)在其他方面也有進(jìn)一步研究進(jìn)展。Song等研究發(fā)現(xiàn)低分子量的巖藻多糖可以有效治療順鉑引起的慢性胃腸道疾病。Immanuel 等研究顯示巖藻多糖來補(bǔ)充飲食可以增強(qiáng)先天免疫力和抵抗白斑綜合癥病毒的感染。Kang等研究發(fā)現(xiàn)，在早期使用巖藻多糖治療可以顯著降低由脂多糖( LPS)治療引起的加速缺血性損傷腦梗死面積，起到保護(hù)神經(jīng)的作用。

除了巖藻多糖的藥理作用， 最近有新的研究發(fā)現(xiàn)。Moroney 等發(fā)現(xiàn)巖藻多糖添加到飼料中不會(huì)影響豬的色澤， 可以保持豬肉的新鮮性。但巖藻多糖的添加量與鮮肉的貨架期、質(zhì)量的關(guān)系仍需進(jìn)一研究。此外，陳西英等在對綿羊精液冷凍效果的研究發(fā)現(xiàn)，1.0 mg /mL的海帶多糖在精子活率、 頂體完整率和質(zhì)膜完整性方面表現(xiàn)效果理想，可為綿羊改良增產(chǎn)做貢獻(xiàn)。易靜楠等將巖藻多糖和膠原制備出復(fù)合支架材料，性能測定顯示該支架材料無明顯細(xì)胞毒性，巖藻多糖可以降低材料的降解速度，作為一種新型的組織工程支架材料有望使用在皮膚修復(fù)上，但仍需進(jìn)一步研究?？偠灾陙韼r藻多糖在各個(gè)領(lǐng)域的研究都取得了突破性進(jìn)展，但是在人體臨床應(yīng)用上亟需進(jìn)一步驗(yàn)證，邊緣性研究需要更多實(shí)驗(yàn)來證明其可行性。

【巖藻多糖的提取】^[1]

巖藻多糖是水溶性多糖，故巖藻多糖的提取多用水提、酸提取法，此外超聲波提取法、超濾膜提取法、酶輔助提取法等新型復(fù)合提取法也被深入研究，本節(jié)就巖藻多糖的提取方法進(jìn)行簡單的概括。

1.傳統(tǒng)提取方法

水提法是利用巖藻多糖易溶于熱水、不溶于乙醇等有機(jī)溶劑的特點(diǎn)，分離得到巖藻多糖。Barros等采用熱水提法從紅藻 G.caudata中提取巖藻多糖，以100℃水浴 2 h，乙醇沉淀，巖藻多糖(PGC)得率為32.8% 。Rodríguez-Jasso 等采用水提法從褐藻 F．vesiculosus 在180℃、20 min獲得巖藻多糖，產(chǎn)率為16.5%。該方法作為一種傳統(tǒng)的方法具有成本低、 操作簡單、 耗時(shí)長的特點(diǎn)。與水提法相比，酸提法是利用巖藻多糖能夠溶于稀鹽酸的水溶液， 褐藻酸在較低 pH 值下難以溶解和部分鈉鹽溶于水的性質(zhì)來分離提取巖藻多糖。

Rabanal 等采用酸法從海 藻 D.dichotoma 提取巖藻多糖的產(chǎn)率為7.2%。該方法提取率不高，容易破壞巖藻多糖的結(jié)構(gòu)進(jìn)而影響活性。超聲波法是利用超聲波的能量破碎細(xì)胞，可以在常溫狀態(tài)下，以較短的時(shí)間使巖藻多糖溶出，減少褐藻膠等雜質(zhì)溶出。曲桂燕等響應(yīng)面優(yōu)化超聲法提取巖藻多糖的提取工藝條件為超聲時(shí)間11 min、溫度為 100 ℃、液料比為1:35、時(shí)間2 h。比同樣條件下未超聲巖藻多糖提取率提高了 5.42% ，同時(shí)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)， 超聲作用可以增加粗巖藻多糖提取率、 降低褐藻膠含量而不會(huì)對多糖、 硫酸根含量造成影響。

酶提取法則是利用酶來破壞細(xì)胞壁的骨架結(jié)構(gòu)，促使細(xì)胞內(nèi)的活性成分巖藻多糖的流出，其中纖維素酶作為一種用來破壞細(xì)胞壁的酶被廣泛使用，由于酶的高效性、專一性、反應(yīng)條件溫和、可以提取胞內(nèi)多糖，使得提取具有高效性。張換等選用纖維素酶提取海帶多糖， 并結(jié)合響應(yīng)面法優(yōu)化得出的提取條件是液料比為40，纖維素酶的用量為1.5% ，提取的溫度44 ℃ ，pH 4.0，時(shí)間2 h， 海帶多糖得率高達(dá)(11.62± 0.03) % 。傳統(tǒng)提取方法經(jīng)過早些年實(shí)驗(yàn)的證明，且生產(chǎn)設(shè)備容易制作和調(diào)整及操作步驟相對簡單，為在工業(yè)上大批量生產(chǎn)提供了便利。然而以上方法的效率卻不高，耗時(shí)長等缺點(diǎn)，新型方法的研究應(yīng)運(yùn)而生。

【展望】^[1]

巖藻多糖具有的抗氧化、抗腫瘤等多種生物活性在醫(yī)藥、食品和工業(yè)等方面有著廣泛的應(yīng)用?？v觀近年來研究，巖藻多糖的提取方法、低分子量巖藻多糖的制備和結(jié)構(gòu)分析等研究均與其生物活性有一定關(guān)系，由于生物活性的多樣性，應(yīng)采取怎樣的提取方法、分子量的大小及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與特定的生物活性的關(guān)系還需得到更深入的研究， 為巖藻多糖在未來各方面的應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。從國內(nèi)外的研究可以看出，國外關(guān)于巖藻多糖結(jié)構(gòu)和生物活性及應(yīng)用的研究仍領(lǐng)先于國內(nèi)?？v向系統(tǒng)的研究分析巖藻多糖的提取，低分子量巖藻多糖制備，結(jié)構(gòu)分析將有利于其工業(yè)上發(fā)展，同時(shí)著重研究克服大批量生產(chǎn)的困難也將使得巖藻多糖的應(yīng)用進(jìn)一步擴(kuò)大。

【主要參考資料】

[1]王蕓,張淑平.巖藻多糖制備及結(jié)構(gòu)研究進(jìn)展[J].應(yīng)用化工,2015,44(01):146-149.

[2]王鴻,張甲生,嚴(yán)銀春,李鑫,陳小春,柯松澤,李鈺金.褐藻巖藻多糖生物活性研究進(jìn)展[J].浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2018,46(02):209-215.