海参功能成分及开发利用现状5
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海参功能成分及开发利用现状
摘要:海参是一种名贵的滋补品,以其丰富的营养和保健功能而深受人们的青睐.本文综述了海参的功能成分及其生物活性,阐述了目前海参加工利用现状,并对其广阔的开发前景进行了展望。
关键词:海参;功能成分;生物活性;加工;利用
我国古代谢肇的《五杂俎》云“海参,在辽东海滨有之,其性温补,足敌人参,故名海参”,证明海参的营养价值之高。全世界约有1100种海参,我国有100多种;全世界可供食用海参有40多种,我国有20多种[1]。据现代科学研究发现,海参含有50多种对人体有益的营养成分,是典型的高蛋白、低脂肪、低胆固醇、富含矿物质和维生素的优质食品[2]。食用海参对人体有免疫调节的功效,海参性温味咸,可补肾壮阴,益气生精,延缓衰老,增强大脑记忆能力,并有抗凝血、控制血糖和降血脂的功能。故此,海参享有“营养宝库”之美誉。
海参的营养成分极其丰富。迄今为止,国内外学者已对黑乳参、图文白尼参、白底辐肛参、黑怪海参、黄疣海参、梅花参、刺参、海地瓜、美国红参、茄参、独特海参、糙海参、丑海参、棘辐肛参、二色桌片参等20余种海参营养成分进行了测定。从测定结果来看,海参体内含有18种氨基酸,其中甘氨酸、精氨酸和谷氨酸含量远远高于其它氨基酸。其体内也富含有VA、VB1、VB2、VB6、VD、VE和VK7种维生素。而且海参必需脂肪酸种类齐全,如亚油酸、亚麻酸、EPA、DHA等。人体必需的常量和微量元素也是海参体内所富含的,其中微量元素中铁、锌含量明显高于其它元素[3]。海参具有丰富的营养价值和保健功效,一直备受人们的推崇。目前,我国海参的养殖已发展成大规模产业,产量逐年增加。今年宁德市的海参产量更是达到历史新高。海参产量高,功能多,在食品加工和活性物质提取利用方面有广阔前景。本文就海参的功能成分及其生物活性,目前加工利用现状进行综述,皆在进一步开发海参资源提供参考。
1.海参的功能成分
1.1海参酸性粘多糖
酸性粘多糖是海参体壁特有的重要成分。海参多糖结构复杂,目前发现存在于海参体内的多糖主要分两类:一类是海参糖胺聚糖或粘多糖(HGAG或HG),是由D-N-乙酰氨基半乳糖、D-葡萄糖醛酸、L-岩藻糖和硫酸酯基的重复单位组成的杂多糖,有分支,相对分子量为4-5万。另一类多糖是海参岩藻糖(HF),是由L-岩藻糖构成的直链匀多糖,相对分子量为8-10万。目前已从刺参、黑海参、花刺参、玉足海参、梅花参和二色桌片参等海参体内分离鉴定出酸性粘多糖。海参酸性粘多糖的主要组分有葡萄糖醛酸、氨基半乳糖、岩藻糖、硫酸基、木糖和葡萄糖,且硫酸基含量均占多糖的30%左右。海参酸性粘多糖以其在组织中含量之高和硫酸化程度之大在动物类食品中极属罕见,含量为其它补品如鱼翅、鹿茸所不及,因此海参有“聚阴离子食品”之称。
海参粘多糖能增强免疫功能,研究表明,刺参酸性粘多糖能使人白细胞悬浮物中的E花环数量增加,促进EAC花环和细胞膜表面免疫球蛋白的表达,因此它有增强细胞免疫作用。这可能是因为它作用于无活性细胞
亚群,致使活性的T细胞增加,T抑制细胞数量也相应增加,从而抑制了T细胞活化和SmIg表达[4]。它还有抗肿瘤作用,刺参酸性粘多糖对多种实验动物肿瘤的生长具有抑制作用。陈祖琼等人[5]通过对小鼠腹腔注射刺参内脏多糖40mg/mL,对小鼠MA-737乳腺癌和艾氏实体癌的抑制率分别为21.5%和41.2%。Moon[6]研究了刺参中提取的黏多糖和硫酸软骨素对几种药物所致突变的作用,发现对于黄曲霉素和32-二甲基-4-氨基二酚的抑制率分别为84%和98%。另外,国外研究表明,肿瘤生长依赖于新血管的形成,而海参提取物能抑制血管再生,进而影响到肿瘤的形成、生长、扩散和转移。
海参粘多糖具有降血脂作用,徐杰[7]等最近研究发现:墨西哥海参的Arg/Lys比值和降血脂氨基酸Gly,Arg 含量明显高于菲律宾刺参,而菲律宾刺参的岩藻聚糖硫酸酯含量高于墨西哥海参。墨西哥海参和菲律宾刺参均能明显降低模型大鼠血清TC,LDL-C含量和动脉粥样硬化指数,提高HDL-C和NO含量;显著降低血清和肝脏中MDA含量,提高血清SOD和GSH-PX活性。其中,墨西哥海参对动脉粥样硬化指数的降低作用显著优于菲律宾刺参。提示了墨西哥海参和菲律宾刺参能有效预防高脂血症和动脉粥样硬化的形成,可能与蛋白质的氨基酸组成有关。
Ana P.Murray等[8]从海参中提取到了一种新的三萜系糖类,并分析了其化学结构。该化合物是含有一个新的糖苷配基的二硫四糖。并对致病真菌类有很强的杀菌能力。RajeshKumar等[9]从海参中通过甲醇分馏法分离得到了一种新的三萜系糖类物质和两种已知的糖类holothurin B和holothurin A.这三种糖类物质都用2D NMR 分析了结构,其中holothurin B对二十种真菌都有很强的抑制能力,对Trychophyton mentagrophytes和Sporothrix schenckii的抑制活性最高。
海参酸性粘多糖还具有抗癌、抗放射、抗炎、抗血栓、抗凝血、降低全血及血浆粘度、抑制艾滋病病毒HIV、乙肝病毒HBV、单纯疤疹病毒HSV、促进造血功能恢复的作用;还可能有防止早老性痴呆的作用。其活血化淤、降血脂的功能对于心脑血管病具有显著的改善和治疗作用,其促进造血的功能能够有效改善贫血症状。
1.2海参皂苷
海参皂苷是由海参体壁和居维氏器分泌出的活性很强的物质,不同的海参所含皂苷结构不同。目前国内学者已从糙海参、二色桌片参、方柱五角瓜参、黑乳参、黄疣海参、可疑翼手参、梅花参、棕环海参、紫伪翼手参和海地瓜10种海参体内分离出60余种皂苷类化合物。国外学者的研究主要集中在刺参属和瓜参属,目前已从30多种海参体内分离出100多种海参皂苷类成分。海参总皂苷在鲜品中含量为0.019%~0.9%之间,在干品中含量为0.341%~1.082%。另外,在海参的繁殖季节,海参卵巢的皂苷含量明显增高,而其它器官皂苷含量随季节变化不大。
海参皂苷具有降血压作用,血管紧张素转化酶(angiotensin-I-convertinenzyme,ACE)在血压调节方面起着重要作用,当其受到抑制时血压就会降低。傅天保等[10]对二色桌片参皂苷药理作用进行了初步研究,研究表明二色桌片参皂苷在降血压方面具有显著的药理作用,但其毒性作用也不容忽视。元辉等[11]对海地瓜中降血压肽-ACE抑制肽进行了分离纯化及其活性研究,研究结果表明ACE抑制肽能显著降低小鼠的心脏收缩压和心脏舒张压。
海参皂苷具有抗肿瘤作用,巫军等[12]对黑乳海参体内的皂苷类成分进行了较系统的研究,分离得到的海参苷nobilisideA的毒性极小,具有很强的抗肿瘤及抗真菌活性,可以作为新型抗肿瘤和抗真菌药物的候选化合物和先导化合物。闫冰等[13]研究糙海参(Holothuria scabra Jaeger)的三萜皂苷类抗癌活性成分。分离鉴定了5个三萜皂苷化合物,分别为24-dehydroechinoside A(1),echinoside B(2),echinoside A(3),holothurin B(4)和holothurin A(5)。化合物1为首次以原生产物形式得到的单体天然产物,2~5为首次从糙海参中分离得到,5个化合物均显示显著的体外细胞毒活性。
海参皂苷的活性与其结构有关,研究证明结构不一的海参皂苷分别具有抗肿瘤、抗真菌、抗放射、抗原虫作用以及免疫调节和抗疲劳等作用。对海参皂苷抗真菌活性的最早报道开始于1969年[14],也是人类首次从动物界获得抗真菌物质。1976年,日本学者Kitagawa从食用刺参(stichopusjoponicus shlenka)中分离得到了holotoxin A和B[15],并已用于脚气和白癣菌感染的治疗,是来源于海洋生物的少数几个抗真菌药品之一[16]。丛日山等[17]从冻干海参加工废液中提取了水溶性海参皂苷,并对其抗真菌活性进行了研究。研究结果表明,水溶性海参皂苷对6株供试真菌均具有显著的抑制作用,且在浓度为0.5~4mg/mL的范围内,其抑菌活性与所用浓度之间呈明显的正相关性;在浓度为4mg/mL时,水溶性海参皂苷对6株供试真菌抑制活性的大小依