大連地區(qū)常見(jiàn)海洋軟體動(dòng)物凝集素研究現(xiàn)狀

黃鈺迪，趙 菲，李 偉，佟長(zhǎng)青

（大連海洋大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧 大連 116023）

凝集素是一類(lèi)從動(dòng)物、植物到微生物都能夠分泌產(chǎn)生的糖結(jié)合蛋白，它通常具有1個(gè)以上的糖結(jié)合位點(diǎn)，凝集素參與細(xì)胞的識(shí)別和黏著，起著重要的生理作用，但它不屬于酶和免疫球蛋白[1]。近年來(lái)，具有重要生理活性的凝集素已成為糖生物學(xué)、免疫學(xué)及微生物學(xué)等領(lǐng)域關(guān)注的一個(gè)重點(diǎn)。凝集素可以作為重要的生物活性物質(zhì)、藥物載體和分子識(shí)別工具，在生物工程、醫(yī)藥及食品等領(lǐng)域有著重要廣泛的用途。迄今為止，發(fā)現(xiàn)的凝集素已達(dá)數(shù)千種之多[2]。發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)新穎、具有特殊生理活性的凝集素是一項(xiàng)具有重要研究?jī)r(jià)值的工作。

為了適應(yīng)海洋生活環(huán)境的特殊性，海洋生物往往會(huì)產(chǎn)生一些特殊結(jié)構(gòu)的代謝化合物，這其中就包括結(jié)構(gòu)新穎的凝集素[3]。因此，海洋生物成為尋找具有新穎結(jié)構(gòu)的特殊生理活性凝集素的重要的來(lái)源。大連地區(qū)擁有豐富的海洋生物資源，海洋軟體動(dòng)物資源尤其豐富。針對(duì)大連地區(qū)常見(jiàn)海洋軟體動(dòng)物凝集素研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述，為大連地區(qū)海洋生物資源深入開(kāi)發(fā)利用提供依據(jù)。

1 大連地區(qū)常見(jiàn)的海洋軟體動(dòng)物

大連地區(qū)海洋生物資源豐富，軟體動(dòng)物種類(lèi)繁多。常見(jiàn)的軟體動(dòng)物有菲律賓蛤仔（Ruditapes philippinarum）、青蛤（Cyclina sinensis(Gmelin)）、魁蚶（Scapharca broughtonii）、太平洋牡蠣（Crassostrea gigas）、文蛤（Meretrix meretrix）、縊蟶（Sinonovacula constricta）、紫貽貝（Mytilus edulis）、雜色鮑（Haliotis diversicolor）、皺紋盤(pán)鮑（Haliotis discus hannai）、蝦夷扇貝（Patinopecten yessoensis）、櫛孔扇貝（Chlamys farreri）、香螺（Naptunea cumingicrosse）、短蛸（Octopus ocellatus(Gray)）、火槍烏賊（Loligo beca Sasaki）等[4]。這些常見(jiàn)的軟體動(dòng)物在市場(chǎng)上作為海洋食品都可以買(mǎi)到。

對(duì)于大連地區(qū)常見(jiàn)的軟體動(dòng)物的研究，主要集中在水產(chǎn)養(yǎng)殖和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值等方面[5]。其中涉及到一些軟體動(dòng)物活性物質(zhì)的制備研究，比如糖結(jié)合蛋白、多糖、肽、氨基酸等[6]。很多海洋軟體動(dòng)物都是傳統(tǒng)的中藥，如《本草綱目》中記載了菲律賓蛤仔具有味甘、咸、性寒的特性，其功效為滋陰清熱、安神定志、平肝潛陽(yáng)、明目退翳、化痰止咳、制酸止痛、強(qiáng)壯滋補(bǔ)[7]。現(xiàn)代科學(xué)研究表明，從菲律賓蛤仔中可以提取到氨基多糖、糖胺聚糖、糖蛋白、活性肽等多種活性物質(zhì)，其中有些活性物質(zhì)具有抗腫瘤、抗氧化、降血脂、增強(qiáng)免疫力和抗動(dòng)脈粥樣硬化等作用[8]。再比如，牡蠣中含有豐富糖原、天然?；撬?、復(fù)合磷脂、維生素等多種生物活性物質(zhì)，具有降血脂、抑制血小板聚集、降血糖、提高人體免疫力的作用[9]。由此可見(jiàn)，軟體動(dòng)物活性物質(zhì)是其發(fā)揮生理活性的基礎(chǔ)。對(duì)軟體動(dòng)物生物活性物質(zhì)的研究，可以更好地確定其藥用部位。

2 凝集素的分離

海洋軟體動(dòng)物含有豐富的生物活性物質(zhì)，在這些活性物質(zhì)中，凝集素是最值得關(guān)注活性物質(zhì)之一。在復(fù)雜的海洋生態(tài)環(huán)境中，軟體動(dòng)物產(chǎn)生了多種糖特異性各異的具有特定生理活性的凝集素。對(duì)于大連地區(qū)常見(jiàn)的海洋軟體動(dòng)物中凝集素的研究，已經(jīng)有很多報(bào)道。

大連地區(qū)常見(jiàn)的海洋軟體動(dòng)物中凝集素見(jiàn)表1。

從表1可以看出，從菲律賓蛤仔、青蛤、魁蚶、太平洋牡蠣、文蛤、縊蟶、紫貽貝、皺紋盤(pán)鮑、蝦夷扇貝、櫛孔扇貝、香螺等軟體動(dòng)物中均有凝集素研究的報(bào)道，有的研究結(jié)果詳細(xì)報(bào)道了凝集素的結(jié)構(gòu)和生理功能，有的研究結(jié)果側(cè)重于分離提取。

表1 大連地區(qū)常見(jiàn)的海洋軟體動(dòng)物中凝集素

提取分離軟體動(dòng)物中凝集素一般采用層析的方法，包括離子交換層析、分子篩層析和親和層析。針對(duì)同一種軟體動(dòng)物的凝集素，在不同的季節(jié)，采用不同的提取方法得到的凝集素的結(jié)構(gòu)是不同的。如在菲律賓蛤仔的凝集素研究中，對(duì)不同產(chǎn)地、不同季節(jié)的菲律賓蛤仔利用不同的提取方法，先后提取分離出8種凝集素[10-16]。詳細(xì)研究同一種海洋軟體動(dòng)物凝集素，需要研究不同產(chǎn)地、不同季節(jié)的凝集素種類(lèi)與數(shù)量的變化。

3 凝集素生物活性

3.1 抑菌活性

海洋生物凝集素抑菌活性已經(jīng)有很多報(bào)道。李偉等人[10]對(duì)MCL-T的抑菌活性進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)MCL-T對(duì)金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）和枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）具有較好的抑菌效果，MCL-T中Trp殘基、-SH，以及Tyr殘基狀態(tài)與其抑菌活性具有相關(guān)性。MCL-T能夠與金黃色葡萄球菌膜蛋白結(jié)合，進(jìn)而產(chǎn)生抑菌作用，MCL-T與膜蛋白結(jié)合過(guò)程受N-乙酰-D-半乳糖酰胺（Nacetyl-D-galactosamine，GalNAc）及 豬 胃 黏 蛋 白（Mucin from porcine stomach，PSM）的抑制作用[3]。通過(guò)紙片法對(duì)CSL抑菌活性進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)CSL對(duì)大腸桿菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌和枯草芽孢桿菌均具有一定的抑菌活性，呼吸抑制作用研究結(jié)果表明，CSL是通過(guò)影響細(xì)菌的代謝過(guò)程而產(chǎn)生抑菌作用的[28]。

楊晴晴等人[29]利用5%MCL-T作為保鮮劑，應(yīng)用在小黃魚(yú)的冷藏中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)MCL-T處理的小黃魚(yú)在冷藏的13 d中，其細(xì)菌總數(shù)、pH值、TVB-N含量、TBA含量都低于沒(méi)有用MCL-T處理的小黃魚(yú)，MCL-T顯示出了較好的保鮮效果。人們利用具有抑菌活性的物質(zhì)可以抑制食品中的有害微生物生長(zhǎng)繁殖，延長(zhǎng)食品保質(zhì)期。開(kāi)發(fā)海洋軟體動(dòng)物凝集素作為食品防腐劑成分，對(duì)于人體健康具有安全、高效的特點(diǎn)。

3.2 促進(jìn)酵母細(xì)胞增殖作用

海洋生物凝集素與酵母具有相互作用的研究已經(jīng)有很多報(bào)道。如Tsutsui S等人[30]從鰻魚(yú)（Conger myriaster）皮膚黏液中發(fā)現(xiàn)了具有酵母凝集特性的凝集素conCL-s。Kamiya H等人[31]發(fā)現(xiàn)比目魚(yú)（Lophopsetta maculate）皮膚黏液中的凝集素具有凝集海洋酵母（Metschnikowia reukaufii）的活性。通過(guò)纖維素DE52、Sephadex G-100凝 膠 過(guò) 濾 和TSK凝 膠G4000PWXL分離純化出分子量為72 kDa的CSL，CSL具有凝集酵母的作用，同時(shí)它促進(jìn)酵母細(xì)胞生長(zhǎng)和酵母細(xì)胞產(chǎn)生乙醇[18]。利用無(wú)標(biāo)記定量蛋白質(zhì)組學(xué)分析CSL對(duì)釀酒酵母作用24 h后的蛋白質(zhì)表達(dá)譜表明，有117種蛋白質(zhì)表達(dá)出現(xiàn)顯著差異（p＜0.05），其中24種蛋白質(zhì)上調(diào)，93種蛋白質(zhì)下調(diào)，己糖激酶、3-磷酸甘油醛脫氫酶和烯醇酶的表達(dá)的增加和二氫硫辛酰胺脫氫酶和乙醛脫氫酶表達(dá)的降低，表明CSL可以導(dǎo)致釀酒酵母中乙醇合成所涉及的代謝途徑發(fā)生變化[32]。因此，CSL在釀造業(yè)中具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。

4 結(jié)語(yǔ)

海洋軟體動(dòng)物是結(jié)構(gòu)新穎的凝集素重要來(lái)源。凝集素由于具有識(shí)別糖分子的特異性，而在生物工程、醫(yī)藥及食品等領(lǐng)域有著重要的潛在應(yīng)用價(jià)值。目前，凝集素的分離提取技術(shù)和生物活性研究的手段已經(jīng)非常成熟，但是仍然存在一些值得關(guān)注的問(wèn)題：①為了更好地理解凝集素的生物活性，需要獲得凝集素的精細(xì)分子結(jié)構(gòu)；②在不同的環(huán)境條件下，同一種軟體動(dòng)物會(huì)產(chǎn)生多種凝集素，為了全面考查同一物種的凝集素狀況，需要盡可能獲得同一物種的多種凝集素。