譚明乾, 李佳璇， 于瀟婷

(大連工業(yè)大學(xué) 食品交叉科學(xué)研究院/食品學(xué)院/國(guó)家海洋食品工程技術(shù)研究中心/海洋食品精深加工關(guān)鍵技術(shù)省部共建協(xié)同創(chuàng)新中心， 遼寧 大連 116034)

巖藻黃質(zhì)(fucoxanthin)，又稱褐藻素、鹽藻黃素，主要來源于褐藻、硅藻等浮游植物和牡蠣等海洋貝類，是自然界中存在的一種天然類胡蘿卜素，是使褐藻類呈現(xiàn)出褐色的物質(zhì)[1]。巖藻黃質(zhì)作為類胡蘿卜素中葉黃素類的一種色素，約占類胡蘿卜素總量的10%，其與葉綠體a中其他物質(zhì)組成復(fù)合體參與光合作用，被認(rèn)為可以更高效地參與光捕獲和光傳遞[2]。巖藻黃質(zhì)具有多種對(duì)人體有益的功能特性，因此巖藻黃質(zhì)具有很大的市場(chǎng)開發(fā)前景。目前，巖藻黃質(zhì)在北美、歐洲、東南亞、日本、中國(guó)、印度等國(guó)家和地區(qū)的市場(chǎng)規(guī)模保持在2.47%的年平均增長(zhǎng)率，并有可能在未來規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大，預(yù)計(jì)到2022年銷量達(dá)到1.2億美元[3]。本文針對(duì)巖藻黃質(zhì)的來源及提取方法、代謝及吸收途徑、穩(wěn)定性和安全性等基礎(chǔ)特性，抗氧化、抗癌、抗肥胖、抗糖尿病、抗光損傷等功能特性，在食品中的應(yīng)用進(jìn)行概述，以期為巖藻黃質(zhì)深入功效研究和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用提供參考。

1 巖藻黃質(zhì)的理化基礎(chǔ)特性

巖藻黃質(zhì)，化學(xué)名為3-(乙酰氧基)-6′,7′-二脫氫-5,6-環(huán)氧-5,5′,6,6′,7,8-六氫-3,5′-二氫基-8-氧代-β,β-胡蘿卜素，分子式為C42H58O6，相對(duì)分子質(zhì)量為658.91，其分子立體結(jié)構(gòu)是在1990年被確定的[4]。巖藻黃質(zhì)單體為結(jié)晶性粉末，熔點(diǎn)166～168 ℃，密度約1.1 g/cm3，折射率1.563。與水溶性藻褐素(phycophaein)不同，巖藻黃質(zhì)是一種脂溶性色素，顏色呈淡黃至褐色，易溶于乙醇、丙酮、正己烷等有機(jī)溶劑，現(xiàn)市售產(chǎn)品多為脂溶性粉末或油狀物[5]。

1.1 巖藻黃質(zhì)的來源及提取方法

巖藻黃質(zhì)主要來源于褐藻、微藻和硅藻，最早是1914年從褐藻科網(wǎng)地藻屬、墨角藻屬和海帶屬中分離得到[3]。作為丙二烯類胡蘿卜素，巖藻黃質(zhì)在褐藻中含量最為豐富，目前已在南方團(tuán)扇藻(Padinaaustralis)、銅藻(Sargassumhorneri)、裙帶菜(Undariapinnativida)等褐藻，及三角褐指藻(Phaeodactylumtricornutum)、纖細(xì)角毛藻(Chaetocerosgracilis)、球等鞭金藻(Isochrysisgalbana)等藻類中發(fā)現(xiàn)[3,6]。

一般來說，從褐藻中提取巖藻黃質(zhì)的主要方法包括溶劑浸提法、酶提取法、超聲波輔助提取法和超臨界流體提取法等(表1)。因巖藻黃質(zhì)具有較高的不飽和度，所以提取過程需避光，并減少與空氣接觸。溶劑浸提法是最常使用的巖藻黃質(zhì)提取方法之一，多采用甲醇、乙醇、丙酮或者其他混合極性有機(jī)試劑作為溶劑。溶劑浸提法簡(jiǎn)單易行，實(shí)驗(yàn)步驟較為固定，重點(diǎn)在于提取劑的選擇，應(yīng)該盡量選取提取率高、成本低廉的試劑，目前大部分巖藻黃質(zhì)的提取選用甲醇作為溶劑[7-12]。而Agatonovic-Kustrin等[13]發(fā)現(xiàn)從褐藻中提取巖藻黃質(zhì)，乙醇作為提取溶劑具有更好的提取效果。此外，混合溶劑提取也展示出較好的提取率，例如尹宗美等[14]利用體積比為6∶1的正己烷和丙酮復(fù)合溶劑，對(duì)羊棲菜藻渣進(jìn)行加熱提取，巖藻黃質(zhì)的提取率可達(dá)0.68 mg/g。

巖藻黃質(zhì)主要存在于細(xì)胞內(nèi)，細(xì)胞壁的通透性直接影響巖藻黃質(zhì)的提取率，傳統(tǒng)的有機(jī)試劑提取法由于不能充分破壞細(xì)胞壁，往往會(huì)導(dǎo)致提取效率不高，且長(zhǎng)時(shí)間提取也不利于維持巖藻黃質(zhì)的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。酶提取法采用不同酶對(duì)藻類等原料進(jìn)行處理。原料細(xì)胞壁主要由纖維素和果膠組成，所以一般選取纖維素酶和果膠酶或復(fù)合酶進(jìn)行提取。酶提取法具有無毒、可控性強(qiáng)等特點(diǎn)，提取條件比較溫和，且能夠進(jìn)一步提高提取效率。李斌等[15]以海帶渣為原料，加入20 000 U/kg的果膠酶，在pH=5.0的條件下進(jìn)行酶解，巖藻黃質(zhì)得率為0.124%。李奕葶等[16]通過復(fù)合酶法，在纖維素酶和果膠酶添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為7.5%和3%的條件下，從海帶中提取巖藻黃質(zhì)的得率最高。

隨著科技進(jìn)步，巖藻黃質(zhì)的提取工藝也更加多樣化，出現(xiàn)了超聲輔助提取法。該方法省時(shí)節(jié)能，同時(shí)可以提高提取效率。趙鵬[17]在常規(guī)有機(jī)溶劑提取法優(yōu)化條件下，研究了超聲波輔助法對(duì)巖藻黃質(zhì)提取的影響，并獲得較佳工藝條件為提取溫度50.13 ℃、提取1 h，最大提取率為0.35 mg/g。除了時(shí)間、溫度等因素會(huì)影響提取效率外，添加抗壞血酸也會(huì)有所影響。王樂等[18]研究了通過超聲波提取海帶中巖藻黃質(zhì)的工藝條件，結(jié)果表明添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8%的抗壞血酸，巖藻黃質(zhì)提取率為0.445 mg/g；而陳文佳[19]研究也有相似的結(jié)果，在料液比為1∶45 g/mL、提取溫度為60 ℃、處理30 min，提取2次的條件下，提取效果最佳，可達(dá)0.442 mg/g。超聲輔助提取法與傳統(tǒng)有機(jī)溶劑提取法一樣，提取率受溶劑的影響，研究發(fā)現(xiàn)采用90%乙醇和混合溶劑時(shí)提取率有所提高[20-21]。

超臨界流體提取法是一種以液體CO2作為萃取溶劑，利用液體在超臨界范圍內(nèi)兼具氣液兩性的性質(zhì)，通過改變提取條件達(dá)到提取分離巖藻黃質(zhì)的目的。此方法提取工藝簡(jiǎn)單、綠色環(huán)保，且提取過程對(duì)不穩(wěn)定的巖藻黃質(zhì)無不良影響。Guler等[22]采取生物精煉的方法，按料液比1∶200 g/mL加入甲醇，在35 ℃、20 MPa壓力的條件下，以120 r/min的轉(zhuǎn)速亞臨界萃取60 min，得到巖藻黃質(zhì)最高提取率可以達(dá)到0.690 mg/g。Roh等[23]通過超臨界CO2萃取技術(shù)，以體積分?jǐn)?shù)為3%的乙醇為夾帶劑，在20 MPa的壓力下，從裙帶菜中提取出巖藻黃質(zhì)，然而提取率較低，可能是與夾帶劑濃度有關(guān)。在提高夾帶劑的濃度后，提取率明顯提高；Sivagnanam等[24]采用無水乙醇從馬尾藻中提取出巖藻黃質(zhì)的提取率為0.770 mg/g。在超臨界流體提取法中，提取壓力是影響提取率的最重要因素，嚴(yán)國(guó)富等[25]和Kanda等[26]分別在27.5 MPa和40 MPa的壓力下得到的巖藻黃質(zhì)的提取率為0.830 mg/g和0.990 mg/g。

表1 巖藻黃質(zhì)的提取方法及條件Tab.1 Extraction method and conditions of fucoxanthin

巖藻黃質(zhì)來源廣泛，原料充足，目前提取工藝中以有機(jī)溶劑提取法使用偏多，且提取率最高。有機(jī)溶劑提取法雖操作簡(jiǎn)便易行，但提取過程不容易維持巖藻黃質(zhì)的穩(wěn)定，且有溶劑殘留風(fēng)險(xiǎn)。而酶提取法雖可以破壞細(xì)胞壁、提高提取率，但成本較高。超聲波輔助提取法和超臨界流體提取法相比傳統(tǒng)方法可以更好地提取巖藻黃質(zhì)，但是提取條件較為復(fù)雜且技術(shù)限制比較多，因此，開發(fā)出簡(jiǎn)單高效、成本低廉的巖藻黃質(zhì)提取方法是目前提取工藝的研究重點(diǎn)。

1.2 巖藻黃質(zhì)的代謝及吸收途徑

巖藻黃質(zhì)在人體內(nèi)消化、吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)和代謝是一個(gè)比較復(fù)雜的過程，其主要初級(jí)代謝產(chǎn)物是巖藻黃醇和Amarouciaxanthin A(圖1)。作為一種疏水性的類胡蘿卜素，巖藻黃質(zhì)從食物基質(zhì)中釋放后與脂溶性微團(tuán)結(jié)合[27]，經(jīng)過胃腸道被膽固醇酶和脂肪酶消化，水解脫乙酰基成巖藻黃醇，通過淋巴液進(jìn)入體循環(huán)，再在肝臟中進(jìn)一步脫氫和異構(gòu)化轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)Amarouciaxanthin A[28-29]。代謝產(chǎn)物巖藻黃醇和 Amarouciaxanthin A在輔助因子煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)等作用下，進(jìn)一步發(fā)生異構(gòu)化、脫氫、氧化和脫甲基等酶反應(yīng)，代謝為其他小分子化合物。與其他類胡蘿卜素類似，巖藻黃質(zhì)也可能通過促進(jìn)高密度脂蛋白的配體B類一型清道夫受體 (SR-B1)的擴(kuò)散，從而在小腸的近半段的腸黏膜上皮細(xì)胞中被吸收[30]。

NAD+：煙酰胺腺嘌呤二核苷酸；NADH：煙酰胺腺嘌呤二核苷酸的還原態(tài)圖1 巖藻黃質(zhì)主要代謝過程及其產(chǎn)物Fig.1 Main process and derivatives of fucoxanthin metabolism

在動(dòng)物學(xué)研究中，小鼠口服灌胃攝入巖藻黃質(zhì)后，其組織和血清中均可以檢測(cè)到巖藻黃醇和Amarouciaxanthin A[31]。有臨床人體研究表明，在受試者每天攝入含有巖藻黃質(zhì)6.1 mg的可食用褐藻裙帶菜一周后，僅能在血清中檢測(cè)到濃度為0.8 pmol/L的巖藻黃醇[32]。巖藻黃素的藥代動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)顯示，巖藻黃素在人體內(nèi)的生物利用度和代謝水平高于小鼠，這種小鼠體內(nèi)和人體內(nèi)巖藻黃質(zhì)代謝的區(qū)別，可能跟小鼠代謝速率比人體快有關(guān)。Amarouciaxanthin A通常儲(chǔ)存在腹部白色脂肪組織中。還有研究表明，脂肪組織中巖藻黃質(zhì)、巖藻黃醇和Amarouciaxanthin A所占比例分別為13%、32%和55%，由此可得Amarouciaxanthin A大部分會(huì)優(yōu)先在脂肪組織中積累，而巖藻黃醇則在其他組織中，這可能是巖藻黃質(zhì)可以達(dá)到減肥目的的主要原因[33]。巖藻黃素的吸收率一般受食物基質(zhì)組成的影響，它在大豆油和其他植物油中的溶解度很低，而巖藻黃質(zhì)很容易溶解在中鏈三酰甘油(MCT)或魚油中[33]。目前，關(guān)于巖藻黃質(zhì)及其代謝物在人體中的藥代動(dòng)力學(xué)研究還很少，闡明巖藻黃質(zhì)在人體的代謝與吸收規(guī)律依然是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。

1.3 巖藻黃質(zhì)的穩(wěn)定性

巖藻黃質(zhì)由于特殊的5,6-環(huán)氧和丙二烯鍵結(jié)構(gòu)，而具有眾多生理活性，但這樣的分子結(jié)構(gòu)使其化學(xué)結(jié)構(gòu)在遇見光、熱、空氣及酸性等外界條件下不穩(wěn)定[2]。首先，巖藻黃質(zhì)在光照及空氣暴露條件下易分解，而在避光和絕氧貯存時(shí)穩(wěn)定性有所提高。Zhao等[34]研究發(fā)現(xiàn)，空氣暴露導(dǎo)致巖藻黃質(zhì)在25 ℃就可以發(fā)生氧化降解，而光照會(huì)引起全反式巖藻黃質(zhì)形成，在13-順式和13′-順式發(fā)生突然降解斷裂，形成9′-順式巖藻黃質(zhì)的分子構(gòu)型。除了異構(gòu)化外，巖藻黃質(zhì)等類胡蘿卜素還容易氧化，產(chǎn)生大量的短鏈羰基化合物；在某些情況下，生成一些揮發(fā)性化合物[35]。其次，巖藻黃質(zhì)在加熱條件下也不穩(wěn)定，但與其他抗氧化物質(zhì)同時(shí)存在時(shí)會(huì)提高其穩(wěn)定性，添加高濃度的抗壞血酸可以使巖藻黃質(zhì)保持穩(wěn)定；與對(duì)照組相比，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的抗壞血酸可以明顯減緩巖藻黃質(zhì)的降解和褪色[36]。因?yàn)榭箟难岜旧砭哂休^強(qiáng)的抗氧化作用，可以減慢和預(yù)防巖藻黃質(zhì)被其他分子氧化。再者，巖藻黃質(zhì)在酸性條件下極不穩(wěn)定，相比之下，在堿性條件下較為穩(wěn)定。在高pH值(pH=9、11和13)的情況下，巖藻黃質(zhì)降解速率明顯慢于酸性pH值(pH=1和3)，研究發(fā)現(xiàn)巖藻黃質(zhì)在pH=5～7的區(qū)間最為穩(wěn)定[37]。

巖藻黃質(zhì)的不穩(wěn)定性，限制了其在食品工業(yè)中的應(yīng)用，主要表現(xiàn)為：1)巖藻黃質(zhì)易受光、熱、氧氣等外界條件的影響，從而對(duì)含巖藻黃質(zhì)類食品的加工、貯藏和運(yùn)輸?shù)臈l件要求較為嚴(yán)苛；2)易受消化道中酸性pH值和胃蛋白酶等因素的影響，導(dǎo)致含巖藻黃質(zhì)類食品經(jīng)口腔攝入后在胃中易分解，不能完全發(fā)揮其作用，因此提高巖藻黃質(zhì)胃液中穩(wěn)定性也是當(dāng)前研究的重點(diǎn)之一。

1.4 巖藻黃質(zhì)的安全性

巖藻黃質(zhì)的安全性雖然受到了研究者的關(guān)注，但目前大多研究還局限于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究。有研究表明，單次給雄性和雌性小鼠口服1 000或2 000 mg/kg(以體質(zhì)量計(jì))的巖藻黃質(zhì)后，沒有引起小鼠的死亡和機(jī)體異常[38]。而在重復(fù)劑量研究中，30 d持續(xù)對(duì)小鼠按500、1 000 mg/kg的劑量口服灌胃，同樣未發(fā)現(xiàn)小鼠健康的異?，F(xiàn)象，小鼠肝、腎、脾等器官均無異常變化[39-40]。大量研究表明巖藻黃質(zhì)對(duì)嚙齒動(dòng)物是安全的，但其對(duì)人體安全性的研究報(bào)道目前非常有限。Ren等[41]給受試者連續(xù)5周每天服用5 mg巖藻黃質(zhì)，并沒有引起任何實(shí)驗(yàn)人群的異常反應(yīng)。另外一個(gè)臨床試驗(yàn)中，在讓肥胖女性受試者每天3次服用巖藻黃質(zhì)(1.6、2.4、4.0、8.0 mg/次)連續(xù)16周后，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)巖藻黃質(zhì)能顯著增加受試者的能量消耗，且沒有對(duì)受試者有任何不良影響[42]。此外，巖藻黃質(zhì)可以從海帶、裙帶菜等可食用海藻中提取出來，這些海藻在東亞國(guó)家作為可食用藻類已有幾個(gè)世紀(jì)的歷史，因此巖藻黃質(zhì)作為功能性食品的成分是基本安全的。

2 巖藻黃質(zhì)的功能特性

巖藻黃質(zhì)作為天然的類胡蘿卜素，顏色呈現(xiàn)黃色至褐色，最初應(yīng)用多以其顏色特性為主。而近年來國(guó)內(nèi)外大量研究表明，巖藻黃質(zhì)除了具有一般類胡蘿卜素的基本共軛結(jié)構(gòu)，即多烯烴骨架外，還含有單環(huán)氧基、聯(lián)烯基等特殊基團(tuán)，具有較強(qiáng)的抗氧化性，因而巖藻黃質(zhì)具有增強(qiáng)人體免疫機(jī)能、發(fā)揮營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化的輔助作用等功能特性，包括抗氧化、抗癌、抗肥胖、調(diào)節(jié)血糖等，在功能食品的研發(fā)與應(yīng)用等領(lǐng)域受到越來越多的關(guān)注。

2.1 抗氧化活性

巖藻黃質(zhì)具有優(yōu)異抗氧化活性的生物活性，其抗氧化能力約是維生素E的13.5倍之多，可減少氧化誘導(dǎo)的細(xì)胞損傷或死亡，降低各種慢性疾病的患病機(jī)率。巖藻黃質(zhì)除了具有一般類胡蘿卜素的多烯烴骨架外，其特有單環(huán)氧基、聯(lián)烯基等特殊基團(tuán)，均具有較強(qiáng)的抗氧化能力[43-44]。巖藻黃質(zhì)的抗氧化活性與分子內(nèi)氧原子數(shù)目有關(guān)，巖藻黃質(zhì)分子中具有6個(gè)氧原子，尤其在缺氧環(huán)境下，對(duì)自由基的敏感程度更高[45]。巖藻黃質(zhì)可有效清除化學(xué)生成的自由基，包括1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、2,2′-聯(lián)氮-雙-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(ABTS)、2,2′-偶氮(2-甲基丙基脒)二鹽酸鹽(AAPH)和ABAP自由基等[46]。

巖藻黃質(zhì)對(duì)單線態(tài)氧(1O2)具有較好的淬滅作用及清除能力[47]，其抗氧化作用機(jī)制見圖2。巖藻黃質(zhì)與1O2的相互作用很大程度上是物理淬滅，涉及兩分子之間的直接能量轉(zhuǎn)移。1O2的能量轉(zhuǎn)移到巖藻黃質(zhì)的多烯烴骨架上，形成巖藻黃質(zhì)三線態(tài)和基態(tài)氧(3O2)，隨后巖藻黃質(zhì)三線態(tài)通過與周圍溶劑的相互作用恢復(fù)到基態(tài)并釋放能量[48]。在此過程中，巖藻黃質(zhì)將有害的1O2淬滅，而本身的結(jié)構(gòu)并未發(fā)生改變，可繼續(xù)參與下一次1O2的淬滅。巖藻黃質(zhì)與自由基之間的相互作用，主要通過3種途徑進(jìn)行，即氫原子轉(zhuǎn)移、自由基加成和電子轉(zhuǎn)移，最終實(shí)現(xiàn)自由基捕獲的作用[49]。

巖藻黃質(zhì)優(yōu)異的抗氧化活性已經(jīng)被廣泛地研究加以證實(shí)。Xia等[50]從海藻中提取巖藻黃質(zhì)，并利用對(duì)DPPH和ABTS自由基的清除能力測(cè)定其抗氧化活性，結(jié)果表明巖藻黃質(zhì)有顯著的抗氧化活性，且呈濃度依賴性，但與抗壞血酸相比活性略低。Neumann等[46]借助魯米諾化學(xué)發(fā)光體系來測(cè)定巖藻黃質(zhì)和維生素K3的抗氧化能力，結(jié)果表明維生素K3在50 μg/mL時(shí)使發(fā)光降低了96%，而巖藻黃質(zhì)降低了63%，說明巖藻黃質(zhì)具有劑量依賴性的抗氧化活性但低于維生素K3。Li等[51]發(fā)現(xiàn)巖藻黃質(zhì)可減少維生素D2的氧化，證明其具有淬滅單線態(tài)氧的能力，同時(shí)發(fā)現(xiàn)，隨著類胡蘿卜素雙鍵數(shù)量的增加，類胡蘿卜素的猝滅速率常數(shù)增大。

關(guān)于巖藻黃質(zhì)的抗氧化生物功效也被不斷報(bào)道，最為代表性的就是巖藻黃質(zhì)可以通過抑制肝細(xì)胞中氧化應(yīng)激反應(yīng)，可有效防止肝毒性損傷(見圖3)。眾所周知，過度飲酒造成的肝損傷會(huì)影響細(xì)胞氧化應(yīng)激反應(yīng)，降低Nrf2蛋白水平。巖藻黃質(zhì)被證明可以以劑量依賴性的方式增加Nrf2蛋白及其下游目標(biāo)蛋白水平，抑制核因子kappaB蛋白(NF-κB)表達(dá)，提高細(xì)胞抗氧化能力，進(jìn)而最大限度地減少酒精引起的小鼠肝損傷。巖藻黃質(zhì)主要是通過抑制活性氧(reactive oxygen species，ROS)和誘導(dǎo)腺苷酸激活蛋白激酶(AMP-activated protein kinase，AMPK)激活產(chǎn)生來刺激肝細(xì)胞自噬[52]。細(xì)胞自噬是通過去除細(xì)胞內(nèi)受損細(xì)胞器和微生物病原體來保持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)和存活的過程，在肝損傷中起著至關(guān)重要的作用。ROS主要在線粒體中產(chǎn)生，包括超氧化物陰離子、羥基自由基和過氧化氫，早有研究證實(shí)過量的ROS可以參與氧化應(yīng)激，造成細(xì)胞功能障礙甚至凋亡，而實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明巖藻黃質(zhì)可以明顯抑制ROS對(duì)細(xì)胞造成的不良影響。其次，氧化應(yīng)激反應(yīng)在肝細(xì)胞中主要表現(xiàn)為AMPK信號(hào)系統(tǒng)，而巖藻黃質(zhì)通過抑制ULK1激活A(yù)MPK磷酸化從而誘導(dǎo)肝細(xì)胞自噬，進(jìn)而來保持肝細(xì)胞穩(wěn)態(tài)，達(dá)到維持健康的目的。

圖3 巖藻黃質(zhì)減少肝臟氧化應(yīng)激機(jī)制Fig.3 Mechanism of fucoxanthin reducing oxidation of liver

2.2 抗癌活性

大量研究表明天然類胡蘿卜素具有一定抗癌活性，其中巖藻黃質(zhì)對(duì)前列腺、皮膚、十二指腸、肝臟等部位的癌變具有一定抑制效果。在15種可食用類胡蘿卜素中，巖藻黃質(zhì)抑制前列腺癌細(xì)胞的效果最佳，這與其5,6-環(huán)氧化物和烯鍵的特殊結(jié)構(gòu)有關(guān)。巖藻黃質(zhì)及其代謝產(chǎn)物可通過抑制癌細(xì)胞周期阻滯，從而使癌細(xì)胞活力降低，促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡和抑制癌細(xì)胞增殖。在早期研究中發(fā)現(xiàn)，巖藻黃質(zhì)對(duì)人神經(jīng)母細(xì)胞瘤GOTO細(xì)胞的抑制作用，主要是通過誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯于G0/G1期，從而降低N-myc的基因表達(dá)[53]。巖藻黃質(zhì)可以通過誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡產(chǎn)生ROS，降低抗細(xì)胞凋亡的Bcl-xL蛋白表達(dá)，觸發(fā)caspase的裂解來減少兩種人類白血病細(xì)胞系的細(xì)胞增殖[54]。類似的結(jié)果也在前列腺癌PC- 3細(xì)胞和宮頸癌HeLa細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)，巖藻黃質(zhì)誘導(dǎo)半胱氨酸蛋白酶依賴性且受BAX/Bcl-2蛋白調(diào)控的細(xì)胞凋亡[55]。此外，巖藻黃質(zhì)可誘導(dǎo)結(jié)腸癌細(xì)胞的DNA斷裂，從而促進(jìn)細(xì)胞凋亡，減少Caco-2/HT-29/DLD-1的增殖[56]。除了對(duì)癌細(xì)胞的抑制，巖藻黃質(zhì)也可通過對(duì)正常細(xì)胞的抑制達(dá)到抗癌的效果，如通過阻滯人淋巴內(nèi)皮HLEC細(xì)胞S期抑制細(xì)胞增殖活力、通過改變細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)抑制HLEC 細(xì)胞遷移及成管能力、下調(diào)VEGF- C和VEGFR3 的表達(dá)及抑制NF- кB/PI3K/Akt 信號(hào)通路從而抑制淋巴管新生[57-60]。還有研究表明，當(dāng)巖藻黃質(zhì)與其他藥物協(xié)同作用時(shí)，會(huì)展現(xiàn)更好地抗癌活性[61]。巖藻黃質(zhì)有可能成為抗腫瘤治療藥物的輔助營(yíng)養(yǎng)品，因?yàn)樗旧韺?duì)正常細(xì)胞不會(huì)有毒害作用。

2.3 抗肥胖活性

目前關(guān)于巖藻黃質(zhì)的抗肥胖活性研究是海洋天然活性物質(zhì)研究領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)話題。巖藻黃質(zhì)的抗肥胖活性可能是通過提高與能量消耗相關(guān)的蛋白和基因的表達(dá)實(shí)現(xiàn)的(見圖4)，主要涉及激活白色脂肪組織中的線粒體解偶聯(lián)蛋白1(UCP1)表達(dá)、刺激AMPK通路抑制脂肪合成、提高WAT中β3腎上腺素受體mRNA的表達(dá)、上調(diào)SIRT1蛋白促進(jìn)脂肪分解和激活PPAR γ抑制脂肪細(xì)胞分化抑制脂肪細(xì)胞分化等途徑。

2.3.1提高UCP1在WAT中的表達(dá)

巖藻黃質(zhì)可以激活白色脂肪組織中的線粒體解偶聯(lián)蛋白1(UCP1)，它是一類位于線粒體內(nèi)膜上的載體，可以將H+從線粒體內(nèi)膜滲漏到線粒體基質(zhì)中進(jìn)而減少ATP的合成。現(xiàn)階段已知UCP包括UCP1、UCP2、UCP3、UCP4等，其中UCP1、UCP2和UCP3結(jié)構(gòu)比較相似且均存在于線粒體內(nèi)膜。和UCP1相比，UCP2、UCP3同樣具有產(chǎn)熱功能，但更多在調(diào)節(jié)脂肪酸氧化中起作用。目前研究表明，UCP1一般在褐色脂肪組織(BAT)中表達(dá)，是新陳代謝中起到生熱作用的關(guān)鍵分子，可以避免脂肪組織過度堆積，并在控制能量穩(wěn)態(tài)起重要作用[62]。一般成年人含有很少的褐色脂肪，UCP1大多數(shù)存在于白色脂肪(WAT)中，所以通過誘導(dǎo)食物在WAT中產(chǎn)生UCP1成為一種備受關(guān)注的治療肥胖的理想方法。

實(shí)驗(yàn)證明大鼠及小鼠攝取裙帶菜中提取的脂質(zhì)后，其腹部白色脂肪組織減少，盡管對(duì)照組小鼠的WAT中也有少量UCP1表達(dá)，但實(shí)驗(yàn)組小鼠能夠明顯檢測(cè)到的UCP1蛋白及mRNA的信號(hào)。此外，實(shí)驗(yàn)組WAT中UCP2基因表達(dá)要低于對(duì)照組，表明白色脂肪的減少主要是依靠UCP1 的產(chǎn)熱作用而非UCP2。另外，巖藻黃質(zhì)和魚油組合可以有效減弱糖尿病肥胖小鼠白色脂肪質(zhì)量的增加，并增加UCP1的基因表達(dá)[63]。

UCP- 1：線粒體解偶聯(lián)蛋白1，F(xiàn)AS：脂肪酸合成酶，G6PD：葡萄糖-6-磷酸脫氫酶，ME：蘋果酸酶，ACC：乙酰輔酶A羧化酶，β3-AR：β3腎上腺素受體，SIRT1：去乙?；傅鞍?，PPAR-γ：過氧化物酶體增殖物激活受體γ。圖4 巖藻黃質(zhì)抗肥胖活性機(jī)制Fig.4 Anti-obesity mechanism of fucoxanthin

2.3.2刺激AMPK通路抑制脂肪合成

第二種機(jī)制涉及巖藻黃質(zhì)刺激AMPK通路，通過下調(diào)多種生脂酶的活性及相關(guān)基因的表達(dá)來調(diào)節(jié)脂肪酸的合成，通過顯著增加AMPK蛋白酶磷酸化、下調(diào)脂肪酸合成酶蛋白(FAS)和降低乙酰輔酶A羧化酶的活性，來調(diào)節(jié)脂肪酸的合成，并通過抑制葡萄糖-6-磷酸脫氫酶(G6PD)和蘋果酸酶(ME)等酶活性和與脂肪生成相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)來減少脂質(zhì)堆積。此外巖藻黃質(zhì)還可以通過上調(diào)SIRT1促進(jìn)脂肪分解，通過刺激肝臟生成二十六碳烯酸(DHA)來降低體內(nèi)膽固醇水平。此外，巖藻黃質(zhì)的吸收效率受其他食物組分的影響，特別是脂質(zhì)類，因此巖藻黃質(zhì)和魚油、中鏈甘油三酯和扇貝磷脂結(jié)合后展現(xiàn)出極其有效的減肥作用。Woo等[64]發(fā)現(xiàn)巖藻黃質(zhì)在小鼠體內(nèi)可以有效下調(diào)脂肪酸合成酶(FAS)、葡萄糖-6-磷酸脫氫酶(G6PD)和蘋果酸酶(ME)的活性從而抑制脂肪合成。此外，在能量消耗過程中，腺苷活化蛋白激酶(AMPK)會(huì)降低乙酰輔酶A羧化酶(ACC)的活性，使其磷酸化從而抑制脂肪酸從頭合成。

2.3.3提高WAT中β3腎上腺素受體mRNA的表達(dá)

基于目前的研究，β3腎上腺素受體(β3-AR)主要在棕色脂肪組織和白色脂肪組織中存在，它可以提高M(jìn)CP1mRNA的表達(dá)并在棕色脂肪組織中發(fā)揮作用達(dá)到產(chǎn)熱效果。Maeda等[65]在給肥胖小鼠喂食含有巖藻黃質(zhì)的裙帶菜脂質(zhì)后發(fā)現(xiàn)，高濃度巖藻黃質(zhì)飲食組的小鼠顯著抑制體重，白色脂肪(WAT)中β3-AR基因表達(dá)有所上升，這一結(jié)果被認(rèn)為是巖藻黃質(zhì)引起脂肪組織重量下降的原因之一。在高脂飼料喂養(yǎng)的小鼠中MCP- 1蛋白的mRNA表達(dá)增加，然而在巖藻黃質(zhì)飲食組小鼠中表達(dá)卻正常，同時(shí)巖藻黃質(zhì)飲食組小鼠的β3腎上腺素受體的mRNA的表達(dá)發(fā)生上調(diào)。這些結(jié)果表明，飼糧中添加巖藻黃質(zhì)可改善脂質(zhì)代謝，因此有營(yíng)養(yǎng)作用的富含巖藻黃質(zhì)裙帶菜脂質(zhì)作為功能性食品應(yīng)用于預(yù)防肥胖。

2.3.4上調(diào)SIRT1蛋白促進(jìn)脂肪分解

SIRT1蛋白為NAD+依賴性組蛋白去乙?；?，最近有研究發(fā)現(xiàn)，SIRT1在調(diào)節(jié)脂肪細(xì)胞分化中具有調(diào)節(jié)作用，而巖藻黃質(zhì)可以顯著上調(diào)SIRT1蛋白在分化的3T3- L1脂肪細(xì)胞的表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)脂肪分解減少脂肪重量[66]。其機(jī)理是SIRT1在白色脂肪細(xì)胞中過度表達(dá)可以抑制與脂肪生成相關(guān)的表達(dá)受體。在分化的脂肪細(xì)胞，SIRT1還可通過對(duì)脂肪細(xì)胞中 FoxO1 的去乙?；饔脕砜刂浦痉纸鈁67]。此外，巖藻黃質(zhì)及其衍生物使小鼠肝臟中二十二碳六烯酸(DHA)水平提高，對(duì)脂質(zhì)代謝有促進(jìn)作用，尤其是血液中膽固醇、甘油三酯及低密度脂蛋白的代謝，進(jìn)而成為達(dá)到抗肥胖的作用。

2.3.5激活PPAR γ抑制脂肪細(xì)胞分化

巖藻黃質(zhì)和其代謝產(chǎn)物巖藻黃醇等可以抑制甘油-3-磷酸鹽脫氫酶的活性，并激活調(diào)節(jié)致肥基因表達(dá)受體γ(PPAR γ)，起到抗肥胖的作用[65]。脂肪細(xì)胞分化主要是指由前脂肪細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)槌墒熘炯?xì)胞的過程，該過程中存在大量的因子表達(dá)，如過氧化物酶體增殖物激活受體(PPAR)，其中PPAR γ被認(rèn)為是調(diào)控前脂肪細(xì)胞分化的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子。肥胖大鼠每天服用巖藻黃質(zhì)(1 mg/kg，以體質(zhì)量計(jì))8周后，總膽固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白膽固醇明顯降低，高密度脂蛋白膽固醇顯著增加，這是由于巖藻黃質(zhì)可使脂肪組織和肝臟中與能量消耗和脂肪酸氧化相關(guān)基因，包括PPAR γ和PPAR α上調(diào)，從而改善血脂情況[38]。日本研究人員通過使用巖藻黃質(zhì)及其代謝產(chǎn)物對(duì)3T3- L1細(xì)胞孵化后發(fā)現(xiàn)PPAR γ的表達(dá)均有所下調(diào)并抑制了甘油-3-磷酸鹽脫氫酶的活性，所得結(jié)果呈現(xiàn)劑量依賴性抑制脂肪細(xì)胞分化[62]。

通過飲食調(diào)節(jié)的方法把巖藻黃質(zhì)加入食品中，發(fā)現(xiàn)不會(huì)引起實(shí)驗(yàn)動(dòng)物成癮或其他任何副作用。還有實(shí)驗(yàn)觀察，巖藻黃質(zhì)和共軛亞油酸協(xié)同作用可以對(duì)肥胖大鼠有治療作用，有效降低了血清三酰甘油、葡萄糖和瘦素水平，并通過調(diào)節(jié)白色脂肪中與脂質(zhì)代謝有關(guān)的酶的表達(dá)來達(dá)到減肥的作用[68]。

2.4 抗糖尿病活性

越來越多的研究表明，巖藻黃質(zhì)具有潛在的抗糖尿病活性，可能對(duì)治療糖尿病有顯著功效。糖尿病是一種常見的內(nèi)分泌代謝疾病，并已成為世界范圍內(nèi)的流行性疾病。巖藻黃質(zhì)的抗糖尿病活性主要通過兩種途徑實(shí)現(xiàn)，即對(duì)白色脂肪組織產(chǎn)生的生物活性介質(zhì)(稱為脂肪細(xì)胞因子)的調(diào)節(jié)作用和促進(jìn)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體4(glucose transporter, GLUT4)的表達(dá)以向細(xì)胞膜的轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)行的[69]。

MCP- 1：?jiǎn)魏思?xì)胞趨化蛋白，TNF-α：腫瘤壞死因子α，PAI- 1：纖溶酶原激活物抑制物-1，IL6：白細(xì)胞介素6，iNOS：一氧化氮合成酶，COX- 2：環(huán)氧合酶-2。圖5 巖藻黃質(zhì)抗糖尿病活性機(jī)制Fig.5 Anti-diabetic activity mechanism of fucoxanthin

越來越多的研究表明，肥胖引起的慢性炎癥與多種代謝疾病密切相關(guān)，其中就包括2型糖尿病[70]。巖藻黃質(zhì)可通過調(diào)節(jié)促炎性脂肪細(xì)胞因子的表達(dá)來改善胰島素抵抗，對(duì)2型糖尿病患者的血糖水平具有一定調(diào)節(jié)作用(見圖5)。血糖通過血管運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞內(nèi)，在胰島素作用下分解成糖原。長(zhǎng)期的高脂飲食會(huì)使三酰基甘油在肥胖小鼠的脂肪組織中大量積累，從而導(dǎo)致促炎性M1型巨噬細(xì)胞在脂肪組織內(nèi)的浸潤(rùn)增加，其分泌的促炎性細(xì)胞因子可誘導(dǎo)脂肪組織炎癥和胰島素抵抗的發(fā)生[71]。當(dāng)脂肪細(xì)胞內(nèi)儲(chǔ)存的三?；视瓦_(dá)到一定限度時(shí)，脂肪細(xì)胞功能發(fā)生紊亂，分泌大量促炎性脂肪細(xì)胞因子，改變肌肉、肝臟和脂肪組織中胰島素的敏感性，從而造成胰島素抵抗[65]，這是2型糖尿病前期的一個(gè)重要指標(biāo)。這些促炎性細(xì)胞因子主要包括單核細(xì)胞趨化蛋白1(monocyte chemotactic protein-1, MCP- 1)、促炎性脂肪細(xì)胞因子(TNF-α)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)、纖溶酶原激活劑抑制因子-1(plasminogen activator inhibitor-1, PAI- 1)等。其中，脂肪細(xì)胞分泌的MCP- 1可進(jìn)一步誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)至白色脂肪組織并分泌大量TNF-α等[72]。機(jī)體攝入的巖藻黃質(zhì)可通過下調(diào)脂肪組織中MCP- 1的表達(dá)，減少肥胖小鼠脂肪組織的巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)，抑制促炎性脂肪因子的分泌，在肥胖動(dòng)物模型中發(fā)揮其抗糖尿病功效[73]。Maeda等[74]的研究顯示，巖藻黃質(zhì)可通過抑制TNF-α和MCP- 1的表達(dá)來改善患糖尿病KK- Ay小鼠的血糖水平。Hosokawa等[75]發(fā)現(xiàn)，喂食巖藻黃質(zhì)可抑制KK- Ay小鼠的白色脂肪中MCP- 1、TNF-α、IL- 6和PAI- 1 mRNA的表達(dá)，進(jìn)而改善KK- Ay小鼠的高血糖癥。更有研究發(fā)現(xiàn)，巖藻黃質(zhì)的代謝物巖藻黃醇不僅能抑制3T3- F442A脂肪細(xì)胞中MCP- 1和IL- 6 mRNA的表達(dá)和蛋白質(zhì)產(chǎn)生，還可降低經(jīng)棕櫚酸處理RAW 264.7巨噬細(xì)胞中TNF-α誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(iNOS)和環(huán)氧化酶-2(COX- 2) mRNA的表達(dá)以及TNF-α的產(chǎn)生。因?yàn)椋貦八峥杉せ罹奘杉?xì)胞浸潤(rùn)至白色脂肪組織，刺激巨噬細(xì)胞分泌TNF-α，產(chǎn)生胰島素抵抗[28]。

糖尿病還與GLUT4的轉(zhuǎn)運(yùn)障礙有關(guān)[76]。GLUT4是脂肪細(xì)胞和骨骼肌細(xì)胞協(xié)助葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)的主要蛋白[77]。當(dāng)攝取葡萄糖時(shí)，細(xì)胞膜上的GLUT4形成一個(gè)水性孔道，利用葡萄糖從細(xì)胞外順濃度梯度進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，從而降低血液中葡萄糖含量[78]。研究發(fā)現(xiàn)，巖藻黃質(zhì)的抗糖尿病活性與其對(duì)肌肉組織中GLUT4表達(dá)的調(diào)節(jié)作用有關(guān)。Nishikawa等[79]的研究發(fā)現(xiàn)巖藻黃質(zhì)的食用可促進(jìn)輕度肥胖2型糖尿病KK- Ay鼠比目魚肌中GLUT4從細(xì)胞質(zhì)向細(xì)胞膜轉(zhuǎn)運(yùn)，同時(shí)增加趾長(zhǎng)伸肌中GLUT4的表達(dá)，抑制小鼠血清中葡萄糖和胰島素水平升高。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，巖藻黃質(zhì)促進(jìn)了位于調(diào)節(jié)GLUT4轉(zhuǎn)位的胰島素信號(hào)通路上游中胰島素受體mRNA的表達(dá)及Akt磷酸化水平。Zhang等[80]發(fā)現(xiàn)巖藻黃質(zhì)可有效激活肝臟和骨骼肌中IRS- 1/ PI3K/AKT信號(hào)通路的下游靶點(diǎn)GLUT4，上調(diào)GLUT4 mRNA的表達(dá)，促進(jìn)肝臟和骨骼肌對(duì)葡萄糖的攝取轉(zhuǎn)化為糖原，在預(yù)防和治療2型抗糖尿病中發(fā)揮功作用。此外，巖藻黃質(zhì)還可以通過激活A(yù)MPK信號(hào)通路，促進(jìn)GLUT4基因的轉(zhuǎn)錄，進(jìn)而促進(jìn)高脂飲食小鼠肌肉對(duì)血糖吸收的恢復(fù)，從而改善高血糖癥狀，預(yù)防糖尿病的產(chǎn)生[78]。

另外巖藻黃質(zhì)還可以通過調(diào)節(jié)胰島素信號(hào)通路起到抗糖尿病的作用，在肥胖/糖尿病KK- Ay小鼠中，連續(xù)27 d攝入0.1%巖藻黃質(zhì)可顯著降低血糖水平和葡萄糖的耐受量[74]，而攝入0.2%巖藻黃質(zhì)2周后也可以達(dá)到同樣效果，證明巖藻黃質(zhì)對(duì)治療糖尿病具有劑量依賴性[79]。有趣的是，巖藻黃質(zhì)的降血糖作用僅在糖尿病模型小鼠中有效，而對(duì)健康的小鼠并沒有觀察到明顯的降血糖作用[65]。

2.5 抗光損傷活性

長(zhǎng)期暴露于紫外光等強(qiáng)光下，人體的皮膚組織會(huì)產(chǎn)生不同程度的損傷。研究發(fā)現(xiàn)，巖藻黃質(zhì)作為自然界中的類胡蘿卜素能夠有效地防止紫外光氧化對(duì)皮膚組織造成的輻射傷害，并且在皮炎模型中展示出可有效緩解瘙癢的作用[81]。此外，巖藻黃質(zhì)還具有一定護(hù)眼功能，尤其是因光氧化所致的眼內(nèi)部疾病。人眼視網(wǎng)膜中含有多不飽和脂肪酸和高濃度氧，當(dāng)高能量藍(lán)光作用于視網(wǎng)膜時(shí)，產(chǎn)生的單線態(tài)氧和自由基會(huì)對(duì)視網(wǎng)膜產(chǎn)生過氧化損傷。因此通過膳食攝入類胡蘿卜素會(huì)幫助視網(wǎng)膜淬滅損傷性活性氧，抵抗氧化損傷。Chen等[82]研究發(fā)現(xiàn)，大鼠靜脈注射巖藻黃質(zhì)劑量為0.5～5 mg/(kg d)，或在紫外線B(UVB)照射前用載具照射。麗絲胺綠色角膜表面染色顯示UVB照射對(duì)角膜表面造成嚴(yán)重?fù)p傷，包括嚴(yán)重的上皮脫落和惡化的上皮光滑。組織病理學(xué)病灶檢查顯示促炎細(xì)胞因子水平，包括腫瘤壞死TNF-α和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)顯著升高。然而，巖藻黃質(zhì)預(yù)處理可明顯抑制UVB輻射引起的角膜病變保持角膜表面光滑，下調(diào)促炎細(xì)胞因子的表達(dá)，UVB損傷引起的多形核白細(xì)胞浸潤(rùn)減少。此外，還觀察到了經(jīng)巖藻紅素處理組中波紫外線照射后，有顯著的上皮完整性保存作用和間質(zhì)水腫的抑制效果。用巖藻黃質(zhì)預(yù)處理可以通過抑制TNF-α和VEGF的表達(dá)，來預(yù)防UVB輻射引起的角膜疾病，進(jìn)而阻斷多形核白細(xì)胞浸潤(rùn)。另外，Chen等[83]還研究了巖藻黃質(zhì)改善UVB誘導(dǎo)的角膜去神經(jīng)和三叉神經(jīng)疼痛的有益作用及其機(jī)制。巖藻黃質(zhì)治療可增強(qiáng)角膜核因子紅細(xì)胞2相關(guān)因子2的表達(dá)。在UVB引起的神經(jīng)紊亂后，用巖藻黃質(zhì)治療大鼠，觀察到角膜典型的去神經(jīng)支配和上皮脫落的抑制作用。此外，p38 MAP激酶(pp38)活性磷酸化形式和膠質(zhì)纖維酸性蛋白(GFAP)陽(yáng)性神經(jīng)細(xì)胞數(shù)量顯著減少。UVB誘導(dǎo)角膜炎后，巖藻黃質(zhì)處理的大鼠，三叉神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元中神經(jīng)元選擇性瞬時(shí)受體電位香草樣蛋白1(TRPV1)表達(dá)降低。炎癥性疼痛的癥狀，包括睜眼困難和擦眼行為，在巖藻黃質(zhì)治療組也有所減少。總之，巖藻黃質(zhì)對(duì)于抗光損傷，尤其是高能量藍(lán)光引起的眼睛的過氧化損傷及其病變，有保護(hù)作用，值得深入開展研究。

3 巖藻黃質(zhì)在食品中的應(yīng)用

巖藻黃質(zhì)是一類重要的脂溶性功能性化合物，存在于各種藻類、海洋浮游植物、水生貝殼類等動(dòng)植物中，它不能在人體內(nèi)合成，只能通過飲食攝入[84]。大量研究表明，食用富含巖藻黃質(zhì)的食品對(duì)人體有益，包括抗氧化、減肥、抗腫瘤、護(hù)眼等功效[85]。近年來，關(guān)于巖藻黃質(zhì)在食品行業(yè)中的應(yīng)用，多數(shù)集中在其作為食品著色劑和活性成分添加劑，改善食品色澤的同時(shí)，賦予食品一定的功能特性。

3.1 改善食品色澤

巖藻黃質(zhì)本身是一種天然色素，可使食品呈現(xiàn)橙色，是人類常用的食品著色劑，在食品領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用[86]。近年來，巖藻黃質(zhì)常用在黃油、餡餅、綠茶酥等焙烤食品的加工中，起到改善食品色澤的作用。Sasaki等[87]發(fā)現(xiàn)，巖藻黃質(zhì)能有效抑制雞胸肉在烹調(diào)后冷卻貯藏中的脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，在預(yù)防雞肉色澤發(fā)生變化的同時(shí)賦予雞肉紅色和黃色。巖藻黃質(zhì)還可作為蛋黃著色劑，添加至家禽的飼料中，從而改善蛋制品的色澤[88]。此外，為了降低腌肉過程中亞硝胺形成的風(fēng)險(xiǎn)，通常在腌制肉制品中添加巖藻黃質(zhì)等天然色素，以減少亞硝酸鹽的添加[89]。

3.2 防止食品氧化變質(zhì)

眾所周知，自由基主導(dǎo)的脂肪酸和脂質(zhì)氧化是造成食品變質(zhì)的主要原因；超氧陰離子和羥基自由基等活性氧對(duì)油脂的氧化作用縮短了食品的保質(zhì)期，引起食品行業(yè)的廣泛關(guān)注[90]。巖藻黃質(zhì)可作為一種天然抗氧化劑添加到食品中，降低食品在加工和貯藏過程中脂質(zhì)過氧化的發(fā)生概率[91]。Sasaki等[91]發(fā)現(xiàn)在雞肉的加工過程中添加巖藻黃質(zhì)，可有效抑制加工后雞肉在冷藏過程中發(fā)生的脂質(zhì)過氧化。Sellimi等[92]的研究發(fā)現(xiàn)巖藻黃質(zhì)同樣可抑制雞肉香腸在儲(chǔ)藏過程中發(fā)生的脂質(zhì)氧化，有效阻止了硫代巴比妥酸的生成。隋悅等[93]發(fā)現(xiàn)巖藻黃質(zhì)在氧化模型中可有效抑制魚油和豬油中丙二醛的生成，最高抑制率分別為78.1%和80.9%，結(jié)果表明巖藻黃質(zhì)可作為一種安全的天然抗氧化劑添加至食品中，以解決脂質(zhì)氧化引起的變質(zhì)問題。

3.3 開發(fā)減肥產(chǎn)品

巖藻黃質(zhì)最為突出的生理活性便是抗肥胖活性，因此在開發(fā)的產(chǎn)品中，減肥產(chǎn)品居多。2006年，美國(guó)一家名叫AHD國(guó)際公司從褐藻中得到一種具有減肥功效的提取物質(zhì)，并向市場(chǎng)高調(diào)推出并銷售，其中這種有效的減肥產(chǎn)品主要物質(zhì)就是巖藻黃質(zhì)[5]。英國(guó)Healtharena公司研發(fā)出了FucoXanThin 系列減肥產(chǎn)品，經(jīng)過宣傳后便深受消費(fèi)者喜愛，該公司宣稱產(chǎn)品可通過天然物質(zhì)來燃燒體內(nèi)多余脂肪達(dá)到減肥效果[5]。在我國(guó)目前也有相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)與銷售，使用含有天然巖藻黃質(zhì)的保健軟膠囊，采用預(yù)防肥胖模型法對(duì)大鼠進(jìn)行減脂實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)分析顯示喂食巖藻黃質(zhì)的大鼠，在體重和腎周脂肪重量上都與模型組相比有明顯降低[94]。此外，巖藻黃質(zhì)與其他功能性成分復(fù)合的減肥產(chǎn)品也是市場(chǎng)開發(fā)的熱門，一種巖藻黃質(zhì)與石榴籽提取物復(fù)合的產(chǎn)品Xanthigen被證實(shí)對(duì)小鼠和人類有降脂的作用[95]。除了食品外，巖藻黃質(zhì)還被制成水凝膠貼劑用于預(yù)防和治療肥胖[96]。

3.4 制作低GI食品

巖藻黃質(zhì)作為胡蘿卜素的一種，與其他類胡蘿卜素一樣具有潛在的抗糖尿病活性，可有效抑制血糖的升高，為其在低血糖生成指數(shù)(glycemic index, GI)食品的研發(fā)中創(chuàng)造條件。雖然糖尿病的發(fā)病率在逐年遞增，但是有關(guān)巖藻黃質(zhì)等類胡蘿卜素在低GI食品中的應(yīng)用仍顯有報(bào)道。中島綾香等[97]研制了以玉米黃質(zhì)、硅藻黃質(zhì)、異黃素等作為有效成分的類胡蘿卜素混合物，可將其添加至高GI食品中一起食用，用于抑制血糖上升。張吉和等[98]研制了一種以巖藻黃質(zhì)、大豆卵磷脂和低聚果糖可溶性膳食纖維為主要原料的壓片糖果。到目前為止還沒有能夠完全治愈糖尿病的方法，只能以控制為主[99]，利用巖藻黃質(zhì)研發(fā)適合糖尿病人食用的低GI食品仍是巖藻黃質(zhì)在食品中應(yīng)用研究的熱點(diǎn)問題。

3.5 其他產(chǎn)品的開發(fā)

巖藻黃質(zhì)具有獨(dú)特的功能特性，常被應(yīng)用于功能食品的研發(fā)。在魚油制品的加工中，常將巖藻黃質(zhì)包裹在其中，制成具有護(hù)眼功效的巖藻黃質(zhì)魚油軟膠囊[100]。Saravana等[101]在中性條件下用κ-卡拉膠制備的富含巖藻黃質(zhì)的海藻油納米乳液，同樣可用于具有護(hù)眼功效的食品、飲料的研發(fā)和加工。除此之外，近年來有研究發(fā)現(xiàn)，巖藻黃質(zhì)添加到食品中，可使其在腫瘤干預(yù)中具有一定的潛在作用[102]。張春毅等[103]研制了一種抗痤瘡的巖藻黃質(zhì)瓊膠寡糖組合物，所制備的抗痤瘡的巖藻黃質(zhì)瓊膠寡糖組合物可以抑制痤瘡丙酸桿菌和金黃色葡萄球菌這兩種痤瘡致病菌的生長(zhǎng),有效控制痤瘡病情發(fā)展。

4 結(jié) 論

巖藻黃質(zhì)作為可食用藻類中含量最為豐富的類胡蘿卜素飽受關(guān)注，是因?yàn)槠渚哂性S多對(duì)人體有益的生理活性，包括抗氧化、抗癌、抗肥胖、抗糖尿病和抗光損傷等功能，在開發(fā)功能保健食品中具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。目前，巖藻黃質(zhì)加工成本較高，加工、貯藏過程易降解，嚴(yán)重限制了其在食品產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用。因此，研發(fā)有效的提取方法和提高巖藻黃質(zhì)穩(wěn)定性是未來促進(jìn)其應(yīng)用于功能性食品的關(guān)鍵和重點(diǎn)。此外，近年來由于人們生活水平不斷提高，營(yíng)養(yǎng)過剩及不均衡導(dǎo)致肥胖、糖尿病成為全球范圍內(nèi)的流行病，因此，發(fā)掘巖藻黃質(zhì)抗肥胖及抗糖尿病活性依舊是科研人員的研究熱點(diǎn)。巖藻黃質(zhì)在體內(nèi)的代謝途徑及詳細(xì)的抗肥胖及抗糖尿病活性分子機(jī)制，仍有待被進(jìn)一步證明。希望本文總結(jié)的巖藻黃質(zhì)研究進(jìn)展為新的功能食品開發(fā)提供有價(jià)值的參考。