岩藻多糖（Fucoidan）生物活性：抗肿瘤、调节免疫及血糖

来源：作者：人气：-发表时间：2024-09-26 12:50:00【大中小】

岩藻多糖（Fucoidan，CAS：9072-19-9），也称褐藻糖胶、褐藻多糖硫酸酯、岩藻依聚糖、岩藻聚糖硫酸酯，是一种富含硫酸基的水溶性糖，也是海洋独有的天然功能性多糖。其化学结构复杂，由L-岩藻糖、甘露糖、木糖、半乳糖、葡萄糖醛酸等多种单糖组成，并富含大量硫酸基团。主链通常以α-1,3或α-1,4连接的岩藻糖苷键形式存在，这些结构赋予了它独特的物理化学性质和生物学功能。

在分子结构上，岩藻多糖表现出高度的异质性，不同来源的褐藻及其生长季节会影响其硫酸化程度和单糖组成。例如，来自不同种类的褐藻如墨角藻、裙带菜等，其岩藻多糖的硫酸化位点发生在不同碳位置上，这使得它们在生物活性上也有所不同。


岩藻多糖结构	有侧链的岩藻多糖结构

生物活性差异

不同来源的岩藻多糖在生物活性方面存在显著差异，这些差异主要由其分子结构、硫酸基团含量及其位置等因素决定。

提取方法和分子量会影响岩藻多糖的生物活性。低分子量的岩藻多糖通常具有更好的溶解性和生物活性，而高分子量的岩藻多糖虽然具有生物学活性，但因分子体积大、水溶性差、不易吸收等原因，限制了其生物活性的发挥。体外细胞实验表明，低分子量岩藻多糖对多种自由基有抑制作用，而高分子量岩藻多糖的抑制作用较小。此外，低分子量的岩藻多糖（如LHX 1，Mw=3.3 KDa）在抗氧化、抗凝血上表现更优。

岩藻多糖的结构组成和单糖含量也对其生物活性产生影响。例如，从Ascophyllum nodosum中纯化的岩藻多糖部分由高度支化的核心区组成，主要含有α-(1→3)-吡喃葡萄糖残基和少量α-(1→4)-吡喃葡萄糖残基，硫酸盐基团位于C-2位和（或）C-4位。这种结构使得其在某些生物活性方面表现得更为突出。

基础信息

CAS号：9072-19-9

分子式：C7H14O7S

分子量：242.24686

EINECS号：618-634-7

MDL No.：MFCD00131109

产品	CAS 号	级别	包装规格
岩藻多糖（Fucoidan）	9072-19-9	食品级	1kg 25kg
岩藻多糖（Fucoidan）	9072-19-9	医药级	1kg 25kg
岩藻多糖（Fucoidan）	9072-19-9	化妆品级	1kg 25kg

生物活性功能

岩藻多糖的抗肿瘤活性与其免疫调节功能密切相关。它能够促使巨噬细胞和脾细胞产生细胞因子和趋化因子，从而增强机体的整体免疫功能，可直接抑制或杀死肿瘤细胞，增强淋巴因子的活性，并诱导巨噬细胞产生肿瘤坏死因子(TNF)。这些综合作用使得岩藻多糖展现出显著的抗肿瘤效果。

在抗氧化方面，岩藻多糖表现出强大的能力。它能有效清除自由基，防止细胞受到氧化损伤，从而保护细胞的健康和功能。

岩藻多糖还具有显著的抗凝血功能。其抗凝活性远高于常用的柠檬酸钠，且不受钙离子的影响。岩藻多糖主要通过激活抗凝血酶III和抗凝血因子来发挥作用，强烈抑制凝血因子的活性，表现出类似肝素的抗凝血特性。岩藻多糖的抗凝活性不易受血液酸碱度的影响，并且还具有肝素所不具备的溶栓作用，这使它在某些情况下可能比肝素更具优势。

在调节血脂和血糖方面，岩藻多糖同样表现出良好的效果。它能显著降低高脂血症大鼠血清中的胆固醇(TC)和甘油三酯(TG)含量，同时增加高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)的含量。这种调节血脂的能力对于预防动脉粥样硬化、冠心病等心血管疾病具有重要意义。此外，岩藻多糖还具有明显的降血糖作用，其效果在高剂量下与常用降糖药物盐酸二甲双胍相当。

岩藻多糖对肾脏也有显著的保护作用。它能重建受损的肾小球基底膜负电荷屏障，减轻基质增生和肾小球硬化，从而缓解某些肾病模型（如阿霉素肾病）中的肾损伤。岩藻多糖可以显著降低尿毒症毒素，改善慢性肾衰竭患者的肾功能，是一种安全有效的降低尿毒症毒素的天然物质。

岩藻多糖还展现出多种其他生物活性。它具有广谱的抗微生物作用，包括抗病毒、抗细菌和抗真菌活性。在器官保护方面，岩藻多糖不仅能保护肾脏，还具有保肝作用和保护胃黏膜的能力。它还表现出神经保护和消炎护脑的作用，可能对神经系统疾病的预防和治疗有潜在价值。岩藻多糖还能促进创面愈合，这在医疗和美容领域都有应用前景。

食品领域

藻多糖因其天然、安全及多功能性，已经在食品行业得到了广泛应用，特别是在功能保健食品领域。它作为食品添加剂被用于改善食品的抗氧化、免疫调节和降血脂等健康功能。中国也颁发了岩藻多糖食品生产许可，标志着其在食品行业的正式进入。

岩藻多糖的应用主要在功能性食品和饮料的开发上，如富含抗氧化成分的饮料和有助于降低血糖、血脂的健康产品。随着人们对健康和免疫力的重视，岩藻多糖有望被广泛应用于免疫调节、肠道健康和抗氧化功能食品中。

岩藻多糖更多地与其他天然成分结合，用于开发复合功能食品，以满足不同的健康需求。许多生物活性成分因溶解性差和敏感性高，导致生物利用度受限，限制了其在健康领域的应用。岩藻多糖以其独特的理化和生物学特性脱颖而出，成为理想的生物活性成分包覆材料。作为递送营养保健品的材料，其包括纳米颗粒、乳液、可食用薄膜、纳米胶囊和水凝胶等多种类型。

鉴于岩藻多糖展现出抗菌及抗真菌特性，它已成为食品工业中备受青睐的添加剂。该多糖不仅能够有效地封装酵母K2毒素，从而保障食品安全，还显著增强了食品和饮料的生物保鲜能力，延长了产品的保质期。

此外，将抗微生物肽（如nisin）负载到岩藻多糖颗粒中，并对其进行了表征。这种复合材料可能具有增强的抗菌性能，适用于食品保鲜或其他需要抗菌保护的应用场景。

医药领域

岩藻多糖在医药领域的研究和应用已经取得了显著进展，尤其是在免疫调节、抗肿瘤、抗凝血等方面表现出强大的潜力。它被用作多种药物的辅料，并且在新型降血糖、降血脂药物的开发中也有重要应用。其抗病毒、抗血栓和保护胃黏膜的功能，使其成为治疗胃肠道疾病、免疫系统相关疾病以及慢性疾病的理想候选成分。

岩藻多糖通过多种复杂的机制展现其抗肿瘤作用。它能够有效抑制细胞周期，特别是将肿瘤细胞阻滞在G1期，从而阻止其进入有丝分裂，显著抑制肿瘤细胞的增殖能力。其次，岩藻多糖能够诱导凋亡过程，通过激活内质网应激通路并触发caspase级联反应，促使肿瘤细胞自发凋亡。它还具有抗血管生成的特性，通过抑制如VEGF等关键因子的表达，阻断肿瘤新生血管的形成，进而遏制肿瘤的扩散和转移。岩藻多糖能够显著增强机体免疫功能，通过激活NK细胞和巨噬细胞等免疫细胞，提升机体对癌细胞的免疫识别和杀伤能力。最后，岩藻多糖还通过调控Nrf2/ROS信号通路，进一步抑制癌细胞的增殖，为抗肿瘤治疗提供了一条新的途径。

岩藻多糖在免疫系统中发挥着综合调节作用。它通过增强免疫器官的功能，特别是改善NK细胞的活性，显著提升机体的免疫力。岩藻多糖还促进非特异性免疫调节，增强巨噬细胞的吞噬能力，使机体更加有效地抵御外来病原体的入侵。在特异性免疫方面，它增加T细胞的数量并提升其活性，显著提升了机体对病毒的抵抗能力。岩藻多糖还展现出显著的抗炎作用，能够有效抑制过度的炎症反应，帮助维持免疫系统的平衡，防止炎症对机体造成不必要的损害。这些综合的免疫调节机制共同作用，使得岩藻多糖成为增强免疫力和预防疾病的有力工具。

岩藻多糖在调节血糖方面展现出多重作用机理。它通过提升基础胰岛素水平并增强胰岛素敏感性指数，有效改善胰岛素抵抗现象。在针对2型糖尿病大鼠模型的研究中，岩藻多糖显著降低了空腹血糖水平，显示出预防糖尿病的潜力。此外，其抗氧化功能也不容忽视，岩藻多糖能清除体内过剩的自由基，激活抗氧化酶系统，从而抑制氧化应激通路的信号传导。

岩藻多糖在调节血脂方面展现出显著作用。它能够显著降低高脂血症小鼠体内血清及肝脏中的甘油三酯、总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇含量，同时提升高密度脂蛋白胆固醇水平，有效改善血脂异常状况。这一作用部分归因于岩藻多糖对肝脏和小肠脂质代谢的积极调节，促进了脂质的正常代谢与排泄。此外，岩藻多糖还通过调节肠道菌群平衡，特别是针对代谢性疾病相关的菌群，进一步促进了糖脂代谢的稳态，为血脂调节提供了全面的支持。

岩藻多糖已开发出防心、脑、肾、血管疾病的药物，并在临床上取得满意的效果。作为新型药物的转运载体，在缓释包衣、微球栓塞、纳米给药、基因治疗、外科修复、透皮给药等方面有应用前景。

化妆品领域

岩藻多糖在化妆品行业中的应用及其对皮肤健康的改善效果主要体现在以下几个方面：

保湿和抗紫外线损伤：岩藻多糖具有良好的保湿性能，能够在化妆品中提供深层的水分补充，帮助维持皮肤的水合作用。此外，它还具有抗紫外线损伤的功能，能够保护皮肤免受紫外线引起的伤害。

抗氧化作用：岩藻多糖是一种天然的硫酸化多糖，具有显著的抗氧化特性。这种特性使得岩藻多糖在化妆品中能够有效抵抗自由基的生成，减缓皮肤老化过程，从而达到延缓衰老的效果。

抗菌和抗炎作用：岩藻多糖还显示出对某些细菌和真菌有抑制作用，这表明它可能有助于减少皮肤感染的风险，并可能减轻由炎症引起的皮肤问题。

促进皮肤健康：岩藻多糖的应用不仅限于保湿和抗氧化，还包括促进皮肤细胞的再生和修复。这些特性有助于改善皮肤的整体健康状况，使皮肤看起来更加年轻和有活力。

农业领域

提高土壤营养物质含量和调节土壤微生物活力：藻类资源，包括岩藻多糖，通过其固碳、固氮以及解磷作用，能够有效提高土壤中的营养物质含量。此外，藻类分泌的胞外聚合物有助于改善土壤荒漠化及盐碱化问题，同时降低农药污染风险并提高土壤肥料的利用效率。

促进植物生长：岩藻多糖等藻类生物刺激剂能够在农作物生长的不同阶段提供必要的营养支持，尤其是在不利条件下（如干旱或盐胁迫）仍能促进植物的生长发育。这种作用机制可能与其含有的生物活性化合物有关，这些化合物能够刺激植物根系发展，增加作物产量和质量。

改善土壤环境和修复重金属污染：藻类细胞的生物吸附性有助于修复因重金属污染而受损的土壤环境。岩藻多糖等成分能够有效地吸附土壤中的重金属离子，从而减少这些有害物质对植物和环境的影响。

抑菌、抗病毒和保鲜功能：岩藻多糖还具有一定的抑菌和抗病毒功能，这使得它在农业中不仅可以作为生物刺激剂使用，还可以用于保护农作物免受病害的侵袭。岩藻多糖用于制备肠道益生元，增强消化功能，减少疾病感染，改善牲畜的肠道微生物菌群。因其抗氧化和免疫调节作用等生理活性而在动物育种中得到应用，是动物饲料中抗生素的天然替代品。此外，其保鲜功能也有助于延长农产品的保质期，减少食品浪费。

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