海洋生物活性物质-活性多糖

中性多糖 红藻多糖种类
琼胶 -卡拉胶 酸 性 多 糖
-卡拉胶 -卡拉胶 -卡拉胶
-卡拉胶
细胞壁的 填充物质
褐藻多糖
褐藻胶
褐藻糖胶
褐藻淀粉
存在于 细胞质 巨藻 羊栖菜
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褐藻胶：在海带科中含量最高，一般在20%～ 25%。
M
G
褐藻酸是1，4-联接的β -D-甘露糖醛酸（M） 和1，4-联接的α -L-古罗糖醛酸（G）的复杂 聚合物。褐藻酸中的M和G是以M-嵌段、G-嵌段、 MG-嵌段共存的。
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绿藻的细胞壁微纤维主要不是由纤维素组成，
绿藻 多糖
刚毛藻、松藻 、蕨藻等绿藻 的水溶性多糖 属第一类，浒 苔、石莼、尾 孢藻属第二类
而是由木聚糖和（或）甘露聚糖构成，还有少量 葡聚糖存在于细胞壁。另外尚有大量的硫酸多糖 组成细胞间物质。 单一组分多糖：甘露聚糖、木聚糖和葡聚糖等 根据所含主要糖的组分，大量的绿藻水溶性硫 酸多糖分为两类：1、木糖-半乳糖-阿拉伯糖聚 合物（xylogalactoarabian)，旋光度为正值；2、 葡萄糖醛酸-木糖-鼠李糖聚合物 (glucuronoxylorhamnan)，旋光度为负值。 每一类含有百分之十几的硫酸基。
螺旋藻多糖对腹水型肝癌、肉瘤-180和白血病-7712癌细胞 DNA合成的抑制作用（续） 癌细胞系 剂量(μg/ml)
3H-TdR在DNA的脉冲数
抑制率%
白血病-7712
对照
250 150 100 50
524.6±26.3
401.3±21.0 462.6±23.6 477.6±24.4 498.8±24.8
菜科、红翎菜科和杉藻科是最主要的原料
沙菜属；红翎菜属、麒 麟菜属；杉藻属、银杏 6 藻属、角叉菜属

硫酸基含量高的多糖凝固力极弱 琼胶和卡拉胶都是由半乳糖的衍生物构成的长 （4~10%）或无凝固力（＞16%），反 链高分子多糖。 之凝固力强（如石花菜琼胶1~4%） 重要结构单元 （1→3）- D-半乳糖-（1→4）3,6内醚-L-半乳糖 （1→3）-4-硫酸基-β-D-半乳糖—（1→4）3,6-内醚-α-D-半乳糖-2-硫酸酯 D-半乳糖-4-硫酸酯, 3,6-内醚-D-半乳糖 （1→3）-2-硫酸酯-D-半乳糖—（1→4）-2,6二硫酸酯-D-半乳糖 D-半乳糖-4-硫酸酯, D-半乳糖-2,6-二硫酸酯, 3,6-内醚-D-半乳糖 D-半乳糖-2-硫酸酯, D-半乳糖-2,6-二硫酸酯, 7 3,6-内醚-D-半乳糖
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螺旋藻多糖对小鼠T淋巴细胞的影响 组别 灌胃 (T淋巴细胞升高率，%) 腹腔注射 (T淋巴细胞升高率，%)
1对照组 29.32±2.66 31.60±1.78 方法：每组10只小鼠，灌胃量每只1g/(Kg·d)（ 2螺旋藻多糖组 55.00±2.50 46.40±2.71 0.5ml），注射量每只 300mg/(Kg·d)；环磷酰胺 用量为每只注射 3环磷酰胺组 21.5010mg/(Kg ±1.23 ·d) ，灌胃组再每只 24.00±1.61 灌胃蒸馏水0.5ml/d。处理10天后，2天后取外周 4螺旋藻多糖 +环磷酰胺组 36.60±1.99 45.20±1.71 血进行α -醋酸萘酯酶阳性淋巴细胞成分率检测 P值 2:1 2:3 1:3 4:3 4:1 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001
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富有很好的粘滞 性、凝固性、乳 化性和成膜性等 化学性能
应用于化 工工业
做为凝固剂、稳定剂、化剂和增稠 剂等
应用于食 品工业
食品及添加剂，应用于饮料、罐头、冰淇淋、 果冻、调味品、乳制品及仿生食品等
褐藻胶、卡拉胶为添加剂可制成多种 肠胃新药，制备肠溶性胶囊
应用于医 药工业
褐藻胶的衍生物藻酸双酯可治疗脑血栓 褐藻胶、卡拉胶作为膳食纤维的降胆固醇、 整肠、助消化作用 含羧基和硫酸基的多糖对人体有预防癌变、 抗病毒的作用
—
23.5 17.5 8.9 4.9
提示：螺旋藻多糖对肿瘤细胞的作用是复杂的—研究表明：极大 螺旋藻经过水提、脱蛋白后得到的半纯品多糖IP-1对血癌细胞HL60的生长有明显的抑制作用，但对单核细胞白血病 U-937生长起促 进作用。
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3、抗辐射作用
螺旋藻多糖降低受辐射后的蚕豆根尖的微核率
组别 空白对照组 螺旋藻多糖浓度% 0 观察细胞数 10076 微核数 0.308±0.035
大多数多糖分子间以
2、生物活性
（1）免疫调节作用 螺旋藻多糖对小鼠巨噬细胞吞噬率的影响 组别 对照组 剂量mg/kg — 吞噬率% 49.1±2.5
低剂量组
中剂量组 高剂量组
150
200 300
65.2±2.2*
66.3±2.0* 74.4±1.3*
每组18只小鼠，腹腔注射给药，6d后统计试验结果
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螺旋藻多糖的组成研究情况 α-糖苷键相连 ——————————————————————————— 组成 Constituents 分子量 Molecular weigh D-葡萄糖、D-木糖、 D-半乳糖、葡萄糖醛酸 12400 D-葡萄糖、D-甘露糖、D-半乳糖、葡萄糖醛酸 12590 D-葡萄糖、D-木糖、L-鼠李糖、一种未知单糖组成 15000 D-葡萄糖、D-木糖、L-鼠李糖 15000 D-葡萄糖、D-木糖、L-鼠李糖、葡萄糖醛酸 16600 D-葡萄糖、D-木糖、L-鼠李糖、D-半乳糖、D-阿拉伯糖、 D甘露糖、葡萄糖醛酸 29500 D-葡萄糖、L-鼠李糖 44600 L-阿拉伯糖、D-木糖、D-半乳糖、葡萄糖醛酸、一种未知单糖 81000 D-葡萄糖、D-甘露糖、D-半乳糖、葡萄糖醛酸 97800 D-甘露糖、葡萄糖醛酸 98500 18
绿藻中分离出含量不同的葡聚糖，是一类淀粉类 型多糖：葡聚糖是绿藻所共有的细胞壁组成特征
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缘管浒苔、浒苔、 扁浒苔、条浒苔、 孔石莼等
近年来有关绿藻的研究 报道很少？
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例：三种绿藻多糖的提取及理化性质和活性比较
——《台湾海峡》，2006.11，广东海大赵素芬等
石莼目、石莼科
试验材料：裂片石莼、肠浒苔和总状蕨藻 管藻目、蕨藻科 结论 裂片石莼、肠浒苔和总状蕨藻多糖的获得率分别为3.0%、 提取条件：水提、80℃水 2.75%和1.65%。 浴、8h、乙醇沉淀、 3种绿藻多糖都是含有硫酸基的非还原性、水溶性多糖。 Sevage法去除蛋白质 裂片石莼、肠浒苔和总状蕨 3种绿藻多糖的蛋白质含量表现出因藻种亲缘关系远近不同 藻多糖的硫酸基含量分别为 而有差别, 裂片石莼和肠浒苔的含量分别为 3.3%和2.5%.而 24· 1%、18· 4%和23· 7% 总状蕨藻为14.5%。 资料显示，海藻多糖的生物活性很大程度上取决于其中硫酸 基团的含量，孔石莼多糖已被验证具有抗病毒活性、抗肿瘤 活性，裂片石莼多糖和肠浒苔多糖对人白血病细胞也表现出 一定的抑制作用,但作用不大;而总状蕨藻多糖的抗肿瘤活性 却明显。 15
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2、抗肿瘤作用
螺旋藻多糖对小鼠体内移植性腹水癌细胞的抑制作用 组别
对照组
平均细胞数（×108/只）
18.82±1.14
抑制率%
—
实验1组
实验2组
8.65±0.43
1.63±0.11
54.0
91.4
方法：每组12只小鼠，每组均接种肝癌细胞，实 验1组于第2d起注射螺旋藻多糖200mg/(Kg·d)； 实验组2于实验前5d开始注射同量的多糖。停药 2d后检查腹水中癌细胞数量。
粘多糖等等。
微藻：螺旋藻多糖、盐藻多糖等。 微生物：黄原胶
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（一）海洋植物多糖
淀粉（葡聚糖 ）是以葡萄糖 单位结合而成 的细胞质组成 部分
细 胞 内 贮 存 多 糖
细 海藻纤维素， 胞 在藻体中主 壁 要起骨架支 多 糖 撑作用
海藻是海洋植物的 代表，含糖量丰富 ，一般约占藻体干 重的50%以上

目前，从藻类中发现的抗病毒活性物质主 要是多糖类。可能机理： 多糖类物质能强烈干扰病毒的初始侵染(吸 附和入侵)过程，并最终与病毒颗粒形成无感 染力的多糖一病毒复合物，对病毒在宿主细胞 中的复制和包装也有一定的抑制作用。 与海绵动物相比，藻类中发现的抗病毒多糖 具有细胞毒性较低的优点，这可能与藻类多糖 能够激活机体的免疫系统或改善机体的生物应 答功能，从而保护正常细胞，提高整体免疫力 有关。
…… ……琼胶更多应用于食品添加剂和生化试剂
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褐藻糖胶：水溶性的细胞间多糖，存在于细胞壁基质 中，特别在细胞壁的外层占优势。 1、藻种选择：生长在潮间带，长时间与空气接触的褐 藻种类中，如海带、裙带菜中含量较高达20%。 2、结构： • 单糖：L-褐藻糖（岩藻糖），主要以C1,2、少数以 C1,3和C1,4键合的α-L-岩藻糖-4-硫酸酯的多聚物； • 含有不同比例的半乳糖、木糖、葡萄糖醛酸和少量蛋 白质 • 因此，褐藻糖胶并非为单一结构的化合物，而是具有 不同化学组合的一族化合物，因此称为含褐藻糖的硫 酸多糖。
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螺旋藻多糖对腹水型肝癌、肉瘤-180和白血病-7712癌细胞 DNA合成的抑制作用 癌细胞系 剂量(μg/ml)
3H-TdR在DNA的脉冲数
抑制率%
腹水型肝癌
对照
71.1±3.4
—
250 12.4±0.6 62.5 150 24.0±1.1 66.2 100 32.2±1.4 54.7 50 47.3±2.6 33.5 肉瘤-180 对照 31.1±1.7 — 250 2.7±0.2 91.2 150 7.6±0.4 75.6 方法：3H-TdR掺入法——研究多糖对癌细胞 DNA合成的抑制作用 100 12.7±0.6 59.3 3H-TdR及不同浓度的 从小鼠体内取出以上三种癌细胞，加入 50 21.4±1.1 31.6 多糖测定不同实验组的放射强度，测得多糖对三种癌细胞的抑制 率。 22
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羊栖菜是1 种经济海 藻资源,不但具有丰富 的营养价值,而且具有 显著的医学功用。羊 栖菜水提物及其复方 食品有促机体生长发 育的作用 岩藻聚糖硫酸酯
岩藻聚糖硫酸酯是1 种硫 酸化的海藻多糖,它具有 抗凝血、抗肿瘤、抗病毒, 抗炎症、抗辐射,抑制血 管平滑肌细胞增生,清除 自由基等多种生物活性
海藻淀粉， 起贮存能 量的作用
细胞间黏多糖
陆地植物 中尚未发现
硫酸多糖，是维持海藻的生命活动所必需的基础物质
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红藻多糖：琼胶、卡拉胶
伊谷草属；石花菜属、 鸡毛菜属；江蓠属
琼胶和卡拉胶是细胞壁内的填充物质，都是以半乳糖单位结合
而成的半乳聚糖。
琼胶的主要原料：真红藻纲的伊谷草目、石花菜目、江蓠目 卡拉胶的主要原料：真红藻纲杉藻目所属的各种海藻，其中沙
第三章 海洋活性物质的 结构与功效
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一、 海洋生物活性多糖 (polysaccharides)

多糖属于一类碳水化合物，一般由10个以上的单 糖组成，分子可以是线性的，也可以有分支。 由一种单糖构成的，称为均多糖；由两种或以上单 糖构成的，称为杂多糖。
多糖的单糖残基上可以带有非碳水化物基团，如氨 基、硫酸基、酰胺基等，往往使多糖分子在溶液中含 阴离子或阳离子，前者称为酸性多糖，后者称为碱性 多糖，它们往往称为糖的衍生物。
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（二）微藻多糖：螺旋藻多糖
螺旋藻多糖是一类从螺旋藻藻体、螺旋藻培养液 中提取出来的具有多种生理功能的天然活性物质。 目前研究较多的原料藻主要是钝顶螺旋藻和极大螺 旋藻。 1、结构 螺旋藻多糖成分复杂，除有天然多糖存在外， 还有一部分多糖结合蛋白质而形成糖蛋白。对多糖 的组成分析一般采用薄层层析、纸层析、气相层析 、液相层析等。
辐射对照组 0 10104 30.162±0.876 方法：辐射处理—照射干种子，剂量为 300Gy ±1.081 粗提物低剂量组 0.05 10107 29.472 ，剂量率为5Gy/min，用不同浓度的螺旋藻多 * 纯化物低剂量组 0.05 10048 28.580 ± 1.856 糖浸种，再照射萌发种子，剂量为20Gy，剂量 率为2.5Gy/min ，观察蚕豆根尖细胞并统计微 粗提物中剂量组 0.10 10103 27.548±1.304 核率，以此作为遗传损伤的细胞学指标。 纯化物中剂量组 0.10 10071 24.581±1.061** 粗提物高剂量组 纯化物高剂量组 0.15 0.15 10125 10010 22.581±1.777** 22.510±1.354**
2
按来源 可分为
海洋活性多糖
海 洋 植 物 多 糖
海 洋 微 藻 多 糖
海 洋 动 物 多 糖
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海 洋 微 生 物 多 糖
多糖缀合物：又称复合 多糖，糖蛋白
属于高分子碳水化合物。
海藻：红藻多糖--琼胶、卡拉胶；褐藻多糖-
-褐藻胶、褐藻糖胶、褐藻淀粉；绿藻多糖等。
海洋动物：甲壳质/壳聚糖；糖胺聚糖/酸性