張英格, 伍冠一, 陳 曦

石花菜化學(xué)成分與藥理作用研究進(jìn)展

張英格1, 伍冠一2, 陳 曦1

(1. 廣西醫(yī)科大學(xué) 藥學(xué)院, 廣西 南寧 530021; 2. 廣西中醫(yī)藥大學(xué) 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院, 廣西 南寧 530299)

石花菜(), 石花菜科石花菜屬植物, 是一種廣泛分布于我國沿海的可食用紅藻, 具有豐富的營養(yǎng)價值, 是瓊脂的主要來源, 石花菜還有滋陰降火、清熱解毒、化瘀散結(jié)等功效。目前, 國內(nèi)外研究表明石花菜具有降血脂、降血糖、抗腫瘤、抗菌、抗炎等多方面藥理作用, 化學(xué)成分研究還不深入。本文從石花菜的化學(xué)成分、藥理作用與市場應(yīng)用等方面進(jìn)行了歸納總結(jié), 以期為石花菜的進(jìn)一步研究提供理論依據(jù)。

紅藻; 石花菜; 藥理作用; 化學(xué)成分

石花菜(), 別名雞腳菜、海凍菜、紅絲、鳳尾等, 屬紅藻門、真紅藻綱、石花菜目、石花菜科、石花菜屬。石花菜屬約有40多種, 我國石花菜屬植物的種類主要有5種, 除石花菜外, 還有細(xì)毛石花菜()、小石花菜()、大石花菜()、中肋石花菜()[1]。石花菜是生長于暖溫帶海域的紅藻, 為多年生的種, 主要分布于我國黃海、渤海、東海以及朝鮮、韓國、日本等的海域。在我國分布于遼寧、山東、江蘇、浙江、福建、臺灣等沿海地區(qū)(見表1), 生于低潮帶的石沼或水深6~10 m的海底石上, 水流急且清地帶生長良好[2]。

表 1 石花菜屬主要藻類在我國的分布情況

石花菜的藻體直立或匍匐, 軟骨質(zhì), 叢生, 一般高10~20 cm, 有的可達(dá)30 cm, 主枝呈圓柱形至扁平狀, 兩側(cè)羽狀分枝, 分枝上再生小枝, 分枝末端急尖, 基部具假根狀的固著器, 假根無色，藻體形態(tài)見圖1。藻體常為紫紅色, 隨環(huán)境不同可呈深紅色、醬紫色, 在陽光充足海域呈淡黃色[1, 5-6]。石花菜是海中魚類的食物, 也是人們制作涼菜及涼粉的主要原料, 含有大量碳水化合物、蛋白質(zhì)、粗纖維及多種微量元素, 有滋陰降火、潤肺化痰、清熱解毒、化瘀散結(jié)、緩下驅(qū)蛔等功效[7],人們常用石花菜治療矽肺、體癬、甲狀腺腫大、肛門腫痛等疾病[8]。目前, 國內(nèi)外對于石花菜的研究多側(cè)重于其有機(jī)提取物部分藥理作用的研究, 對其化學(xué)成分的研究還不深入。為進(jìn)一步探討石花菜的藥用價值, 為此紅藻的開發(fā)利用提供參考依據(jù), 本文將對于目前石花菜的化學(xué)成分、藥理作用與市場應(yīng)用等方面的研究進(jìn)行綜述。

圖1 石花菜藻體形態(tài)[7]

1 化學(xué)成分研究現(xiàn)狀

海洋藻類具有吸收營養(yǎng)、進(jìn)行光合作用和制造營養(yǎng)物質(zhì)的功能。海洋天然產(chǎn)物蘊含各類不同化學(xué)結(jié)構(gòu)的活性物質(zhì), 包含多糖、氨基酸、蛋白質(zhì)、無機(jī)鹽、皂苷類、甾醇類、生物堿類、萜類、大環(huán)內(nèi)酯類、核苷類等成分, 可用于治療癌癥、心腦血管疾病、肥胖癥、病毒感染等病癥[9-10]。海藻中的生物活性物質(zhì)大致可分為兩類, 一類分子量較小, 主要包括脂類化合物、酚類化合物、萜類化合物、含氮類化合物、微量元素和天然維生素等; 另一類是分子量較大難以被消化吸收的海藻細(xì)胞間黏性多糖[11]。在孫杰等人[12]的研究中, 對石花菜各相提取物進(jìn)行了系統(tǒng)的化學(xué)成分定性檢測, 結(jié)果表明石花菜中可能含有鞣質(zhì)、生物堿、糖類、甾體皂甙、黃酮及其甙類、內(nèi)酯、香豆素及其甙及揮發(fā)油等物質(zhì), 但并未對各類中的具體化學(xué)成分進(jìn)行分析。本文歸納了現(xiàn)有報道的石花菜及其提取物中含有的部分化學(xué)成分及含量。

1.1 多糖類

石花菜具有豐富的營養(yǎng)成分, 主要由纖維多糖復(fù)合物和瓊脂組成。研究表明石花菜中含有75.2%的碳水化合物, 16.6%的葡萄糖, 25.6%的半乳糖以及33%的脫水半乳糖。其中3, 6-脫水半乳糖(AG)為細(xì)胞壁中主要單糖。石花菜瓊脂和纖維中碳水化合物含量分別為91.5%和93.2%。石花菜中的瓊脂為半乳聚糖, 由重復(fù)交替的1, 3-D-半乳糖和1, 4-連接-3, 6-脫水L-半乳糖殘基的瓊脂二糖單元組成。瓊脂酸水解后, 釋放D-半乳糖(Gal)和3, 6-脫水半乳糖(AG)[13]。

石花菜的水提取物以水溶性難消化性多糖為主, 經(jīng)單糖組成分析知石花菜中的單糖主要是86.0%的半乳糖, 其次含少量巖藻糖(8.3%)、甘露糖(1.5%)、葡萄糖醛酸(2.0%)和木糖(1.1%), 而鼠李糖和葡萄糖的含量相對較低(<1%)[14-15]。

1.2 多酚類

研究提示石花菜醇提物含有1 810 μg/mL的多酚類物質(zhì)[16]。還含有0.172%的藻紅蛋白, 0.253%的藻青蛋白[17]以及葉綠素、葉綠素等光合色素[7], 還可能含有類胡蘿卜素類物質(zhì)如β-胡蘿卜素、葉黃素和玉米黃素[16], 但并未說明其具體分離純化方式。

1.3 黃酮類

石花菜除富含植物纖維、瓊脂、多糖等天然生物活性成分之外, 研究人員發(fā)現(xiàn)石花菜的醇提物中含有1 550 μg/mL的黃酮類物質(zhì), 可能與抗肥胖有關(guān)[16], 如天然色素花青素[17]。Yang等人[18]發(fā)現(xiàn)干石花菜中含有4.52 mg/g蘆丁(結(jié)構(gòu)式見圖2)和1.65 mg/g橙皮苷(結(jié)構(gòu)式見圖3), 具有降血脂和降血糖的作用, 但未表明其具體分離方式。

Kim等人[19]從石花菜醇提物中分離出一種葉綠素分解產(chǎn)物脫鎂葉綠酸A (Pheophorbide A, PhA), 化學(xué)式為C35H36N4O5, 結(jié)構(gòu)式見圖4。有報道稱PhA具有抗氧化[20]、抗腫瘤[21]、保肝、降血糖[19]的生理作用。

圖2 蘆丁結(jié)構(gòu)式

圖3 橙皮苷結(jié)構(gòu)式

圖4 脫鎂葉綠酸A的結(jié)構(gòu)式[19]

1.4 其他成分

除以上成分之外, 石花菜還含有豐富的營養(yǎng)成分如粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、氨基酸、灰分、脂肪酸[22-23]。石花菜中總氮含量2.91%, 總氨基酸高達(dá)10%[24], 石花菜游離氨基酸含量為6.84 mg/g, 主要有甘氨酸、絲氨酸、蛋氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、丙氨酸, 以甘氨酸為主(54.93%), 天冬氨酸和丙氨酸含量也較高, 分別為14.85%、11.93%[25]。

石花菜還含有N, N-二甲基?；撬?、維生素、無機(jī)鹽和多種微量元素[26], 其中含豐富維生素如維生素B、維生素C、維生素K、維生素E、維生素D以及維生素A, 其中B族維生素含量較多, 如硫胺素、核黃素、尼克酸[8, 23]。還有多種微量元素如鈣、鐵、鋅、硒、鎂、鈉等[8, 27]。

本文歸納了一些研究中對于石花菜化學(xué)成分的研究情況, 如表2所示。由此可見現(xiàn)今國內(nèi)外對石花菜的化學(xué)成分研究還較為粗略, 對活性單體的報道還相對較少, 有待學(xué)者們的進(jìn)一步系統(tǒng)研究。

2 藥理作用研究現(xiàn)狀

目前, 國內(nèi)外學(xué)者主要對石花菜的降血脂、降血糖、抗腫瘤、抗凝血、抗炎及抗氧化等藥理作用進(jìn)行了研究。其中以降血糖、降血脂及抗氧化的研究最為廣泛。

2.1 降血脂作用

肥胖癥是由遺傳、環(huán)境等多種因素引起的一種常見的慢性代謝疾病, 表現(xiàn)為體內(nèi)儲存的脂肪過度蓄積和體重超重, 我國居民超重和肥胖情況均呈明顯的上升趨勢, 且肥胖癥會增加心臟負(fù)擔(dān), 影響其他臟器的正常功能, 如今肥胖癥已經(jīng)成為全球性的大型慢性疾病。

表2 石花菜部分化學(xué)成分

續(xù)表

注: “—”表示文獻(xiàn)中未表明具體含量

研究表明, 石花菜熱水提取物可通過磷酸化腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK), 上調(diào)過氧化物酶體增殖物激活受體α(PPARα)和解偶聯(lián)蛋白-2(UCP-2)對高脂飼料誘導(dǎo)的肥胖倉鼠的肝臟脂質(zhì)代謝產(chǎn)生下調(diào)作用, 減輕食源性肥胖倉鼠的體重, 下調(diào)倉鼠體內(nèi)瘦素濃度、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)和白細(xì)胞介素-6(IL-6)水平, 血漿和肝臟甘油三酯和總膽固醇水平也降低, 同時提高了脂肪組織脂解率[14]。

Park等人[16]通過Western Blotting檢測脂質(zhì)代謝相關(guān)酶和蛋白的表達(dá)水平, 發(fā)現(xiàn)石花菜醇提物作用的瘦素基因純合突變小鼠(ob/ob)過氧化物酶體增殖物激活受體γ和CCATT/增強(qiáng)子結(jié)合蛋白α水平顯著降低, 并通過調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝因子的表達(dá)水平調(diào)節(jié)血脂, 增加高密度脂蛋白膽固醇水平, 從而降低小鼠的體重。此研究結(jié)果和Kang等人[27]的研究一致, 他們發(fā)現(xiàn)石花菜醇提物使高脂飼料喂養(yǎng)的C57BL/6J肥胖小鼠的激素敏感性脂肪酶、磷酸腺苷活化蛋白激酶以及與脂解相關(guān)的蛋白等脂質(zhì)代謝因子的表達(dá)水平顯著升高, 進(jìn)而降低小鼠體重的增長。

此外, Kang等人[29]發(fā)現(xiàn)高脂飼料喂養(yǎng)的小鼠經(jīng)石花菜70%乙醇提取物治療后血糖和血清胰島素水平降低, 葡萄糖代謝得到改善, 總膽固醇和甘油三酯水平也顯著降低, 脂肪基因的表達(dá)減少。在細(xì)胞層面發(fā)現(xiàn)石花菜70%醇提物在100 mg/mL濃度下降低了脂肪生成標(biāo)志物PPAPγ、C/EBPα和SREBP-1的表達(dá)水平。

長期食用石花菜飼料可減少長期服用高糖飲食大鼠腹膜后脂肪重量。石花菜的攝入減少了肝臟脂質(zhì)的積累, 減低血漿總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、血漿總膽固醇/高密度脂蛋白膽固醇(TC/HDL-C)比值, 增加脂質(zhì)和膽汁酸的排泄以達(dá)到減脂的作用。還可以減輕高脂飲食引發(fā)的大鼠肝臟脂質(zhì)生物合成酶(葡萄糖-6-磷酸酯脫氫酶、乙酰輔酶A羧化酶和脂肪酸合成酶)的增加[30]。

Kim等人[17]發(fā)現(xiàn)石花菜醇提物中含有黃酮和酚類物質(zhì), 此類物質(zhì)可能是抗肥胖作用的活性成分。其增加脂肪細(xì)胞中的脂肪分解生物標(biāo)志物HSL和ATGL酶的蛋白表達(dá), 同時提出石花菜醇提物抗肥胖的作用機(jī)制, 通過激活MAPK信號通路促進(jìn)脂肪細(xì)胞的脂溶活性。

我們知道石花菜中有大量瓊脂成分, 但目前還不清楚石花菜提取物(GAE)的生物活性是否與瓊脂本身有關(guān)。Lee等人[27]的研究表明石花菜對飲食誘導(dǎo)的肥胖型(DIO)C57BL/6J小鼠的抗炎作用與瓊脂無關(guān), 無瓊脂的石花菜醇提物雖不能阻止長期飲食誘導(dǎo)的肥胖癥的發(fā)生, 但能增加飲食誘導(dǎo)的肥胖型C57BL/6J小鼠抗炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生和脂解蛋白的表達(dá)。因此, 除瓊脂之外的石花菜其他成分可能會有改善和緩解肥胖以及炎癥相關(guān)癥狀的作用。

據(jù)報道, 合成的減肥藥會產(chǎn)生一些不必要的副作用, 如胃痛、失眠、便秘和惡心[29]及低血糖[17]。因此, 從天然材料中篩選出一種安全的抗肥胖藥物一直是代謝生理學(xué)領(lǐng)域研究的課題。以上研究表明利用石花菜的天然生物活性成分預(yù)防或治療肥胖癥所產(chǎn)生的副作用是可能的。因此石花菜是一種天然的營養(yǎng)品, 可以防止與肥胖相關(guān)的代謝紊亂。

2.2 降血糖作用

糖尿病是一種因胰島素絕對或相對分泌不足引起的以高血糖為特征的代謝性疾病, 包括1型和2型。1型糖尿病患者在嚴(yán)重高血糖時出現(xiàn)典型的“三多一少”現(xiàn)象, 即多飲、多尿、多食和消瘦, 而2型糖尿病則會出現(xiàn)肥胖的癥狀。糖尿病是我國的一大重病并且是導(dǎo)致失明、腎衰、截肢和心腦血管疾病等并發(fā)癥的重要原因。

Yang等人[18]的研究稱石花菜中的水溶性纖維可以延遲碳水化合物的吸收, 并抑制餐后血糖水平的升高。喂食含有石花菜高脂飲食的大鼠在11周內(nèi), 高血糖水平可降低13%, 膽固醇和甘油三酯排泄量顯著增高, 血脂、附睪旁和腎周脂肪組織減少, 并通過誘導(dǎo)脂解和脂蛋白脂酶活性防止脂肪組織積聚。糖尿病大鼠血漿脂肪細(xì)胞因子也同時降低, 包括腫瘤壞死因子TNF-α、白細(xì)胞介素IL-6和纖溶酶原激活物抑制劑PAI-1, 從而降低糖尿病大鼠慢性炎癥和心血管疾病的風(fēng)險。

糖尿病患者通常使用α-葡萄糖苷酶抑制劑, 如阿卡波糖、米格立醇和伏格立糖, 以干擾碳水化合物消化酶和延遲葡萄糖吸收。然而, 長期服用這些藥物可能會導(dǎo)致不良的副作用, 包括腹痛、腹瀉、腸胃氣脹和結(jié)腸軟便[31]。因此, 研究對α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶具有抑制作用且副作用小的天然化合物勢在必行。有研究表明石花菜中的脫鎂葉綠酸鹽A(PhA)可通過抑制α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶的活性來改善餐后的血糖升高以輔助治療糖尿病[19]。PhA在50 μM時, 對α-淀粉酶的抑制作用強(qiáng)于100 μM阿卡波糖。其化學(xué)結(jié)構(gòu)中的羥基可能與酶的變構(gòu)或活性位點結(jié)合, 從而抑制酶的活性。PhA還顯著降低了血糖反應(yīng)曲線的AUC值。因此推測PhA有助于餐后高血糖與糖尿病并發(fā)癥的預(yù)防。此外石花菜中的海藻多糖在2 400 mg/kg的劑量下能明顯降低大鼠血糖及胰高血糖素, 提高胰島素含量[32]。

2.3 抗腫瘤作用

石花菜還具有一定的體外抗腫瘤活性, 有研究表明其乙酸乙酯部分可通過增強(qiáng)Caspase-3活性啟動細(xì)胞凋亡抑制宮頸癌Hela細(xì)胞的生長增殖[33]。同時對HL-60 和A-549腫瘤細(xì)胞的抑制率分別可高達(dá)85.8%和95.7%[34]。石花菜的磷酸鹽緩沖溶液(Phosphate Buffer Saline, PBS)、甲醇和二甲基亞砜(Methyl sulfoxide, DMSO)提取物在一定濃度下不僅能抑制Hepa-1腫瘤細(xì)胞, 同時也能抑制正常細(xì)胞株NIH-3T3的生長。其中甲醇和DMSO提取物處理組中發(fā)現(xiàn)膜聯(lián)蛋白V呈陽性, 表明石花菜脂溶性提取物能誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡, 但不具有特異性[35]。由此可見石花菜的某些活性成分具有抑制腫瘤細(xì)胞生長的活性, 為人類對抗癌癥提供了新的方法。

2.4 抗氧化作用

探索能夠減輕氧化損傷的天然抗氧化劑對于制定治療肥胖相關(guān)疾病的策略非常重要。Seo等人[36]及Lee等人[37]研究了石花菜80%乙醇提取物對3T3-L1脂肪細(xì)胞脂質(zhì)積累和活性氧產(chǎn)生的影響。結(jié)果表明石花菜醇提物能劑量依賴性地抑制脂肪細(xì)胞的脂質(zhì)形成和活性氧生成, 降低NADPH氧化酶4(NOX4)的mRNA的表達(dá), 同時增加脂肪細(xì)胞中抗氧化酶蛋白的表達(dá), 如超氧化物歧化酶(SOD1/2)、谷胱甘肽過氧化物酶(GPx)和谷胱甘肽還原酶(GR), 以達(dá)到減脂和抗氧化的作用。

此外, 石花菜多糖具有一定的抗氧化活性, 對羥基自由基和超氧陰離子自由基具有一定的清除效果[38],石花菜醇提物中乙酸乙酯相對羥基自由基和超氧陰離子自由基的清除能力較強(qiáng), 且對羥基自由基的清除能力優(yōu)于對超氧陰離子自由基的清除能力[28]。

Hannan等人[39]的最新研究表明石花菜95%醇提物可以促進(jìn)海馬神經(jīng)元進(jìn)化出一種神經(jīng)保護(hù)機(jī)制, 通過抑制GluN2B受體介導(dǎo)的興奮性毒性和活性氧(Reactive oxygen species, ROS)的產(chǎn)生來減輕缺氧/復(fù)氧(H/R)誘導(dǎo)的海馬神經(jīng)元氧化損傷。這表明石花菜可能是生物活性代謝物的潛在來源, 對氧化應(yīng)激引發(fā)的缺血性中風(fēng)及相關(guān)神經(jīng)退行性疾病具有潛在治療意義。

2.5 抗菌作用

孫杰等人[12]研究了石花菜五相提取物對七種植物內(nèi)病原真菌菌絲生長的抗菌活性, 結(jié)果表明其抗菌活性主要集中在番茄灰霉病菌和西瓜枯萎病菌上, 其中乙酸乙酯相對五種植物病原真菌均有抑制活性, 不僅抗菌譜廣而且抑菌能力也較強(qiáng), 甚至可以完全抑制蘋果褐腐病菌的生長。林雄乎等人[40]研究表明石花菜乙酸乙酯提取物對真菌和細(xì)菌有較強(qiáng)的抑菌活性, 乙醇提取物對細(xì)菌的抑制作用較對真菌的作用強(qiáng)。由此可見石花菜中乙酸乙酯相中含有的活性成分含量可能比其他相高。

3 其他應(yīng)用研究現(xiàn)狀

此外, 許多文獻(xiàn)還報道了石花菜醇提取物除降血脂、降血糖外的生物活性。石花菜中的硫酸鹽瓊脂膠具有明顯的劑量依賴性的延長動物體內(nèi)外凝血時間的作用。其可延長家兔體外凝血時間, 以及Wistar大鼠體內(nèi)凝血時間(CT)、凝血酶時間(TT)、凝血酶原時間(PT)、活化部分凝血活酶時間(APTT)及部分凝血活酶時間(KPTT), 并且明顯降低大鼠體內(nèi)血漿纖維蛋白原(Fib)含量。此結(jié)果提示石花菜硫瓊膠可能具有類似肝素的抗凝血機(jī)制, 其中有抗凝血物質(zhì)的存在, 具有纖溶活力, 因此石花菜硫瓊膠有可能具有抑制靜脈血栓的形成的功能[41-42]。

Hannan等人的研究[43]表明石花菜醇提物在胚胎神經(jīng)元發(fā)育過程中具有神經(jīng)突起生長促進(jìn)活性(NOPA)。石花菜醇提物作用于原代海馬神經(jīng)元的作用呈劑量依賴性, 最佳濃度為15 mg/mL。其不僅促進(jìn)了神經(jīng)元軸突和樹突的延長, 而且促進(jìn)了神經(jīng)元的發(fā)展與成熟, 具有較強(qiáng)的神經(jīng)元活性, 有良好的提供神經(jīng)營養(yǎng)潛力。

肖為等人[44]研究不同劑量石花菜醇提物對氧嗪酸鉀鹽誘導(dǎo)小鼠高尿酸血癥的拮抗作用, 結(jié)果顯示石花菜醇提物與體內(nèi)抑制尿酸生成和促進(jìn)尿酸排泄有關(guān), 對小鼠高尿酸血癥具有很大程度的緩解作用。它可以降低血清中尿酸(UA)、肌酐(Cr)和尿素氮(BUN)水平, 在一定程度上抑制尿酸在體內(nèi)的合成, 同時降低肝臟中黃嘌呤氧化酶(XOD)活性以緩解高尿酸癥導(dǎo)致的肝、腎功能損傷。

5~10 mg/mL濃度的石花菜乙酸乙酯提取物還能抑制增生性瘢痕成纖維細(xì)胞的活性, 并抑制細(xì)胞中Ⅰ、Ⅲ型膠原的合成及生長因子TGF-β1的分泌, 對增生性瘢痕可能具有潛在治療作用[45]。

石花菜還具有一定的免疫調(diào)節(jié)作用, Fu等人[46]證明石花菜的熱水提取物可以通過液浸、注射和飼喂的方式來增強(qiáng)白蝦的免疫力和抗溶藻弧菌能力。此外Wang等人[47]也探討了臺灣東北海岸石花菜對RAW 264.7巨噬細(xì)胞免疫調(diào)節(jié)活性的影響, 結(jié)果顯示石花菜凝膠提取物具有體外免疫調(diào)節(jié)活性, 其中乙醇提取物可通過抑制LPS刺激的小鼠RAW 264.7巨噬細(xì)胞中細(xì)胞因子TNF-α、IL-1β和IL-6的產(chǎn)生而發(fā)揮抗炎活性, 而PBS提取物通過促進(jìn)巨噬細(xì)胞增殖以及增加免疫介質(zhì)NO、TNF-α、IL-1β和IL-6的分泌來啟動天然免疫, 但不同提取物影響免疫調(diào)節(jié)的作用機(jī)制有待進(jìn)一步探討。

4 石花菜的市場應(yīng)用

石花菜是一種重要海產(chǎn)經(jīng)濟(jì)紅藻, 其藻體中富含大量膠質(zhì), 是制備瓊膠的優(yōu)良原料。石花菜全草入藥, 能清熱解毒和緩瀉, 常用于治療腸炎、腎盂炎[2]。同時石花菜也可供食療, 腌漬制作成醬菜, 洗凈制作涼拌菜, 也可熬煮成羹湯, 或與小菜共炒, 加熱溶化熬制果膠, 冷卻形成果凍[8], 還可去腥后加入蔗糖制成保健飲品[48]。石花菜中還富含粗纖維, 因此人們常用這種海洋生物質(zhì)來制備紙漿和紙張[13]。石花菜還可以作為生物能源發(fā)酵生產(chǎn)生物乙醇[49], 可通過酸催化法生產(chǎn)葡萄糖、半乳糖、羥甲基糠醛和乙酰丙酸[50], 以期更經(jīng)濟(jì)、更有效地從海洋生物質(zhì)中開發(fā)糖類和化學(xué)產(chǎn)品。

瓊脂是世界三大海藻膠產(chǎn)品(瓊脂、卡拉膠、海藻酸鈉)之一, 也是目前世界上運用最廣泛的海藻膠之一。其具有獨特的凝膠性和凝膠穩(wěn)定性, 因此在醫(yī)藥業(yè)、釀造業(yè)、食品業(yè)、日用化工、細(xì)菌培養(yǎng)及其他生物學(xué)研究中具有廣泛用途。瓊脂的分子較大, 不易被細(xì)菌破壞, 且具有一定的硬度, 因此主要用作制備微生物的培養(yǎng)基。在釀造工業(yè)上用作澄清劑, 在化妝品中作穩(wěn)定劑和乳化劑。石花菜提取物與其他多種植物提取物配伍有良好的保濕潤膚作用, 可以增加皮膚彈性預(yù)防皮膚炎癥[51]。而瓊脂的降解產(chǎn)物瓊脂低聚糖則有一定的保濕和美白功能[52]。除此之外, 瓊脂最大的用途與食品及制藥工業(yè)有關(guān), 在食品中用作凝固劑和增稠劑來生產(chǎn)糖果, 增加食品黏度, 保持罐頭食品的原狀, 避免運輸過程中的碰撞起到保護(hù)作用, 從而改善食品品質(zhì), 提高檔次。在醫(yī)藥業(yè)中瓊膠制成軟紙可供包藥, 也可作為膏藥藥基、制作牙模等。在繃帶生產(chǎn)中加入瓊膠處理, 可具有抗凝聚性, 擁有快速吸收細(xì)菌、透氣的優(yōu)點[6, 53-54]。同時因其分子較大不易被人體吸收, 可作為人體輕瀉藥, 但更多被用作藥物緩慢釋放所需的惰性載體[1], 或可用于緩釋制劑和控釋制劑的制備。

5 結(jié)論

我國海洋面積占地球表面的70%以上, 生物量占地球總生物量的87%[55], 但利用率僅為1%。1978年全國科技大會上關(guān)美君教授提出的“向海洋要藥”提案已成為研究人員及學(xué)者們共同努力的目標(biāo)[56]。因此海洋中生物質(zhì)的利用開發(fā)極為重要。但目前人類關(guān)于海洋中生物的研究甚少, 利用率低, 如何充分利用海洋豐富的資源已成為國家與學(xué)者面臨的難題與挑戰(zhàn)。

我國幅員遼闊, 海洋資源豐富, 海藻產(chǎn)量居世界前列。石花菜是具有藥用、食療雙重療效的海洋生物質(zhì), 也是百姓家中常吃的鮮美海菜, 因其分布范圍廣, 廉價易得, 同時具有豐富的營養(yǎng)價值、化學(xué)成分及生物活性, 具有良好的新藥開發(fā)應(yīng)用前景。石花菜因其富含大量的多糖, 是一種很好的瓊脂原料, 但由于瓊脂分子量大、黏性大、溶解性低的特點其研究開發(fā)受到一定的限制。本文歸納的研究表明石花菜具有良好的降血脂、降血糖、抗腫瘤、抗炎、抗菌、抗氧化等效果, 可能對糖尿病及肥胖癥有一定的治療效果, 但具體的作用機(jī)制及作用通路鮮有報道, 藥效學(xué)物質(zhì)基礎(chǔ)尚不清楚, 藥理作用和作用機(jī)制及其與臨床病癥的關(guān)系亦不明確, 制約了人們對石花菜的進(jìn)一步探究, 同時對石花菜在化學(xué)成分的提取、純化、鑒定上的研究還有所不足, 限制了人們對其中具體活性成分的認(rèn)知, 提示我們需做進(jìn)一步深入研究。

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Chemical constituents and pharmacological effects of

ZHANG Ying-ge1, WU Guan-yi2, CHEN Xi1

(1. College of Pharmacy, Guangxi Medical University, Nanning 530021, China; 2. College of Basic Medicine, Guangxi University of Chinese Medicine, Nanning 530299, China)

is a type of edible red algae that is widely distributed in the coastal areas of China. It is the main source of agar and has a rich nutritional value.has several effects, which include nourishing yin, clearing internal heat, reducing heat, detoxifying, and eliminating blood stasis. Contemporary studies at home and abroad have shown thatexerts many pharmacological effects, such as lowering blood lipids and blood sugar and antitumor, antibacterial, anti-inflammatory, and other effects. This paper aims to summarize the chemical compositions, pharmacological effects, and market applications ofto provide a theoretical basis for further studies.

red algae;; pharmacological effect; chemical composition

May 20, 2020

R284

A

1000-3096(2021)01-0129-10

10.11759/hykx20200520003

2020-05-20;

2020-07-07

廣西省自然科學(xué)基金項目(2015GXNSFCA139021)；廣西創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展專項資金項目(桂科AA17204085)

[Natural Science Foundation of Guangxi Province, No. 2015GXNSFCA139021; Guangxi Innovation Driven Development Special Fund Project, No. AA17204085]

張英格(1996-), 女, 湖南省懷化人, 碩士在讀, 主要從事天然產(chǎn)物提取分離方面的研究, 電話: 18826135513, E-mail: 504966912@ qq.com; 陳曦(1982-),通信作者,女, 副教授, 電話: 17776207784, E-mail: chenxi@gxmu.edu.cn”

(本文編輯: 楊 悅)