海参中主要生物活性成分研究进展
※专题论述
目品科学
2DJt眦强ⅣD.J歹
掰
海参中主要生物活性成分研究进展
郭盈莹1,丁燕1甜,徐飞飞1,刘宝月1,寇自农2.一,朱靖博1甜
(1.大连工业大学食品学院,辽宁大连
116034:2.大连工业大学植物资源化学与应用研究所,辽宁大连
116034)
116034:
3.大连工业大学实验仪器中心,辽宁大连
摘要:海参作为传统珍贵的食品及名贵的海洋生物,其保健价值由古至今一直为人们所称道。本文对近20年来国内外研究中发现的海参主要活性成分:多糖、海参皂苷、脑苷脂、神经节苷脂的分子结构进行总结,并对其抗肿瘤、抗癌、提高免疫活性、抗菌等生物活性进行综述,为海参资源的合理开发利用提供科学依据。
关键词:海参;分子结构;生物活性
Progressin
Gu0
Research∞MainBio∞tiVeConstitIlents
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Y啦.yin91,DD婚Y纽1工羊,)(UFci.fcil,uUB玲”e1,KoUzi.nong∞,zHUJ咄.b01工木
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116034,ChiIla:
2.InsdtIlteof
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文献标志码:A
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cucⅢnber;moleclll缸s劬lctIlms;biological∽石、ri哆
文章编号:1002—6630(2014)15—0335—10
中图分类号:Ts254.1
doi:10.7506,spl【x1002-663m201415066
海参(sea
cucumber,胁,DfJl“一口刀)属棘皮动物门
物质,而进一步的研究证明其具有提高免疫活性、抗肿瘤、抗癌、抗真菌等生理药理活性。本文将重点对海参中活性物质的结构和其所具有的生物活性进行归纳,为进一步研究海参中天然成分的活性以及开发具有特定功能的新型药物或保健食品提供依据。
1
(Echinode咖ata)海参纲(Holotlluroidea)生物,全世
界共有1200多种,几乎全部生活于海洋,以印度一西太平
洋区种类最多,食用海参大多分布在热带珊瑚礁内n】。
海参以其极高的营养价值,在我国中医发展过程中占有一席之地。早在400年前的明代,
<食物本草》中就记
录海参具有主补元气、滋益五脏六腑虚损的养生功制羽。
清代《本草纲目拾遗》将海参列为补益药物,有“海参性温补,足敌人参,故名海参”,“补肾经,益精髓,消痰涎,摄小便,生血壮阳,治疗溃疡生殖”的记载【3】。《随息居饮食谱》中称其“滋阴、补血、健阳、润燥、调经、养胎、利产。产后、病后衰老,宣同火腿或猪羊肉煨食之”嗍。
近年来,随着人们保健意识的提高,海参的营养保健价值越来越受到关注。大量研究发现,海参中含有多糖、海参皂苷、脑苷脂、神经节苷脂等多种生物活性
收稿日期:2013.1m08
海参多糖
海参多糖是海参体壁的重要功能成分,其含量最高
可占干海参总有机物的3l%。海参的多糖含量及组成等是衡量海参营养价值的重要化学指标。现代药理学研究表明:海参多糖有多种药理活性,包括抗肿瘤、免疫调节、抗凝血与抗血栓形成、降血脂等作用。
1.1
化学结构
海参体壁的多糖主要分为海参硫酸软骨素、海参岩
cucumber
藻聚糖硫酸酯两大类。海参硫酸软骨素(sea
基金项目:辽宁省博士科研启动基金项目(20121097);辽宁省教育厅科学技术研究一般项目(L2012183)作者简介:郭盈莹(1990一),女,硕士研究生,研究方向为天然产物化学。E.mail:hu0657787@163.com
}通信作者:丁燕(1980一),女,讲师,博士,研究方向为天然产物化学与功能性。E-mail:dingyan_515@ho锄Iail.com
朱靖博(1963一),男,教授,博士,研究方向为天然产物化学与功能性。E.mail:zllujingb@sina.com
掰刎t眦奠ⅣD.J岁
良晶科学
※专题论述
chondroitin
sulfate,SC.CHS)是一种带岩藻糖支链的酸
性黏多糖,主要由D.Ⅳ-乙酰氨基半乳糖、D一葡萄糖醛酸、三.岩藻糖组成的分支杂多糖,是海参多糖的重要成分。海参岩藻聚糖硫酸酯(seacucumber囊Jc妯,SC-FUC)是由三.岩藻糖所构成的直链多糖。两种海参多糖的结构均为海参所特有,二者的糖基组成不同,糖链上都有部分羟基发生硫酸酯化。海参多糖存在着硫酸化程度的不一致性、显微结构和分子质量的不均匀性、残基数量的多变性等特点,使海参多糖纯化和结构分析具有复杂性嘲。
到目前为止,对海参多糖的单糖组成进行了初步研究,但由于其结构复杂性和组成多样性,研究还不够深入,只集中在对其生物活性方面的研究。
1.2生物活性
1.2.1
抗肿瘤
近年来,有关海参多糖抗肿瘤的研究取得了积极进展。苏秀榕等嘲对刺参(研fc砒lp淞.,np伽fc“s
Selenka)
粗多糖抗肝癌腹水型肿瘤细胞进行了动物抑瘤实验,刺参粗多糖具有明显的抗肿瘤活性,其抑瘤率为73.56%。吴萍茹等口1对二色桌片参的精蛋白I(glycoproteinofMP甩Jam口,.妇fn据,ce如砣J,I,GPMI.I)及其经蛋白酶水解得到的含糖量较高的糖蛋白Ⅱ(glycoproteinofM彻s口小口,.f口fn船,ce如ns.Ⅱ,GPMI—II)进行了抗肿瘤活性研究。GPMI。lI明显抑制小鼠S180肿瘤细胞的生长,而GPMI—I的抑制作用不明显,GPMI—I可增加荷瘤小鼠脾脏质量,但GPMI.II无此作用,推测GPMI.II具有显著的抑瘤活性。王静凤等喁1连续向小鼠腹腔注射
SC.FUC26
d后,SC—FUC剂量组小鼠的肺转移灶数量
显著减少,血清唾液酸含量、y,谷氨酰转肽酶活力显著降低,肺组织中羟脯氨酸、氨基己糖、糖醛酸的含量显著下降,说明SC.FUC能显著抑制肿瘤细胞在小鼠体内的转移和生长。Collin【91应用鸡胚尿囊膜模型实验发现海参硫酸基多糖具有明显抑制新生血管形成的活性,可以达到阳性对照药(氢化可的松)的效果,强于鲨鱼的6.硫酸软骨素的作用,质量浓度为100g,mL时有效抑制率达到63%。王振立等¨01研究表明:刺参酸性黏多糖能明显抑制小鼠S180细胞及乳腺癌细胞DNA的合成,同时对荷瘤小鼠正常肝细胞DNA的合成具有促进作用。硫酸软骨素(chondroitinsulfate,CS),研究其对几种药物致突变作用的影响,发现5%GP对黄曲霉素B,和3,2一二甲基.4一氨基二酚的抑制率为84%~98%,其中红多糖,对鼻咽癌患者调节T细胞亚群中的T4、T8细胞进行研究,证实花刺参多糖对二者均有明显的诱导和激活作用,细胞数量分别增加44.1%、29.1%,且T4细胞增加较T8细胞高。杨玉红等n31利用化学法建立HGC.27胃癌细胞体外缺氧培养模型,发现SC.FUc具有显著抑制HGC一27细胞增殖的活性(72、96h的IC,。值分别为170、
100
g,mL);可降低肿瘤细胞同基质、血管内皮细胞间
的黏附率,并抑制HGC.27细胞的侵袭和迁移能力,其
72
h的侵袭率、迁移率分别降低了59.73%、67.96%;能
显著抑制体外内皮细胞小管形成能力,并减少体内鸡胚尿囊膜实验新生血管数目,进而SC.FUC具有显著抑制缺氧诱导的HGC.27胃癌细胞转移的能力。
1.2.2
免疫调节
海参多糖能增强机体的细胞免疫力,可改善机体免疫功能低下的状况。黄益丽等n41通过对二色桌片参进行
双酶水解、乙醇沉淀,从干参体内分离得到二色桌片参
多糖.1,其在体外有助于小鼠脾淋巴细胞增殖,使小鼠脾淋巴细胞分泌白细胞介素.2速度加快:在体内能显著使迟发型超敏反应加快,提高脾指数、胸腺指数,具有
显著的免疫增强作用。
1.2.3
抗凝血与抗血栓形成
Nagase等¨”将海参黏多糖降解后观察其防冶凝
血酶诱导的兔血栓形成的能力,发现其抗凝血因子Xa的活性不依赖于AT.Ⅲ肝素辅助因子II。王学峰等¨剐对玉足海参胶囊的临床观察表明它具有抗凝,降低血液黏度的作用。李志广等¨71以细菌脂多糖(1ipopolysaccharide,LPs)诱导人静脉内皮细胞,发现糖胺聚糖(glycosaminoglycan,GAG)能降低受刺激细胞的促凝活性和组织因子的表达及其mRNA的转录,同时增强凝血酶抗原的表达及其mRNA的转录,可能为其抗血栓机理之一。沈卫章等Il引对玉足海参GAG进行抗血栓形成研究,发现玉足海参GAG以浓度和时间依赖的方式促进内皮细胞组织因子通道抑制剂的合成、表达和分泌,低质量浓度的玉足海参GAG(0.1、0.5mg几)延长了血凝块的溶解时间,而高质量浓度GAG(5、
10
mg/L)能够缩短血凝块的溶解时间。王学锋等n卿利用
细胞培养的方法将细菌LPs与内皮细胞进行培养,认为海参糖胺聚糖通过抑制内皮细胞组织因子表达,促进凝血酶调节蛋白表达,降低内皮细胞纤溶酶原激活物抑制
剂.1(plasmillogcn
acdvator
inhibitoI。l,PAI-1)合成、分泌
及PAI-lmRNA转录,发挥抗血栓作用。chensKguo等刚从
海参中分离得到硫酸化的脱氧半乳聚糖如c柚.Ib以及岩藻糖基化的硫酸软骨素fCs.Ib,通过活化促凝血酶原激酶、凝血酶,以及凝血因子Ha和xa的体外抑制实验来测定凝血活性。在体外实验中fucall.Ib表现出良好的抗凝血和抗血栓形成的活性,其抗凝血活性主要是通过增强抗凝血
Moon等Ⅲ1从刺参中提取糖蛋白(glycoprotein,GP)和海参GP为98%、95%,5%CS的抑制率为79%~85%;GP对于单功能烷化剂甲基硝基亚硝基胍、硝基喹啉的抑制率为55%~78%,CS为58%~70%;5%GP对于HT.29入结肠腺癌细胞、AZ.521入胃癌细胞生长抑制率分别为89%~95%、82%~92%。Lory等n刁提取花刺参
※专题论述
食品科宇
酶对凝血酶和Xa的作用实现,而fCS.Ib主要是通过肝素
辅因子II实现。
1.2.4
降血脂
Liu等【2¨对海参中黏多糖降血脂作用的研究表明:
当喂食大鼠含有l%胆固醇和20m班g以下的海参葡萄糖胺聚糖时,总胆固醇、低密度脂蛋白.胆固醇、动脉粥样硬化指数均明显降低,同时高密度脂蛋白显著增加;同样,GAG也阻碍了肝中胆固醇、甘油三酯、磷脂的增
加。因此,海参GAG有可能被用于降低动脉粥样硬化和高脂蛋白血症风险预防方面。LiuXin等口引由蛋白酶水解
法从刺参中得到多糖AJP进行体内抗氧化活性和体内抗高血脂研究,A-JP具有强大的自由基清除活性和还原能力,经过AJP治疗的大鼠血清总胆固醇(totalcholesterol,TC)、甘油三酯(triglyceride,TG)和低密度脂蛋白显著降低,高密度脂蛋白显著增加。这些结果表明,AJ吧可能是治疗高脂血症的一个潜在的天然抗氧化剂。
2
海参皂苷
海参皂苷为海参所特有的一类三萜皂苷,是海参的主
要次生代谢产物,也是其进行防御的化学物质基础。20世
纪40年代中期,Ni鲫i㈤和Y锄anoucIli㈣等分别从阿氏辐
肛参和荡皮海参的体壁中分离到海参毒素holotoxin,被
证实为海参皂苷。之后,大量学者开始对海参皂苷进行研究,并取得了长足进展,仅近20年就发现海参皂苷结构100多个。现代药理活性研究表明海参皂苷具有提高免
疫力、抗肿瘤、抗菌、抗癌等多种生物活性。
2.1
化学结构
海参皂苷结构复杂,其多样性主要体现在苷元环上
的取代基团种类、取代部位以及与之相连糖链的单糖类
型、数量、连接顺序的不同。根据苷元的结构常把海参
皂苷分为海参烷型和非海参烷型两大类,区别在于海参烷型皂苷的苷元具有18(20)内酯环,而非海参烷型皂苷无内酯环或其内酯环位于16(18)位。
2.1.1
海参烷型
近20年来有100多种新的海参皂苷被发现,其中大
部分为海参烷型,苷元主要集中于3种类型。
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图l
第一类海参烷型皂苷分子结构图
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如图1所示,第一类海参烷型海参皂苷苷元上Ⅲ矗甜一甜警
除18位存在有不同碳链外,仅在16位上有取代基,包括互?l垆P,lf口cf口/.r口甜d口f,.打中CucumariosidesAl‘251,
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Al、A2、A3、BI、B2H01,
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图2
第二类海参烷型皂苷分子结构图
※专题论述
目品科学
2014,Ⅶ1.35,N0.15
339
如图2所示,第二类海参烷型皂苷12位上有羟基存在,部分分子的17位上连有羟基,日D,DfJjI“,.f口
f历p口ffe,ls中的1
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PJD,“J
p口f口gonfc“J中自勺PatagonicosidesB、C‘471,上,D,Df.Il“,.f口中的HolothurinsB”B3、B4f48】,日b,D砌“r胁廊scoc砌P理口中的Fu
scocinerosides
A、B、C【491,曰D^口dsc^f口
m口,.mD,.口f口Jaeger中的17.Hydroxyfuscocineroside
B、
25.Hydroxyfuscocineroside
B‘5m,胁砌f^“,f口/hscDc加e,℃口
中的PervicosideC【5¨,日D,D砌“rf口口阳,lfcDkSemDer
中的Arenicolaside
A。5
21,爿cff行叩yg口mf,f口,.fs中的
Miliariside
A、B、E、F【261,PsD,“5
p口f口gDnfc“s中的
PatagonicosideA【531,彳c|Il,fD,lfcevfo,口Pc“spfd口f口中的
Achlioniceosides
Al、A2、A3[541,日D,Df而“,.fag,.如en
Selenka中的Griseaside
A、B【551,.日b,Df|ll“,.fn口xf,og口中
的AxilogpsideH‘261,曰o.Il口dsc^f口m口r,竹D,.af口Jaeger中
的Ma珊oroside
C【56】,舶,口髓甜一口Jc口6阳中的Scabraside
A、Bf5",日o,of^“,.f口一D6f,fs中的Nobiliside
115
81,
彳pDsffc|IlDp“s
f口PD甩fc“J中的Scabraside
D‘5叭,
舶,Df^“,.f以
,P“cDspf,Df口中的Leucospilotaside
A、B、C‘60。6
21,
舶,D砌“r胁刀06f,括中的Nobilisidesla、2a、A、C【睡641、
舶如珐“,.缸(埘c,.D肪P彪)Axiloga中的Axilogoside
A【65】,
PP口凇D甩。砌“,.蛔毋懈班f中的凼.EcllinosideA嘟J,刀iPzenD胁
口以彻嬲Jaeger中的AnallasideD㈣都属于此类结构。
从朋≥,ls口m口厂f口抽把rDe如ns中分离得到Intcrcedensides
C【361,.日a,D肪”一口sc口6,口Jaeger中得至0Scabraside
A【6引,
月跏谢n口缸加6泌中得到腑obih血lesB嗍,以及爪曲叼移移研比椭
中得到的h恤硒sidcD哳1都属于第三类海参烷型皂苷,它们
17位上存在羟基,sc曲I[asideA和M尬豳deD的12位上有羟
基取代,IntercedensidesC、ScabrasideA、Mili撕sideD的16位上有乙酰氧基存在,具体结构见图3。
hh口^_●d∞c册KlK(cIll)2
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-(‘0so』)x¨(2—1)Gk(●一I)x一(3一”M札
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Ⅷ-xyI((●一¨&(3一1)№](2一¨驰(4一1)&
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图3
第三类海参烷型皂苷分子结构
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struct.I懈of岫削咖ryofhol咖e蛐
2。1.2非海参烷型
近年来发现的非海参烷型皂苷较少,根据苷元结构可以划分为3种类型。第一类苷元中有16(18)一内脂
B‘州、Nobilis池II‘581,分别从‰砌触触、只毗胁
环,仅有3个新皂苷Cucumarioside
G2‘691、Philinopgenin
倒硼仞喀诎硫、脚砌如口缸加b如中分离得到,其
B的结构中不含有糖链。A_Ililou㈣、Afiyanmov等Ⅲ1先后从
E甜pP甩把c纪.力懈“妇f,.拓海参中发现Virescenosidcs
o、P、
Q、V、W、X,这6个化合物均在4位上与一个寡糖相连,它们具有相同的一类苷元,寡糖种类以及2、6、7位上取代基的不同导致了分子结构上的差异。从尸切纽c缸口“曲Ⅵ胁中发现的出一PenaustrosideA、B㈣和C“c“m口,.抽ec砌4口细中发现的Disialo一、Trisialo-gangliosidesA、B㈣的苷元属于第三类非海参烷型皂苷元,它们的结构相似,与之相连糖链的单糖组成相同,凼一Penaustroside
A
与Disialo~、Trisialo—g柚91iosidesA、凼.Pen绷s缸osideB与Disialo.、Trisialo—g姐gliosidesB结构区别仅在于后者比前者碳链短,缺少一个C原子。
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靠P哪眦珩吲dcB.C如(CHl)
(OH)CH蜘‘(CHi)CHl
图4
非海参烷型皂苷分子结构
ng.4
Stll雌m瞄of咖址d袖鼬鞠pon妇
2.2
生物活性
海参皂苷化学结构研究上取得的巨大进展,促使大量学者开始关注其药理活性,并进行了一系列的相关实验,发现多种对人体有意义的活性。
2.2.1
免疫调节
Aminin等‘73J41研究发现瓜参皂苷在极低剂量下能促进单核细胞的吞噬作用以及肿瘤坏死因子一a的释放,促进小鼠抗体细胞的生成,说明该类海参皂苷对机体免疫能力具有促进作用。王静风等盯51研究证明了革皮氏海参
刚幼J秀眦强ⅣD.巧
食品科学
※专题论述
中提取的海参皂苷,能显著提高正常小鼠的细胞免疫和非特异性免疫功能,促进其腹腔巨噬细胞的吞噬能力;同时对于免疫功能低下小鼠,革皮氏海参皂苷能显著提高小鼠体液免疫及细胞免疫功能。
2.2.2
抗肿瘤
Tian
Fang等m1对硫酸化皂素PE进行体外和体内的抗
血管生成和抗肿瘤活性的研究,结果表明,PE能抑制人微血管内皮细胞(humanlIlicrovascularendoⅡl“alcells,
HMECs)和人脐静脉内皮细胞(humanumbilical
vein
endothelial
cells,HUvECs)的增殖,诱导内皮细胞的凋
亡,剂量依赖性抑制细胞迁移、HMECs和HuvECs细胞黏附和形成,显示出抗肿瘤细胞的增殖活性。刘治东口71研究了革皮氏海参皂苷抗肿瘤活性、作用机制及其构效关系,发现革皮氏海参皂苷能全面提高机体的抗氧化水
平,抑制肿瘤的生长;三萜皂苷Holothu出A,(HA)、
24.Dehydroechinoside
A(DA)能通过降低MMP.9的表达,降低肿瘤细胞的运动能力、黏附能力、侵袭能力,抑制肿瘤细胞的转移,并通过诱导内皮细胞凋亡,降低肿瘤细胞促血管生长因子的表达,抑制肿瘤血管新生,其中,DA的活性高于HA。尹一恒等盯引研究海参皂苷
Fuscocineroside
A对人脑胶质母细胞瘤U251细胞的生长
抑制作用及机制,结果显示FuscocinerosideA能显著抑制U251细胞的生长,诱导其凋亡,下调s“wf嘲基因的表
达,呈浓度及时间依赖性,而对正常胶质细胞并没有明显抑制作用。樊廷俊等"卅对海参皂苷体内外抑瘤活性和诱导肿瘤细胞凋亡进行了检测,发现大孔树脂柱的70%乙醇洗脱组分以及硅胶柱色谱的部分纯化组分(psc一2、pSC一3)对HeLa宫颈癌细胞、A一549肺癌细胞、SGC一7901胃癌细胞、Bel.7402肝癌细胞均具有显著的抑瘤活性;经过葡聚糖凝胶柱色谱获得的SC.2纯化样品,能抑制HeLa细胞的体外增殖、S180实体瘤的体内生长,说明水溶性海参皂苷Sc一2纯化样品具有显著的抑瘤活性,其机制可能是通过诱导肿瘤细胞凋亡来实现的。张淑瑜等口31应用稻瘟霉生物模型进行活性跟踪筛选分离得到一种新
的三萜皂苷ViolaceusideA,并对其进行细胞毒活性研
究,结果表明其对Bel.7402肝癌细胞株、HL一60白血病细胞株均具有很强的细胞毒性。zhaoQin等H刀还从菲律宾
刺参中得到海参皂苷(凼.EchinosideA,DSEA),研究
其在体外、体内对肿瘤细胞的影响,发现DSEA对肝癌细胞HepG2增殖的抑制能力较强,同时可剂量依赖的抑制细胞黏附、迁移、入侵。ZhaoQin等隋01从菲律宾刺参中分离出两个海参皂苷,研究其抗癌能力,发现HA,、
DHEA抑制HepG2黏附能力显著,并能抑制HepG2细胞迁移和入侵。A1Marzouqi等㈨对FrondosideA影响人类
乳腺癌细胞的存活、迁移、入侵的能力进行了研究,发
现FrondosideA可以降低乳腺癌细胞生存的能力,能剂
量依赖性的影响MDA.MB.23l乳癌细胞的迁移和入侵,
且无明显毒副作用,表明FrondosideA具有作为治疗乳
腺癌药物的潜力。
2.2.3
抗菌
丛日山等隅21从仿刺参中提取分离出一种水溶性海参
皂苷,抑菌实验结果显示该海参皂苷对6株真菌都具有显著的抑制作用,其抑制活性大小依次为裂殖酵母菌、啤酒酵母菌、白色念珠菌、葡萄炭疽原菌、黄瓜枯萎病原菌、黑曲霉。袁文鹏等伟”分离纯化筛选出海参皂苷中SC.1、Sc一2、Sc.3、SC.4这4种样品,其中SC.2、sc一3、sc-4对裂殖酵母菌、白色念珠菌的抗真菌活性显著。YuanWeihua等隅41从图纹白尼参中提取得到6种海参皂苷,对其抗菌活性进行了研究,其中Marmoratoside
A、17a-HydroxyImpatiensideA、ImpatiensideA、Bivi“oside
D对4种菌株表现出了很强的抗菌活性。韩华
等隅51对糙海参皂苷提取物的抗真菌、抗肿瘤活性进行研究,结果发现ScabraSideA、B两种皂苷对7种真菌均表现出很强的抑制活性。waIlgzenglei等惭1从刺参中提取出海参皂苷,经过抑菌实验,发现其在体外对白色念珠菌、热带念珠菌、新型隐球菌、红色毛癣菌、石膏样小孢子菌及曲霉菌有很强的抗真菌的活性。
2.2.4
其他
Hu
xiaoqian等‘盯1对菲律宾刺参中提取的海参皂苷
(saDoninsof
sea
cucumber,SSC)进行了大鼠脂肪肝预
防的活性研究,喂养SSC的大鼠肝脂肪变性和血清TG、TC浓度明显降低,肝脂肪生成酶,如脂肪酸合酶、苹果酸脱氢酶、葡萄糖.6.磷酸脱氢酶的活性也受到抑制。因此认为,SSC可能有助于减轻脂肪肝。李冰等哺引研究了海参皂苷对小鼠骨髓造血机能的促进作用,革皮氏海参总皂苷能明显促进雄性大鼠外周血中白细胞数、血小板数增加,通过刺激肺、脾脏、腹腔巨噬细胞等组织中分泌多种造血生长因子、调整细胞周期、促进细胞有丝分裂、抑制细胞凋亡,促进小鼠骨髓造血功能。
3
脑苷脂
脑苷脂亦称为酰基鞘氨醇己糖苷,是一类广泛存在于菌类、植物类、动物类及海洋生物组织细胞膜中的内源性生物活性物质0891。1876年,Thudichuml901最早指出大脑中存在一种叫脑苷脂类的化合物,后续研究表明,
脑苷脂属鞘脂类(sphingolipids)的一种,由神经酰
胺、糖基两部分组成。近年来海参中己报道的脑苷脂类化合物仅10多种,发现其具有预防脂肪肝、抗肿瘤等生物活性。
3.1
化学结构
脑苷脂是海参中含量最高的鞘脂类化合物,国外
※专题论述
艮晶科学
(aSte血s锄urensis
2DJt眦西ⅣD.J5
算J
对其化学成分的研究较少,国内的相关研究更是刚刚
cerebmsides)能通过诱导S180细胞的
起步。胁,D砌“r妇pewfc纵中的HPC.3.A~HPC.3_J㈨、
Sfic|Ill,p“s.,口po行fc“s的SJC一4、SJC.5‘921和BDJIl口dsc^i口口,g“s中的BAC一4—4∞1是目前有明确结构报道的海参脑苷脂(图5)。
凋亡抑制细胞增殖,在体外和体内通过诱导线粒体介导
细胞凋亡而表现出抗肿瘤活性。
4
神经节苷脂
1942年,KleIlk郾1从牛脑中分离得到一种含有唾液酸的鞘糖脂化合物,将其命名为神经节苷脂(gaIlglioside,
Gls)。神经节苷脂是棘皮动物体内一种重要生物活性成分,其分子中含有一个或多个唾液酸。神经节苷脂与许
0H
黑:捻善溜二瑶蓦
多生物学过程相关,并且在一些中枢神经系统疾病的病理过程中起重要作用。
4.1
化学结构
神经节苷脂是海参中除脑苷脂外发现的另一种
活性较高的鞘脂类化合物,迄今为止,对于海参中神经节苷脂的研究并不深入,文献中已报道的结构仅有
0H
HPC・3・D:m=18.n=7HPC.3.E:m=19m=6}Ⅱ,c-3.F:m=18卫=8}IPC.3_GHPC.3.H
m=19-n=7m=20m=6
Yamada【97-991和Kisa【100—1011等先后在日D,o砌“r缸pPwfc甜、
Holothurinleucospilot口、stichopuschtoronotus、
Ⅲ'c.3一I:m=19m=8m,C.3一Jm=20-n-7
C“c“小口,胁Pc矗砌口幻4种海参中发现HPG.7、HLG.2、HLG.3、SCG.1~3、CEG一3~6、CEG一8、CEG.9这12种神经节苷酯,它们具有6种不同的母核结构。
∥础咯搏
Stnlct.1l惜ofs明棚锄ber∞弛b删des
图5
海参脑苷脂分子结构图
F姆5
3.2
生物活性
Xu
Jie等一41用柱层析法分离得到脑苷脂AMC.2
(acaudinamolpadioidescerebrosides。2),并研究其对大
鼠脂肪肝的影响,发现舢订C.2使大鼠肝中TG、TC水平,
硬脂酰辅酶A去饱和酶(stearoyl.coeIlzyme
Adesatllrase,
SCD)的活性降低,mRNA的表达明显减少,这表明AMC一2能通过抑制SCD活动和脂肪细胞的生物合成来改善大鼠的非酒精性脂肪肝。DuLei等一别研究了海参中脑苷脂的抗肿瘤活性,结果表明:脑苷脂AMC、AAC
RJ
&‰
m
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CE6■已=C。-H-H15
7
3钳2DJt眦强ⅣD.,5
食品科学
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Yongy柚gKw
圈6Hg.6
4.2
海参神经节苷脂的分子结构图
【12】LORYKL,DARAH
Stru咖r荡ofs∞c哪咖b盯掣mg吐吲d姻
【13】
屈渤如砌曲u(J酬叨.№I呦lPr叫Ilct
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NAGAsE
HLG.2、HLG.3、SCG.1、SCG.2、SCG.3进行相应活性实验,证明在有神经生长因子存在时对大鼠嗜铬细胞瘤细胞系有抑制作用,对PC.12细胞具有抑制活性。
5
【15】H,ENJYO儿K,MINAMIIGucHIK.Deploymerized
holothurianglycosmin091ycanwithnoVelanticoagulantactiOns:antithrombin
IⅡandheparincofactorII—independentinhibitor
factorⅧcomplexandheparincofactor
offactorXactivationby
结语
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海参作为棘皮动物中经济价值最大的纲,潜藏着巨大的开发利用空间。海参体内含有多种人体所需的营养
成分,人类对其在养生、保健、治疗上的应用已有很长
【17】
【18】
的历史。在现有理论及技术的基础上,随着海参中生物活性成分研究的逐步深入,海参在新型药物以及功能性保健食品开发方面的应用受到越来越多的关注。到目前为止,多数学者主要针对海参多糖和皂苷的结构以及生物活性进行了深入研究,己通过体内外实验及临床研究
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a
andanticoagulantandantithromboticactiVitiesof
noVelsulfated
cucumber如D5ffc^Dp“s6口讲onof“s【J1.
【2l】
其中对皂苷的研究更为全面。而针对海参中含有的其他成分,以及它们所具有的生理药理活性方面研究尚浅。日后,随着人们保健意识的增强,科研水平的提高,相关研究的深入,海参中所含有的活性成分将更多地为人们所发现,很可能被应用于抗癌、抗肿瘤、抗菌、提高免疫力等新型药物以及功能性保健食品的开发。
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