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海洋功能糖与人类健康
发布时间:2018-4-1  文章来源:本站原创  网络编辑:admin(管理员)

中国海洋大学食品科学与工程学院副院长 牟海津教授 

我来自中国海洋大学食品科学与工程学院。我认为海洋生物医药分会的成立是对海洋生物产业,特别是医药和公共食品产业带来了春天。

之前是“健康中国 2020 战略”,现在我们又开始讨论 2030 战略。这里面有几个比较有共鸣点:一是医药医学要重心前移,也就是要尽量防患于未然,二是要把传统医药在医学中的地位发挥起来,三是要发展大健康产业。

随着人们生活水平的提高,膳食结构的变化,由于营养过剩或不平衡所造成的超重、肥胖、糖尿病、动脉粥样硬化、冠心病等所谓的“文明病”的发病率逐年增高。此外,疾病和老龄化所导致的营养问题凸显。特别对于老龄化,除了通过现代医药和食品来增加国民寿命,但更重要的是提高老年人生活质量和生活品质。我们学院主张为不同人群设立精准人群,就是这个人需要什么营养我们为他量身打造,叫做精准营养。食品是靶向食品,将来尽量通过膳食来提高我们的生活质量和寿命,而不是将来老年人都靠医药。

对海洋来说,它是健康产业发展的巨大资源宝库,海洋食品为人类提供了“蓝色粮仓”。海洋生物具有独特的营养价值,含有多种生物活性物质,推动海洋药物、海洋化妆品、海洋功能食品的快速发展。

一、海藻功能性低聚糖

海藻功能性低聚糖主要来自于三大类功能藻,包括褐藻,像我们经常吃的海带,还有红藻、绿藻。海藻不仅仅是食品,更多是天然功能成分生物活性物质的来源。

有些人传说徐福东渡,找的就是海带,因为海带是“海上仙草”。具体来看,海藻当中有一系列活性物质,像多糖类的就具有特别多的活性,褐藻中含有褐藻胶、纤维素、硫酸酯、酚类、碘类、蛋白质,所以它的结构非常复杂,特别是在结构当中发现的活性成分比陆生食物更加丰富。

功能性低聚糖一般具有促进肠道双歧杆菌增殖、难以被人体消化吸收等的生理特性,但是它的功能远不止于此。

就海藻低聚糖为研究项目,中国海洋大学取得了一系列成果。比如我们获得了 2009 年国家技术发明一等奖“海洋特征寡糖的制备技术 ( 糖库构建 ) 与应用开发”,开创了我国海洋功能低聚糖产业快速发展的时代;我们还开发的我国第一个海洋药物 PSS(藻酸双酯钠)至今已累计创造产值 35亿元等等。

经过二十多年的工作,我们认为海藻低聚糖具有多样性生理学活性,像是抗病毒、抗肿瘤活性、抗凝血、肠道功能调节、免疫增强、降血脂、抗氧化等等,同时在农业、医药、功能食品、化妆品等领域具有广泛的应用价值。

海洋中常见的三大多糖:一是琼胶,不同分子量有不同活性,二是褐藻胶,一方面有不同分子量,另一方面里面肝体的组成也会有不同的影响,三是卡拉胶,卡拉胶也是有名的多糖,它的分子量和活性都有密切联系。

海藻低聚糖有抗病毒、抗肿瘤的活性,比如它对单纯疱疹病毒 SSV—1 有明显的抑制作用。另外,对 S180 肿瘤细胞有更好的作用。

海藻低聚糖还可以抑制病原菌黏附,特别是肠道病原菌在入侵人体之后往往需要和肠道当中 特定的组织部位发生黏附,黏附之后才能下一步进展,如果不能黏附就不能引起疾病。我们可以从海藻当中获得低聚糖,比如岩藻寡糖,来自于岩藻聚糖硫酸酯的寡糖,用它来抑制鼠伤寒沙门氏菌对肠道的黏附,这样可以保障肠道健康。另外,海藻低聚糖具有良好的肠道生态改善作用,比如刚才提到的海藻三大多糖,特别是卡拉胶,他们的寡糖可以在肠道中被代谢,产生新的小分子,对肠微生物有良好的改善作用。

海藻还可以作为膳食纤维。现在很多人对膳食纤维非常关注,膳食纤维被称为人类第七大营养要素。膳食纤维分为不溶性膳食纤维,可溶性膳食纤维。不溶性膳食纤维,像我们吃的全谷物食品,以前我们吃的面粉往往都是全麦粉,现在大家都吃精面粉,因为全麦粉不好吃,口感差,精面粉吃起来滑,弹性好,但是精面粉中没有膳食纤维。所以很多人在想怎么把这些谷物的膳食纤维再回到精面粉当中。但是可溶性膳食纤维不存在口感不好问题,而且具有更好的可调配性,加到任何一个食品当中有更好的载体多元化作用。

建议总膳食纤维摄入量下限为每人 27 克,包括所有的食物代谢下来每天 27 克,现代人是远远不足的,我们很多代谢慢病也是由于膳食纤维摄入量不足而导致的。海藻膳食纤维对于润便通肠、降血糖、降血脂、改善肠道微生态都具有显著的效果。

海藻的膳食纤维不仅是可溶性的,还带有很多功能集团,这种功能集团导致它比一般陆生性膳食纤维具有更多优势,具有良好的膨胀力和持水力。

这是我们曾经做过的对小鼠的润肠通便作用,海藻相对于市场其他产品来说具有很好的优势。我们所思考的膳食纤维研究方向,开发具有特殊功能的新型膳食纤维,在食品加工中更好应用,对它的生理功能进行更好的挖掘。

二、褐藻糖胶(褐藻多糖硫酸酯)在海藻多糖当中的褐藻糖胶(褐藻多糖硫酸酯),还有个专业性的名字叫做海洋盐藻糖基聚糖,是一类最具多元化结构特点的功能性海洋多糖,比 我们一般所见到的多糖要复杂得多。

它的来源最多来自于褐藻、海参,有时候还可以从海胆当中找到。提到海参,我们联想到胶原蛋白,甚至有人说海参的作用和吃鸡蛋差不多,其实是不对的,因为他们忽略了海参当中很多重要的成分,比如皂甙、多糖,这些不可能在鸡蛋中,或者多数陆生资源当中找到。不同的海参的褐藻多糖硫酸酯类型在很多方面有区别,也决定不同海参的功能是完全不一样的。海参多糖包含两种,一种是海参糖胺聚糖,和蛋白质结合在一起,结构非常复杂,包括岩藻糖、硫酸基;另一种是海参的岩藻糖硫酸酯,它相对简单一些,是以岩藻体为单体的, 有硫酸基三分之一,这里可以看出不同海参的结构是不一样。

这是海参和海胆的结构,这是他们的结构特点。

这是不同褐藻中褐藻多糖硫酸酯的化学结构,可以看出完全不同。褐藻多糖硫酸酯具有抗凝血、降血脂、抗慢性肾衰、抗肿瘤、抗病毒、促进组织再生、抑制胃溃疡、增强机体免疫机能等多种生理活性。

这是在体内岩藻聚糖硫酸酯的吸收利用情况,可以看到在血型当中它的含量存在的流通度,然后慢慢下降,低分子量的更容易吸收,可以快速在血液、尿液当中呈现出来。肠道微生物对它有一定代谢和降解,低分子量经过降解后它的含量和结构有明显变化,这样就可以对它的结构进行改善。

改善慢性肾衰。褐藻多糖硫酸酯可以作为肾药,因为它可以吸附一些重金属,比如可以排铅,排除体内重金属。现在以海洋岩藻糖基聚糖为原料的食品和功能产品比较多。

抗肿瘤活性。研究表明,褐藻多糖硫酸酯不仅能显著抑制荷瘤小鼠肿瘤的生长,而且通过下调转移相关基因的表达,达到抑制肿瘤血管新生和侵袭能力的作用,还降低肿瘤细胞粘附和侵袭能力来达到抑制转移的作用。

降低血脂。这是我们所做过的降血脂的活性,这是来自于水藻,岩藻低糖硫酸酯在很多海藻当中都优越性,关键在于它的含量、纯度、硫酸基含量。

改善肠道微生物改善。 褐藻多糖硫酸酯可生物源促进微生物生长的方面效果独特。岩藻聚糖硫酸酯可以降低肠道 PH 值,促进微生物生长,还可以促进一些短链脂肪酸的生成,肠道健康最关键的是改进脂肪酸。

增强免疫功能。 褐藻多糖硫酸酯能够提高巨噬细胞吞噬功能。很多研究显示褐藻多糖硫酸酯可以从不同层面提高巨噬细胞功能,提高免疫因子活性,提高抗体的产生和活性。




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