第8卷第6期 食品安全质量检测学报 Vol. 8 No. 6 2017年6月 Journal of Food Safety and Quality Jun..2017 海参化学成分及生物活性研究进展 韦豪华,张红玲,李兴太 (大连民族大学生命科学学院,大连116000 摘要:海参是上等的补品良药,作为功能性食品受到人们的喜爱。近些年,随着保健品行业的迅速发展,以 海参为主要原料的保健品也越来越多,同时,对其药用价值及保健功能的研究也更加深入。海参含有多种重要 的化学成分,主要包括海参多糖、海参皂苷、海参胶原蛋白、海参多肽及脂类物质等,这些活性成分具有抗肿 瘤、抗氧化、免疫调节、抗菌、抗病毒、降血糖及抗凝血等生物活性,可用于预防及辅助治疗某些疾病。本 文综述了海参中重要的化学成分及其生物活性的研究进展,为海参功能性食品的研发提供参考 关键词:海参;海参多糖;海参皂苷;生物活性;功能性食品 Research progress on chemical constituents and biological activities of sea cucumber WEI Hao-Hua. ZHANG Hong-Ling. li Xing-Tai (College of Life Science, Dalian Minzu University, Dalian 116600, China) ABSTRACT: Sea cucumber has been a fine tonic medicine since ancient times, and as a functional food it is always loved by people. In recent years, with the rapid development of health care industry, there are more and more health care products taking sea cucumber as the principal raw material, and more in-depth studies on medical value and healthcare functions of sea cucumber are carried out. Sea cucumber contains a variety of important chemical components, such cumber polysaccharides, saponins, collagen, peptides, lipids and so on. These components have some biological activities, such as anti-tumor, antioxidant, immunoregulatory, antibacterial, antiviral and hypoglycemic, which can be used to prevent and assist on treating certain diseases. This paper reviewed research progress on sea cucumbers important chemical components and their bioactivities, which will provide references fo the further research and development of sea cucumbers functional food. KEY WORDS: sea cucumber; sea cucumber polysaccharides; sea cucumber saponins, biological activities, functional food 生物,广泛分布于世界各地海洋。我国约有海参140多种, 其中可食用海参约有20多种山。《本草纲目拾遗》中曾记 海参作为世界八大海珍品之一,不仅是珍贵的食品,载:海参,味甘咸、补肾、益精髓、摄小便、壮阳疗痿,其 而且也是上等的名贵药材。海参是棘皮动物门性温补,足敌人参,故名海参。海参外形呈圆筒状,一般长 ( echinodermata)、海参纲( holothuroidea)、海参属( Holothuria)10~20cm,拥有轮形触手,主要靠肌肉的伸缩进行活动。 基金项目:辽宁省自然科学基金项目(20160219 Fund: Supported by Natural Science Foundation of Liaoning Province(201602192) 通讯作者:李兴太,博士,副教授,主要研究方向为中药及功能性食品线粒体生化药理学。E-mai: xtliadInu.edu. cl Corresponding author: LI Xing-Tai, Ph. D, Associate Professor, College of Life Science, Dalian Minzu University, Dalian 116600, China. E-mail:xili@dInu.edu.cn
第 8 卷 第 6 期 食品安全质量检测学报 Vol. 8 No. 6 2017 年 6 月 Journal of Food Safety and Quality Jun. , 2017 基金项目: 辽宁省自然科学基金项目(201602192) Fund: Supported by Natural Science Foundation of Liaoning Province (201602192) *通讯作者: 李兴太, 博士, 副教授, 主要研究方向为中药及功能性食品线粒体生化药理学。E-mail: xtli@dlnu.edu.cn *Corresponding author: LI Xing-Tai, Ph.D, Associate Professor, College of Life Science, Dalian Minzu University, Dalian 116600, China. E-mail: xtli@dlnu.edu.cn 海参化学成分及生物活性研究进展 韦豪华, 张红玲, 李兴太* (大连民族大学生命科学学院, 大连 116600) 摘 要: 海参是上等的补品良药, 作为功能性食品受到人们的喜爱。近些年, 随着保健品行业的迅速发展, 以 海参为主要原料的保健品也越来越多, 同时, 对其药用价值及保健功能的研究也更加深入。海参含有多种重要 的化学成分, 主要包括海参多糖、海参皂苷、海参胶原蛋白、海参多肽及脂类物质等, 这些活性成分具有抗肿 瘤、抗氧化、免疫调节、抗菌、抗病毒、降血糖及抗凝血等生物活性, 可用于预防及辅助治疗某些疾病。本 文综述了海参中重要的化学成分及其生物活性的研究进展, 为海参功能性食品的研发提供参考。 关键词: 海参; 海参多糖; 海参皂苷; 生物活性; 功能性食品 Research progress on chemical constituents and biological activities of sea cucumber WEI Hao-Hua, ZHANG Hong-Ling, LI Xing-Tai* (College of Life Science, Dalian Minzu University, Dalian 116600, China) ABSTRACT: Sea cucumber has been a fine tonic medicine since ancient times, and as a functional food, it is always loved by people. In recent years, with the rapid development of health care industry, there are more and more health care products taking sea cucumber as the principal raw material, and more in-depth studies on medical value and healthcare functions of sea cucumber are carried out. Sea cucumber contains a variety of important chemical components, such as sea cucumber polysaccharides, saponins, collagen, peptides, lipids and so on. These components have some biological activities, such as anti-tumor, antioxidant, immunoregulatory, antibacterial, antiviral and hypoglycemic, which can be used to prevent and assist on treating certain diseases. This paper reviewed research progress on sea cucumber’s important chemical components and their bioactivities, which will provide references for the further research and development of sea cucumber’s functional food. KEY WORDS: sea cucumber; sea cucumber polysaccharides; sea cucumber saponins; biological activities; functional food 1 引 言 海参作为世界八大海珍品之一, 不仅是珍贵的食品, 而且也是上等的名贵药材。海参是棘皮动物门 (echinodermata)、海参纲(holothuroidea)、海参属(Holothuria) 生物, 广泛分布于世界各地海洋。我国约有海参 140 多种, 其中可食用海参约有 20 多种[1]。《本草纲目拾遗》中曾记 载: 海参, 味甘咸、补肾、益精髓、摄小便、壮阳疗痿, 其 性温补, 足敌人参, 故名海参。海参外形呈圆筒状, 一般长 10~20 cm, 拥有轮形触手, 主要靠肌肉的伸缩进行活动
第6期 韦豪华,等:海参化学成分及生物活性研究进展 海参种类丰富,含有许多重要的化学成分并具有多种保健参胶原蛋白之外,还包括海参多肽、多种氨基酸、微量元 功能。近些年随着医药和保健品市场的不断发展,海参也素及脂类物质。海参多肽主要以新鲜海参为原料,经蛋白 得到越来越多的关注与研究 酶酶解,分离纯化后得到具有功能特性的生物活性物质 12而对于氨基酸和微量元素,王永辉等发现刺参中含 海参化学成分 有19种氨基酸、多种维生素和丰富的矿物元素,还发现海 21海参多糖 参中有含量最丰富的铁、钙、镁、锌、锗等多种人体所必 需的微量元素。另有研究发现海参中还含有色素及蛋氨酸 海参多糖是海参体壁的重要化学成分之一。研究表明,牛磺酸、钒、硒、锗、维生素PP等微量物质叫。海参中 GAG)或称粘多糖 holothurian glycosaminoglycan,HG、海的脂类物质则包含有脂肪酸、神经节苷酯、脑苷脂1516等 参岩藻多糖 Holothurian fucan,HF)2种。其中GAG(HG)3海参的生物活性 是由D-N-乙酰氨基半乳糖、D葡萄糖醛酸及L-岩藻糖组 成的分支杂多糖,分子量在4-5万Da左右;另一种 海参作为一种高营养的生物,含有许多重要的化学 GAG(HF)是由L-岩藻糖构成的直链均多糖,分子量在 分,具有高药用研究价值,且具有抗肿瘤、抗氧化、免 8-10万Da左右。韩秋菊等口实验发现了海参多糖的最佳疫调节、抗菌、抗病毒、降血糖及抗凝血等生物活性。 提取工艺,即浓度为3%的KOH溶液,料液比1:50,提取3.1抗肿瘤作用 时间4h,提取温度60℃。在该工艺条件下可得多糖提取 随着医药事业的发展,肿瘤疾病的治疗受到越来越 率为2069%樊绘曾等从玉足海参体壁中提取出聚岩藻广泛的关注,海参的抗肿瘤活性也得到了更多的研究。海 糖硫酸酯和硫酸粘多糖2种含岩藻糖的酸性多糖。另外,参发挥抗肿瘤作用主要通过海参多糖、海参皂苷等主要活 Mourao等从花刺参体壁中提取到粗多糖,经纯化得出由性成分。 占绝对多比例的岩藻糖组成的组分I、全部由岩藻糖构成31.1海参多糖的抗肿瘤作用 的组分Ⅱ以及带有岩藻糖支链的类硫酸软骨素结构(后经 高翔等实验表明,海参硫酸粘多糖对黑色素瘤B16 证实为海参硫酸软骨素)的组分Ⅲ共3种组分 用72h时,其ICo为0.13mg/mL,具有显著的抗肿瘤活 2.2海参皂苷 性。苏秀榕等8发现刺参粗多糖具有明显的抗肿瘤活性 其抑瘤率达73.56%杨玉红研究表明,美国肉参岩藻聚 海参皂苷也称作海参活素或海参素,在化学结构上糖硫酸酯( sea cucumber fucoidan,SC-FUC)能显著抑制缺氧 属三萜类寡糖苷,寡糖苷的单糖主要由木糖、葡萄糖 诱导的HGC-27细胞的增殖活性,其在72h和96h的ICso 奎诺糖、3-甲基木糖等组成。海参皂苷按照苷元的类型 值分别为16985、100.04μg/mL,能够改变细胞的周期,在 可以分为海参烷型和非海参烷型2种,海参烷型苷元一般G2M期形成阻滞,从而诱导肿瘤细胞凋亡。国外研究表明, 为18(20)-内酯环,非海参烷型苷元有18(16)-内酯环或无 瘤的生长依赖于新血管的形成,而海参提取物则能抑制 内酯环结构. Silchenko等已从至少21种海参中分离并血管再生,进而影响肿瘤的形成、生长、扩散和转移巴 鉴定了59种新的海参烷型海参皂苷,且多数为羊毛甾烷型 SC-FUC可以显著抑制荷瘤小鼠肿瘤的生长和转移,降低 三萜皂苷。海参素 holothurin)是从玉足海参体内分离得到的荷瘤小鼠肿瘤组织中缺氧诱导因子la、乙酰肝素酶及 第1个来自动物界的天然皂苷类成分。至今从各种海参体内MMP219、 VEGF mRNA和蛋白的表达。说明 SC-FUC能 分离纯化到海参皂苷类单体化合物达100多个 显著抑制肿瘤细胞在小鼠体内的生长和转移,可通过降低 23海参胶原蛋白 细胞外基质降解酶的活力,减少血管内皮生长因子 海参蛋白的主体一胶原蛋白,是海参体内含量最为 (vascular endothelial growth factor,,vEGF)的释放,从而抑 丰富的活性成分之一。由多糖蛋白分子组成的独特结构使制肿瘤转移和血管新生。徐雷雷等研究表明,岩藻糖 胶原蛋白具有很好的生物相容性、生物降解性和低抗原性基化海参硫酸软骨素可能通过影响肿瘤细胞中vEGF的合 等重要的生物学功能。罗臻等以格皮氏海参为原料, 成来抑制肿瘤血管的生成。 采用胃蛋白酶促溶法提取海参胶原蛋白,结果表明海参胶 王婷等12发现海参精多糖( (sea cucumber sperm crude 原蛋白分子组成为al),al的分子量约为150kDa;,氨基 polysaccharide,SCP)及其纯化组分对培养不同时间的 酸组成以甘氨酸的含量最高,为601%,而脯氨酸与羟脯la细胞和人肝癌HepG2细胞表现出不同的抑制效果,其 氨酸含量为6.14%。 中 SCSPA2对2种细胞的抑制率最高;当 SCSPA2浓度为 0mg/mL时,对培养72h的Hela细胞和HepG2细胞的抑 2.4其他化学成分 制率分别为80.28%和8311%,表明SCSP具有显著的体外 海参的化学成分多样,除了海参多糖、海参皂苷、海抗肿瘤活性。GAG能够抑制小鼠S1s肉瘤及乳腺癌肿瘤细
第 6 期 韦豪华, 等: 海参化学成分及生物活性研究进展 2055 海参种类丰富, 含有许多重要的化学成分并具有多种保健 功能。近些年随着医药和保健品市场的不断发展, 海参也 得到越来越多的关注与研究。 2 海参化学成分 2.1 海参多糖 海参多糖是海参体壁的重要化学成分之一。研究表明, 海参体壁多糖主要有海参糖胺聚糖(glycosaminoglycan, GAG)或称粘多糖(holothurian glycosaminoglycan, HG)、海 参岩藻多糖(holothurians fucan, HF)2 种。其中 GAG(HG) 是由 D-N-乙酰氨基半乳糖、D-葡萄糖醛酸及 L-岩藻糖组 成的分支杂多糖, 分子量在 4~5 万 Da 左右; 另一种 GAG(HF)是由 L-岩藻糖构成的直链均多糖, 分子量在 8~10 万 Da 左右。韩秋菊等[2]实验发现了海参多糖的最佳 提取工艺, 即浓度为 3%的 KOH 溶液, 料液比 1:50, 提取 时间 4 h, 提取温度 60 ℃。在该工艺条件下可得多糖提取 率为 20.69%。樊绘曾等[3]从玉足海参体壁中提取出聚岩藻 糖硫酸酯和硫酸粘多糖 2 种含岩藻糖的酸性多糖。另外, Mourao 等[4]从花刺参体壁中提取到粗多糖, 经纯化得出由 占绝对多比例的岩藻糖组成的组分Ⅰ、全部由岩藻糖构成 的组分Ⅱ以及带有岩藻糖支链的类硫酸软骨素结构(后经 证实为海参硫酸软骨素)的组分Ⅲ共 3 种组分。 2.2 海参皂苷 海参皂苷也称作海参活素或海参素, 在化学结构上 属三萜类寡糖苷[5], 寡糖苷的单糖主要由木糖、葡萄糖、 奎诺糖、3-甲基木糖等组成[6]。海参皂苷按照苷元的类型 可以分为海参烷型和非海参烷型 2 种; 海参烷型苷元一般 为 18(20)-内酯环, 非海参烷型苷元有 18(16)-内酯环或无 内酯环结构[7]。Silchenko 等[8,9]已从至少 21 种海参中分离并 鉴定了 59 种新的海参烷型海参皂苷, 且多数为羊毛甾烷型 三萜皂苷。海参素(holothurin)是从玉足海参体内分离得到的 第 1 个来自动物界的天然皂苷类成分。至今从各种海参体内 分离纯化到海参皂苷类单体化合物达 100 多个[6]。 2.3 海参胶原蛋白 海参蛋白的主体—胶原蛋白, 是海参体内含量最为 丰富的活性成分之一。由多糖蛋白分子组成的独特结构使 胶原蛋白具有很好的生物相容性、生物降解性和低抗原性 等重要的生物学功能[10]。罗臻等[11]以格皮氏海参为原料, 采用胃蛋白酶促溶法提取海参胶原蛋白, 结果表明海参胶 原蛋白分子组成为(α1)3; α1 的分子量约为 150 kDa; 氨基 酸组成以甘氨酸的含量最高, 为 6.01% , 而脯氨酸与羟脯 氨酸含量为 6.14%。 2.4 其他化学成分 海参的化学成分多样, 除了海参多糖、海参皂苷、海 参胶原蛋白之外, 还包括海参多肽、多种氨基酸、微量元 素及脂类物质。海参多肽主要以新鲜海参为原料, 经蛋白 酶酶解, 分离纯化后得到具有功能特性的生物活性物质 [12]。而对于氨基酸和微量元素, 王永辉等[12]发现刺参中含 有 19 种氨基酸、多种维生素和丰富的矿物元素, 还发现海 参中有含量最丰富的铁、钙、镁、锌、锗等多种人体所必 需的微量元素。另有研究发现海参中还含有色素及蛋氨酸、 牛磺酸、钒、硒、锗、维生素 PP 等微量物质[14]。海参中 的脂类物质则包含有脂肪酸、神经节苷酯、脑苷脂[15,16]等。 3 海参的生物活性 海参作为一种高营养的生物, 含有许多重要的化学 成分, 具有高药用研究价值, 且具有抗肿瘤、抗氧化、免 疫调节、抗菌、抗病毒、降血糖及抗凝血等生物活性。 3.1 抗肿瘤作用 随着医药事业的发展, 肿瘤疾病的治疗受到越来越 广泛的关注, 海参的抗肿瘤活性也得到了更多的研究。海 参发挥抗肿瘤作用主要通过海参多糖、海参皂苷等主要活 性成分。 3.1.1 海参多糖的抗肿瘤作用 高翔等[17]实验表明, 海参硫酸粘多糖对黑色素瘤 B16 作用 72 h 时, 其 IC30 为 0.13 mg/mL, 具有显著的抗肿瘤活 性。苏秀榕等[18]发现刺参粗多糖具有明显的抗肿瘤活性, 其抑瘤率达 73.56%; 杨玉红[19]研究表明, 美国肉参岩藻聚 糖硫酸酯(sea cucumber fucoidan, SC-FUC)能显著抑制缺氧 诱导的 HGC-27 细胞的增殖活性, 其在 72 h 和 96 h 的 IC50 值分别为 169.85、100.04 μg/mL, 能够改变细胞的周期, 在 G2/M 期形成阻滞, 从而诱导肿瘤细胞凋亡。国外研究表明, 肿瘤的生长依赖于新血管的形成, 而海参提取物则能抑制 血管再生, 进而影响肿瘤的形成、生长、扩散和转移[20]。 SC-FUC 可以显著抑制荷瘤小鼠肿瘤的生长和转移, 降低 荷瘤小鼠肿瘤组织中缺氧诱导因子-1α、乙酰肝素酶及 MMP-2/-9、VEGF mRNA 和蛋白的表达。说明 SC-FUC 能 显著抑制肿瘤细胞在小鼠体内的生长和转移, 可通过降低 细胞外基质降解酶的活力 , 减少血管内皮生长因子 (vascular endothelial growth factor, VEGF)的释放, 从而抑 制肿瘤转移和血管新生[19]。徐雷雷等[21]研究表明, 岩藻糖 基化海参硫酸软骨素可能通过影响肿瘤细胞中 VEGF 的合 成来抑制肿瘤血管的生成。 王婷等[22]发现海参精多糖(sea cucumber sperm crude polysaccharide, SCSP)及其纯化组分对培养不同时间的 Hela 细胞和人肝癌 HepG2 细胞表现出不同的抑制效果, 其 中 SCSP A2 对 2 种细胞的抑制率最高; 当 SCSP A2 浓度为 10 mg/mL 时, 对培养 72 h 的 Hela 细胞和 HepG2 细胞的抑 制率分别为 80.28%和 83.11%, 表明 SCSP 具有显著的体外 抗肿瘤活性。GAG 能够抑制小鼠 S180 肉瘤及乳腺癌肿瘤细
食品安全质量检测学报 第8卷 胞DNA的合成,促进正常肝细胞DNA合成,可使体外培量较高的糖蛋白l(GPMI-Ⅱ)进行抗肿瘤活性研究发现 养的人卵巢癌SKOV-3细胞周期阻滞在G1期,进而影响细剂量在20mg/kg时,GPMI-抑制肿瘤效果最佳,对小鼠 胞增殖;能通过引起细胞壁的进行性坏死导致细胞凋亡,S180肿瘤细胞生长产生明显的抑制作用,而GPMI-I的 还可通过对新生血管形成的抑制而产生抗肿瘤作用225。抑制不明显,推测GPMI-Ⅱ具有显著的抑瘤活性。 朱玉强p通过灌胃刺参多糖研究其对小鼠S1s皮下 3.2抗氧化作用 实体瘤的抑制效果,发现刺参多糖具有很高的抑瘤率,可 达到7954%。李甜甜发现海参多糖能使肺癌患者外周血 许静等从海参脏器中分离出海参多糖HPS1和 中CD8CD28T细胞显著升高,而CD8CD28T细胞却明 HPS2,经研究发现均对清除OH、O2、二苯代苦味酰基 显下降,表明肿瘤患者T细胞活化功能低下,可能导致肿 1由基(DPPH)有一定作用,抗氧化活性随着多糖质量浓 瘤的逃逸。另外,Dong等剧从海参体壁中提取的多糖组分度的增加而增加,HPS2的抗氧化活性比HPS1强。有研究 及其降解片段对人胃癌SGC-7901细胞有良好的体外抗肿 发现海参糖胺聚糖具有较强的还原力,可将Fe还原成 瘤活性;日本刺参、菲律宾刺参和北极刺参3种海参酸性 Fe2+,对OH和O2的清除能力与浓度有关,有良好的清 粘多糖对体外培养的癌细胞株Cao2的增殖活性抑制显除OH和O2的作用,由此表明海参糖胺聚糖具有良好的 著,并能选择性抑制肿瘤细胞增殖。 抗氧化作用0。 3.1.2海参皂苷的抗肿瘤作用 王静等从海参酶解液中分离出4种不同分子量的 袁文鹏在实验中发现,剂量为2、5和10g/g体重海参多肽(>10、5-10、3~5和<3kDa),这4种不同分子量 的海参皂苷单体组分SC2能显著抑制小鼠S1实体瘤的的海参多肽对OH、O和HO2自由基具有很好的清除作 生长,主要通过诱导癌细胞发生凋亡来实现其抗癌活性。用,其效果均优于vc,海参多肽的分子量越低其清除效果 邹峥嵘等叫发现二色桌片参皂苷 intercedenside A对小鼠越好,且呈现量效关系。刘程惠等采用DprH,研究从 S1肉瘤及 Lewis肺癌在高剂量为120mgkg时,抗肿瘤活酶解产物中分离出的不同分子质量的海参肽,其结果表明, 性高于40%,而供试样品对小鼠S18肉瘤的敏感性高于 分子量在1000~3000Da的海参肽抗氧化作用很强,对 Lewis肺癌。刘治东叫发现格皮氏海参总皂苷能显著抑制DPH的清除能力优于ⅤB,经 Sephadex25分离得到海 S1a0移植瘤的生长和提高荷瘤小鼠血清和肝脏中还原型谷参肽I的抗氧化活性最强,对DPPH的清除率达563% 胱甘肽的含量、谷胱甘肽过氧化物酶活力和谷胱甘肽转移李学鹏等分别选用木瓜蛋白酶、胰蛋白酶、碱性蛋白酶、 酶的酶活力。说明格皮氏海参皂苷能全面提髙机体的抗氧中性蛋白酶和菠萝蛋白酶水解海参体壁,研究发现随着水 化水平,抑制肿瘤的生长。另外,其发现海参皂苷解时间的增加,5种酶解液的抗氧化能力大体上都呈现出 holothurin A(HA)和24- dehydroechinoside(DA)可阻断肿瘤先增后降的趋势。菠萝蛋白酶和碱性蛋白酶的酶解液对 细胞于GoG1期,诱导肿瘤细胞发生凋亡。海参皂苷 HA DPPH和O2自由基的清除能力较强;胰蛋白酶的酶解液 和DA都能诱导内皮细胞凋亡,抑制内皮细胞小管的形成中Fe2螯合能力最强;而木瓜蛋白酶酶解液的还原力最 能力,降低血管内皮细胞与肿瘤细胞间的黏附能力以及抑大。殷廷等叫将海参水煮液经大孔树脂吸附酶解后得到 制肿瘤细胞团的形成和内皮细胞的侵袭,且抑制呈剂量依1、Ⅱ和Ⅲ3种海参多肽组分,经测定发现组分1、Ⅱ和 赖效应倒。 Ⅲ对DP自由基清除率的IC50分别为435、1154、12.92 有研究人员对格皮氏海参中 echinid A(EA)与mgmL,对OH自由基清除率的ICs分别为111243 ds-echinode a(DSEA种皂苷的研究发现,EA和DSEA对10.28mg/mL 人脐静脉血管内皮细胞的增殖有明显的抑制作用,可以诱 导其凋亡,表明EA和DSEA能抑制肿瘤血管的新生;EA 3.3免疫调节作用 对肿瘤细胞和内皮细胞的增殖有显著的抑制作用,并抑制 王静风等研究发现格皮氏海参皂苷能显著提高小 肿瘤细胞的迁移、侵袭及黏附,还能显著下调肿瘤细胞鼠的细胞免疫和非特异性免疫功能,显著增加小鼠足跖增 MMP9和血管内皮生长因子的蛋白表达,提高TIMP1的厚值,并促进腹腔巨噬细胞的吞噬能力,能显著提高免疫 表达,但是其对 NF-KB p65的表达无显著性影响,表明EA功能低下小鼠的抗体形成细胞数及小鼠血清溶血素含 具有明显的抑制肿瘤转移作用。实验表明,海参皂苷有促进小鼠的体液免疫功能;还对小鼠的迟发型变态反应有 效成分 nobiliside I和 nobiliside对肿瘤细胞具有很强的显著的促进作用,提高脾淋巴细胞的增殖能力和细胞免疫 抗肿瘤活性围。 功能;并对小鼠腹腔巨噬细胞和鸡红细胞的吞噬率和吞噬 指数有显著的促进作用,进而促进小鼠的非特异性免疫功 zhou等实验发现,冻干海参粉末能有效地抗肿瘤,能。尹艺等研究发现,仿刺参糖氨聚糖能显著促进小鼠 能保护和恢复S1s荷瘤小鼠的免疫系统。吴萍茹等对二脾淋巴细胞增殖,当浓度为1μg/mL时,作用最明显;其 色桌片参的精蛋白I(GPMI-1)和经蛋白酶水解得含糖还能促进迟发型变态反应、显著提高血清溶血素的生成及
2056 食品安全质量检测学报 第 8 卷 胞 DNA 的合成, 促进正常肝细胞 DNA 合成; 可使体外培 养的人卵巢癌SKOV-3细胞周期阻滞在 G1期, 进而影响细 胞增殖; 能通过引起细胞壁的进行性坏死导致细胞凋亡, 还可通过对新生血管形成的抑制而产生抗肿瘤作用[23-25]。 朱玉强[26]通过灌胃刺参多糖研究其对小鼠 S180 皮下 实体瘤的抑制效果, 发现刺参多糖具有很高的抑瘤率, 可 达到 79.54%。李甜甜[27]发现海参多糖能使肺癌患者外周血 中 CD8+ CD28- T 细胞显著升高, 而 CD8+ CD28+ T 细胞却明 显下降, 表明肿瘤患者 T 细胞活化功能低下, 可能导致肿 瘤的逃逸。另外, Dong 等[28]从海参体壁中提取的多糖组分 及其降解片段对人胃癌 SGC-7901 细胞有良好的体外抗肿 瘤活性; 日本刺参、菲律宾刺参和北极刺参 3 种海参酸性 粘多糖对体外培养的癌细胞株 Caco-2 的增殖活性抑制显 著, 并能选择性抑制肿瘤细胞增殖[29]。 3.1.2 海参皂苷的抗肿瘤作用 袁文鹏[30]在实验中发现, 剂量为 2、5 和 10 μg/g 体重 的海参皂苷单体组分 SC-2 能显著抑制小鼠 S180 实体瘤的 生长, 主要通过诱导癌细胞发生凋亡来实现其抗癌活性。 邹峥嵘等[31]发现二色桌片参皂苷 intercedenside A 对小鼠 S180 肉瘤及 Lewis 肺癌在高剂量为 120 mg/kg 时, 抗肿瘤活 性高于 40%, 而供试样品对小鼠 S180 肉瘤的敏感性高于 Lewis 肺癌。刘治东[32]发现格皮氏海参总皂苷能显著抑制 S180 移植瘤的生长和提高荷瘤小鼠血清和肝脏中还原型谷 胱甘肽的含量、谷胱甘肽过氧化物酶活力和谷胱甘肽转移 酶的酶活力。说明格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。另外 , 其发现海参皂苷 holothurin A1(HA)和 24-dehydroechinoside(DA)可阻断肿瘤 细胞于 G0/G1 期, 诱导肿瘤细胞发生凋亡。海参皂苷 HA 和 DA 都能诱导内皮细胞凋亡, 抑制内皮细胞小管的形成 能力, 降低血管内皮细胞与肿瘤细胞间的黏附能力以及抑 制肿瘤细胞团的形成和内皮细胞的侵袭, 且抑制呈剂量依 赖效应[33]。 有研究人员[34]对格皮氏海参中 echinode A(EA)与 ds-echinode A(DSEA)2 种皂苷的研究发现, EA 和 DSEA 对 人脐静脉血管内皮细胞的增殖有明显的抑制作用, 可以诱 导其凋亡, 表明 EA 和 DSEA 能抑制肿瘤血管的新生; EA 对肿瘤细胞和内皮细胞的增殖有显著的抑制作用, 并抑制 肿瘤细胞的迁移、侵袭及黏附, 还能显著下调肿瘤细胞 MMP-9 和血管内皮生长因子的蛋白表达, 提高 TIMP-1 的 表达, 但是其对 NF-κB p65 的表达无显著性影响, 表明 EA 具有明显的抑制肿瘤转移作用[35]。实验表明, 海参皂苷有 效成分 nobilisideⅠ和 nobilisideⅡ对肿瘤细胞具有很强的 抗肿瘤活性[36]。 3.1.3 其 他 Zhou 等[37]实验发现, 冻干海参粉末能有效地抗肿瘤, 能保护和恢复 S180 荷瘤小鼠的免疫系统。吴萍茹等[38]对二 色桌片参的精蛋白Ⅰ Ⅰ (GPM - ) Ⅰ 和经蛋白酶水解得含糖 量较高的糖蛋白Ⅱ Ⅰ (GPM - ) Ⅱ 进行抗肿瘤活性研究发现, 剂量在 20 mg/kg 时, GPMⅠ-Ⅱ抑制肿瘤效果最佳, 对小鼠 S180 肿瘤细胞生长产生明显的抑制作用, 而 GPMⅠ-Ⅰ的 抑制不明显, 推测 GPMⅠ-Ⅱ具有显著的抑瘤活性。 3.2 抗氧化作用 许静等[39]从海参脏器中分离出海参多糖 HPS1 和 HPS2, 经研究发现均对清除·OH、O2 -·、二苯代苦味酰基 自由基(DPPH·)有一定作用, 抗氧化活性随着多糖质量浓 度的增加而增加, HPS2 的抗氧化活性比 HPS1 强。有研究 发现海参糖胺聚糖具有较强的还原力, 可将 Fe3+还原成 Fe2+, 对·OH 和 O2 -·的清除能力与浓度有关, 有良好的清 除·OH 和 O2 -·的作用, 由此表明海参糖胺聚糖具有良好的 抗氧化作用[40]。 王静等[41]从海参酶解液中分离出 4 种不同分子量的 海参多肽(>10、5~10、3~5 和<3 kDa), 这 4 种不同分子量 的海参多肽对·OH、O2 -·和 H2O2 自由基具有很好的清除作 用, 其效果均优于 VC, 海参多肽的分子量越低其清除效果 越好, 且呈现量效关系。刘程惠等[42]采用 DPPH·, 研究从 酶解产物中分离出的不同分子质量的海参肽, 其结果表明, 分子量在 1000~3000 Da 的海参肽抗氧化作用很强, 对 DPPH·的清除能力优于 VE, 经 SephadexG-25 分离得到海 参肽Ⅰ的抗氧化活性最强, 对 DPPH·的清除率达 56.3%。 李学鹏等[43]分别选用木瓜蛋白酶、胰蛋白酶、碱性蛋白酶、 中性蛋白酶和菠萝蛋白酶水解海参体壁, 研究发现随着水 解时间的增加, 5 种酶解液的抗氧化能力大体上都呈现出 先增后降的趋势。菠萝蛋白酶和碱性蛋白酶的酶解液对 DPPH·和 O2 -·自由基的清除能力较强; 胰蛋白酶的酶解液 中 Fe2+螯合能力最强; 而木瓜蛋白酶酶解液的还原力最 大。殷廷等[44]将海参水煮液经大孔树脂吸附酶解后得到 Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ 3 种海参多肽组分, 经测定发现组分Ⅰ、Ⅱ和 Ⅲ对 DPPH·自由基清除率的 IC50 分别为 4.35、11.54、12.92 mg/mL; 对·OH 自由基清除率的 IC50 分别为 11.58、12.43、 10.28 mg/mL。 3.3 免疫调节作用 王静凤等[45]研究发现格皮氏海参皂苷能显著提高小 鼠的细胞免疫和非特异性免疫功能, 显著增加小鼠足跖增 厚值, 并促进腹腔巨噬细胞的吞噬能力, 能显著提高免疫 功能低下小鼠的抗体形成细胞数及小鼠血清溶血素含量, 促进小鼠的体液免疫功能; 还对小鼠的迟发型变态反应有 显著的促进作用, 提高脾淋巴细胞的增殖能力和细胞免疫 功能; 并对小鼠腹腔巨噬细胞和鸡红细胞的吞噬率和吞噬 指数有显著的促进作用, 进而促进小鼠的非特异性免疫功 能。尹艺等[46]研究发现, 仿刺参糖氨聚糖能显著促进小鼠 脾淋巴细胞增殖, 当浓度为 1 μg/mL 时, 作用最明显; 其 还能促进迟发型变态反应、显著提高血清溶血素的生成及
第6期 韦豪华,等:海参化学成分及生物活性研究进展 2057 抗体生成细胞数,仿刺参糖氨聚糖对正常小鼠的细胞免 acid phosphatidyl choline,EPA-PC)能够通过上调 疫、体液免疫都有增强作用,说明其对特异性免疫方面有PI3K/ Akt/GLUT4信号转导通路中关键基因mRNA的表达, 定的调节作用 在基因转录水平上促进葡萄糖的转运利用;能上调骨骼肌 此外,有研究表明,海参多糖能调节外周血中T细胰岛素信号转导通路中关键蛋白磷酸化位点的表达,促进 胞表面的CD2、CD28分子的表达,说明海参多糖可以促总蛋白的表达,在蛋白翻译的水平上促进葡萄糖的转运利 进T细胞的免疫功能调节,改善机体的细胞免疫功能。何用;还能够显著的上调脂肪组织P3 K/AKUGLUT4信号转 丽霞等发现海参寡肽可能通过增加T淋巴细胞和Th细导通路中关键基因mRNA和蛋白的表达,促进GLUT4对 胞数比例,介导细胞免疫、体液免疫功能、单核-巨噬细胞葡萄糖的跨膜转运,提高机体对葡萄糖的利用阿。另外, 吞噬能力和自然杀伤细胞活性的增强作用,起到增强免疫海参 EPA-PC可通过激活胰岛素介导的肝脏 Akt/GSK3B 功能的效果 信号转导通路,促进糖尿病大鼠肝糖原合成,从而发挥降 3.4抗菌、抗病毒作用 血糖作用 袁文鹏等发现海参皂苷sC-2、SC-3和SC4纯化36抗凝血作用 样品对裂殖酵母菌和白色念珠菌均具有显著的抗真菌活性, 沈卫章等研究发现玉足海参糖胺聚糖以浓度和时 且SC-2和SC-3的抗真菌活性高于SC-4,从而为利用水溶间依赖的方式促进内皮细胞组织因子途径抑制物的合成 性海参皂苷研制高效抗真菌药物创造条件。有报道称人类表达和分泌。在低浓度时延长血凝块的溶解时间,而在高 历史上从动物界找到的第一种抗真菌海参皂苷的抗真菌有浓度时,则能缩短血凝块的溶解时间。而马西等的研究 效率达885%9。丛日山等研究从冻干海参加工废液中 为,刺参粘多糖在外源凝血过程中对凝血酶生成的影响 提取出的水溶性海参皂苷表明,其对酵母菌具有很强的抑是直接作用于凝血酶的结果,因为刺参粘多糖在外源凝血 菌活性,并显著抑制农业致病菌—黄瓜枯草病原菌、葡萄过程中表现出剂量依赖方式抑制最大凝血酶活性的生成和 炭疽病菌及黑曲霉菌。 加速凝血酶活性的衰减,都不影响凝血酶原活性。而刺参 蒋泽伟等凹的研究发现刺参糖胺聚糖对HepG2.2.15酸性粘多糖对血小板的凝集作用并不引起血小板的活化和 细胞分泌 HBSAg和 HBeAg的抑制作用存在时间和浓度依代谢,也不发生形态上的变化,该凝集作用使血小板不能 赖性,证明了刺参糖胺聚糖具有一定的抗乙肝病毒活性 发挥正常的生理活性和功能,最终达到抗凝血和抗血栓的 刘宗宝等2发现浓度在32g/L以上时,海参糖胺聚糖表目的间。Wu等的研究表明通过酶解GAG减小GAG的 现出一定的细胞毒性作用,在浓度为0.20-0.25g/L范围内,分子量,不仅可以保留其抗凝血活性,还可以减弱血小板 其表现抗病毒活性,但无明显细胞毒性作用,有抗风湿病的聚集作用,减少出血的风险性。 毒作用。另经实验研究表明,刺参粘多糖在体外具有显著 有研究6发现,海参岩藻糖基化硫酸软骨素在体外 的抗病毒作用1,海参的磷酸盐缓冲液提取物可以显著抑制由胶原蛋白和瑞斯托霉素介导的血小板聚集,但不抑 抑制离体的革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的生长,海参制ADP,显示出显著的抗凝血活性,这与其增强抗凝血酶 提取物三萜糖苷有广谱的抗菌作用,显著降低受感染动Ⅲ对凝血酶和Xa因子的抑制能力以及影响血管性血友病 物的死亡率,其抗菌能力也呈剂量依赖性。此外,海因子活性有关。另外,GAG和岩藻糖硫酸软骨素 参糖胺聚糖能抑制仙台病毒的吸附及复制,抗病毒作用随( fucosylated chondroitin sulfate,FCS)都有类似于肝素但又 浓度的增加而增强,呈一定的量效关系,且其具有体内抗不同于肝素的抗凝血、抗血栓的作用。 fonseca等研 病毒活性65 究表明rCS和岩藻聚糖硫酸酯结构中的2,4-二硫酸化岩藻 3.5降血糖作用 糖单位是抗凝血活性必需的结构单位,同时多糖链上的 24-二硫酸化岩藻糖单位的位置决定了其是具有凝血还是 龙腾腾等研究发现海参对糖尿病大鼠具有良好的出血作用。 降血糖及改善肾脏滤过功能作用,其机制可能与促进肾脏 中过氧化物酶体增殖物激活受体γmRNA的表达,抑制转 3.7其他作用 化生长因子B1和结缔组织生长因子mRNA的表达有关 胡晓倩等四发现海参可抑制体内脂肪囤积,显著降低 最终实现对糖尿病大鼠肾脏的保护作用。温敏等59的实验 周脂肪含量。还能明显降低血清和肝脏中血清总胆固醇 结果显示海参皂苷可明显抑制a-糖苷酶的活性,对a-淀粉(TC)、甘油三酯(TG)浓度,以海参皂苷、多糖的效果最佳。 酶抑制作用较弱。其可降低自发性糖尿病小鼠的空腹血糖、另外,海参皂苷、多糖对脂肪酸合成酶具有直接抑制作用 血清胰岛素并改善其糖耐量异常。说明海参皂苷具有良好且海参皂苷抑制效果更强。海参中的主要活性成分对大鼠 降血糖和改善胰岛素抵抗的作用。 脂肪代谢影响明显不同,海参皂苷降脂效果优于海参多 其他方面,海参二十碳五烯酸磷脂( eicosapentaenoIc糖。蒋鑫等发现海参消化道多糖可降低高血脂症小鼠的
第 6 期 韦豪华, 等: 海参化学成分及生物活性研究进展 2057 抗体生成细胞数, 仿刺参糖氨聚糖对正常小鼠的细胞免 疫、体液免疫都有增强作用, 说明其对特异性免疫方面有 一定的调节作用。 此外, 有研究表明[27], 海参多糖能调节外周血中 T 细 胞表面的 CD2、CD28 分子的表达, 说明海参多糖可以促 进 T 细胞的免疫功能调节, 改善机体的细胞免疫功能。何 丽霞等[47]发现海参寡肽可能通过增加 T 淋巴细胞和 Th 细 胞数比例, 介导细胞免疫、体液免疫功能、单核-巨噬细胞 吞噬能力和自然杀伤细胞活性的增强作用, 起到增强免疫 功能的效果。 3.4 抗菌、抗病毒作用 袁文鹏等[48]发现海参皂苷 SC-2、SC-3 和 SC-4 纯化 样品对裂殖酵母菌和白色念珠菌均具有显著的抗真菌活性, 且 SC-2 和 SC-3 的抗真菌活性高于 SC-4, 从而为利用水溶 性海参皂苷研制高效抗真菌药物创造条件。有报道称人类 历史上从动物界找到的第一种抗真菌海参皂苷的抗真菌有 效率达 88.5%[49]。丛日山等[50]研究从冻干海参加工废液中 提取出的水溶性海参皂苷表明, 其对酵母菌具有很强的抑 菌活性, 并显著抑制农业致病菌—黄瓜枯草病原菌、葡萄 炭疽病菌及黑曲霉菌。 蒋泽伟等[51]的研究发现刺参糖胺聚糖对 HepG2.2.15 细胞分泌 HBsAg 和 HBeAg 的抑制作用存在时间和浓度依 赖性, 证明了刺参糖胺聚糖具有一定的抗乙肝病毒活性。 刘宗宝等[52]发现浓度在 3.2 g/L 以上时, 海参糖胺聚糖表 现出一定的细胞毒性作用, 在浓度为0.20~0.25 g/L范围内, 其表现抗病毒活性, 但无明显细胞毒性作用, 有抗风湿病 毒作用。另经实验研究表明, 刺参粘多糖在体外具有显著 的抗病毒作用[53]。海参的磷酸盐缓冲液提取物可以显著 抑制离体的革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的生长, 海参 提取物三萜糖苷有广谱的抗菌作用, 显著降低受感染动 物的死亡率, 其抗菌能力也呈剂量依赖性[54,55]。此外, 海 参糖胺聚糖能抑制仙台病毒的吸附及复制, 抗病毒作用随 浓度的增加而增强, 呈一定的量效关系, 且其具有体内抗 病毒活性[56,57]。 3.5 降血糖作用 龙腾腾等[58]研究发现海参对糖尿病大鼠具有良好的 降血糖及改善肾脏滤过功能作用, 其机制可能与促进肾脏 中过氧化物酶体增殖物激活受体 γmRNA 的表达, 抑制转 化生长因子-β1 和结缔组织生长因子 mRNA 的表达有关, 最终实现对糖尿病大鼠肾脏的保护作用。温敏等[59]的实验 结果显示海参皂苷可明显抑制 α-糖苷酶的活性, 对 α-淀粉 酶抑制作用较弱。其可降低自发性糖尿病小鼠的空腹血糖、 血清胰岛素并改善其糖耐量异常。说明海参皂苷具有良好 的降血糖和改善胰岛素抵抗的作用。 其他方面, 海参二十碳五烯酸磷脂(eicosapentaenoic acid phosphatidyl choline, EPA-PC) 能够通过上调 PI3K/Akt/GLUT4 信号转导通路中关键基因 mRNA 的表达, 在基因转录水平上促进葡萄糖的转运利用; 能上调骨骼肌 胰岛素信号转导通路中关键蛋白磷酸化位点的表达, 促进 总蛋白的表达, 在蛋白翻译的水平上促进葡萄糖的转运利 用; 还能够显著的上调脂肪组织 PI3K/Akt/GLUT4 信号转 导通路中关键基因 mRNA 和蛋白的表达, 促进 GLUT4 对 葡萄糖的跨膜转运, 提高机体对葡萄糖的利用[60]。另外, 海参 EPA-PC 可通过激活胰岛素介导的肝脏 Akt/GSK-3β 信号转导通路, 促进糖尿病大鼠肝糖原合成, 从而发挥降 血糖作用[61]。 3.6 抗凝血作用 沈卫章等[62]研究发现玉足海参糖胺聚糖以浓度和时 间依赖的方式促进内皮细胞组织因子途径抑制物的合成、 表达和分泌。在低浓度时延长血凝块的溶解时间, 而在高 浓度时, 则能缩短血凝块的溶解时间。而马西等[63]的研究 认为, 刺参粘多糖在外源凝血过程中对凝血酶生成的影响 是直接作用于凝血酶的结果, 因为刺参粘多糖在外源凝血 过程中表现出剂量依赖方式抑制最大凝血酶活性的生成和 加速凝血酶活性的衰减, 都不影响凝血酶原活性。而刺参 酸性粘多糖对血小板的凝集作用并不引起血小板的活化和 代谢, 也不发生形态上的变化, 该凝集作用使血小板不能 发挥正常的生理活性和功能, 最终达到抗凝血和抗血栓的 目的[64]。Wu 等[65,66]研究表明通过酶解 GAG, 减小 GAG 的 分子量, 不仅可以保留其抗凝血活性, 还可以减弱血小板 的聚集作用, 减少出血的风险性。 有研究[67]发现, 海参岩藻糖基化硫酸软骨素在体外 抑制由胶原蛋白和瑞斯托霉素介导的血小板聚集, 但不抑 制 ADP, 显示出显著的抗凝血活性, 这与其增强抗凝血酶 III 对凝血酶和 Xa 因子的抑制能力以及影响血管性血友病 因子活性有关。另外 , GAG 和岩藻糖硫酸软骨素 (fucosylated chondroitin sulfate, FCS)都有类似于肝素但又 不同于肝素的抗凝血、抗血栓的作用[68]。Fonseca 等[69]研 究表明 FCS 和岩藻聚糖硫酸酯结构中的 2,4-二硫酸化岩藻 糖单位是抗凝血活性必需的结构单位, 同时多糖链上的 2,4-二硫酸化岩藻糖单位的位置决定了其是具有凝血还是 出血作用。 3.7 其他作用 胡晓倩等[5]发现海参可抑制体内脂肪囤积, 显著降低 肾周脂肪含量。还能明显降低血清和肝脏中血清总胆固醇 (TC)、甘油三酯(TG)浓度, 以海参皂苷、多糖的效果最佳。 另外, 海参皂苷、多糖对脂肪酸合成酶具有直接抑制作用, 且海参皂苷抑制效果更强。海参中的主要活性成分对大鼠 脂肪代谢影响明显不同, 海参皂苷降脂效果优于海参多 糖。蒋鑫等[70]发现海参消化道多糖可降低高血脂症小鼠的
2058 食品安全质量检测学报 第8卷 TC、TG和低密度脂蛋白胆固醇水平,并可以提高低密度参考文献 脂蛋白胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇、动脉硬化指数值以 刘旭朝,孙稚颖,周凤琴.海参的化学成分及药理作用研究进展 及谷胱甘肽过氧化物酶的活性,降低MDA的含量,从而 辽宁中医药大学学报,2016,18(4)64-68. 起到降血脂、抗氧化的功能,且海参多糖对冠心病以及动 Liu XC, Sun ZY, Zhou FQ. Research progress on chemical constituents 脉粥样硬化也能起到预防作用。付雪媛等Ⅶ发现海参极性 and pharmacological effects of sea cucumber P).J Liaoning Univ Tradit 脂质对东莨菪碱致痴呆小鼠的学习记忆能力具有一定的改 Chin med,2016,18(4)64-68. 善作用,其作用机制可能与抗氧化和提高胆碱能有关。张 2]韩秋菊,马宏飞.海参多糖的提取与纯化研究卩.安徵农业科学,2012 40(14)8071-8072. 铃玉等发现海参皂苷可改善肥胖进展过程中的血压升 QJ, Ma HF. Extraction and purification of polysaccharid 高,其机制可能与肾素-血管紧张素系统的调节作用有关。 cucumber J]. J Anhui Agric Sic, 2012, 40(14): 8071-8072. Lu等研究海参粘多糖发现:给已服用1%胆固醇的小鼠13]樊绘曾,陈菊娣,吕培宏,等.玉足海参酸性多糖的研究药学学报, 喂食粘多糖,其总胆固醇和低密度脂蛋白-胆固醇显著降 1983,18(3:203-208 低,而高密度脂蛋白-胆固醇显著增加。在未喂食粘多糖的 Fan HZ, Chen JD, Lv PH, et al. Study on acidic polysaccharides from 对照组,1%的胆固醇会显著增加总胆固醇和低密脂蛋白度 Holothuria leucospilota (Brandt) P]. Acta Pharm Sin, 1983, 18(3): 203-208. 胆固醇含量。 Tapon- Bretaudiere等研究了海参中提取的 [4] Mourao PAS, Bastos IG Highly acidic glycans from sea cucumbers FCS,认为其在影响血管细胞生长方面比肝素具有更好的 isolation and fractionation of fucose-rich sulfated polysaccharides from 效果,同时在抑制内皮细胞增殖和扩散方面具有更大的潜 the body wall of Luchwigothurea grisea P]. Eur J Biochem, 1987, 166(3): 在价值 Zhang等13将刺参中提取的硫酸多糖和成纤维细胞 5]胡晓倩,王玉明,任兵兴,等.海参主要活性成分对大鼠脂质代谢影响 生长因子混合在一起作用于大鼠的神经胚胎肝细胞,发现 的比较研究门食品科学,2009,3023)393-396 Hu XQ, Wang YM, Ren Bx, et al. Hypolipidemic effect of bioactive 神经胚胎肝细胞的增值分化比单独加成纤维细胞生长因子 components from sea cucumber in rats P]. Food Sci, 2009, 30(23) 的增值分化效率要高很多。有可能是刺参硫酸多糖减缓了 细胞死亡,延长了细胞寿命,促进了神经元的形成。同时 杨华,张淑瑜,等.海参皂苷研究进展门中国海洋药物, 刺参多糖对谷氨酸导致的PC12细胞神经毒性损伤也有保 护作用 Zou ZR, Yi YH, Zhang SY, et al. Research progress in sea cucumber glycosides P]. Chin J Mar Drugs, 2004, 23(1): 46-53. 4结语与展望 门7阮伟达,苏永昌,吴成业.海参皂苷的研究现状福建水产,201, 海参含有海参多糖、海参皂苷等活性成分,具有抗 Ruan WD, Su YC, Wu CY. The research status of sea cucumber glycosides 肿瘤、抗氧化、免疫调节、抗菌、抗病毒、降血糖、抗 PI-J Fujian Fish, 2011, 33(2): 74-78 凝血等生物活性。这些活性成分可作为功能因子,用于防 [8] Silchenko AS, Stonik VA, Avilov SA, Holothurins B2, B3, and B4, triterpene glycosides from mediterranean sea cucumbers of the genus 癌、抗癌、抗氧化、免疫调节、降糖等功能食品的研发 作为上等的营养补品、药材,海参在临床上也得到了很多 [9] Antonov As, Avilov SA, Kalinovsky Al, ef al. Triterpene glycosides from 关注,但是大部分研究都是围绕海参多糖及海参皂苷进 Antarctic sea cucumbers. 2. Structure of Achlioniceosides A(1), A(2), and 行的,对海参其他生物活性成分的生物学作用研究还比 A(3)from the sea cucumber Achlionice violaecuspidata(=Rhipidothuria 较少。随着医疗及保健品行业的飞速发展,海参的潜在价 racowit-ai)P]. J Nat Prod, 2009, 72(1): 33-38. 值将会得到深度开发,未来也将会出现更多以海参主要 「10]毕琳.刺参( Stichopus japonicus)体壁胶原蛋白理化性质和生物活性研 究D,青岛:中国海洋大学,2006 活性成分为主的新型海洋药物和功能食品,造福百姓。功 Bi L. Study on physicochemical characters and biological activities of 能性食品被誉为是“21世纪的食品”,已成为食品行业中 collagen from the body of sea cucumber(Stichopus japonicus) 最有前途、最有活力的领域之一。海参功能性食品己经 Qingdao: Ocean University of China, 2006. 成为海参深度开发利用的重要方向,本文旨在为新型海1罗臻,黄静敏,陈血建,等.海参胶原蛋白的提取及其理化性质安 参功能性食品的开发提供依据,同时为丰富的海参资源 徵农业科学,2015,43(3)145-146,150. 的利用提供新思路。海参多糖和海参皂苷是海参中重要 的保健和抗肿瘤活性成分,正逐步成为海洋生物活性物 properties of pepsin-solubilized collagen from sea cucumber P].J Anhui 质综合利用的研究热点。但目前海参的各种保健、防癌 12]童静静,章元炳,叶再锢,等.海参多肽的研究进展食品工业科技, 抗癌的机制尚不清楚,这是未来海参保健及抗肿瘤研究 的重点与难点。 Tong JJ, Zhang YB, Ye Zz, et al. Research progress in sea cucumber
2058 食品安全质量检测学报 第 8 卷 TC、TG 和低密度脂蛋白胆固醇水平, 并可以提高低密度 脂蛋白胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇、动脉硬化指数值以 及谷胱甘肽过氧化物酶的活性, 降低 MDA 的含量, 从而 起到降血脂、抗氧化的功能, 且海参多糖对冠心病以及动 脉粥样硬化也能起到预防作用。付雪媛等[71]发现海参极性 脂质对东莨菪碱致痴呆小鼠的学习记忆能力具有一定的改 善作用, 其作用机制可能与抗氧化和提高胆碱能有关。张 铃玉等[72]发现海参皂苷可改善肥胖进展过程中的血压升 高, 其机制可能与肾素-血管紧张素系统的调节作用有关。 Liu 等[73]研究海参粘多糖发现: 给已服用 1%胆固醇的小鼠 喂食粘多糖, 其总胆固醇和低密度脂蛋白-胆固醇显著降 低, 而高密度脂蛋白-胆固醇显著增加。在未喂食粘多糖的 对照组, 1%的胆固醇会显著增加总胆固醇和低密脂蛋白度 -胆固醇含量。Tapon-Bretaudière 等[74]研究了海参中提取的 FCS, 认为其在影响血管细胞生长方面比肝素具有更好的 效果, 同时在抑制内皮细胞增殖和扩散方面具有更大的潜 在价值。 Zhang 等[75,76]将刺参中提取的硫酸多糖和成纤维细胞 生长因子混合在一起作用于大鼠的神经胚胎肝细胞, 发现 神经胚胎肝细胞的增值分化比单独加成纤维细胞生长因子 的增值分化效率要高很多。有可能是刺参硫酸多糖减缓了 细胞死亡, 延长了细胞寿命, 促进了神经元的形成。同时 刺参多糖对谷氨酸导致的 PC12 细胞神经毒性损伤也有保 护作用[77]。 4 结语与展望 海参含有海参多糖、海参皂苷等活性成分, 具有抗 肿瘤、抗氧化、免疫调节、抗菌、抗病毒、降血糖、抗 凝血等生物活性。这些活性成分可作为功能因子, 用于防 癌、抗癌、抗氧化、免疫调节、降糖等功能食品的研发。 作为上等的营养补品、药材, 海参在临床上也得到了很多 关注, 但是大部分研究都是围绕海参多糖及海参皂苷进 行的, 对海参其他生物活性成分的生物学作用研究还比 较少。随着医疗及保健品行业的飞速发展, 海参的潜在价 值将会得到深度开发, 未来也将会出现更多以海参主要 活性成分为主的新型海洋药物和功能食品, 造福百姓。功 能性食品被誉为是“21 世纪的食品”, 已成为食品行业中 最有前途、最有活力的领域之一。海参功能性食品已经 成为海参深度开发利用的重要方向, 本文旨在为新型海 参功能性食品的开发提供依据, 同时为丰富的海参资源 的利用提供新思路。海参多糖和海参皂苷是海参中重要 的保健和抗肿瘤活性成分, 正逐步成为海洋生物活性物 质综合利用的研究热点。但目前海参的各种保健、防癌 抗癌的机制尚不清楚, 这是未来海参保健及抗肿瘤研究 的重点与难点。 参考文献 [1] 刘旭朝, 孙稚颖, 周凤琴. 海参的化学成分及药理作用研究进展[J]. 辽宁中医药大学学报, 2016, 18(4): 6468. Liu XC, Sun ZY, Zhou FQ. Research progress on chemical constituents and pharmacological effects of sea cucumber [J]. J Liaoning Univ Tradit Chin Med, 2016, 18(4): 6468. [2] 韩秋菊, 马宏飞. 海参多糖的提取与纯化研究[J]. 安徽农业科学, 2012, 40(14): 80718072. Han QJ, Ma HF. Extraction and purification of polysaccharides in sea cucumber [J]. J Anhui Agric Sic, 2012, 40(14): 80718072. [3] 樊绘曾, 陈菊娣, 吕培宏, 等. 玉足海参酸性多糖的研究[J]. 药学学报, 1983, 18 (3): 203208. Fan HZ, Chen JD, Lv PH, et al. Study on acidic polysaccharides from Holothuria leucospilota (Brandt) [J]. Acta Pharm Sin, 1983, 18(3): 203208. [4] Mourao PAS, Bastos IG. Highly acidic glycans from sea cucumbers: isolation and fractionation of fucose-rich sulfated polysaccharides from the body wall of Ludwigothurea grisea [J]. Eur J Biochem, 1987, 166(3): 639645. [5] 胡晓倩, 王玉明, 任兵兴, 等. 海参主要活性成分对大鼠脂质代谢影响 的比较研究[J]. 食品科学, 2009, 30(23): 393396. Hu XQ, Wang YM, Ren BX, et al. Hypolipidemic effect of bioactive components from sea cucumber in rats [J]. Food Sci, 2009, 30(23), 393396. [6] 邹峥嵘, 易杨华, 张淑瑜, 等. 海参皂苷研究进展[J]. 中国海洋药物, 2004, 23(1): 4653. Zou ZR, Yi YH, Zhang SY, et al. Research progress in sea cucumber glycosides [J]. Chin J Mar Drugs, 2004, 23(1): 4653. [7] 阮伟达, 苏永昌, 吴成业. 海参皂苷的研究现状[J]. 福建水产, 2011, 33(2): 7478. Ruan WD, Su YC, Wu CY. The research status of sea cucumber glycosides [J]. J Fujian Fish, 2011, 33(2): 7478. [8] Silchenko AS, Stonik VA, Avilov SA. Holothurins B2, B3, and B4, new triterpene glycosides from mediterranean sea cucumbers of the genus Holothuria [J]. J Nat Prod, 2005, 68(4): 564567． [9] Antonov AS, Avilov SA, Kalinovsky AI, et al. Triterpene glycosides from Antarctic sea cucumbers. 2. Structure of Achlioniceosides A(1), A(2), and A(3) from the sea cucumber Achlionice violaecuspidata (=Rhipidothuria racowitzai) [J]. J Nat Prod, 2009, 72(1): 3338. [10] 毕琳. 刺参(Stichopus japonicus)体壁胶原蛋白理化性质和生物活性研 究[D]. 青岛: 中国海洋大学, 2006. Bi L. Study on physicochemical characters and biological activities of collagen from the body of sea cucumber (Stichopus japonicus) [D]. Qingdao: Ocean University of China, 2006. [11] 罗臻, 黄静敏, 陈血建, 等. 海参胶原蛋白的提取及其理化性质[J]. 安 徽农业科学, 2015, 43(3): 145146, 150. Luo Z, Huang JM, Chen XJ, et al. Extraction and physico-chemical properties of pepsin-solubilized collagen from sea cucumber [J].J Anhui Agric Sci, 2015, 43(3):145146, 150. [12] 童静静, 章元炳, 叶再镯, 等. 海参多肽的研究进展[J]. 食品工业科技, 2013, 34(11): 356360. Tong JJ, Zhang YB, Ye ZZ, et al. Research progress in sea cucumber
第6期 韦豪华,等:海参化学成分及生物活性研究进展 2059 polypeptide P]. Sci Technol Food Ind, 2013, 34(11): 356-360. Zhu YQ. Study on active polysaccharides from sea cucumber [D]. Jinan: 13]王永辉,李培兵,李天,等.刺参的营养成分分析氨基酸和生物资 Shandong Normal University, 2003 源,2010,32(4)35-3 7]李甜甜.海参多糖抗肺癌活性及对T细胞免疫功能调节研究[D-青岛: Wang YH, Li PB, Li T, et al. Study on nutritional components of Stichopus 青岛大学,2015 Li TT. Research on anti-lung neoplasm activity and the regulation of T [14] Wang Y, Kang WL, Xin SG et al. Analysis study of trace elements in cellular immune function by polysaccharide from sea cucumber DI abalone and sea cucumber P]. Spectrosc Spect Anal, 2009, 29(2) Qingdao: Qingdao University, 2015 511-514(4) [28] Dong X, Pan R, Zou S, et al. Oxidative degradation of the sulfated [15 Ikeda Y, Inagaki M, Yamada K, et al. Isolation and structure of a lysaccharide isolated from sea cucumber Holothuria nobilis p]. Proc galactocerebroside from the sea cucumber Bohadschia argus Chem Biochem,2015,502)294-301. 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