海洋頭足類活性物質(zhì)的功能特性研究進展

景奕文，曾 麗，王加斌，楊最素，黃芳芳，丁國芳*

（1.浙江海洋學院食品與醫(yī)藥學院,浙江省海洋生物醫(yī)用制品重點工程技術(shù)研究中心，浙江舟山 316022；2.浙江海力生集團有限公司，浙江舟山 316021）

我國在開發(fā)和利用海洋生物資源已有悠久的歷史。早在《黃帝內(nèi)經(jīng)》中便有了頭足類生物烏賊的藥用記載。在隨后的醫(yī)藥著作中，均有頭足類烏賊、章魚、魷魚等的記載。近年來，陸生資源日益匱乏，海洋資源的開發(fā)和利用進入了一個新的時期，頭足類動物的相關(guān)功能特性逐漸成為了國內(nèi)外研究的熱點。

頭足類動物屬于無脊椎動物軟體動物門頭足綱。常見的頭足類動物有烏賊、章魚、魷魚等。在諸多醫(yī)藥著作記載中烏賊墨、骨、肉、血和皮均可用藥。章魚以肉作為藥用部分。而近年來，科學工作者對烏賊、章魚、魷魚等頭足類做了大量深入研究。其藥用和營養(yǎng)保健價值得到了越來越多人們的認可。本文對近年來，在頭足類活性物質(zhì)具有抗氧化、抗腫瘤、抗菌等功能研究及開發(fā)前景作一綜述。

1 抗氧化作用

在近年來的大量研究中，海洋頭足類動物所含的活性物質(zhì)具有很好的抗氧化活性，隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展，研究更為深入，手段更為新型，在抗氧化功能方面做了大量研究。如代瓊等[1]研究表明魷魚眼透明酸及其降解產(chǎn)物具有一定的抗氧化作用，其抗氧化活性隨著分子量的降低而增強，分子量小于6 000的透明質(zhì)酸表現(xiàn)出較強的清除自由基能力，而未降解的透明質(zhì)酸組分HA－1和HA－2的抗氧化能力較弱。甄天元等[2]利用魷魚墨黑色素作用于D－半乳糖致衰老模型小鼠后，模型組的小鼠血清中及其肝臟中總超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽過氧化物歧化酶(GSH－PX)活力及皮膚中羥脯氨酸(HYP)含量比正常組小鼠的顯著降低，丙二醛(MDA)及腦脂褐質(zhì)(LIP)含量顯著上升。魷魚墨黑色素各劑量組小鼠各項指標與模型組相比都顯著改善；表明魷魚墨黑色素具有很顯著的抗氧化、抗衰老功能。國內(nèi)學者，研究表明北太平洋魷魚Omma strephes bartrami墨黑色素是一種天然的新型自由基清除劑，具有顯著的自由基清除活性，表現(xiàn)出很強的抗氧化活性[3－4]。李宏睿等[5]研究表明魷魚胴體酶解液具有更好的清除自由基能力，且不同的蛋白酶的酶解液的羥自由基清除率不同。林琳等[6]從秘魯魷魚中提取得到分子量小于2 000 D的魷魚皮膠原蛋白多肽，該多肽對O2－和－OH的清除效果較明顯，進一步研究表明該活性多肽能提高小鼠血液及皮膚中SOD和GSH－Px的活力，降低MDA含量，并能提高小鼠皮膚組織中Hyp的含量。

2 抗腫瘤作用

從上世紀90年代開始，國內(nèi)外學者對頭足類活性物質(zhì)的抗腫瘤作用及其抗腫瘤機制進行了大量的研究[7－10]。CHEN等[11]從烏賊墨中提取出多聚糖類物質(zhì)，通過細胞增殖、癌細胞遷移和體外血管生成等實驗，表明多聚糖類物質(zhì)能夠抑制癌細胞的入侵和血管的生成。鄭玉寅[12]從烏賊墨中提取肽聚糖，通過大量體外實驗表明，烏賊墨肽聚糖通過上調(diào)Caspase－3 mRNA表達，下調(diào)COX－2和VEGF蛋白，Bcl－2mRNA表達，誘導DU－145和PC－3的凋亡從而達到抑制其生長的作用。侯雪云等[13]研究發(fā)現(xiàn)烏賊墨能夠影響H22癌細胞TPK、PKC、PKA中的活性，致使癌細胞又去分化性增殖轉(zhuǎn)變?yōu)榉只栽鲋?，從而產(chǎn)生抗癌促分化作用。黃芳芳等[14－15]從烏賊墨中分離純化出一種活性寡肽，該活性寡肽通過加強細胞周期的S和G2/M期來抑制前列腺癌細胞DU－145和LNCaP的增殖，通過加強細胞周期SubG1和G0/G1階段來調(diào)節(jié)PC－3細胞的生長，并均呈現(xiàn)劑量依賴性，進一步實驗表明，該活性寡肽抑制前列腺癌細胞增殖機制可能是通過下調(diào)基因Bcl－2的表達，上調(diào)基因Bax和Capase－3的表達，同時增加Bax/Bcl－2的比例來實現(xiàn)的。

3 免疫調(diào)節(jié)作用

免疫調(diào)節(jié)是保證機體正常健康運行的重要保障。大量研究表明，頭足類動物活性物質(zhì)能夠通過多種途徑影響免疫調(diào)節(jié)。 在免疫學中，IL－2是一種重要的淋巴因子，CTL(Cytotoxic T Lymphayte)、NK(Natural killing cells)、LAK(Lymphokine Activated Killer)等殺傷細胞的增殖和分化，機體免疫調(diào)節(jié)中起著不容忽視的作用。赫甡等[16]研究表明致敏后24 h小鼠血液中IL－2活性升高達50%以上，與對照組比較有明顯差異(P＜0．01)，持續(xù)至48 h開始呈下降趨勢，96 h后恢復(fù)正常。并且證實了灌胃烏賊墨為誘生小鼠IL－2的唯一途徑。雷敏等[17]研究表明魷魚墨黑色素可顯著提高免疫低下模型小鼠的脾及胸腺指數(shù)、血清溶血素水平（HC50），小鼠遲發(fā)性變態(tài)反應(yīng)及脾淋巴細胞增殖能力，顯著促進小鼠NK細胞活性及巨噬細胞吞噬能力，進而表明魷魚墨黑色素對機體特異性及非特異性免疫機能具有顯著調(diào)節(jié)作用，且隨劑量增加效果更加明顯。章建設(shè)等[18]研究表明魷魚內(nèi)臟提取物糖蛋白(GSV-0)具有一定的免疫活性。關(guān)玲敏等[19]研究表明烏賊墨可增強固有免疫細胞和特異性免疫細胞的活性，調(diào)節(jié)細胞因子和效應(yīng)分子的分泌，刺激免疫低功能小鼠的免疫功能恢復(fù)。

4 降低血脂、血壓作用

高血壓、高血脂是最常見的中老年人常見的疾病，也是心腦血管病主要的危險因素，嚴重影響人類的生命健康。目前的藥物治療，藥物的副作用較大。所以，研發(fā)出一種低毒安全的新藥迫在眉睫。國內(nèi)外學者大量的研究表明，海洋頭足類活性物質(zhì)具有很好的降血脂，降血壓的作用。雷敏等[20]研究表明烏賊墨能顯著降低模型大鼠血清中的TC，TG和LDL-c含量，升高HDL-c，降低動脈粥樣硬化指數(shù)（LDL-c/HDL-c)；顯著提高高血脂癥大鼠血清中NO含量；顯著降低血清及肝組織中MDA含量，提高SOD和GSH-Px活性。謝超等[21]從廢棄的魷魚肝臟中提取生物活性肽ACE(血管緊張素轉(zhuǎn)換酶)抑制肽，為尋找治療高血壓藥源開辟了一條新途徑。王玉明等[22-24]通過對攝食魷魚小鼠的脂質(zhì)代謝進行研究，實驗表明攝食魷魚有助于降低血清中TC和TG的含量，提示攝食魷魚并不增加動脈粥樣硬化的危險性；進一步實驗表明每日攝食魷魚100 g可顯著降低人體血清中TG濃度，對健康人血清膽固醇濃度無顯著影響，魷魚的攝入不會增加由于血脂升高所導致的動脈粥樣硬化的危險性。林琳等[25]從魷魚皮明膠中得到一種ACE抑制肽，對腎性高血壓模型大鼠具有穩(wěn)定的降壓作用，實驗結(jié)果分析表明分子量小于2 000 D的魷魚皮明膠水解物在體內(nèi)、體外均能保持ACE抑制活性。SOYOUN等[26]從烏賊墨中分離純化得到一種生物活性物質(zhì)，實驗表明其具有抗高血壓活性，是以一種血管緊張素轉(zhuǎn)換酶(ACE)抑制劑。

5 抗菌作用

大量的實驗表明，從魷魚、烏賊等頭足類中提取的活性物質(zhì)具有很好的抗菌作用。吳金龍等[27]使用從烏賊墨中提取的活性多糖對低溫儲藏的魷魚進行處理，研究表明烏賊墨多糖對冷凍魷魚有較好的防腐抗菌作用，多糖的最佳pH為7.00，最佳作用質(zhì)量濃度為7 mg/mL，完全浸泡保藏的抑菌效果較烏賊墨多糖液浸泡20 min后瀝干保藏的好。王勁松[28]利用烏賊墨中抗菌活性物質(zhì)（黃色吸潮性粉末），參照抑菌圈直徑、最小抑菌濃度、抑菌率等衡量指標，得出烏賊墨對青霉最敏感，對大腸埃希氏菌抑制最差，對金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、黑曲霉的抑制作用居于二者之間。姜啟興等[29]實驗表明魷魚骨殼聚糖對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、啤酒酵母菌、黑曲霉都有明顯的抑菌作用，相應(yīng)最小抑菌濃度對大腸桿菌為0.02%，對金黃色葡萄球菌、啤酒酵母、黑曲霉均為0.05%，殼聚糖的抑菌作用具有良好的熱穩(wěn)定性。SMILINE等[30]實驗表明，魷魚墨對埃希式大腸桿菌和克雷伯氏肺炎球菌產(chǎn)生的ESBL具有很強的抗菌性。

6 新型醫(yī)用材料

隨著人們對海洋頭足類的研究的深入，發(fā)現(xiàn)頭足類動物的加工廢料皮中提取的膠原蛋白以及烏賊骨等可以作為開發(fā)組織工程材料、藥物載體、符合生物材料的前提物質(zhì)。王鵬等從魷魚皮中提取膠原蛋白，通過對其理化特性的分析，發(fā)現(xiàn)其具有滿足組織工程材料的基本特征。通過戊二醛化學交聯(lián)方式將魷魚膠原與川芎多糖合成新型的新型復(fù)合支架，該支架不僅具有很好的韌性、延展性、高吸水性，而且具有很好的穩(wěn)定性，經(jīng)進一步研究表明，該復(fù)合支架材料具有很好的促細胞生長活性。這一研究對于魷魚皮開發(fā)低值高活性組織工程材料具有重要的意義[31-32]。王燕等[33-34]利用酶解法從秘魯魷魚皮中提取膠原蛋白，經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)該膠原蛋白具有適合做藥物載體的網(wǎng)狀多孔結(jié)構(gòu)，以此為基礎(chǔ)，利用膠原制備了符合制作醫(yī)用材料要求的膠原海綿，經(jīng)進一步的動物實驗表明，膠原海綿的止血時間比醫(yī)用紗布要明顯縮短，而且凝血過程中的血流量明顯減少。為膠原海綿止血劑的開發(fā)提供了有力的實驗依據(jù)。國內(nèi)外學者利用主要成分為碳酸鈣的烏賊骨通過水熱反應(yīng)將其轉(zhuǎn)化為羥基磷灰石。通過細胞體外培養(yǎng)研究新型材料的生物相容性分析表明，骨髓基質(zhì)細胞在材料表面及空洞內(nèi)附著生長良好。烏賊骨轉(zhuǎn)化羥基磷灰石具有很好的組織互溶性，有相互連通的的三維多孔結(jié)構(gòu)，易塑形。是一種有巨大潛在價值的工程支架材料[35-36]。

7 其他作用

海洋頭足類活性物質(zhì)除了上述的抗氧化、抗腫瘤等功能活性外，還具有其他作用。王光等[37-38]研究表明烏賊墨提取物對環(huán)磷酰胺引起的小鼠肺纖維化具有一定的保護作用；進一步研究表明烏賊墨對多糖對環(huán)磷酰胺引起的磁性生殖系統(tǒng)、造血系統(tǒng)及各種臟器損傷具有一定程度的修復(fù)作用。閔世剛等[39]研究表明烏賊墨多糖對環(huán)磷酰胺所致的免疫系統(tǒng)及抗氧化能力損傷具有顯著的拮抗作用和促進其快速恢復(fù)的功效。ZHONG等[40]研究表明從烏賊墨提取物對環(huán)磷酰胺誘導的造血系統(tǒng)損傷具有保護作用。雷敏等[41]研究表明烏賊墨制品具有抗輻射作用。RAJAGANAPATHI等[42]利用從四種頭足類動物(幼年和成年的無針烏賊、杜氏槍烏賊)的墨汁中獲取的水提物，對小鼠白血病病毒逆轉(zhuǎn)錄酶(MMLV RT)進行實驗，研究表明幼年無針烏賊和杜氏槍烏賊的墨汁對MMLV RT具有強抑制性。

8 展望

海洋是潛力巨大的資源寶庫，也是支撐未來發(fā)展的戰(zhàn)略空間。我國海域遼闊，海洋資源豐富，開發(fā)潛力巨大。開發(fā)安全有效、具有自主知識產(chǎn)權(quán)、市場前景廣闊的海洋新藥物是國家的十二五規(guī)劃中的重要任務(wù)。近年來，國內(nèi)外的學者從細菌、藻類、背囊動物、海綿動物、海鞘、頭足類、棘皮動物等海洋生物中提取大量的生物活性物質(zhì)，進行相關(guān)活性研究。綜上所述，頭足類研究的對象主要集中于烏賊、章魚、魷魚。頭足類動物的活性物質(zhì)具有抗腫瘤、降血壓和血脂、免疫調(diào)節(jié)、抗氧化、抗疲勞等功能特性，這些研究為我們開發(fā)抗腫瘤、治療心腦血管疾病、糖尿病等海洋新藥物及功能食品提供了扎實的科學依據(jù)。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計表明[43-44]，東海和南海區(qū)域的頭足類的年產(chǎn)量和占漁獲量的比例均呈逐年上升趨勢，頭足類動物在我國海域資源豐富。所以，開展頭足類動物活性物質(zhì)功能特性研究，是提高水產(chǎn)品加工的附加值，也是海洋功能食品開發(fā)重要對象，更是海洋創(chuàng)新藥物的重要藥源。

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