詹雯琦，路海霞，蔡水淋，黃鷺強(qiáng)，吳靖娜，潘　南，劉智禹*，陳由強(qiáng)*

[1.福建師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，福建師范大學(xué)南方海洋研究院，福建 福州 350108；2.福建省水產(chǎn)研究所，國(guó)家海水魚類加工技術(shù)研發(fā)分中心(廈門)，福建省海洋生物增養(yǎng)殖與高值化利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建 廈門 361013；3.福建省海洋生物資源開發(fā)利用協(xié)同創(chuàng)新中心，福建 廈門 361013]

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海洋貝類中糖胺聚糖研究進(jìn)展

詹雯琦1，2，3，路海霞2，3，蔡水淋2，3，黃鷺強(qiáng)1，吳靖娜2，3，潘南2，3，劉智禹2，3*，陳由強(qiáng)1*

[1.福建師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，福建師范大學(xué)南方海洋研究院，福建 福州 350108；2.福建省水產(chǎn)研究所，國(guó)家海水魚類加工技術(shù)研發(fā)分中心(廈門)，福建省海洋生物增養(yǎng)殖與高值化利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建 廈門 361013；3.福建省海洋生物資源開發(fā)利用協(xié)同創(chuàng)新中心，福建 廈門 361013]

我國(guó)是世界貝類養(yǎng)殖大國(guó)，隨著人類健康、營(yíng)養(yǎng)需求的提升以及海洋生物產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)方式的轉(zhuǎn)變，以貝類及其加工副產(chǎn)物為原料進(jìn)行海洋生物活性物質(zhì)的研發(fā)將是今后的發(fā)展熱點(diǎn)。糖胺聚糖是海洋貝類中重要的生物活性物質(zhì)，具有抗凝血、降血脂、抗腫瘤、抗氧化、增強(qiáng)免疫力等功能。本文就海洋貝類糖胺聚糖的提取、分離純化、結(jié)構(gòu)分析以及生物活性等方面的研究進(jìn)展加以概述，為貝類及其蒸煮液精深加工利用奠定基礎(chǔ)，進(jìn)而為更好地開發(fā)利用海洋貝類資源、開發(fā)新型海洋保健食品提供科學(xué)依據(jù)。

海洋貝類；糖胺聚糖；提取純化；結(jié)構(gòu)分析；生物活性

糖胺聚糖(Glycosaminoglycan，GAG)，又稱為氨基多糖、酸性粘多糖等，是一類由己糖醛酸和己糖胺組成的二糖結(jié)構(gòu)單元聚合而成的長(zhǎng)鏈多聚物。糖胺聚糖具有帶負(fù)電的硫酸根或羧基，其相對(duì)含量、來(lái)源及位置對(duì)糖胺聚糖的物理、化學(xué)性質(zhì)和生物活性都有重要的影響。目前結(jié)構(gòu)已經(jīng)明確的糖胺聚糖有七種：透明質(zhì)酸(HA)、4-硫酸軟骨素(C-4-S)、6-硫酸軟骨素(C-6-S)、硫酸皮膚素(DS)、硫酸角質(zhì)素(KS)、硫酸乙酰肝素(HS)以及肝素(HP)[1-2]。除透明質(zhì)酸以自由鏈形式存在外，其余六種糖胺聚糖均與一個(gè)核心蛋白共價(jià)結(jié)合形成蛋白聚糖，大多情況是以O(shè)-糖苷鍵與蛋白質(zhì)肽鏈中的絲氨酸相連[3]。

糖胺聚糖是海洋貝類中一類重要的生物活性物質(zhì)，因特殊的結(jié)構(gòu)和廣泛的生物活性，其已成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。目前，人們已經(jīng)從多種海洋貝類如菲律賓蛤仔[4]、蟶子[5]、馬氏珠母貝[6]及翡翠貽貝[7]等提取分離出糖胺聚糖。研究表明，海洋貝類糖胺聚糖在抗凝血、降血脂、抗腫瘤、抗氧化、增強(qiáng)免疫力等方面都呈現(xiàn)出了較強(qiáng)的活性，有望成為潛在的海洋創(chuàng)新藥物和新型的功能性食品。我國(guó)海域遼闊，是巨大而富有的“藍(lán)色糧倉(cāng)”[8]，其中貝類資源豐富，2014年其產(chǎn)量約占海水養(yǎng)殖產(chǎn)量的73%，是漁業(yè)經(jīng)濟(jì)重要組成部分，同時(shí)也為糖胺聚糖提供了豐富的原料來(lái)源[9]。

目前，我國(guó)海洋貝類在加工過(guò)程產(chǎn)生了大量富含糖胺聚糖等營(yíng)養(yǎng)成分的蒸煮液，但未能得到利用而被丟棄，造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染[10]。因此，對(duì)海洋貝類糖胺聚糖進(jìn)一步的探索與利用，開發(fā)具有抗氧化、增強(qiáng)免疫力等功能的新型海洋保健食品，具有巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值與良好的生態(tài)效益。本文綜述了海洋貝類糖胺聚糖的提取、分離純化、結(jié)構(gòu)分析以及生物活性等方面的研究進(jìn)展，以期為更好地開發(fā)利用海洋貝類資源提供科學(xué)依據(jù)。

1　海洋貝類糖胺聚糖的提取

提取分離糖胺聚糖的關(guān)鍵難題是在糖胺聚糖不被降解、化學(xué)結(jié)構(gòu)和生物活性不被破壞的條件下，如何斷開多糖鏈與蛋白質(zhì)共價(jià)結(jié)合而成的糖肽鍵，有效地去除結(jié)合的蛋白質(zhì)及其他雜質(zhì)。傳統(tǒng)上的糖胺聚糖是經(jīng)水、氯化鈉、醋酸鈉或三氯醋酸溶解提取而得，其中常含有結(jié)合蛋白，需經(jīng)酶解等方法進(jìn)一步降解，提取效率低[11]。近些年普遍采用堿提取法和酶解法。

1)堿提取法是因蛋白聚糖中糖肽鍵在堿性條件下不穩(wěn)定，從而釋放出糖鏈。此方法簡(jiǎn)單易行，但由于堿處理后硫酸基易發(fā)生Walden轉(zhuǎn)化或形成3，6-內(nèi)醚衍生物而發(fā)生脫硫現(xiàn)象，為阻止糖胺聚糖被進(jìn)一步降解，通常在提取時(shí)加入鹽類物質(zhì)或硼氫化鈉、硼氫化鉀等硼氫化物[2]。鄭磊等[12]為防止堿對(duì)糖鏈結(jié)構(gòu)造成破壞，在堿提取糖胺聚糖的過(guò)程中加入了NaCl。結(jié)果顯示：在一定pH范圍內(nèi)，糖胺聚糖提取率隨著pH值的增大而增大，并在pH等于11.5時(shí)達(dá)到最佳提取效果，提取率大約為2%(糖胺聚糖提取率/%=糖胺聚糖質(zhì)量/鹿茸粉末質(zhì)量×100，以硫酸軟骨素為標(biāo)準(zhǔn)品采用阿利新藍(lán)法測(cè)定)。

2)酶解法是目前提取糖胺聚糖較為理想的方法。為了使蛋白質(zhì)充分水解，一般選用作用廣譜的微生物酶和植物酶進(jìn)行酶解，若采用兩種或多種酶相結(jié)合的酶解方法，水解效果更佳。常用的蛋白水解酶有胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶以及枯草桿菌中性蛋白酶。李孟婕等[13]分別用單酶與雙酶法從尖紫蛤中提取糖胺聚糖并比較，結(jié)果顯示同時(shí)用枯草桿菌中性蛋白酶和木瓜蛋白酶作為酶解劑，糖胺聚糖的提取率達(dá)到最高，為21.6%[提取率=(糖胺聚糖粗品得率×粗品中糖醛酸的含量)×100%，糖醛酸含量的測(cè)定：硫酸-咔唑法]；金曉石等[14]選用胰蛋白酶、枯草桿菌中性蛋白酶及木瓜蛋白酶從華貴櫛孔扇貝全臟器中提取制備糖胺聚糖，研究表明雙酶法的水解效果明顯優(yōu)于單酶法。當(dāng)木瓜蛋白酶和枯草桿菌中性蛋白酶用量分別為0.2%和0.5%，在pH7.0、50℃酶解4h的條件下，提取效果最佳，總糖含量為41.4%，比單酶法分別提高了29.9%、0.5%、11.3%，同時(shí)粗品得率也有明顯上升，為6.04%(總GAG的測(cè)定：阿利新藍(lán)法，粗品得率以干基計(jì))。

相關(guān)研究表明：使用兩種或多種方法相結(jié)合，如堿提取法和鹽提取法結(jié)合、堿提取法和酶解法結(jié)合，有助于糖胺聚糖的釋放，提取效果更佳。鄔開朗等[15]采用堿液提取和酶解相結(jié)合的方式處理原料，所制得的硫酸軟骨素可達(dá)優(yōu)級(jí)純，與傳統(tǒng)的稀堿法相比，提高了產(chǎn)品的純度和提取率，同時(shí)大量減少了堿的用量，降低了生產(chǎn)成本和環(huán)境污染；盧霞等[16]選用2%氫氧化鈉和胃蛋白酶對(duì)花刺參進(jìn)行水解提取酸性粘多糖，所得樣品純度高達(dá)95%，操作簡(jiǎn)單，提取率高。

2　海洋貝類糖胺聚糖的分離、純化

采用上述的提取方法所得的糖胺聚糖粗品，往往含有一定量的蛋白質(zhì)、無(wú)機(jī)鹽以及色素等雜質(zhì)，為獲得糖胺聚糖純品，需進(jìn)一步分離純化。但是，在此過(guò)程中應(yīng)盡可能地減少糖胺聚糖的損失，以獲得較高的得率。

2.1蛋白質(zhì)的去除

在糖胺聚糖純化的過(guò)程中，去除蛋白質(zhì)常用的方法有Sevage法、三氯乙酸(TCA)法以及等電點(diǎn)沉淀法等。Sevage法的原理是加入Sevage試劑使粗多糖中的游離蛋白質(zhì)變性而沉淀，變性后的蛋白質(zhì)存在于水相與有機(jī)溶劑中間層，可經(jīng)離心或分液除去。此法條件溫和，多糖不會(huì)變性，但操作繁瑣，需多次重復(fù)才能將蛋白質(zhì)除盡，且多糖的損失率也會(huì)隨著操作次數(shù)的增加而增大。林建原等[5]采用Sevage法反復(fù)脫蛋白10次，達(dá)到去除蛋白質(zhì)的效果，純化后制得的糖胺聚糖得率為2.51%；TCA法的原理跟Sevage法相似，但其去蛋白質(zhì)反應(yīng)比較強(qiáng)烈，當(dāng)TCA濃度過(guò)高、酸性過(guò)強(qiáng)時(shí)對(duì)含呋喃糖殘基的活性多糖有破壞作用；等電點(diǎn)沉淀法是應(yīng)用廣泛、效果較為理想的除蛋白質(zhì)法。李孟婕等[13]以尖紫蛤全臟器為原料，經(jīng)等電點(diǎn)沉淀去蛋白后獲得糖胺聚糖精制品，其含量從26.7%提高到40.1%，效果顯著；林建原等[17]用稀堿調(diào)節(jié)pH值，分別在pH2.0和pH7.0的條件下將多糖溶液中的蛋白質(zhì)去除。

2.2脫色

目前常用的脫色方法有活性炭吸附法和過(guò)氧化氫(H2O2)氧化脫色法。

1)活性炭對(duì)色素分子等雜質(zhì)的吸附能力強(qiáng)且可重復(fù)利用，但同時(shí)也會(huì)使多糖被吸附，導(dǎo)致多糖損失。范秀萍[18]、王長(zhǎng)云[19]、胡雪瓊[20]等均采用活性炭對(duì)貝類糖胺聚糖粗品進(jìn)行脫色，所獲得的制品呈淺色粉末狀，無(wú)臭無(wú)味。

2)H2O2氧化法是利用H2O2在水溶液中易分解產(chǎn)生自由基，并與色素的發(fā)色基團(tuán)反應(yīng)，從而起到漂白作用。但易引起多糖氧化分解，從而影響多糖的提取率及其生物活性。劉亞等[21]在以企鵝珍珠貝、菲律賓蛤仔以及鋸齒巴非蛤?yàn)樵咸崛√前肪厶堑倪^(guò)程中，采用H2O2氧化法進(jìn)行脫色，研究結(jié)果表明，經(jīng)脫色后多糖顏色明顯變淺，雖粗多糖得率明顯下降，但糖胺聚糖含量大幅度上升，這可能是因?yàn)槊撋墒挂恍o(wú)機(jī)鹽、大分子蛋白質(zhì)等雜質(zhì)除去，故此實(shí)驗(yàn)中脫色有助于糖胺聚糖的純化。

2.3純化

上述提取方法所得的糖胺聚糖粗品是一類在組分及性質(zhì)上相近的多糖混合物，因此需要進(jìn)一步分離純化以得到單一組分的多糖。目前，常用于粗多糖分離純化的方法主要為有機(jī)溶劑沉淀法、膜分離法、十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)沉淀法、柱層析法等。

1)有機(jī)溶劑沉淀法是在含有多糖的水溶液中加入與之混溶的有機(jī)溶劑，使高分子物質(zhì)膠體表面的水化層被破壞而沉淀。乙醇是一種簡(jiǎn)便且運(yùn)用最廣泛的沉淀劑，其可改變?nèi)芤旱臉O性，使糖溶液的溶解度下降而使糖沉淀析出，以不同濃度的乙醇沉淀可以得到分子大小不同的產(chǎn)物。其他沉淀劑還有丙酮、甲醇等[8]。范秀萍等[22]將所得的菲律賓蛤仔氨基多糖制品GAG-2分別用20%、40%、60%的乙醇分級(jí)分離得到GAG-2-1、GAG-2-2、GAG-2-3，其中主要級(jí)分GAG-2-3的GAG含量為39.3%，比GAG-2提高了9.9%；洪鵬志等[23]在用醇沉法制備翡翠貽貝糖胺聚糖的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)：在一定范圍內(nèi)，糖胺聚糖的得率隨乙醇用量的增加而增加，但當(dāng)乙醇量過(guò)大時(shí)，沉淀物中的蛋白質(zhì)含量也會(huì)隨之增加，GAG含量也相應(yīng)減少。

2)常用的膜分離法有透析和超濾。透析操作簡(jiǎn)單，但處理量偏小，時(shí)間長(zhǎng)，適合于小型試驗(yàn)；超濾在海洋貝類糖胺聚糖分離提取中具有良好的發(fā)展前景。它是在壓力差作用下去除多糖溶液中的小分子雜質(zhì)，該方法具有處理量大、操作簡(jiǎn)單、效率高等優(yōu)點(diǎn)，尤其適用于工業(yè)化生產(chǎn)。李孟婕等[13]采用超濾法獲得尖紫蛤糖胺聚糖精制品，糖胺聚糖含量提高了13.4%；董曉靜等[24]經(jīng)超濾后獲得波紋巴非蛤糖胺聚糖精制品，糖胺聚糖含量由31.4%上升到46.7%，且總氮含量降低了1.4%，達(dá)到了脫鹽濃縮的效果。

3)CTAB沉淀法，CTAB為十六烷基三甲基溴化銨，是一種陽(yáng)離子表面活性劑，而糖胺聚糖是陰離子多糖鏈，在溶液中帶有負(fù)電荷的羧基或硫酸基，能與CTAB形成季胺鹽絡(luò)合物，當(dāng)溶液的鹽離子濃度低于臨界值時(shí)，絡(luò)合物沉降析出；當(dāng)鹽離子濃度高于臨界值時(shí)，絡(luò)合物將解離溶解，且其解離程度與陰離子的電荷密度及羧基、硫酸基的解離度密切相關(guān)。范秀萍等[22]從菲律賓蛤仔全臟器中提取獲得氨基多糖粗制品，GAG含量為21.6%。然后采用乙醇沉淀法、CTAB沉淀法等方法對(duì)其進(jìn)行純化，純化后的GAG含量顯著上升，高達(dá)64.5%。

4)柱層析法被廣泛應(yīng)用于海洋貝類糖胺聚糖的分離純化，主要有離子交換層析、凝膠層析。糖胺聚糖是帶有己糖醛酸和硫酸基團(tuán)的多聚陰離子，可被陰離子交換劑吸附，因此多選用纖維素陰離子交換柱，然后在不同離子強(qiáng)度的洗脫液洗脫下，多糖解吸附；凝膠層析具有分辨率高的特點(diǎn)，能將性質(zhì)相近的組分分離[25]，凝膠柱填充物質(zhì)常選用葡聚糖。分離純化時(shí)，一般是先通過(guò)離子交換層析初步純化，再利用凝膠層析在分子量水平上進(jìn)一步精細(xì)分離。范秀萍等[26]以菲律賓蛤仔全臟器為原料，相繼經(jīng)DEAE-52柱層析與SepgadexG-100凝膠層析純化得到了單一組分的糖胺聚糖。

純化糖胺聚糖時(shí)，往往采用多種方法相結(jié)合，效果更佳。胡雪瓊等[20]經(jīng)不同濃度的乙醇沉淀和CTAB絡(luò)合對(duì)毛蚶糖胺聚糖粗制品SSG進(jìn)一步分級(jí)分離得到不同的純化組分，結(jié)果顯示：純化后的樣品中各組成成分的含量都比SSG高且均不含蛋白質(zhì)成分，其中SSG2-3-1、SSG2-3-2中的總氨基己糖含量分別為84.3%、87.8%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于SSG的47.6%；胡雪瓊、吳紅棉等[27]以近江牡蠣全臟器為原料，經(jīng)酶解、醇沉、脫色、等電點(diǎn)除蛋白、超濾脫鹽濃縮，得到精制品CG，并相繼采用DEAE-52纖維素柱和SephadexG-200葡聚糖凝膠柱層析進(jìn)一步分級(jí)分離，經(jīng)高效液相色譜分析得到單一對(duì)稱且較為狹窄的峰，說(shuō)明純化效果理想。

3　海洋貝類糖胺聚糖結(jié)構(gòu)鑒定

糖胺聚糖包含特殊而復(fù)雜的四級(jí)結(jié)構(gòu)。糖胺聚糖的一級(jí)結(jié)構(gòu)是指糖鏈的分子量、糖基的組成、各個(gè)單糖殘基之間的連接次序、相鄰糖基的連接方式、α-或β-異頭異構(gòu)形式以及糖鏈有無(wú)分支、分支的位置與長(zhǎng)短等。大多數(shù)糖胺聚糖是由己糖醛酸和己糖胺所組成的二糖結(jié)構(gòu)單元有規(guī)則地排列聚合而成的直鏈多聚物，但其二糖結(jié)構(gòu)單元也呈不均一性。糖胺聚糖的二級(jí)結(jié)構(gòu)是指多糖骨架鏈間以氫鍵結(jié)合的各種聚合體。糖單位的羧基、羥基、氨基以及硫酸基之間非共價(jià)相互作用形成糖胺聚糖的三級(jí)結(jié)構(gòu)。糖胺聚糖的四級(jí)結(jié)構(gòu)是指多聚鏈間通過(guò)非共價(jià)鍵結(jié)合而成的聚集體。目前研究較多的是糖胺聚糖的一級(jí)結(jié)構(gòu)[28]。

3.1單糖組成的分析

單糖組成分析一般是先將多糖通過(guò)酸水解、乙酰解、甲醇解、酶解等方法將多糖水解后，釋放出寡糖和單糖，再采用色譜法進(jìn)行定性、定量分析。常用的方法包括薄層色譜(TLC)法、高效液相色譜(HPLC)法、氣相色譜(GC)法以及氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用色譜(GC-MS)法。

1)TLC法可快速分析多糖溶液的單糖組成，操作簡(jiǎn)便，靈敏度高。王瑞芳等[29]采用TLC法對(duì)來(lái)自菲律賓蛤仔的糖胺聚糖純品(F-1-1)的酸水解液進(jìn)行單糖組成分析，結(jié)果表明：F-1-1中含有氨基半乳糖、半乳糖及葡萄糖。

2)HPLC法是分離海洋貝類糖胺聚糖最常用的手段之一，采用了高壓泵、高效固定相和高靈敏度的檢測(cè)器，可直接進(jìn)樣測(cè)定，與氣相色譜法和經(jīng)典液相色譜法相比，具有分離速度快、分離效率高、檢測(cè)靈敏度高和應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。KeiichiYoshida等[30]采用裝有氨基鍵合硅膠色譜柱并用磷酸二氫鈉線性梯度洗脫的HPLC法，可以快速分離并分析GAG酶解生成的不飽和二糖。

3)GC法是一項(xiàng)集分離與測(cè)定于一體的檢測(cè)方法，操作簡(jiǎn)單，靈敏度高、流動(dòng)相為氣體，無(wú)毒，易于處理，但不能用于熱不穩(wěn)定物質(zhì)的分析。所以用GC法測(cè)定多糖之前，需要通過(guò)硅烷基化和乙?；确椒▽⑵湎绒D(zhuǎn)化成易揮發(fā)、對(duì)熱較穩(wěn)定的衍生物[2]，這樣使得這一方法變得相對(duì)復(fù)雜。李珊等[31]先將扇貝糖胺聚糖醇解成單糖，再乙酰化后用氣相色譜進(jìn)行單糖組成分析，結(jié)果表明該多糖中可確定的單糖組分有鼠李糖、木糖、巖藻糖、甘露糖、半乳糖以及葡萄糖。

4)GC-MS法將質(zhì)譜儀替換常規(guī)的檢測(cè)器，它充分發(fā)揮了氣相色譜技術(shù)高效的分離能力和質(zhì)譜特異的鑒別能力，使定性、定量分析更加準(zhǔn)確[32]。張敏惠等[33]將珍珠母貝糖胺聚糖水解乙酰化后，再采用GC-MS法進(jìn)行定性分析，數(shù)據(jù)顯示該樣品含有肝素、軟骨素和透明質(zhì)酸。

3.2多糖結(jié)構(gòu)的分析

多糖的結(jié)構(gòu)分析常用的方法為高碘酸氧化和Smith降解法、紅外光譜(IR)法以及質(zhì)譜(MS)法。

1)高碘酸氧化和Smith降解是利用高碘酸選擇性地?cái)嗔烟欠肿又羞B二羥基或連三羥基處，生成相應(yīng)的多糖醛、甲醛或甲酸，通過(guò)測(cè)定高碘酸消耗量及生成物的釋放量來(lái)確定糖苷鍵的位置、直鏈多糖的聚合度、支鏈多糖的分支數(shù)目等。再利用Smith降解將高碘酸氧化產(chǎn)物還原后進(jìn)行酸水解，由降解的產(chǎn)物推斷出糖苷鍵的位置[2]。

2)IR法是分析糖胺聚糖結(jié)構(gòu)較為有效的方法，糖胺聚糖中的羧基、硫酸基及乙酰氨基在紅外光譜中都有特征的吸收峰。通過(guò)記錄有機(jī)分子吸收紅外光后出現(xiàn)化學(xué)鍵振動(dòng)產(chǎn)生吸收光譜，從而分析主要官能團(tuán)、判斷糖苷鍵的類型。林建原等[5]通過(guò)IR對(duì)純化后的蟶子糖胺聚糖的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，結(jié)果表明該糖胺聚糖具有羥基、酰胺基、硫酸基、氨基等主要官能團(tuán)；袁春營(yíng)等[34]采用KBr壓片法對(duì)泥螺糖胺聚糖進(jìn)行IR分析，圖譜分析可知該樣品中含有糖胺聚糖的特征基團(tuán)，包括-OH、-COO-、-SO2、C-O-C等。

3)MS法常與GC法聯(lián)用進(jìn)行多糖結(jié)構(gòu)的分析，GC-MS法擴(kuò)大了MS的使用范圍，使其可用于糖基的定性、定量以及連接位置的分析。

目前對(duì)海洋貝類糖胺聚糖的結(jié)構(gòu)測(cè)定往往采用多種方法結(jié)合，如林建原等[17]利用IR法對(duì)花蛤酶解產(chǎn)物中的硫酸軟骨素的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，通過(guò)超高效液相色譜-電噴霧-質(zhì)譜法快速定性分離糖胺聚糖組分，操作快速有效。

4　海洋貝類糖胺聚糖的生物活性

4.1抗氧化活性

4.2抗腫瘤、提高免疫力作用

惡性腫瘤已成為威脅人類生命健康的重大殺手，而目前常用的癌癥治療藥物大多為細(xì)胞毒物質(zhì)，因此人們?cè)絹?lái)越關(guān)注海洋貝類糖胺聚糖這一天然活性物質(zhì)的抗腫瘤效果。海洋貝類糖胺聚糖抗腫瘤機(jī)理是多方面的，可能是通過(guò)直接殺傷腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞毒作用、分化誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡、抑制腫瘤新生血管生成等途徑來(lái)抑制腫瘤的生長(zhǎng)。大量研究提示，主要機(jī)制是通過(guò)增強(qiáng)機(jī)體免疫功能而達(dá)到抑制和消除腫瘤的功效，如通過(guò)誘導(dǎo)白介素-2(IL-2)、腫瘤壞死因子(TNF)和干擾素(IFN)等物質(zhì)分泌，增強(qiáng)機(jī)體免疫能力。胡雪瓊等[27]研究了近江牡蠣糖胺聚糖對(duì)小鼠的非特異性免疫和體液免疫的影響。結(jié)果表明，它能促進(jìn)正常小鼠免疫細(xì)胞分泌TNF-α、IFN-γ、IL-2以及NO細(xì)胞因子，并對(duì)免疫器官損傷有一定的修復(fù)作用，提示其具有良好的免疫調(diào)節(jié)作用；李瑞等[37]研究發(fā)現(xiàn)翡翠貽貝糖胺聚糖在體外能夠抑制人的鼻咽癌細(xì)胞生長(zhǎng)，200μg/mL的該糖胺聚糖作用72h后達(dá)到最佳的抑制效果，抑瘤率為29.3%；劉倩等[38]研究發(fā)現(xiàn)尖紫蛤糖胺聚糖在體外對(duì)人的宮頸癌細(xì)胞、人鼻咽癌細(xì)胞及慢性髓性白血病細(xì)胞有顯著的抑制作用，且存在一定的量效關(guān)系。

4.3抗凝血作用

大多數(shù)情況下，人體內(nèi)或者有關(guān)于血液的臨床手術(shù)中，一旦發(fā)生凝血，就會(huì)造成巨大的危害。肝素是抗凝血的首選藥物，廣泛應(yīng)用于臨床，但其具有明顯的出血副作用，治療效果不佳，應(yīng)用受到了限制[39]。而從海洋貝類中提取的糖胺聚糖，具有顯著的抗凝血活性，有望成為替代肝素的新型抗凝血?jiǎng)?。袁春營(yíng)等[40]從四角蛤蜊中提取GAG精制品，選用肝素鈉作參照，結(jié)果提示該GAG具有較強(qiáng)的抗凝血能力，但活性弱于肝素鈉；吳紅棉等[6]以馬氏珠母貝全臟器所提取的糖胺聚糖為原料，進(jìn)行體外抗凝血試驗(yàn)，結(jié)果表明珠母貝糖胺聚糖有一定的抗凝活性。

一般情況下，多糖進(jìn)行硫酸化修飾后，能顯著地提高其抗凝血活性，而且硫酸化多糖沒有抗血小板的副作用，有可能運(yùn)用到臨床來(lái)代替肝素[41]，然而海洋貝類糖胺聚糖關(guān)于這方面的研究甚少，亟待進(jìn)一步探索和開發(fā)。

4.4其他活性

海洋貝類糖胺聚糖除了上述主要活性外，還具有降血脂、抗病毒、降血糖等活性。范秀萍等[42]研究發(fā)現(xiàn)毛蚶糖胺聚糖可以顯著降低高脂血癥小鼠的血脂，同時(shí)具有預(yù)防脂肪肝的作用，這可能與毛蚶糖胺聚糖能明顯抑制細(xì)胞內(nèi)膽固醇的合成有關(guān)；李萌等[43]研究了牡蠣糖胺聚糖(O-GAG)對(duì)Ⅰ-型單純皰疹病毒(HSV-1)的抑制作用，發(fā)現(xiàn)O-GAG能顯著增大被病毒感染小鼠的胸腺指數(shù)和脾指數(shù)，增強(qiáng)其巨噬細(xì)胞吞噬能力，對(duì)HSV-1有顯著的抑制作用；崔青曼等[44]研究發(fā)現(xiàn)四角蛤蜊糖胺聚糖對(duì)糖尿病小鼠有顯著的降血糖作用。

5　展望

綜上所述，從海洋貝類中分離純化糖胺聚糖的方法較多，且每種方法都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。在具體的提取分離過(guò)程中，可以根據(jù)不同的原料、不同的分子量和藥理作用，選擇最佳的方法或者采用多種方法結(jié)合，通過(guò)取長(zhǎng)補(bǔ)短提高提取效率，將有效成分最大限度地提取出來(lái)。盡管目前越來(lái)越多的新技術(shù)被應(yīng)用于多糖的純度和結(jié)構(gòu)測(cè)定，但由于多糖的高度復(fù)雜性和不均一性，多糖結(jié)構(gòu)的鑒定依然是今后的研究難點(diǎn)。海洋貝類糖胺聚糖已被證實(shí)具有抗腫瘤、增強(qiáng)免疫力、抗氧化等多種生物活性，但目前對(duì)其生物活性功能的研究大多仍停留在實(shí)驗(yàn)研究階段，其在體內(nèi)的作用機(jī)制尚未闡明，我們應(yīng)重點(diǎn)進(jìn)行體內(nèi)活性試驗(yàn)，找出功能因子，明確其作用機(jī)理。從海洋貝類及其副產(chǎn)物中提取分離出糖胺聚糖并開發(fā)成海洋保健食品，將進(jìn)一步推動(dòng)資源利用向良性循環(huán)發(fā)展，具有巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和應(yīng)用前景。

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Advanced in glycosaminoglycans from marine shellfish

ZHAN Wenqi1，2，3，LU Haixia2，3，CAI Shuilin2，3，HUANG Luqiang1，WU Jingna2，3，PAN Nan2，3，LIU Zhiyu2，3*，CHEN Youqiang1*

[1.TheCollegeofLifeSciences，F(xiàn)ujianNormalUniversity，SouthernOceanResearchInstituteofFujianNormalUniversity，F(xiàn)uzhou350108，China；2.ResearchandDevelopmentSub-centers(Xiamen)oftheNationalMarineFishProcessingTechnology，KeyLaboratoryofCultivationandHigh-valueUtilizationofMarineOrganismsinFujianProvince，F(xiàn)isheriesResearchInstituteofFujian，Xiamen361013，China；3.FujianCollaborativeInnovationCenterforExploitationandUtilizationofMarineBiologicalResources，Xiamen361013，China]

Knownasthemajormarineshellfishaquaculturecountryintheworld，Chinahaspaidmuchmoreattentionsonthemarinebiologicalindustry，publichealthandnutritionrequirements.Highvalueutilizationsofmarineshellfishandtheirbyproductsarethemainstreamfocuspointofthemarinedevelopmentandmanagement.Glycosaminoglycanisanimportantmarineshellfishsubstancethathasmanybioactiveproperties，includinganti-clotting，hypolipidemic，anti-tumor，anti-oxidation，strengtheningimmunesystem，etc.Thecurrentstageofknowledgeonthemarineshellfishglycosaminoglycanisreviewedinvariousaspects：extraction，isolation，purification，characterizationandbiologicalactivities，whichlaysthefoundationforthefineprocessingandcomprehensiveutilizationofshellfishanditscookingliquor，aswellasprovidingscientificbasisforthedevelopmentsofmarineshellfishresourcesutilizationandmarinehealthcareproducts.

marineshellfish；glycosaminoglycan；extractionandpurification；structureanalysis；bioactivity

2015-12-01

國(guó)家海洋公益性行業(yè)科研專項(xiàng)(201405016)；福建省科技重大專項(xiàng)(2014NZ0001-1)；廈門市海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展專項(xiàng)(14CZP041HJ15)；海洋經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新發(fā)展區(qū)域示范項(xiàng)目(12PYY001SF08)；福建省海洋高新產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項(xiàng)項(xiàng)目.

詹雯琦(1990-)，女，碩士研究生，研究方向：生化與分子、海洋.E-mail：380121816@qq.com

劉智禹(1972-)，男，博士，教授級(jí)高工，研究方向：水產(chǎn)品加工.E-mail：negroliu@163.com；陳由強(qiáng)(1956-)，男，博士，教授，研究方向：植物生理學(xué)與分子生物學(xué).E-mail：yqchen@fjnu.edu.cn

Q539.7

A

1006-5601(2016)01-0073-08

詹雯琦，路海霞，蔡水淋，等.海洋貝類中糖胺聚糖研究進(jìn)展[J].漁業(yè)研究，2016，38(1)：73-80.