郭盈瑩，丁 燕,2,*，徐飛飛，劉寶月，寇自農(nóng)，朱靖博,2,*

（1.大連工業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，遼寧 大連 116034；2.大連工業(yè)大學(xué)植物資源化學(xué)與應(yīng)用研究所，遼寧 大連 1160 34；3.大連工業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器中心，遼寧 大連 116034）

海參中主要生物活性成分研究進(jìn)展

郭盈瑩1，丁 燕1,2,*，徐飛飛1，劉寶月1，寇自農(nóng)2,3，朱靖博1,2,*

（1.大連工業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，遼寧 大連 116034；2.大連工業(yè)大學(xué)植物資源化學(xué)與應(yīng)用研究所，遼寧 大連 1160 34；3.大連工業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器中心，遼寧 大連 116034）

海參作為傳統(tǒng)珍貴的食品及名貴的海洋生物，其保健價(jià)值由古至今一直為人們所稱道。本文對(duì)近20年來(lái)國(guó)內(nèi)外研究中發(fā)現(xiàn)的海參主要活性成分：多糖、海參皂苷、腦苷脂、神經(jīng) 節(jié)苷脂的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行總結(jié)，并對(duì)其抗腫瘤、抗癌、提高免疫活性、抗菌等生物活性 進(jìn)行綜述，為海參資源的合理開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。

海參；分子結(jié)構(gòu)；生物活性

海參（sea cucumber，Holothurian）屬棘皮動(dòng)物門（Echinodermata）海參綱（Holothuroidea）生物，全世界共有1 200多種，幾乎全部生活于海洋，以印度-西太平洋區(qū)種類最多，食用海參大多分布在熱帶珊瑚礁內(nèi)[1]。

海參以其極高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，在我國(guó)中醫(yī)發(fā)展過(guò)程中占有一席之地。早在400年前的明代，《食物本草》中就記錄海參具有主補(bǔ)元?dú)?、滋益五臟六腑虛損的養(yǎng)生功能[2]。清代《本草綱目拾遺》將海參列為補(bǔ)益藥物，有“海參性溫補(bǔ)，足敵人參，故名海參”，“補(bǔ)腎經(jīng)，益精髓，消痰涎，攝小便，生血壯陽(yáng)，治療潰瘍生殖”的記載[3]?！峨S息居飲食譜》中稱其“滋陰、補(bǔ)血、健陽(yáng)、潤(rùn)燥、調(diào)經(jīng)、養(yǎng)胎、利產(chǎn)。產(chǎn)后、病后衰老，宜同火腿或豬羊肉煨食之”[4]。

近年來(lái)，隨著人們保健意識(shí)的提高，海參的營(yíng)養(yǎng)保健價(jià)值越來(lái)越受到關(guān)注。大量研究發(fā)現(xiàn)，海參中含有多糖、海參皂苷、腦苷脂、神經(jīng)節(jié)苷脂等多種生物活性物質(zhì)，而進(jìn)一步的研究證明其具有提高免疫活性、抗腫瘤、抗癌、抗真菌等生理藥理活性。本文將重點(diǎn)對(duì)海參中活性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和其所具有的生物活性進(jìn)行歸納，為進(jìn)一步研究海參中天然成分的活性以及開發(fā)具有特定功能的新型藥物或保健食品提供依據(jù)。

1 海參多糖

海參多糖是海參體壁的重要功能成分，其含量最高可占干海參總有機(jī)物的31%。海參的多糖含量及組成等是衡量海參營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要化學(xué)指標(biāo)?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明：海參多糖有多種藥理活性，包括抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)、抗凝血與抗血栓形成、降血脂等作用。

1.1 化學(xué)結(jié)構(gòu)

海參體壁的多糖主要分為海參硫酸軟骨素、海參巖藻聚糖硫酸酯兩大類。海參硫酸軟骨素（sea cucumberchondroitin sulfate，SC-CHS）是一種帶巖藻糖支鏈的酸性黏多糖，主要由D-N-乙酰氨基半乳糖、D-葡萄糖醛酸、L-巖藻糖組成的分支雜多糖，是海參多糖的重要成分。海參巖藻聚糖硫酸酯（sea cucumber fucan，SC-FUC）是由L-巖藻糖所構(gòu)成的直鏈多糖。兩種海參多糖的結(jié)構(gòu)均為海參所特有，二者的糖基組成不同，糖鏈上都有部分羥基發(fā)生硫酸酯化。海參多糖存在著硫酸化程度的不一致性、顯微結(jié)構(gòu)和分子質(zhì)量的不均勻性、殘基數(shù)量的多變性等特點(diǎn)，使海參多糖純化和結(jié)構(gòu)分析具有復(fù)雜性[5]。

到目前為止，對(duì)海參多糖的單糖組成進(jìn)行了初步研究，但由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜性和組成多樣性，研究還不夠深入，只集中在對(duì)其生物活性方面的研究。

1.2 生物活性

1.2.1 抗腫瘤

近年來(lái)，有關(guān)海參多糖抗腫瘤的研究取得了積極進(jìn)展。蘇秀榕等[6]對(duì)刺參（Stichopus japonicus Selenka）粗多糖抗肝癌腹水型腫瘤細(xì)胞進(jìn)行了動(dòng)物抑瘤實(shí)驗(yàn)，刺參粗多糖具有明顯的抗腫瘤活性，其抑瘤率為73.56%。吳萍茹等[7]對(duì)二色桌片參的精蛋白Ⅰ（glycoprotein of Mensamaria intercedens-Ⅰ，GPMI-Ⅰ）及其經(jīng)蛋白酶水解得到的含糖量較高的糖蛋白Ⅱ（glycoprotein of Mensamaria intercedens-Ⅱ，GPMI-Ⅱ）進(jìn)行了抗腫瘤活性研究。GPMI-Ⅱ明顯抑制小鼠S180腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)，而GPMI-Ⅰ的抑制作用不明顯，GPMI-Ⅰ可增加荷瘤小鼠脾臟質(zhì)量，但GPMI-Ⅱ無(wú)此作用，推測(cè)GPMI-Ⅱ具有顯著的抑瘤活性。王靜鳳等[8]連續(xù)向小鼠腹腔注射SC-FUC 26 d后，SC-FUC劑量組小鼠的肺轉(zhuǎn)移灶數(shù)量顯著減少，血清唾液酸含量、γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶活力顯著降低，肺組織中羥脯氨酸、氨基己糖、糖醛酸的含量顯著下降，說(shuō)明SC-FUC能顯著抑制腫瘤細(xì)胞在小鼠體內(nèi)的轉(zhuǎn)移和生長(zhǎng)。Collin[9]應(yīng)用雞胚尿囊膜模型實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)海參硫酸基多糖具有明顯抑制新生血管形成 的活性，可以達(dá)到陽(yáng)性對(duì)照藥（氫化可的松）的效果，強(qiáng)于鯊魚的6-硫酸軟骨素的作用，質(zhì)量濃度為100 g/mL時(shí)有效抑制率達(dá)到63%。王振立等[10]研究表明：刺參酸性黏多糖能明顯抑制小鼠S180細(xì)胞及乳腺癌細(xì)胞DNA的合成，同時(shí)對(duì)荷瘤小鼠正常肝細(xì)胞DNA的合成具有促進(jìn)作用。Moon等[11]從刺參中提取糖蛋白（glycoprotein，GP）和硫酸軟骨素（chondroitin sulfate，CS），研究其對(duì)幾種藥物致突變作用的影響，發(fā)現(xiàn)5% GP對(duì)黃曲霉素B1和3,2-二甲基-4-氨基二酚的抑制率為84%～98%，其中紅海參GP為98%、95%，5% CS的抑制率為79%～85%；GP對(duì)于單功能烷 化劑甲基硝基亞硝基胍、硝基喹啉的抑制率為55%～78%，CS為58%～70%；5% GP對(duì)于HT-29人結(jié)腸腺癌細(xì)胞、AZ-521人胃癌細(xì)胞生長(zhǎng)抑制率分別為89%～95%、82%～92%。Lory等[12]提取花刺參多糖，對(duì)鼻咽癌患者調(diào)節(jié)T細(xì)胞亞群中的T4、T8細(xì)胞進(jìn)行研究，證實(shí)花刺參多糖對(duì)二者均有明顯的誘導(dǎo)和激活作用，細(xì)胞數(shù)量分別增加44.1%、29.1%，且T4細(xì)胞增加較T8細(xì)胞高。楊玉紅等[13]利用化學(xué)法建立HGC-27胃癌細(xì)胞體外缺氧培養(yǎng)模型，發(fā)現(xiàn)SC-FUC具有顯著抑制HGC-27細(xì)胞增殖的活性（72、96 h的IC50值分別為170、100 g/mL）；可降低腫瘤細(xì)胞同基質(zhì)、血管內(nèi)皮細(xì)胞間的黏附率，并抑制HGC-27細(xì)胞的侵襲和遷移能力，其72 h的侵襲率、遷移率分別降低了59.73%、67.96%；能顯著抑制體外內(nèi)皮細(xì)胞小管形成能力，并減少體內(nèi)雞胚尿囊膜實(shí)驗(yàn)新生血管數(shù)目，進(jìn)而SC-FUC具有顯著抑制缺氧誘導(dǎo)的HGC-27胃癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移的能力。

1.2.2 免疫調(diào)節(jié)

海參多糖能增強(qiáng)機(jī)體的細(xì)胞免疫力，可改善機(jī)體免疫功能低下的狀況。黃益麗等[14]通過(guò)對(duì)二色桌片參進(jìn)行雙酶水解、乙醇沉淀，從干參體內(nèi)分離得到二色桌片參多糖-1，其在體外有助于小鼠脾淋巴細(xì)胞增殖，使小鼠脾淋巴細(xì)胞分泌白細(xì)胞介素-2速度加快；在體內(nèi)能顯著使遲發(fā)型超敏反應(yīng)加快，提高脾指數(shù)、胸腺指數(shù)，具有顯著的免疫增強(qiáng)作用。

1.2.3 抗凝血與抗血栓形成

Nagase等[15]將海參黏多糖降解后觀察其防冶凝血酶誘導(dǎo)的兔血栓形成的能力，發(fā)現(xiàn)其抗凝血因子X(jué)a的活性不依賴于AT-Ⅲ肝素輔助因子Ⅱ。王學(xué)峰等[16]對(duì)玉足 海參膠囊的臨床觀察表明它具有抗凝，降低血液黏度的作用。李志廣等[17]以細(xì)菌 脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）誘導(dǎo)人靜脈內(nèi)皮細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)糖胺聚糖（glycosaminoglycan，GAG）能降低受刺激細(xì)胞的促凝活性和組織因子的表達(dá)及其mRNA的轉(zhuǎn)錄，同時(shí)增強(qiáng)凝血酶抗原的表達(dá)及其mRNA的轉(zhuǎn)錄，可能為其抗血栓機(jī)理之一。沈衛(wèi)章等[18]對(duì)玉足海參GAG進(jìn)行抗血栓形成研究，發(fā)現(xiàn)玉足 海參GAG以濃度和時(shí)間依賴的方式促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞組織因子通道抑制劑的合成、表達(dá)和分泌，低質(zhì)量濃度的玉足海參GAG（0.1、0.5 mg/L）延長(zhǎng)了血凝塊的溶解時(shí)間，而高質(zhì)量濃度GAG（5、10 mg/L）能夠縮短血凝塊的溶解時(shí)間。王學(xué)鋒等[19]利用細(xì)胞培養(yǎng)的方法將細(xì)菌LPS與內(nèi)皮細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，認(rèn)為海參糖胺聚糖通過(guò)抑制內(nèi)皮細(xì)胞組織因子表達(dá)，促進(jìn)凝血酶調(diào)節(jié)蛋白表達(dá)，降低內(nèi)皮細(xì)胞纖溶酶原激活物抑制劑-1（plasminogen activator inhibitor-1，PAI-l）合成、分泌及PAI-l mRNA轉(zhuǎn)錄，發(fā)揮抗血栓作用。Chen Shiguo等[20]從海參中分離得到硫酸化的脫氧半乳聚糖fucan-Ib以及巖藻糖基化的硫酸軟骨素fCS-Ib，通過(guò)活化促凝血酶原激酶、凝血酶，以及凝血因子Ⅱa和Xa的體外抑制實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定凝血活性。在體外實(shí)驗(yàn)中fucan-Ib表現(xiàn)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過(guò)增強(qiáng)抗凝血酶對(duì)凝血酶和Xa的作用實(shí)現(xiàn)，而fCS-Ib主要是通過(guò)肝素輔因子Ⅱ?qū)崿F(xiàn)。

1.2.4 降血脂

Liu等[21]對(duì)海參中黏多糖降血脂作用的研究表明：當(dāng)喂食大鼠含有1%膽固醇和20 mg/kg以下的海參葡萄糖胺聚糖時(shí)，總膽固醇、低密度脂蛋白-膽固醇、動(dòng)脈粥樣硬化指數(shù)均明顯降低，同時(shí)高密度脂蛋白顯著增加；同樣，GAG也阻礙了肝中膽固醇、甘油三酯、磷脂的增加。因此，海參GAG有可能被用于降低動(dòng)脈粥樣硬化和高脂蛋白血癥風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防方面。Liu Xin等[22]由蛋白酶水解法從刺參中得到多糖AJP進(jìn)行體內(nèi)抗氧化活性和體內(nèi)抗高血脂研究，AJP具有強(qiáng)大的自由基清除活性和還原能力，經(jīng)過(guò)AJP治療的大鼠血清總膽固醇（total cholesterol，TC）、甘油三酯（triglyceride，TG）和低密度脂蛋白顯著降低，高密度脂蛋白顯著增加。這些結(jié)果表明，AJP可能是治療高脂血癥的一個(gè)潛在的天然抗氧化劑。

2 海參皂苷

海參皂苷為海參所特有的一類三萜皂苷，是海參的主要次生代謝產(chǎn)物，也是其進(jìn)行防御的化學(xué)物質(zhì)基礎(chǔ)。20世紀(jì)40年代中期，Nigrelli[23]和Yamanouchi[24]等分別從阿氏輻肛參和蕩 皮海參的體壁中分離到海參毒素holotoxin，被證實(shí)為海參皂苷。之后，大量學(xué)者開始對(duì)海參皂苷進(jìn)行研究，并取得了長(zhǎng)足進(jìn)展，僅近20年就發(fā)現(xiàn)海參皂苷結(jié)構(gòu)100多個(gè)?，F(xiàn)代藥理活性研究表明海參皂苷具有提高免疫力、抗腫瘤、抗菌、抗癌等多種生物活性。

2.1 化學(xué)結(jié)構(gòu)

海參皂苷結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其多樣性主 要體現(xiàn)在苷元環(huán)上的取代基團(tuán)種類、取代部位以及與之相連糖鏈的單糖類型、數(shù)量、連接順序的不同。根據(jù)苷元的結(jié)構(gòu)常把海參皂苷分為海參烷型和非海參烷型兩大類，區(qū)別在于海參烷型皂苷的苷元具有18（20）內(nèi)酯環(huán)，而非海參烷型皂苷無(wú)內(nèi)酯環(huán)或其內(nèi)酯環(huán)位于16（18）位。

2.1.1 海參烷型

近20年來(lái)有100多種新的海參皂苷被發(fā)現(xiàn)，其中大部分為海參烷型，苷元主要集中于3種類型。

圖1 第一類海參烷型皂苷分子結(jié)構(gòu)圖Fig.1 Structures of the first category of holostane saponins

如圖1所示，第一類海參烷型海參皂苷苷元上除18位存在有不同碳鏈外，僅在16位上有取代基，包括Eupentacta fraudatrix中CucumariosidesHolothuria Axiloga中Axilogpside G[26]，Pentacta quadrangulasis中Philinopgenin A、B[27]，Mensamaria intercedens中Intercedenol A、B[28]，Pseudocolochirus violaceus中Violaceuside A、B[29]，Synallactes nozawai中Synallactosides A1、A2、B1、B2、C[30]，Pseudostichopus trachus中Pseudostichoposide B[31]，Stichopus parvimensis中Parvimosides A、B[32]，Pentacta quadrangulari中Philinopside A[33]，Cucumar ia okhotensis中Okhotoside A1-1、A2-1[34]，Cucumaria frondosa Gunnerus中Frondoside A6[35]，Pentacta quadrangularis中Pentactasides B、C[26]，Mensamaria interoedens中IntercedensidesA、B、C[36]， Australostichopus mollis中Mollisosides A、B1、Stichopus variegatus中Variegatuside A、B[38]，Staurocucuis liouvillei中Liouvillosides A、B[39]，Staurocucumis liouviellei中Liouvillosides A1、A2、A3、B1、，Pentacta australis中ds-Penaustroside C、D[42]，Cucumaria echinata中Disialo-，Trisialo-gangliosides C、D[43]，Colochirus anceps中Colochiroside A[44]，Staurocucumis liouvillei中 Liouvillosides A4、Cucumaria okhotensis中Okhotosides

圖2 第二類海參烷型皂苷分子結(jié)構(gòu)圖Fig.2 Structures of the second category of holostane saponins

如圖2所示，第二類海參烷型皂苷12位上有羥基存在，部分分子的17位上連有羥基，Holothuria impatiens中的17-Dehydroxyholothurin A[46]，Psolus patagonicus中的Patagonicosides B、C[47]，Holothuria中的Holothurins B2、B3、B4[48]，Holothuria fuscocinerea中的Fuscocinerosides A、B、C[49]，Bohadschia marmorata Jaeger中的17-Hydroxyfuscocineroside B、25-Hydroxyfuscocineroside B[50]，Holothuria fuscocinerea中的Pervicoside C[51]，Holothuria aren icola Semper中的Arenicolaside A[52]，Actinopyga miliaris中的Miliariside A、B、E、F[26]，Psolus patagonicus中的Patagonicoside A[53]，Achlionice violaecuspidata中的Achlioniceosides A1、A2、A3[54]，Holothuria grisea Selenka中的Griseaside A、B[55]，Holothuria axiloga中的Axilogpside H[26]，Bohadschia marmorata Jaeger中的Marmoroside C[56]，Holothuria scabra中的Scabraside A、B[57]，Holothuria nobilis中的Nobiliside I[58]，Apostichopus japonicus中的Scabraside D[59]，Holothuria leucospilota中的Leucospilotaside A、B、C[60-62]，Holothuria nobilis中的Nobilisides1a、2a、A、C[63-64]、Holothuria（Microthele）Axiloga中的Axilogoside A[65]，Pearsonothuria graeffei中的ds-Echinoside A[66]，Thelenota ananas Jaeger中的Ananaside D[67]都屬于此類結(jié)構(gòu)。

從Mensamaria interoedens中分離得到Intercedensides C[36]，Holothuria scabra Jaeger中得到Scabraside A[68]，Holothuria nobilis中得到Nobilisides B[64]，以及Actinopyga miliaris中得到的Miliariside D[26]都屬于第三類海參烷型皂苷，它們17位上存在羥基，Scabraside A和Miliariside D的12位上有羥基取代，Intercedensides C、Scabraside A、Miliariside D的16位上有乙酰氧基存在，具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3。

圖3 第三類海參烷型皂苷分子結(jié)構(gòu)Fig.3 Structures of the third category of holostane saponins

2.1.2 非海參烷型

近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的非海參烷型皂苷較少，根據(jù)苷元結(jié)構(gòu)可以劃分為3種類型。第一類苷元中有16（18）-內(nèi)脂環(huán)，僅有3個(gè)新皂苷Cucumarioside G2[69]、Philinopgenin B[54]、Nobiliside Ⅱ[58]，分別從Cucumaria fraudatrix、Pentacta quadrangulasis、Holothuria nobilis中分離得到，其中Philinopgenin B的結(jié)構(gòu)中不含有糖鏈。Auilou[70]、Afiyatullov等[71]先后從Eupentacta fraudatrix海參中發(fā)現(xiàn)Virescenosides O、P、Q、V、W、X，這6個(gè)化合物均在4位上與一個(gè)寡糖相連，它們具有相同的一類苷元，寡糖種類以及2、6、7位上取代基的不同導(dǎo)致了分子結(jié)構(gòu)上的差異。從Pentacta australis中發(fā)現(xiàn)的ds-Penaustroside A、B[42]和Cucumaria echinata中發(fā)現(xiàn)的Disialo-、Trisialo-gangliosides A、B[72]的苷元屬于第三類非海參烷型皂苷元，它們的結(jié)構(gòu)相似，與之相連糖鏈的單糖組成相同，ds-Penaustroside A與Disialo-、Trisialo-gangliosides A、ds-Penaustroside B與Disialo-、Trisialo-gangliosides B結(jié)構(gòu)區(qū)別僅在于后者比前者碳鏈短，缺少一個(gè)C原子。

圖4 非海參烷型皂苷分子結(jié)構(gòu)Fig.4 Structures of nonhol ostane saponins

2.2 生物活性

海參皂苷化學(xué)結(jié)構(gòu)研究上取得的巨大進(jìn)展，促使大量學(xué)者開始關(guān)注其藥理活性，并進(jìn)行了一系列的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)多種對(duì)人體有意義的活性。

2.2.1 免疫調(diào)節(jié)

Aminin等[73-74]研究發(fā)現(xiàn)瓜參皂苷在極低劑量下能促進(jìn)單核細(xì)胞的吞噬作用以及腫瘤壞死因子-α的釋放，促進(jìn)小鼠抗體細(xì)胞的生成，說(shuō)明該類海參皂苷對(duì)機(jī)體免疫能力具有促進(jìn)作用。王靜鳳等[75]研究證明了革皮氏海參中提取的海參皂苷，能顯著提高正常小鼠的細(xì)胞免疫和非特異性免疫功能，促進(jìn)其腹腔巨噬細(xì)胞的吞噬能力；同時(shí)對(duì)于免疫功能低下小鼠，革皮氏海參皂苷能顯著提高小鼠體液免疫及細(xì)胞免疫功能。

2.2.2 抗腫瘤

Tian Fang等[76]對(duì)硫酸化皂素PE進(jìn)行體外和體內(nèi)的抗血管生成和抗腫瘤活性的研究，結(jié)果表明，PE能抑制人微血管內(nèi)皮細(xì)胞（human microvascular endothelial cells，HMECs）和人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞（human umbilical vein endothelial cells，HUVECs)的增殖，誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞的凋亡，劑量依賴性抑制細(xì)胞遷移、HMECs和HUVECs細(xì)胞黏附和形成，顯示出抗腫瘤細(xì)胞的增殖活性。劉治東[77]研究了革皮氏海參皂苷抗腫瘤活性、作用機(jī)制及其構(gòu)效關(guān)系，發(fā)現(xiàn)革皮氏海參皂苷能全面提高機(jī)體的抗氧化水平，抑制腫瘤的生長(zhǎng)；三萜皂苷Holothurin A1（HA）、24-Dehydroechinoside A（DA）能通過(guò)降低MMP-9的表達(dá)，降低腫瘤細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)能力、黏附能力、侵襲能力，抑制腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移，并通過(guò)誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞凋亡，降低腫瘤細(xì)胞促血管生長(zhǎng)因子的表達(dá)，抑制腫瘤血管新生，其中，DA的活性高于HA。尹一恒等[78]研究海參皂苷Fuscocineroside A對(duì)人腦膠質(zhì)母細(xì)胞瘤U251細(xì)胞的生長(zhǎng)抑制作用及機(jī)制，結(jié)果顯示Fuscocineroside A能顯著抑制U251細(xì)胞的生長(zhǎng)，誘導(dǎo)其凋亡，下調(diào)survivin基因的表達(dá)，呈濃度及時(shí)間依賴性，而對(duì)正常膠質(zhì)細(xì)胞并沒(méi)有明顯抑制作用。樊廷俊等[79]對(duì)海參皂苷體內(nèi)外抑瘤活性和誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡進(jìn)行了檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)大孔樹脂柱的70%乙醇洗 脫組分以及硅膠柱色譜的部分純化組分（pSC-2、pSC-3）對(duì)HeLa宮頸癌細(xì)胞、A-549肺癌細(xì)胞、SGC-7901胃癌細(xì)胞、Bel-7402肝癌細(xì)胞均具有顯著的抑瘤活性；經(jīng)過(guò)葡聚糖凝膠柱色譜獲得的SC-2純化樣品，能抑制HeLa細(xì)胞的體外增殖、S180實(shí)體瘤的體內(nèi)生長(zhǎng)，說(shuō)明水溶性海參皂苷SC-2純化樣品具有顯著的抑瘤活性，其機(jī)制可能是通過(guò)誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡來(lái)實(shí)現(xiàn)的。張淑瑜等[33]應(yīng)用稻瘟霉生物模型進(jìn)行活性跟蹤篩選分離得到一種新的三萜皂苷Violaceuside A，并對(duì)其進(jìn)行細(xì)胞毒活性研究，結(jié)果表明其對(duì)Bel-7402肝癌細(xì)胞株、HL-60白血病細(xì)胞株均具有很強(qiáng)的細(xì)胞毒性。Zhao Qin等[47]還從菲律賓刺參中得到海參皂苷（ds-Echinoside A，DSEA），研究其在體外、體內(nèi)對(duì)腫瘤細(xì)胞的影響，發(fā)現(xiàn)DSEA對(duì)肝癌細(xì)胞HepG2增殖的抑制能力較強(qiáng)，同時(shí)可劑量依賴的抑制細(xì)胞黏附、遷移、入侵。Zhao Qin等[80]從菲律賓刺參中分離出兩個(gè)海參皂苷，研究其抗癌能力，發(fā)現(xiàn)HA1、DHEA抑制HepG2黏附能力顯著，并能抑制HepG2細(xì)胞遷移和入侵。Al Marzouqi等[81]對(duì)Frondoside A影響人類乳腺癌細(xì)胞的存活、遷移、入侵的能力進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)Frondoside A可以降低乳腺癌細(xì)胞生存的能力，能劑量依賴性的影響MDA-MB-231乳癌細(xì)胞的遷移和入侵，且無(wú)明顯毒副作用，表明Frondoside A具有作為治療乳腺癌藥物的潛力。

2.2.3 抗菌

叢日山等[82]從仿刺參中提取分離出一種水溶性海參皂苷，抑菌實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示該海參皂苷對(duì)6株真菌都具有顯著的抑制作用，其抑制活性大小依次為裂殖酵母菌、啤酒酵母菌、白色念珠菌、葡萄炭疽原菌、黃瓜枯萎病原菌、黑曲霉。袁文鵬等[83]分離純化篩選出海參皂苷中SC-1、SC-2、SC-3、SC-4這4種樣品，其中SC-2、SC-3、SC-4對(duì)裂殖酵母菌、白色念珠菌的抗真菌活性顯著。Yuan Weihua等[84]從圖紋白尼參中提取得到6 種海參皂苷，對(duì)其抗菌活性進(jìn)行了研究，其中Marmoratoside A、17α-Hydroxy Impatienside A、Impatienside A、Bivittoside D對(duì)4種菌株表現(xiàn)出了很強(qiáng)的抗菌活性。韓華等[85]對(duì)糙海參皂苷提取物的抗真菌、抗腫瘤活性進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)Scabraside A、B兩種 皂苷對(duì)7種真菌均表現(xiàn)出很強(qiáng)的抑制活性。Wang Zenglei等[86]從刺參中提取出海參皂苷，經(jīng)過(guò)抑菌實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其在體外對(duì)白色念珠 菌、熱帶念珠菌、新型隱球菌、紅色毛癬菌、石膏樣小孢子菌及曲霉菌有很強(qiáng)的抗真菌的活性。

2.2.4 其他

Hu Xiaoqian等[87]對(duì)菲律賓刺參中提取的海參皂苷（saponins of sea cucumber，SSC）進(jìn)行了大鼠脂肪肝預(yù)防的活性研究，喂養(yǎng)SSC的大鼠肝脂肪變性和血清TG、TC濃度明顯降低，肝脂肪生成酶，如脂肪酸合酶、蘋果酸脫氫酶、葡萄糖-6-磷酸脫氫酶的活性也受到抑制。因此認(rèn)為，SSC可能有助于減輕脂肪肝。李冰等[88]研究了海參皂苷對(duì)小鼠骨髓造血機(jī)能的促進(jìn)作用，革皮氏海參總皂苷能明顯促進(jìn)雄性大鼠外周血中白細(xì)胞數(shù)、血小板數(shù)增加，通過(guò)刺激肺、脾臟、腹腔巨噬細(xì)胞等組織中分泌多種造血生長(zhǎng)因子、調(diào)整細(xì)胞周期、促進(jìn)細(xì)胞有絲分裂、抑制細(xì)胞凋亡，促進(jìn)小鼠骨髓造血功能。

3 腦苷脂

腦苷脂亦稱為?；拾贝技禾擒眨且活悘V泛存在于菌類、植物類、動(dòng)物類及海洋生物組織細(xì)胞膜中的內(nèi)源性生物活性物質(zhì)[89]。1876年，Thudichum[90]最早指出大腦中存在一種叫腦苷脂類的化合物，后續(xù)研究表明，腦苷脂屬鞘脂類（sphingolipids）的一種，由神經(jīng)酰胺、糖基兩部分組成。近年來(lái)海參中已報(bào)道的腦苷脂類化合物僅10多種，發(fā)現(xiàn)其具有預(yù)防脂肪肝、抗腫瘤等生物活性。

3.1 化學(xué)結(jié)構(gòu)

腦苷脂是海參中含量最高的鞘脂類化合物，國(guó)外對(duì)其化學(xué)成分的研究較少，國(guó)內(nèi)的相關(guān)研究更是剛剛起步。Holothuria pervicax中的HPC-3-A～HPC-3-J[91]、Stichopus japonicus的SJC-4、SJC-5[92]和Bohadschia argus中的BAC-4-4[93]是目前有明確結(jié)構(gòu)報(bào)道的海參腦苷脂（圖5）。

圖5 海參腦苷脂分子結(jié)構(gòu)圖Fig.5 Structures of sea cucumber cerebrosides

3.2 生物活性

Xu Jie等[94]用柱層析法分離得到腦苷脂AMC-2（acaudina molpadioides cerebrosides-2），并研究其對(duì)大鼠脂肪肝的影響，發(fā)現(xiàn)AMC-2使大鼠肝中TG、TC水平，硬脂酰輔酶A去飽和酶（stearoyl-coenzyme A desaturase，SCD）的活性降低，mRNA的表達(dá)明顯減少，這表明AMC-2能通過(guò)抑制SCD活動(dòng)和脂肪細(xì)胞的生物合成來(lái)改善大鼠的非酒精性脂肪肝。Du Lei等[95]研究了海參中腦苷脂的抗腫瘤活性，結(jié)果表明：腦苷脂AMC、AAC（asterias amurensis cerebrosides）能通過(guò)誘導(dǎo)S180細(xì)胞的凋亡抑制細(xì)胞增殖，在體外和體內(nèi)通過(guò)誘導(dǎo)線粒體介導(dǎo)細(xì)胞凋亡而表現(xiàn)出抗腫瘤活性。

4 神經(jīng)節(jié)苷脂

1942年，Klenk[96]從牛腦中分離得到一種含有唾液酸的鞘糖脂化合物，將其命名為神經(jīng)節(jié)苷脂（ganglioside，Gls）。神經(jīng)節(jié)苷脂是棘皮動(dòng)物體內(nèi)一種重要生物活性成分，其分子中含有一個(gè)或多個(gè)唾液酸。神經(jīng)節(jié)苷脂與許多生物學(xué)過(guò)程相關(guān)，并且在一些中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的病理過(guò)程中起重要作用。

4.1 化學(xué)結(jié)構(gòu)

神經(jīng)節(jié)苷脂是海參中除腦苷脂外發(fā)現(xiàn)的另一種活性較高的鞘脂類化合物，迄今為止，對(duì)于海參中神經(jīng)節(jié)苷脂的研究并不深入，文獻(xiàn)中已報(bào)道的結(jié)構(gòu)僅有Yamada[97-99]和Kisa[100-101]等先后在Holothuria pervicax、Holothuria leucospilota、Stichopus chloronotus、Cucumaria echinata 4種海參中發(fā)現(xiàn)HPG-7、HLG-2、HLG-3、SCG-1～3、CEG-3～6、CEG-8、CEG-9這12種神經(jīng)節(jié)苷酯，它們具有6種不同的母核結(jié)構(gòu)。

圖6 海參神經(jīng)節(jié)苷脂的分子結(jié)構(gòu)圖Fig.6 Structures of sea cucumber gangliosides

4.2 生物活性

Yamada[97-98]和Kisa[100]等對(duì)獲得的HPG-7、HLG-1、HLG-2、HLG-3、SCG-1、SCG-2、SCG-3進(jìn)行相應(yīng)活性實(shí)驗(yàn)，證明在有神經(jīng)生長(zhǎng)因子存在時(shí)對(duì)大鼠嗜鉻細(xì)胞瘤細(xì)胞系有抑制作用，對(duì)PC-12細(xì)胞具有抑制活性。

5 結(jié) 語(yǔ)

海參作為棘皮動(dòng)物中經(jīng)濟(jì)價(jià)值最大的綱，潛藏著巨大的開發(fā)利用空間。海參體內(nèi)含有多種人體所需的營(yíng)養(yǎng)成分，人類對(duì)其在養(yǎng)生、保健、治療上的應(yīng)用已有很長(zhǎng)的歷史。在現(xiàn)有理論及技術(shù)的基礎(chǔ)上，隨著海參中生物活性成分研究的逐步深入，海參在新型藥物以及功能性保健食品開發(fā)方面的應(yīng)用受到越來(lái)越多的關(guān)注。到目前為止，多數(shù)學(xué)者主要針對(duì)海參多糖和皂苷的結(jié)構(gòu)以及生物活性進(jìn)行了深入研究，已通過(guò)體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)及臨床研究證實(shí)海參多糖與海參皂苷對(duì)人體具有多種重要的功能，其中對(duì)皂苷的研究更為全面。而針對(duì)海參中含有的其他成分，以及它們所具有的生理藥理活性方面研究尚淺。日后，隨著人們保健意識(shí)的增強(qiáng)，科研水平的提高，相關(guān)研究的深入，海參中所含有的活性成分將更多地為人們所發(fā)現(xiàn)，很可能被應(yīng)用于抗癌、抗腫瘤、抗菌、提高免疫力等新型藥物以及功能性保健食品的開發(fā)。

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Progress in Research on Main Bioactive Constituents of Sea Cu cumber

GUO Ying-ying1, DING Yan1,2,*, XU Fei-fei1, LIU Bao-yue1, KOU Zi-nong2,3, ZHU Jing-bo1,2,*
(1. College of Food Science, Dalian Polytechnic University, Dalian 116034, China; 2. Institute of Chemistry and Applications of Plant Resources, Dalian Polytechnic University, Dalian 116034, China; 3. Instrumental Analysis Center, Dalia n Polytechnic University, Dalian 116034, China)

Sea cucumber is a kind of dietary delicacy and is also an important ingredient in Asian traditional medicine s over many centuries. It contains many bioactive components, such as polysaccharide, sea cucumber saponins, cerebroside and ganglioside. Sea cucumber possesses anti-tumor, anti-cancer, immuno-enhancing and antibacterial activities. The objective of this paper is to summarize the molecular structures and biological activities of main bioactive components in sea cucumber and to propose a scientific basis for reasonable application of sea cucumber resources.

sea cucumber; molecular structures; biological activity

TS254.1

A

1002-6630（2014）15-0335-10

10.7506/spkx1002-6630-201415066

2013-10-08

遼寧省博士科研啟動(dòng)基金項(xiàng)目（20121097）；遼寧省教育廳科學(xué)技術(shù)研究一般項(xiàng)目（L2012183）

郭盈瑩（1990—），女，碩士研究生，研究方向?yàn)樘烊划a(chǎn)物化學(xué)。E-mail：huo657787@163.com

*通信作者：丁燕（1980—），女，講師，博士，研究方向?yàn)樘烊划a(chǎn)物化學(xué)與功能性。E-mail：dingyan_515@hotmail.com

朱靖博（1963—），男，教授，博士，研究方向?yàn)樘烊划a(chǎn)物化學(xué)與功能性。E-mail：zhujingb@sina.com