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岩藻多糖--胃肠道健康守护者
发表时间:2020-07-24         作者:孙占一         来源:        
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近年来,随着居民饮食结构和生活方式的改变,消化道疾病,尤其是消化道肿瘤的发病率逐年增高。据世界卫生组织统计,胃肠疾病在人群中发病率高达80%,在我国,胃肠病患者约有1.2亿,其中,消化道溃疡发病率10%,慢性胃炎发病率 30%。2019年,国家癌症中心的数据表明,我国胃癌的发病率位于所有恶性肿瘤的第二位,死亡率高居第三位,更为严峻的是,我国每年胃癌新发病例超过42万例,占到全球新发病例总数的42%,远高于世界平均水平,是当之无愧的“胃病大国 ”。

海藻自古以来就是药食同源的健康食品,含有丰富的海藻活性物质,具有独特的健康功效。岩藻多糖是一种褐藻中特有的含有硫酸基的天然活性多糖,是海藻药食同源的代表性成分,目前已有大量研究报道岩藻多糖的健康功效,其中改善胃肠道功效是目前研究的热点。

岩藻多糖(fucoidan),又名褐藻糖胶,是一种褐藻中特有的含有硫酸基的天然活性多糖,主要存在于海带、裙带菜、巨藻、墨角藻等褐藻的细胞壁基质、细胞间隙及分泌的黏液中,对藻体本身具有抗菌、保湿、防辐射等重要作用。1913年瑞典Kylin H以海带和墨角藻作为原料,用乙酸进行萃取纯化首次得到岩藻多糖。1937年Landed G等从海带中提取出岩藻多糖,通过分析确定岩藻多糖的主要成分为硫酸基和岩藻糖。此外,研究发现岩藻多糖还含有少量D-甘露糖、D-葡萄糖醛酸、L-鼠李糖等。岩藻多糖分子骨架主要存在(1-3)-α-L-岩藻糖骨架和(1-3)/(1-4)-α-L-岩藻糖骨架。

H. Kylin教授及其首次发现岩藻多糖文献

岩藻多糖分子结构图:岩藻多糖作为多糖骨架,R代表硫酸基、D-木糖、D-甘露糖等

近年来大量研究证实岩藻多糖具有多种生理功效,如改善胃肠道、抗肿瘤、治疗慢性肾衰竭、增强免疫力、抗凝血等。本文对岩藻多糖在改善胃肠道功效方面的研究进展进行了总结,为岩藻多糖在治疗胃肠道疾病方面应用提供理论基础。

1 岩藻多糖改善胃部疾病功效

研究发现,岩藻多糖改善胃部疾病功效主要表现在以下三个方面:第一,岩藻多糖具有清除幽门螺杆菌功效,可以抑制幽门螺杆菌增殖以及抑制其与胃黏膜的结合;第二,岩藻多糖具有保护胃黏膜及治疗胃溃疡功效,对酒精及药物性胃黏膜损伤、慢性胃溃疡具有很好的缓解作用;第三,岩藻多糖具有抗胃癌功效,能够抑制胃癌细胞增殖,缓解化疗副作用,提高患者生活质量。

1.1 岩藻多糖清除幽门螺杆菌功效

幽门螺杆菌(Helicobacter pylori)是一种微需氧、螺旋形革兰氏阴性菌,是人类胃中唯一生存的微生物。在发达国家幽门螺杆菌的感染率平均为58%,而发展中国家平均为74%。幽门螺杆菌感染是引发胃部疾病的重要原因,50%以上的胃炎患者及90%十二指肠溃疡患者被发现感染幽门螺杆菌,幽门螺杆菌感染也是胃癌的重要致病因素。

1995年,瑞典隆德大学(University of Lund)微生物学家Torkel Wadstrom教授在《Immunology and Medical Microbiology》期刊上首次发表了岩藻多糖能够与幽门螺杆菌结合,抑制幽门螺杆菌的黏附作用,岩藻多糖作用的功效基团为硫酸基(SO42-),且硫酸基含量达10%以上具有有效的结合作用[1]。

自此以后,有大量的研究学者对岩藻多糖清除幽门螺杆菌功效进行研究。1999年,日本学者Shibata H.等揭示了岩藻多糖清除幽门螺杆菌机理,他们通过细胞实验研究了岩藻多糖抑制幽门螺杆菌与胃部细胞的黏附作用,他们发现岩藻多糖具有最好的抑制效果(IC50=16-30 mg/mL),通过进一步机理研究发现,幽门螺杆菌表面具有岩藻多糖特异性结合蛋白,能够与岩藻多糖结合,从而达到抑制幽门螺杆菌黏附的作用[2]。

2015年,韩国研究人员Kim T. S.等进行了岩藻多糖抑制幽门螺杆菌作用的动物实验及临床试验,他们每天给感染幽门螺杆菌的小鼠喂食64 mg/kg或200 mg/kg的岩藻多糖,持续两周,实验结果显示,64 mg/kg的阳性率20%,200 mg/kg的阳性率为0。此外,他们选取幽门螺杆菌阳性人群进行临床试验,结果显示,每天服用1克岩藻多糖,持续8周,幽门螺杆菌的阳性率下降为只有30%[3]。

1.2 岩藻多糖保护胃黏膜及治疗胃溃疡功效

胃黏膜损伤是胃溃疡早期病变反应之一,可由多种因素导致,例如酒精、药物、幽门螺杆菌等。过度饮酒会引发黏膜水肿、出血、充血及糜烂等症状,进而导致胃溃疡的发生。中国海洋大学常耀光教授团队研究了岩藻多糖对酒精性胃损伤的保护作用,他们先给小鼠每天喂食岩藻多糖,持续5天,之后酒精灌胃,观察小鼠胃黏膜损伤情况。实验结果显示,每天服用100 mg/kg的岩藻多糖能够有效保护胃黏膜,防止胃黏膜损伤,同时具有抗氧化和抗炎症作用[4]。

首都师范大学赵晓红教授团队研究了岩藻多糖改善酒精性胃黏膜损伤的作用,他们采用酒精灌胃构建大鼠胃损伤模型,之后每天给大鼠喂食不同剂量岩藻多糖,三十天之后,对胃黏膜损伤状况进行分析,实验结果显示,所以剂量都能很好地缓解胃黏膜损伤状况,高剂量的岩藻多糖能够提升大鼠的超氧化物歧化酶活性,提高前列腺素E-2的表达 [5]。

印度尼西亚University of Gadjah Mada大学Juffrie M.教授团队等报道了岩藻多糖对治疗胃溃疡的临床试验,他们挑选33位胃溃疡患者,分为两组,试验组每天服用100 mg岩藻多糖,对照组每天服用100 mg葡萄糖,持续3周。试验结果显示,岩藻多糖组94%(16/17)的患者溃疡评分得到显著改善,对照组只有37.5%(6/16);服用岩藻多糖5天后,患者胃疼的情况也得到显著改善[6]。

1.3 岩藻多糖抗胃癌功效

韩国公州国立大学Ji-Youn Jung教授团队报道了岩藻多糖可以激活巨噬细胞以及诱导胃癌细胞凋亡,他们发现在岩藻多糖的刺激下小鼠巨噬细胞能显著增加肿瘤坏死因子-α和一氧化氮的分泌,激活巨噬细胞,同时,岩藻多糖能够增加AGS胃癌细胞凋亡蛋白(Bcl2-Associated X, Bax)的分泌,抑制抗凋亡蛋白Bcl-2的分泌,从而引发AGS细胞凋亡通路,产生抑制胃癌细胞增殖的作用[7]。

对于晚期不可切除的胃癌患者,化疗药物S-1加顺铂疗法成为一种标准治疗方案,但非常多的患者无法承受连续化疗带来的严重副作用,因此有效控制化疗副作用成为延长晚期胃癌患者生存期的关键。日本Tottori University大学Ikeguchi M.教授团队报道了岩藻多糖作为食物补充剂对晚期不可切除胃癌患者辅助治疗的临床研究,他们共筛选了24位晚期胃癌患者,试验组人员除了每天接受化疗之外,每天服用4.05克岩藻多糖,持续6个月,对照组人员只进行化疗。试验结果显示,岩藻多糖能够有效控制患者化疗期间的疲劳感,延长化疗周期,同时,服用岩藻多糖试验组人员的生存率也显著高于对照组[8]。

张宏亨研究了岩藻多糖联合化疗对不可切除胃癌的治疗作用,他共选取了94位中晚期胃癌患者,对照组进行化疗药物加顺铂疗法,试验组在此基础上每天服用4.05克岩藻多糖,持续4个月。试验结果表明,试验组治疗的有效率显著高于对照组,试验组人员的生活质量得到显著改善,不良反应率明显低于对照组,试验组人员体内T细胞的产生增多,说明岩藻多糖能够有效提升自身免疫力[9]。

2 岩藻多糖改善肠道疾病功效

研究表明,岩藻多糖改善肠道疾病功效主要表现在以下三个方面:第一,岩藻多糖具有抗肠癌功效,能够诱导肠癌细胞凋亡,减轻化疗药物毒性,延长患者生存期;第二,岩藻多糖具有改善肠炎功效,能够抑制炎症因子的分泌,有效缓解肠炎症状;第三,岩藻多糖具有改善便秘和调节肠道菌群功效。

2.1 岩藻多糖抗肠癌功效

日本Tottori University 大学Ikeguchi M.教授团队将岩藻多糖用于研究缓解化疗药物毒性的效果,他们选取20位晚期结肠癌患者,分成两组,对照组接受常规化疗方案,实验组在接受常规化疗方案的同时每天服用4克岩藻多糖,持续6个月;实验结果发现,岩藻多糖可以显著缓解患者化疗期间的疲劳感,同时可以延长患者的生存期[10]。Tsai等研究了岩藻多糖对转移性结肠癌患者的辅助治疗作用,他们选取54位结肠癌患者,采取双盲随机临床试验,28名患者作为岩藻多糖试验组,26名患者作为对照组,主要评价指标包括生存期、疾病控制率和化疗副作用缓解等。试验结果显示,岩藻多糖试验组的疾病控制率为92.8%,高于对照组69.2%;岩藻多糖试验组生存期为18.04±0.91个月,高于对照组的12.96±0.83个月;岩藻多糖试验组的化疗副作用得到有效缓解,包括口腔黏膜炎、皮肤瘙痒、呕吐、味觉障碍、血便等症状得到显著改善[11]。

2.2 岩藻多糖改善肠炎功效

炎性肠病(Inflammatory Bowel Disease, IBD)是一种累及直肠、结肠和回肠的特发性肠道炎症疾病,而随着生活方式的改变,近年来我国IBD的发病率呈现出快速增长的趋势,己经成为困扰国民消化系统健康的一种普遍疾病。

澳大利亚University of Tasmania大学Nuri Gueven教授团队研究了岩藻多糖对肠炎的改善效果,他们发现食用岩藻多糖能够有效缓解肠炎症状,如腹泻、血便、体重下降等症状。此外,食用岩藻多糖的小鼠脾脏及结肠重量也显著减轻,病理组织分析结果显示未服用岩藻多糖的小鼠结肠受到显著损伤,出现免疫细胞浸润和水肿现象,而口服岩藻多糖的小鼠症状显著缓解[12]。

爱尔兰University College Dublin大学T. Sweeney教授团队等以患有慢性结肠炎的小猪为模型,每天给小猪喂食岩藻多糖,持续2个月,观察小猪的结肠炎病情及肠道菌群。实验结果表明,服用岩藻多糖的小猪腹泻现象显著缓解,体重得到有效回升,同时,通过分析小猪肠道中的肠道菌群及炎症因子发现,岩藻多糖能够改善肠道菌群,有效减少炎症因子白细胞介素-6的产生[13]。

2.3 岩藻多糖其他改善肠道功效

慢性便秘是全球范围内普遍的肠道功能紊乱疾病,随着人口老龄化趋势的加快及现代生活方式的变化,未来慢性便秘的发病率将持续增加,然而,目前人群对慢性便秘的重视程度较低,同时滥用泻药,欠缺规范诊疗的意识,导致慢性便秘病程反复迁延。日本Kansai University of Welfare Sciences大学Ryuji Takeda教授团队发表了岩藻多糖改善便秘的临床研究结果,他们以30位便秘患者作为研究目标,采用双盲随机临床试验,15名岩藻多糖试验组,每天服用1克岩藻多糖,15名对照组,每天服用安慰剂,试验结果显示,服用岩藻多糖4周后,便秘患者的排便天数、排便次数、排便软硬指数以及排便体积都得到明显改善,服用岩藻多糖8周后,效果更加明显[14]。

3 结语

胃肠道疾病在我国是常见多发病,随着我国老龄化加剧、生活方式和饮食方式的改变,胃肠道疾病的发病率还将持续增高。海藻自古以来就是药食同源的健康食品,含有丰富的海藻活性物质,具有独特的健康功效。岩藻多糖是一种褐藻中特有的含有硫酸基的天然活性多糖,是海藻药食同源的代表性成分,目前已有大量研究报道岩藻多糖的健康功效,其中改善胃肠道功效是目前研究的热点,岩藻多糖具有清除幽门螺杆菌、保护胃黏膜、治疗胃溃疡、改善肠炎及便秘、抗胃肠道肿瘤等功效,可以被广泛用于改善胃肠道功效的功能食品、保健品及药品的开发,具有很好的医药应用价值,应用前景十分广阔。

【参考文献】

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