呂和鑫，賈士儒，柴 謙，劉景君，尚 波，劉翼飛

（1.天津科技大學 生物工程學院 工業(yè)發(fā)酵微生物教育部重點實驗室 省部共建食品營養(yǎng)與安全國家重點實驗室，天津 300457；2.山東省食品藥品審評查驗中心，山東 濟南 250013；3.山東納美達生物科技有限公司，山東 濟南 250132；4.澳門科技大學 藥學院，澳門 999078）

隨著新冠疫情的爆發(fā)以及人口老齡化伴隨的慢性病的常發(fā)，使得人們對自身的免疫健康更加重視，近些年免疫調(diào)節(jié)食品的需求呈現(xiàn)巨幅提升趨勢。市場研究機構(gòu)Euromonitor International公司的調(diào)查數(shù)據(jù)表明，在全球范圍內(nèi)，免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)類的食品營養(yǎng)強化劑等的銷售額在2020年為79 億美元，而在2019 年為68 億美元，一年之內(nèi)增長率便達到14.9%[1]。纖細裸藻是一種單細胞藻類，為我國2013年新批準的新資源食品，也是美國、日本等國已批準的新食品原料（Novel food），其胞內(nèi)含有的線性β-1,3-葡聚糖在美國也已被批準為食品原料[2]。目前，纖細裸藻發(fā)酵生產(chǎn)技術(shù)已比較成熟，已在包括我國在內(nèi)的多個國家實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。

纖細裸藻（Euglena gracilis）在生物學上，是一種無細胞壁的單細胞微生物，細胞的一端帶有兩個鞭毛，能夠游動，細胞由蛋白質(zhì)外膜包被。因胞內(nèi)含有由三層質(zhì)膜包被的葉綠體，可進行光合作用，因此被歸入淡水單細胞微藻類。但在分類學上，纖細裸藻被認為是一種通過內(nèi)共生過程，獲得了葉綠體的眼蟲目單細胞原生動物，是一種比較原始的單細胞動物。有研究數(shù)據(jù)表明，纖細裸藻的蛋白氨基酸評分高達88分，蛋白凈利用率高達79.9%，與牛奶酪蛋白接近[3]。除優(yōu)質(zhì)蛋白外，纖細裸藻還含有多種于人類健康有特殊意義的營養(yǎng)成分，如β-1,3-葡聚糖三螺旋晶體、維生素E中活性最強的同分異構(gòu)體α-生育酚、多不飽和脂肪酸如二十二碳六烯酸（docosahexaenoic acid，DHA）、多種礦物質(zhì)等。本文首先調(diào)研了纖細裸藻異養(yǎng)發(fā)酵培養(yǎng)工藝及代謝機制方面的研究進展，然后歸納了近些年纖細裸藻β-1,3-葡聚糖生理功能研究方面的研究進展，以期給國內(nèi)裸藻異養(yǎng)發(fā)酵的應用研究與基質(zhì)代謝方面的基礎(chǔ)研究提供理論支持，進一步通過介紹裸藻β-1,3-葡聚糖在促免疫、抗病毒等方面的研究成果，以期為纖細裸藻β-1,3-葡聚糖在食品、藥物、化妝品、新材料等領(lǐng)域的開發(fā)應用提供支持。

1 纖細裸藻發(fā)異養(yǎng)發(fā)酵研究進展

當前，纖細裸藻的大規(guī)模培養(yǎng)主要采用三種模式，前兩類是光合自養(yǎng)培養(yǎng)模式，一種為開放式跑道池培養(yǎng)，另一種為封閉式光生物反應器（如玻璃管道）培養(yǎng)。第三種為基于現(xiàn)代發(fā)酵工程理論，發(fā)酵過程嚴格控制的異養(yǎng)發(fā)酵培養(yǎng)。兩類培養(yǎng)方式在生產(chǎn)能力、細胞色素組成與葡聚糖含量等方面差異巨大。異養(yǎng)發(fā)酵的裸藻粉呈顏色鮮艷的黃色至淡黃色，生長周期短至3 d左右，培養(yǎng)末期β-1,3-葡聚糖的含量在60%～75%之間，而光合自養(yǎng)的裸藻粉為綠色，生長周期較長，葡聚糖含量較低，對數(shù)期纖細裸藻細胞的葡聚糖約在1.7%～7.0%之間，9 d時到達培養(yǎng)末期，葡聚糖含量升高至50%左右[4]。纖細裸藻異養(yǎng)發(fā)酵具有培養(yǎng)因子可精確控制、培養(yǎng)周期短、葡聚糖含量高等優(yōu)點，使得纖細裸藻異養(yǎng)發(fā)酵更容易工廠化生產(chǎn)，也因此得到了較多的研究，本部分從條件因子優(yōu)化與代謝機制兩個方面介紹纖細裸藻異養(yǎng)發(fā)酵的研究進展情況。

圖1 異養(yǎng)纖細裸藻與光合自養(yǎng)纖細裸藻的對比Fig. 1 Comparation of heterotrophic and photosynthetic Euglena gracilis

1.1 異養(yǎng)發(fā)酵條件因子優(yōu)化的研究進展

除采用常見的發(fā)酵基質(zhì)外，有研究也采用工業(yè)廢料或污水等培養(yǎng)纖細裸藻，如早在1976年，便有研究使用奶酪生產(chǎn)的廢液乳清培養(yǎng)纖細裸藻[16]。S?NTEK B等[17]研究了土豆汁（potato liquor）分批發(fā)酵裸藻，培養(yǎng)16 d，產(chǎn)量可達到20 g/L。最近有研究使用活性污泥處理后的廢水以及糖蜜等有機廢液作為培養(yǎng)基質(zhì)，采用混合營養(yǎng)的方式（異養(yǎng)與光合自養(yǎng)同時進行）培養(yǎng)纖細裸藻[18]。也有研究采用混菌發(fā)酵的方式進行纖細裸藻發(fā)酵，如JEON M S等[19]通過共培養(yǎng)假交替單胞菌（Pseudoalteromonassp.）MEBiC 03607與纖細裸藻，提高了纖細裸藻的生物量與裸藻β-1,3-葡聚糖的含量，分子水平數(shù)據(jù)表明假交替單胞菌提高了裸藻β-1,3-葡聚糖合成相關(guān)基因的表達水平，而抑制了蠟酯合成相關(guān)基因的表達。類似地，共培養(yǎng)假交替單胞菌（Pseudoalteromonassp.）MEBiC 03485與纖細裸藻也表現(xiàn)了對纖細裸藻的生長促進作用[20]。共培養(yǎng)吲哚-3-乙酸生產(chǎn)菌需鈉弧菌（Vibrionatriegens）與纖細裸藻也有類似的生長促進與裸藻β-1,3-葡聚糖合成作用[21]。

1.2 異養(yǎng)發(fā)酵中代謝機理的研究進展

已經(jīng)鑒定的藻類中，大約22%的藻類需要外源維生素B1，大約55%的藻類需要外源維生素B12才能維持正常生長。纖細裸藻的正常生長需要外源維生素B1與B12的存在。纖細裸藻通過主動運輸系統(tǒng)吸收與積累大量的外源維生素B1與B12。除維生素B1與B12之外，纖細裸藻可合成維持正常生長所需要的其他維生素種類。相比其他微藻，纖細裸藻胞內(nèi)含有較高水平的維生素C與維生素E。維生素B12主要與纖細裸藻的甲基代謝有關(guān)，參與核糖核酸脫氧生成脫氧核糖核酸的過程[22-23]。培養(yǎng)基中維生素B12的耗盡會導致細胞變大與停止分裂。培養(yǎng)基中維生素B12的缺乏對纖細裸藻生長的抑制作用與碳源種類以及光周期有關(guān)。培養(yǎng)基中缺乏維生素B12，對連續(xù)光照培養(yǎng)的纖細裸的生長抑制最明顯，6 h光照/6 h黑暗光周期下的纖細裸藻的抑制稍弱，而黑暗培養(yǎng)的纖細裸藻則無顯著的抑制作用。因此光照加劇了維生素B12對纖細裸藻細胞的生長抑制作用。這種光周期相關(guān)的生長抑制現(xiàn)象與碳源種類有關(guān)，使用蘋果酸與谷氨酸作為碳氮源的培養(yǎng)基，只要發(fā)生維生素B12缺乏，纖細裸藻細胞便會停止生長，而乳酸作為碳源時，在黑暗條件下維生素B12缺乏不會抑制纖細裸藻生長。在提高溶氧或者降低CO2濃度的培養(yǎng)條件下，如黑暗條件下增加振蕩或紅光或白光下，維生素B12的缺乏會抑制纖細裸藻的生長，這種抑制作用在將細胞轉(zhuǎn)移至黑暗靜止培養(yǎng)基，或加入光合電子傳遞鏈敵草隆的光照條件下時可被逆轉(zhuǎn)[24]。纖細裸藻發(fā)酵液中存在一種維生素B12的結(jié)合因子，結(jié)合后的維生素B12不可透過透析膜，不可被大腸桿菌細胞吸收，這種結(jié)合因子含量隨著培養(yǎng)時間的延長而增加[25]。維生素B12的攝入有兩個階段，一個是結(jié)合位點未飽和的階段，此階段維生素B12的吸收較快，吸收部位主要集中于葉綠體，第二個是新的結(jié)合位點形成的階段[26]。維生素B12的缺乏會導致對數(shù)期裸藻呼吸速率的增加達2倍以上[27]。纖細裸藻在2 h內(nèi)便可利用主動運輸途徑，將培養(yǎng)基中的大部分維生素B1攝入細胞，胞內(nèi)的維生素B1達96%以上以自由形式存在，胞內(nèi)維生素B1的水平會影響纖細裸藻細胞分裂周期的長短[28]。

眼蟲科中，目前僅發(fā)現(xiàn)纖細裸藻可直接攝取外源葡萄糖，一些小分子代謝物，如三羧酸循環(huán)中的琥珀酸、α-酮戊二酸、丙酮酸、蘋果酸、草酰乙酸以及甘氨酸、絲氨酸、谷氨酸、二氧化碳等，可促進葡萄糖的吸收利用，明顯縮短延滯期時間與增加生物質(zhì)產(chǎn)量，微量的這些小分子代謝物便可顯著促進纖細裸藻的生長。這種生長促進作用的潛在機制尚不清楚，推測機理為這些小分子可進入三羧酸循環(huán)，增加內(nèi)源草酰乙酸的含量而促進末端呼吸鏈的反應效率。在pH 3.0～5.0之間時，纖細裸藻對葡萄糖的利用最高效，培養(yǎng)液中加入甘氨酸可以進一步擴大這個pH范圍。在有檸檬酸存在的情況下，纖細裸藻可以在pH 7.0下利用葡萄糖進行生長，因數(shù)據(jù)表明檸檬酸不能被纖細裸藻吸收利用，并且乙二胺四乙酸可替代檸檬酸的以上作用，因此檸檬酸被認為在pH 7.0時促進葡萄糖的利用僅是起到了螯合劑的作用。糖酵解（embden-meyerhof-pathway，EMP）途徑與磷酸戊糖途徑的多種酶存在于發(fā)酵上清液中，雖然這些酶均是從酸性發(fā)酵液中分離得到，但這些酶的最適pH值為7.5～8.6[29]。葡萄糖作為碳源要優(yōu)于乙酸，乙酸作為碳源時纖細裸藻細胞的呼吸速率比葡萄糖作為碳源時高，并且含有較高的核糖核酸含量[30]。在蛋白胨為氮源培養(yǎng)纖細裸藻時，葡萄糖的最適濃度為1%，低濃度的蛋白胨或琥珀酸便可促進葡萄糖的同化吸收。CO2同樣具有促進葡萄糖同化的作用，大約90%以上被攝入細胞的葡萄糖被同化，大約10%的葡萄糖經(jīng)呼吸作用以CO2方式釋放。葡萄糖的加入并沒有提高呼吸作用[31]。乙醇與醋酸可被纖細裸藻作為有機碳源直接利用，兩者會抑制葉綠素的合成而使纖細裸藻細胞進入異養(yǎng)生長。乙醇抑制葡萄糖的酵解利用但不影響其作為底物合成裸藻β-1,3-葡聚糖。丙酮酸可經(jīng)糖異生途徑轉(zhuǎn)化成葡萄糖，丙酮酸的甲基與羧基碳多數(shù)進入裸藻β-1,3-葡聚糖。乙醇被氧化成乙酸，多達50%的甲基碳進入裸藻β-1,3-葡聚糖。乙醇抑制葡萄糖與丙酮酸進入酵解與呼吸代謝，同時也抑制葡萄糖與丙酮酸向脂類與蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)化，而促使葡萄糖進入裸藻β-1,3-葡聚糖合成途徑[32]。

2 纖細裸藻β-1,3-葡聚糖及其功效研究進展

2.1 裸藻β-1，3-葡聚糖的純化、結(jié)構(gòu)分析研究進展

裸藻綱微藻細胞質(zhì)內(nèi)均含有一種本綱微藻特有的β-1,3-葡聚糖顆粒，19世紀時科學家發(fā)現(xiàn)此類顆粒外形類似淀粉，但遇碘不顯藍色，因此命名為Paramylon，有的學者將其翻譯為副淀粉。聚焦離子束與掃描電鏡研究表明，裸藻β-1,3-葡聚糖為一種由三螺旋β-1,3-葡聚糖鏈組成的晶體，外形為餅狀，直徑約5μm，厚度約3μm，晶體表面致密，未見孔道結(jié)構(gòu)，表面積與淀粉粒類似[33]（見圖2）。CLARKE A E等[34]首次報道了裸藻β-1,3-葡聚糖的提取方法，首先離心收集細胞，后水洗兩次，后再用乙醇與氯仿去除色素，然后在加有1%胰蛋白酶的0.1 mol/L pH 7.6的磷酸緩沖液中40 ℃處理12 h，沉淀使用90%的尿素與水進行抽提漂洗，獲得的灰白色沉淀繼續(xù)使用SEVAG'S方法去除蛋白，離心收集得到的白色沉淀即為裸藻β-1,3-葡聚糖顆粒，這些葡聚糖顆粒具有折光性，電鏡觀察表明，其表面由一層縱向排列的纖維膜包被，利用ARNOLD'S胼胝質(zhì)染色劑處理后無黃色熒光。裸藻β-1,3-葡聚糖顆?？扇苡?%的NaOH、55%硫酸、甲醛、無水甲酸等，在低濃度的以上試劑中，裸藻β-1,3-葡聚糖顆粒出現(xiàn)膨脹。KOBAYASHI K等[35]的研究表明，裸藻β-1,3-葡聚糖顆粒在生理狀態(tài)與脫水狀態(tài)下存在晶體轉(zhuǎn)換現(xiàn)象，在相對濕度＜30%時，裸藻β-1,3-葡聚糖顆粒發(fā)生脫水晶體轉(zhuǎn)換，而在相對濕度高于70%時重新水化，但晶體大小與分子結(jié)構(gòu)的均一性均無法恢復到脫水前的狀態(tài)。現(xiàn)在研究中一般采用超聲波破碎細胞，離心去除上清，然后使用十二烷基硫酸鈉脫去脂類與蛋白質(zhì)，最后用清水洗滌的方法提取與純化裸藻β-1,3-葡聚糖。裸藻β-1,3-葡聚糖的定量測定一般采用提取后稱干質(zhì)量的方法。β-葡聚糖結(jié)合剛果紅后會發(fā)出熒光，鞠海軍[36]報道了一種基于剛果紅染色的裸藻β-1,3-葡聚糖的定量方法，使得原位測定微量裸藻β-1,3-葡聚糖成為可能，使用淀粉、纖維素等作為陰性對照，表明此種定量方法具有較好的專一性與準確度。

圖2 裸藻β-1,3-葡聚糖場發(fā)射掃描顯微鏡照片F(xiàn)ig. 2 Field emission scanning microscope image of Euglena gracilis β-1,3-glucan

2.2 裸藻β-1,3-葡聚糖生理功效研究進展

歸納已報道的裸藻與裸藻β-1,3-葡聚糖生理功效相關(guān)的研究數(shù)據(jù)見表1。

表1 裸藻與裸藻β-1,3-葡聚糖生理功效Table 1 Physiological functions of Euglena gracilis and Euglena gracilis β-1,3-glucan

2.2.1 抗癌

研究表明，裸藻β-1,3-葡聚糖可降低患癌的風險，抑制腫瘤細胞的發(fā)展。如飼喂裸藻β-1,3-葡聚糖（2%，飼料中含有2%質(zhì)量分數(shù)的裸藻β-1,3-葡聚糖）可使小鼠結(jié)腸癌發(fā)展降低50%[37]。通過給小鼠喂食從裸藻中分離得到的裸藻β-1,3-葡聚糖粉末，研究其對小鼠結(jié)腸中腫瘤前異常隱窩灶（aberrant crypt foci，ACF）的作用效果，發(fā)現(xiàn)裸藻β-1,3-葡聚糖可明顯抑制ACF的發(fā)展，表明裸藻β-1,3-葡聚糖具有預防與抑制結(jié)腸癌的效果。另有研究采用先給小鼠移植腹水瘤S-180，然后在24 h后給小鼠腹腔注射1 μg/g裸藻β-1,3-葡聚糖溶液，結(jié)果表明，裸藻β-1,3-葡聚糖對腹水瘤的抑制作用非常顯著[38]。另有研究表明，裸藻β-1,3-葡聚糖可以通過線粒體途徑誘導HepG2肝癌細胞凋亡[36]。

所有患者采用隨機數(shù)字表法分為舌下含服組和口服組,每組各40例?？诜M患者口服酒石酸美托洛爾片(阿斯利康制藥有限公司,產(chǎn)品批號1407184)25 mg(1片);舌下含服組患者舌下含服酒石酸美托洛爾片25 mg(1片)。

2021年最新報道，口服50 mg的裸藻粉與裸藻β-1,3-葡聚糖3周，可顯著降低A4gnt基因敲除胃癌小鼠幽門粘膜中CD3陽性T-淋巴細胞的數(shù)量，并顯著降低多形核白細胞浸潤現(xiàn)象，下調(diào)了Il11與Cxcl1基因的表達以及小腸中IgA抗體的濃度?？诜阍濡?1,3-葡聚糖可顯著降低A4gnt基因敲除小鼠陽性的幽門粘膜中CD3陽性淋巴細胞的數(shù)量，下調(diào)Il11與Ccl2基因的表達，說明口服裸藻粉或裸藻β-1,3-葡聚糖均可以改善胃癌早期胃粘膜炎癥反應[39]。

2.2.2 抗病毒

飼喂小鼠裸藻β-1,3-葡聚糖（2%）可顯著提高流感病毒抵抗力，體內(nèi)細胞因子的水平如γ-干擾素（γ-interferon，IFN-γ）等顯著升高[40]。

2.2.3 護肝

有研究評估了裸藻β-1,3-葡聚糖對CCl4誘發(fā)的小鼠急性肝損傷的治療效果。在腹膜單次內(nèi)使用50%CCl4（2 mg/kg）處理小鼠之前，給小鼠喂食裸藻β-1,3-葡聚糖（500 mg/kg、1 000 mg/kg、2 000 mg/kg，β-1,3-葡聚糖量/小鼠體質(zhì)量，以下同），24 h后處死小鼠，收集血樣，測定血清的生化參數(shù)；將肝切除評估超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）活力，對肝進行組織病理學診斷。結(jié)果表明，喂食裸藻β-1,3-葡聚糖可顯著抑制血清肝酶標志物的產(chǎn)生，能夠抑制CCl4誘導的脂肪變性和肝壞死，抑制了肝細胞的凋亡。裸藻β-1,3-葡聚糖通過抗氧化機制對CCl4誘導產(chǎn)生的急性肝損傷，產(chǎn)生保護效果[41]。裸藻β-1,3-葡聚糖鏈斷裂后形成的納米纖維對CCl4誘發(fā)的小鼠急性肝損傷的治療效果更好[42]。

2.2.4 促免疫

裸藻β-1,3-葡聚糖用作疫苗佐劑可顯著提高小鼠羊紅血細胞的抗體反應，裸藻β-1,3-葡聚糖的給藥劑量是10 mg/kg時，抗羊紅血細胞血小板的產(chǎn)生數(shù)量顯著增加[43]。提取喂食過裸藻β-1，3-葡聚糖的小鼠的巨噬細胞，在體外使用脂多糖處理巨噬細胞后，能產(chǎn)生大量的白細胞間介素-1（interleukin-1，IL-1）。在進行該實驗時也發(fā)現(xiàn)小鼠體內(nèi)血漿之中IL-6會產(chǎn)生一個瞬態(tài)的變化。IL-1和IL-6在免疫系統(tǒng)中扮演著重要的角色，因此，裸藻β-1,3-葡聚糖通過提高小鼠產(chǎn)生這些小分子蛋白，來增強小鼠機體的免疫力[43]。

使用隨機雙盲實驗，研究上裸藻β-1,3-葡聚糖對上呼吸道感染（upper respiratory tract inflection，UTR1）癥狀的影響，以及裸藻粉（含β-1,3-葡聚糖50%以上）對免疫系統(tǒng)的影響。34名進行耐力訓練的健康參與者被隨機分成兩組，分別服用367 mg裸藻粉或安慰劑各90 d。對臨床化學、血液學、生命體征等24項上呼吸道癥狀改善情況進行分析和安全性評估。結(jié)果表明，與安慰劑組相比，喂食裸藻粉組30 d以上的參與者的癥狀和整體嚴重程度顯著減少。所有安全性指標均在臨床正常范圍內(nèi)。該研究提供的證據(jù)表明，補充含有50%以上β-1,3-葡聚糖的裸藻粉可減少和預防蕁麻疹癥狀，顯著提高免疫力，保護機體健康[44]。

另有研究表明，裸藻β-1,3-葡聚糖是通過增加NO，腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor α，TNF-α），IL-6與環(huán)氧合酶-2（cyclooxygenase-2，COX-2）等前炎癥分子的表達來激活淋巴單核細胞，淋巴細胞的激活不需要裸藻β-1,3-葡聚糖內(nèi)吞到胞內(nèi)即可發(fā)揮免疫激活作用。堿處理后超聲粉碎后的裸藻β-1,3-葡聚糖的活性更強[45]。

2.2.5 消除機體炎癥

使用2,4,6-三硝基氯苯反復處理小鼠可引起過敏性皮膚炎，口服裸藻β-1,3-葡聚糖可明顯緩解過敏性皮炎癥狀。通過觀察皮膚病變以及耳溶脹情況，并根據(jù)血清中的抗體總濃度、細胞因子IL-4、IL-12、IL-18以及INF-γ的水平來評估裸藻β-1,3-葡聚糖的藥效作用，結(jié)果表明，裸藻β-1,3-葡聚糖通過阻斷T輔助細胞Th1以及Th2途徑，達到治療小鼠的過敏性皮膚損傷的效果。裸藻β-1,3-葡聚糖可以為過敏性皮膚炎的治療提供有效的替代療法[46]。使用膠原誘導的關(guān)節(jié)炎小鼠模型，證明口服裸藻粉和裸藻β-1,3-葡聚糖對類風濕性關(guān)節(jié)炎癥狀的緩解有顯著效果。通過臨床關(guān)節(jié)炎癥狀以及淋巴組織中的細胞因子IL-17，IL-6和INF-γ的水平用來評價裸藻粉和裸藻β-1,3-葡聚糖的作用效果。結(jié)果顯示，與對照組相比，裸藻粉和裸藻β-1,3-葡聚糖均降低了關(guān)節(jié)炎癥狀視覺評估評分的過渡性變化，結(jié)果表明，裸藻β-1,3-葡聚糖可顯著緩解類風濕性關(guān)節(jié)炎癥狀[47]。除提高免疫響應外，飼喂小鼠裸藻β-1,3-葡聚糖后可降低過敏性皮炎、關(guān)節(jié)炎與非酒精性脂肪肝炎癥狀[46-48]。此外，有研究報道將裸藻β-1,3-葡聚糖加入到創(chuàng)可貼中可顯著加快傷口愈合[49]。

2.2.6 抗菌

飼喂裸藻β-1,3-葡聚糖（1%）可顯著提高大腸桿菌感染后的小鼠的存活率，小鼠免疫響應（抗體、IL-2、自然殺傷細胞等）顯著提高，該研究還使用了酵母β-葡聚糖作為對照，研究結(jié)果表明裸藻β-1,3-葡聚糖在小鼠免疫響應效果上明顯優(yōu)于酵母來源的β-1,3-葡聚糖[50]。

2.2.7 提高精子活力

有研究報道，表明口服裸藻β-1,3-葡聚糖可顯著提高大鼠精子運動能力、精子存活度與頂體完整度等[51]。

2.2.8 緩解痛風腫脹

將裸藻β-1,3-葡聚糖和裸藻粉分別按照1%添加量（2%）制成顆粒飼料，進行小鼠飼喂實驗，每組5只小鼠，觀察其對小鼠痛風性關(guān)節(jié)炎的作用，研究結(jié)果表明裸藻β-1,3-葡聚糖和裸藻粉并不能提高小鼠痛閾，但添加1%裸藻粉能對小鼠足掌腫脹有明顯緩解作用。蘇木精-伊紅染色（hematoxylin-eosin staining，HE）結(jié)果表明添加1%裸藻β-1,3-葡聚糖及1%裸藻粉均減輕了小鼠足底炎癥[36]。

2.2.9 降膽固醇

有研究表明，裸藻β-1,3-葡聚糖作為膳食纖維添加劑，可以促進大鼠膽固醇隨大便排出體外，從而降低組織中膽固醇水平[52]。

2.2.10 腎保護作用

飼喂裸藻β-1,3-葡聚糖（5%）8周，明顯減輕了腎小球硬化與小管間質(zhì)與足狀突細胞損傷，腎纖維化與腎小管間質(zhì)炎癥細胞浸潤明顯緩解，促炎癥細胞因子基因的表達被抑制，尿毒癥毒素的積累減少[53]。

3 展望

纖細裸藻異養(yǎng)發(fā)酵生產(chǎn)雖然已經(jīng)取得了成功，但相關(guān)的生理與分子調(diào)控機制依然了解極少。比如維生素代謝在基因表達水平上的調(diào)控機制，裸藻β-1,3-葡聚糖合成與降解的酶學與基因調(diào)控分子機制，異養(yǎng)發(fā)酵過程中纖細裸藻對碳氮源的代謝機制，纖細裸藻對培養(yǎng)基質(zhì)滲透壓等外部環(huán)境因子的耐受機制等等，均需要在未來的研究中闡明。裸藻β-1,3-葡聚糖生理功效的研究雖然已較多，但依然需要更深入在分子水平上闡釋其免疫調(diào)控的機制。

從產(chǎn)業(yè)發(fā)展角度上看，雖然纖細裸藻在我國獲批了已有8年，但目前該類產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模依然較小，我國近年已有企業(yè)在生產(chǎn)，產(chǎn)能規(guī)模依然亟需擴大，產(chǎn)品種類也亟需多樣化。目前國內(nèi)也還沒有統(tǒng)一的纖細裸藻食品國家標準，目前各企業(yè)主要參照藻類及其制品國家標準制定企業(yè)標準，導致了光合自養(yǎng)培養(yǎng)與異養(yǎng)發(fā)酵纖細裸藻在蛋白含量、裸藻β-1,3-葡聚糖含量等方面差異巨大，產(chǎn)品外觀與產(chǎn)品質(zhì)量也差異較大。目前裸藻β-1,3-葡聚糖尚未單獨列入新食品原料目錄，鑒于裸藻β-1,3-葡聚糖在免疫促進等方面的巨大潛力，推進裸藻β-1,3-葡聚糖的新食品原料收錄，推進裸藻β-1,3-葡聚糖在新型冠狀病毒功效方面的應用研究也是一項極為有意義的工作。