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1、螺旋藻营养保健作用及脱腥味的研究进展 刘灵杰 陈卫卫 梁迪 莫丽萍 黄俊善 广西中医药大学 南京中医药大学 摘 要： 随着生活水平的提高及保健意识的增强,螺旋藻作为一种高蛋白、全天然的藻类生物,越来越受到人们的关注。近些年,以螺旋藻为原料的大众食品也逐渐普及,逐渐走进了人们的生活。同时,螺旋藻中丰富而多样的生物活性物质及其营养保健作用也愈发受到重视和青睐。本文详细概述了螺旋藻在抗氧化、增强免疫、降血糖、保肝、降血脂等营养保健作用方面的国内外最新研究成果,指出了营养保健成分的研究主要集中于螺旋藻多糖与藻蓝蛋白,并建议将保健作用的研究更多放到临床研究上来;同时简要介绍了包括酶解法、包埋法和发酵法等
2、在内的常见螺旋藻腥味脱除方法,分析了螺旋藻腥味脱除方面的研究存在的可提升空间,为螺旋藻及其保健产品的研究与开发提供参考。关键词： 螺旋藻; 营养保健; 脱腥味; 抗氧化; 降血糖; 保肝; 作者简介：刘灵杰,在读硕士,从事药物新剂型、新制剂的研究与开发,Tel:15578115096,E-mail:作者简介：陈卫卫,硕士,教授,从事药物新剂型、新制剂的研究与开发,Tel:18978906076,E-mail:收稿日期：20160401基金：广西壮瑶药协同创新中心基金项目(zyxt2015-02);广西壮瑶药协同创新中心项目(桂教科研201320 号)Review on Removing Ala
3、ge Smell,Nutrition and Health Action of SpirulinaLIU Ling-jie CHEN Wei-wei LIANG Di MO Li-ping HUANG Jun-shan Guangxi University of Chinese Medicine; Abstract： With the improvement of living condition and enhancement of health consciousness,Spirulina,as a high-protein and all-natural algae,is focuse
4、d more and more peoples attention. During the latest several years,these foods with Spirulina ingredient have become more popular in daily life. At the same time,abundant and various bioactivators in Spirulina existed and its nutrition or health care functions also have been be attached great import
5、ance to more researchers. In this paper,it discussed that the newest research progress of the main roles of Spirulina, such as antioxidant, enhance of immunity, prevention from cancer, hepatoprotective effect and so on. Meanwhile, it reported that these common methods of removing algae smell in Spir
6、ulina,included enzymolysis, covering, fermentation and so on, in order to understand the research development of methods of removing alage smell at present. Above all, it provided a guideline for the further studying and application of Spirulina.Keyword： Spirulina; nutrition and health; removing ala
7、ge smell; antioxidant; hypoglycemic; protecting liver; Received： 20160401螺旋藻为蓝藻门颤藻科植物,常指个体较大的钝顶螺旋藻和极大螺旋藻,根据含有藻红素和藻蓝素含量的不同,藻体可呈蓝绿色、黄绿色和紫红色1 。螺旋藻含蛋白质 60%,还含多种维生素、肌酸、藻青素、脂肪等。能抗辐射损伤、抗肿瘤、抗菌,还能提高免疫功能、降低血清胆固醇、提高铁的生物有效性和调理贫血症。可作为保健食品。现多制成片剂、丸剂和口服液内服2 。本文就螺旋藻在抗氧化、增强免疫、降血糖、保肝、降血脂等方面的营养保健作用的国内外最新研究状况进行了概述,并介绍了
8、酶解法、包埋法和发酵法等常见的螺旋藻腥味脱除方法,为螺旋藻及其产品的进一步研究与开发提供参考。1 营养成分螺旋藻常见的营养成分主要有蛋白质(藻胆蛋白、藻胆蛋白),多糖(藻多糖),脂肪酸(-亚麻酸),色素(-胡萝卜素),维生素和矿物质等3 ,见表 1。表 1 螺旋藻中主要营养成分的含量 Table 1 Contents of main nutrients in Spirulina 下载原表 2 保健功能2.1 抗氧化作用研究表明螺旋藻含有丰富的抗氧化活性成分,包括螺旋藻多糖、藻蓝蛋白、活性多肽、亚麻酸、硒等。有研究者发现螺旋藻与螺旋藻多糖清除自由基的特性类似,据此推测螺旋藻多糖是其抗氧化活性的主
9、要成分4 。李雪斌5 研究报道了从螺旋藻粗糖中精提得到的 4 种高纯度多糖组分,分别为螺旋藻硫酸多糖,标记为 SPS-,SPS-,SPS-和 SPS-。其中,SPS-抗氧化能力最强,对羟自由基、超氧阴离子和单线态氧的半抑制浓度(IC 50)依次为48.7,22.1,66.7 mgL,分别为螺旋藻脱蛋白总多糖的 3.36,33.1,2.76 倍。研究结果表明 SPS-可能是螺旋藻多糖中最主要的抗氧化组分。此外,螺旋藻多糖的抗氧化活性在许多动物实验中也得到了较好的验证,例如万顺康等6 的肉仔鸡试验、吕子君等7 的长臀鮠试验、林春榕等8 的幼兔试验等。蒋洁9 用富碲培养螺旋藻,将得到的含碲藻蓝蛋白和
10、含碲别藻蓝蛋白进行试验,发现含碲藻蓝蛋白比普通的藻蓝蛋白抗氧化活性更强。这一结论随后也被 YANG 等10 所验证。由藻蓝蛋白或藻胆蛋白酶解得到的抗氧化活性肽,有更高的抗氧化活性6 ,且更易为人体所吸收11 。近年来,许多研究者将研究方向转移到对抗氧化活性肽的制备和开发上9,12-13 。有关亚麻酸14 、硒15-16 的抗氧化活性研究的报道也屡见不鲜。国外许多相关实验研究也客观验证了螺旋藻的抗氧化生物活性。Ali 等17 在由弗氏完全佐剂引起的关节炎小鼠身上试验,发现螺旋藻的抗氧化活性可抑制与风湿性关节炎相关的病理变化的发展。Ibrahim 等18 发现螺旋藻通过其自由基清除作用和抗氧化活性
11、,可降低由替米考星引起的小鼠心脏毒性。Argelles-Velzquez 等19 通过实验得出螺旋藻的抗氧化作用可减少由于母体暴露于含镉环境而导致的胎儿先天畸形发生率及遗传毒性。2.2 增强免疫作用螺旋藻中含有多种可增强机体免疫功能的活性成分,如类胡萝卜素、藻蓝蛋白、螺旋藻多糖和 -亚麻酸等20 。吕小华等21 报道螺旋藻多糖能增强慢性乙型肝炎患者外周血单核细胞的增殖能力,产生免疫调节作用。刘永举等22 报道以螺旋藻多糖和银杏叶提取物按 11 比例制成的复合螺旋藻多糖对 S180荷瘤小鼠单核巨噬细胞的吞噬能力和淋巴 T 细胞的增殖转化能力有明显促进作用,并能明显降低白介素-6(IL-6)的水平
12、。正常的机体免疫能力是保持身体健康及预防疾病的前提条件。大多数多糖可通过对机体免疫系统的保护和调节来实现抗肿瘤作用23 。刘永举等22 报道螺旋藻多糖可通过提高单核巨噬细胞的吞噬能力和淋巴 T 细胞的增殖转化能力,从而使 IL-6 的含量下降。Ngo-Matip 等24 也报道在日常饮食中补充螺旋藻可增加免疫 CD 细胞的数量,同时减少人类免疫缺陷病毒(HIV)病毒载量。推测可能是螺旋藻增强了免疫系统的功效,从而对 HIV 产生抑制。此外,有研究报道螺旋藻对乳腺癌化疗患者的免疫功能也有一定调节和保护作用25 。2.3 降血糖作用多年来,有关螺旋藻降血糖的研究报道屡见不鲜。螺旋藻中富含 -胡萝卜
13、素,后者具有许多重要的生物学活性。MA 等26 通过响应面法研究用超声辅助提取和纯化螺旋藻中的 -胡萝卜素,确定了其体外抗氧化活性,并探索了其对糖尿病小鼠的降血糖作用。齐清华27 在采用盐酸沉降法分离螺旋藻多糖和蛋白时,此工艺获得的螺旋藻多糖对四氧嘧啶所致糖尿病小鼠的高血糖有明确的保健作用,且无明显的剂量效应,可被开发为功能性食品等,对防治糖尿病具有一定价值。Abou Zid 等28 对一些埃及植物和藻类的抗高血糖作用进行比较,发现螺旋藻的抗高血糖活性在所考察的几种藻类中表现最强,但并未检测到他们有促胰岛素作用。研究者们对螺旋藻降血糖作用的关注,其原因在于:与一般的降血糖药物相比,螺旋藻作为一
14、种天然的植物,不仅具有较为理想的降糖效果,且毒副作用小。房明29 通过建立糖尿病模型小鼠探索螺旋藻 -胡萝卜素的降血糖生物活性,结果发现模型组给药后血糖水平下降明显,而且正常给药组的血糖值与正常对照组相似,始终处于正常范围。初步推断 -胡萝卜素具有一定的降血糖效果,且对正常者的血糖水平不产生影响。罗光宏等30 研究复方苦荞螺旋藻片的降血糖作用时,其安全性试验显示小鼠的最大耐受量相当于人体推荐量的 360 倍,且主要脏器均未见异常。表明复方苦荞螺旋藻片毒性低,推荐用量安全。当前,螺旋藻降血糖作用的研究热点主要是对其作用机制的探讨,大致可分为以下几类:通过提高抗氧化活性产生降糖作用,王苏仪等31腹
15、腔注射链尿佐菌素制备糖尿病模型大鼠,研究螺旋藻多糖的降糖作用,结果显示螺旋藻多糖高、低剂量组与模型组相比,大鼠体重明显增加,血糖显著下降,同时血清中超氧化物歧化酶(SOD)活力均有提高,丙二醛(MDA)含量显著下降。表明螺旋藻多糖可能通过提高抗氧化酶活力,加强自由基清除,从而保护胰岛细胞免受自由基损害,维持其正常表达,产生降糖效果。促进糖原的合成,OU 等32在研究螺旋藻中藻蓝蛋白对四氧嘧啶损伤小鼠的预防作用时,发现空腹血糖和糖化血清蛋白(GSP)都有所减少,而葡糖激酶(GK)的表达基本维持不变。分析血糖水平降低可能是由于葡糖激酶表达促进肝糖原的合成所造成的。陈雷等33、史珅等34也有类似的研
16、究报道。分子水平调控机制的探索,OU 等35研究了螺旋藻中藻蓝蛋白对四氟嘧啶诱导糖尿病模型小鼠的保健作用及其相关分子机制。结果表明藻蓝蛋白可通过激活肝脏和胰腺中胰岛素信号转导通路和蛋白激酶的表达来降低血糖水平,改善糖尿病模型小鼠的相关症状。LI 等36发现富硒螺旋藻可通过避免活性氧(ROS)的过度产生以及线粒体功能障碍,调节胞内磷脂酰肌醇 3-激酶/蛋白激酶 B(PI3K/AKT)信号通路来保护胰岛 细胞株 INS-1E 细胞。2.4 保护肝脏作用Ferreira-Hermosillo 等37在研究非酒精脂肪肝系列疾病时,发现极大螺旋藻能产生抗高血脂作用。Moura 等38也发现糖尿病小鼠服用螺旋藻同时结合一定量锻炼,可有效降低其低密度脂蛋白
