雙殼貝類軟體部位活性物質(zhì)研究概況

1、雙殼貝類軟體部位活性物質(zhì)研究概況【關(guān)鍵詞】 雙殼貝類；軟體動(dòng)物；活性物質(zhì)；生物活性；綜述 貝類隸屬于軟體動(dòng)物門中的瓣鰓綱,現(xiàn)存種類有1萬多種,主要生活在海洋和淡水湖沼中,由于其特殊的生活環(huán)境和生理構(gòu)造,常被稱為“水環(huán)境檢測(cè)器”1。貝類一般由軟體部位和外殼組成,根據(jù)外殼的特點(diǎn)還可分為5類,而現(xiàn)階段研究較廣的為雙殼貝類。據(jù)內(nèi)經(jīng)、本草綱目等古文獻(xiàn)記載,貝類的軟體部分不僅是食用佳品,而且具有很高的藥用價(jià)值。近年來,隨著人們對(duì)化學(xué)藥物不良反應(yīng)認(rèn)識(shí)的提高,開發(fā)低毒高效的新藥已成為熱點(diǎn)。通過對(duì)貝類的深入研究,發(fā)現(xiàn)貝殼主要含有碳酸鈣,其軟體部位含有大量生物活性物質(zhì),且資源豐富,已經(jīng)受到國內(nèi)外的廣泛關(guān)注,是新藥

2、和功能性食品開發(fā)的重要切入點(diǎn)。筆者現(xiàn)將對(duì)國內(nèi)外一些較常見的雙殼貝類軟體部位的研究進(jìn)展作一綜述。 1 雙殼貝類軟體的主要活性物質(zhì) 資料表明,各國學(xué)者應(yīng)用現(xiàn)代研究方法已經(jīng)從雙殼貝類軟體部位中分離和鑒定出了許多結(jié)構(gòu)新穎、作用獨(dú)特的天然物質(zhì),其中主要有多糖及其復(fù)合物、活性肽、?；撬岬?具有很高的藥學(xué)價(jià)值。 1.1 多糖及其復(fù)合物 自20世紀(jì)70年代以來研究發(fā)現(xiàn),多糖及其復(fù)合物在生物體中不僅是作為能量資源和構(gòu)成材料,更重要的是,它存在于一切細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)中,參與生命現(xiàn)象中細(xì)胞的各種活動(dòng),具有多種多樣的生物學(xué)功能。目前,國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)從多種貝類軟體中提取出具有與植物多糖相似生理活性的多糖類化合物,該類多糖的研

3、究是新藥開發(fā)的重要方向之一。 尹氏等2采用超聲波提取法,從文蛤(Meretrix meretrix)軟體中提取出含有生物活性的多糖類物質(zhì),并確定最佳工藝為超聲提取30 min,提取2次,料水比例為120。王氏等3采用熱堿提取法,從我國東海近江牡蠣肉中得到牡蠣多糖(Oysterpolysaccharides,Ops),研究表明,該多糖能增強(qiáng)小鼠細(xì)胞免疫、體液免疫功能,并有一定的抗腫瘤和抗氧化作用。沈氏等4在4 時(shí),用濃度為5%的NaOH溶液提取河蚌多糖,其純度含量最佳,藥理研究顯示,該多糖具有對(duì)心血管系統(tǒng)的作用、抑制腫瘤細(xì)胞生長的活性、增強(qiáng)巨噬細(xì)胞(M)的吞噬作用等。周氏等5用乙醇沉淀法,從河蚌

4、貝類中也得到一種多糖。 經(jīng)過結(jié)構(gòu)解析,表明此多糖的基本單元主要由葡萄糖、氨基葡萄糖、半乳糖、葡萄糖醛酸等4種成分組成。此外,還有多種多糖復(fù)合物從貝類軟體中提取分離出來,如糖蛋白、糖肽等,具有與多糖相似的藥理作用。1.2 活性肽 活性肽是指具有特殊生理功能的肽類物質(zhì),其結(jié)構(gòu)可以從簡單的二肽到較大分子的多肽。活性肽現(xiàn)階段主要研究方向?yàn)榭鼓[瘤,并已取得很大進(jìn)展。早在1964年,Schmeer6在文蛤軟體中提取得到一種腫瘤抑制因子,對(duì)小鼠S180肉瘤有顯著的抑制作用,經(jīng)過對(duì)其成分的下一步探討,指出其是一類分子量小于10000的多肽類物質(zhì)。Bernay等7從牡蠣勻漿液中分離得到一種具有抗腫瘤作用的低分子

5、牡蠣活性肽1(bioactive peptides of oyster 1,BPO-1),實(shí)驗(yàn)表明,該物質(zhì)可以明顯抑制胃腺癌和肺腺癌的細(xì)胞生長。李氏等8從扇貝中提取出一種多肽(polypeptides from chlamys farreri,PCF),發(fā)現(xiàn)其能促進(jìn)人臍血干細(xì)胞分化的功能。此外,如牡蠣、貽貝等雙殼貝類血漿中含有一類小分子陽離子且富含半胱氨酸的活性肽,研究發(fā)現(xiàn),該活性肽具有抗菌的活性,是貝類免疫體系的重要組成部分9。根據(jù)它們的結(jié)構(gòu)特征分為4類：防衛(wèi)肽(Defensins)、Myticins、Mytimycin、Mytilins。其中,防衛(wèi)肽和Myticins主要抑制革蘭氏陽性菌或

6、真菌,對(duì)陰性菌活性較弱,Mytimycin僅有抗真菌活性,而Mytilins則能廣譜抗菌10。 1.3 ?；撬?牛磺酸(Taurine)是一種含硫的氨基酸,也是一種重要的生物活性物質(zhì),具有促進(jìn)生長發(fā)育、改善視力、調(diào)節(jié)血糖、保護(hù)心肌細(xì)胞等功效。隨著對(duì)其生理作用的深入認(rèn)識(shí),市場(chǎng)需求逐步增長,因此有著廣闊的前景。牛磺酸以游離形式廣泛存在于海產(chǎn)品及哺乳動(dòng)物的幾乎所有臟器中,尤其在貝類、甲殼類動(dòng)物中牛磺酸的含量最多11。錢氏等12在溫度40 、pH 5.5條件下,從新鮮珍珠貝母軟體提取物中,通過細(xì)胞自溶破壁40 h后,得到較高含量的?；撬?占氨基酸總量的80.6%。李氏等13在溫度45 、pH 5.5、

7、自溶24 h條件下,從四角蛤蜊中提取得到?；撬?為蛤蜊的開發(fā)利用奠定了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。 1.4 其他 早在20世紀(jì)70年代,曾有學(xué)者在兩種淡水貝類軟體部位(Anodonta cygnea 和Unio pictorum)的小腸上皮組織和血淋巴提取物中,發(fā)現(xiàn)了免疫活性胰島素或其類似物,藥理實(shí)驗(yàn)證實(shí)其有調(diào)節(jié)糖代謝的功效,可以有效降低血糖濃度,為開發(fā)新藥提供了依據(jù)14。萜類和甾醇類物質(zhì)由于具有顯著的生物活性,一直受到廣泛重視。自20世紀(jì)80年代以來,從海洋生物中相繼發(fā)現(xiàn)了許多結(jié)構(gòu)新穎的該類化合物,其中在貝類中也有發(fā)現(xiàn),如在扇貝中發(fā)現(xiàn)了24-失碳甾醇。另外,還有多種不飽和脂肪酸、氨基酸、微量元素、腺苷被發(fā)現(xiàn)。

8、貝類軟體部位的物質(zhì)成分研究還有待于進(jìn)一步發(fā)展,尤其應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)淡水貝類的研究。2 活性物質(zhì)的生物活性研究 2.1 抗腫瘤作用 目前,廣泛應(yīng)用于抗腫瘤的藥物絕大多數(shù)為化學(xué)合成物,具有很強(qiáng)的細(xì)胞毒性和不良反應(yīng),且惡性腫瘤細(xì)胞長期接觸這些藥物后,容易產(chǎn)生耐藥性,因此,開發(fā)新藥成為研究熱點(diǎn)。經(jīng)過大量藥理實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)雙殼貝類軟體提取物中含有多種具有抗腫瘤活性的物質(zhì),其中研究較多的主要是多糖類化合物、活性肽、甾類等。 童氏等15從褶紋冠蚌的水提液中分離出相對(duì)分子質(zhì)量30 kD的多糖和相對(duì)分子質(zhì)量30 kD的糖蛋白,研究表明,糖蛋白部分對(duì)小鼠L1210淋巴白血病瘤細(xì)胞、S180肉瘤、艾氏腹水瘤(EAC)顯示出一

9、定的抗腫瘤活性,且對(duì)荷瘤小鼠NK細(xì)胞殺傷活性有明顯增強(qiáng)作用,其作用機(jī)理類似于腫瘤抑制因子；而小分子多糖部分則無明顯的抗腫瘤作用,但對(duì)荷瘤小鼠NK細(xì)胞殺傷活性有一定增強(qiáng)作用,可能有增強(qiáng)免疫的作用。姚氏等16通過現(xiàn)代技術(shù),從一種海洋雙殼貝類泥蚶中提取制得一組多肽組分(相對(duì)分子質(zhì)量6000),并進(jìn)行了該物質(zhì)對(duì)體外培養(yǎng)的兩種人腫瘤細(xì)胞的抑制生長實(shí)驗(yàn)和對(duì)小鼠S180、H22實(shí)體瘤和艾氏腹水瘤(EAC)的治療實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明,泥蚶多肽在0.251.0 g/L內(nèi),對(duì)A549和Ketr-3細(xì)胞的增殖及細(xì)胞蛋白質(zhì)合成具有明顯的抑制作用,對(duì)A549和Ketr-3的周期阻滯分別為G2-M期和G0-G1期。泥蚶多肽在1

10、00400 mg/kg內(nèi),對(duì)小鼠S180和H22的抑瘤率分別達(dá)到29.35%55.43%和26.87%44.12%,明顯延長EAC小鼠的生存時(shí)間,因其相對(duì)分子質(zhì)量低而致敏作用小,無明顯的不良反應(yīng),故值得深入研究。Wu Ting-He等17從文蛤中提取出一類甾類化合物(5,8-epidioxycholest-6- ene-3-ol,MME),發(fā)現(xiàn)該物質(zhì)能抑制肝癌細(xì)胞的生長,并能誘導(dǎo)處于細(xì)胞周期G1時(shí)期的肝癌細(xì)胞分化為兩類細(xì)胞系HepG2和Hep3B,其中HepG2比Hep3B對(duì)MME更敏感。貝類中可能還含有其他抗腫瘤活性物質(zhì),還有待于進(jìn)一步驗(yàn)證。 2.2 免疫調(diào)節(jié)作用 由于現(xiàn)階段人們生活飲食不規(guī)

11、律造成免疫力降低,引發(fā)了一系列疾病,因此,開發(fā)增強(qiáng)免疫力的藥物和保健品具有重要意義。多項(xiàng)研究結(jié)果表明,雙殼貝類軟體含有多種免疫調(diào)節(jié)活性物質(zhì),在增強(qiáng)免疫方面效果顯著。 金氏等18通過對(duì)珠貝提取物藥理實(shí)驗(yàn)的研究,發(fā)現(xiàn)該提取物能明顯增強(qiáng)小鼠的單核巨噬細(xì)胞吞噬能力,對(duì)二硝基氯苯造成的小鼠遲發(fā)性超敏反應(yīng)有抑制作用,對(duì)造血功能受損的小鼠有恢復(fù)作用,并對(duì)環(huán)磷酰胺抑制的T淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化有促進(jìn)作用,提示該提取物具有良好的免疫調(diào)節(jié)作用。袁氏等19采用多種方法觀察河蚌提取物對(duì)小鼠免疫功能的影響,如淋巴細(xì)胞增殖反應(yīng)、白細(xì)胞介素-2活性檢測(cè)、遲發(fā)性過敏反應(yīng)等,結(jié)果表明,KAL對(duì)小鼠的細(xì)胞免疫和體液免疫及非特異性免疫反應(yīng)有

12、增強(qiáng)作用。杜氏等20利用RP-HPLC,從櫛孔扇貝中分離得到4個(gè)分子量8001000 Da的小分子多肽,采用地塞米松與細(xì)胞共同培養(yǎng)的方法,觀察到該多肽不僅能顯著減輕其對(duì)免疫細(xì)胞的抑制作用,同時(shí)還可以促進(jìn)免疫細(xì)胞活性。劉氏等21發(fā)現(xiàn),扇貝多肽在正常條件下可顯著增強(qiáng)免疫細(xì)胞的活性,并且可拮抗雌激素對(duì)免疫細(xì)胞的抑制作用。2.3 抗炎、抗病毒作用 現(xiàn)階段,大部分解熱鎮(zhèn)痛抗炎藥物的作用機(jī)制為抑制體內(nèi)環(huán)氧酶(COX)的生物合成,但由于選擇性差,易引起心血管方面的不良反應(yīng),所以,開發(fā)高選擇性的COX抑制藥有著重要意義。S Mcphee等22研究發(fā)現(xiàn),一種新西蘭綠唇貝的提取物具有抗炎活性,該提取物能在體外抑制

13、COX-2,且在被KOH皂化后活性顯著增強(qiáng),這為開發(fā)選擇性抑制COX-2藥物提供了基礎(chǔ)。袁氏等23發(fā)現(xiàn),厚殼貽貝脂溶性提取物具有很強(qiáng)的抗炎作用,能顯著抑制大鼠棉球肉芽腫和大鼠佐劑性關(guān)節(jié)炎原發(fā)性和繼發(fā)性癥狀,且無明顯不良反應(yīng),為新型抗炎藥物的開發(fā)提供了理論基礎(chǔ)。 近年來,研究人員還發(fā)現(xiàn)部分貝類多糖具有抗病毒的活性。國外學(xué)者通過實(shí)驗(yàn)表明,貽貝多糖具有良好的抗流感病毒活性,可以使致死劑量感染的小鼠死亡率降低50%60%,并對(duì)流感病毒引起的小鼠肺炎病理改變有明顯抑制作用6。另有研究發(fā)現(xiàn),從文蛤中分離出一種多糖,其能通過抑制病毒-細(xì)胞融合來發(fā)揮抗HIV活性24,有望開發(fā)出相應(yīng)的藥物。2.4 調(diào)節(jié)血糖作用

14、 滕氏等25發(fā)現(xiàn),牡蠣提取物能刺激胰島素分泌,減輕胰腺負(fù)擔(dān),對(duì)降低血糖、尿糖,改善臨床癥狀效果顯著。于氏等26用牡蠣提取物研究其對(duì)四氧嘧啶所致小鼠胰島損傷的保護(hù)作用,結(jié)果表明,該提取物能保護(hù)胰島細(xì)胞對(duì)抗有害物質(zhì)的損傷,并可使胰島素分泌保持一定水平,能有效地防止血糖的升高和腫瘤壞死因子(TNF-)的過量分泌,從而降低TNF-的毒性作用。有文獻(xiàn)指出,貝類中含有的?；撬崤c其降血糖作用有密切聯(lián)系。研究發(fā)現(xiàn),牛磺酸有胰島素樣效應(yīng),對(duì)胰島細(xì)胞有保護(hù)作用27,推測(cè)其有效成分可能為?；撬帷Ｒ灿醒芯堪l(fā)現(xiàn)貝類中含有的多糖有降血糖的作用,可能與其能夠補(bǔ)充糖原有關(guān),有待進(jìn)一步考證。 2.5 其他 據(jù)報(bào)道,河蚌具有鎮(zhèn)痛

15、、降血壓的功效,由于其含有豐富的蛋白質(zhì)和微量元素,也是新型飼料的開發(fā)源。劉氏等28發(fā)現(xiàn),貝類(牡蠣、貽貝、扇貝)提取物能降低血漿及血管壁中血栓素A2水平,具有調(diào)節(jié)其與前列環(huán)素平衡、抑制血栓形成的作用,有利于防止動(dòng)脈粥樣硬化的形成和發(fā)展。文蛤水提液有擴(kuò)張小動(dòng)脈作用,對(duì)以小動(dòng)脈痙攣為病理性基礎(chǔ)的疾病具有預(yù)防和治療價(jià)值,其有效成分被認(rèn)為可能是腺苷相關(guān)物質(zhì)29。另外, Y Kimura等30觀察河蚌水提物對(duì)脂肪肝和肝損傷小鼠模型的藥理作用,結(jié)果發(fā)現(xiàn),該提取物能顯著降低血清中的自由脂肪酸、三酰甘油、過氧化脂質(zhì)及膽固醇,經(jīng)分離得到一種活性物質(zhì)。鑒定后確認(rèn)為腺苷,可以作為脂肪肝的預(yù)防和輔助治療物質(zhì)。3 結(jié)語

16、及展望 貝類由于資源豐富,且其軟體部位富含多種生物活性物質(zhì)而備受國內(nèi)外醫(yī)藥界的重視,目前研究已取得了豐碩的成果。我國也在該領(lǐng)域取得了一定的成績,如開發(fā)了海王金樽、文蛤精、金牡蠣膠囊等產(chǎn)品。但也還存在一些需要解決的問題。當(dāng)前對(duì)貝類的研究大多集中于海洋貝類。我國淡水資源豐富,有大量淡水珠貝用于生產(chǎn)珍珠,其軟體部分未得到充分利用,應(yīng)加強(qiáng)該方面的研究。對(duì)貝類提取物成分的研究范圍較窄。國內(nèi)大多集中于大分子化合物的研究,藥理作用也以抗腫瘤、增強(qiáng)免疫等活性為熱點(diǎn),其他成分及活性研究還不夠全面。在研究貝類提取物的同時(shí),應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)其廢棄物下腳料的綜合利用。貝類軟體經(jīng)提取后的殘?jiān)缓鞍踪|(zhì),貝殼含有豐富的礦物元素

17、,是良好的飼料添加劑,值得開發(fā)利用。對(duì)貝類提取物中有效成分的分離及其作用機(jī)制還需要進(jìn)一步的探討。 總之,貝類具有廣闊的開發(fā)前景,是新藥、保健品、功能性食品的新來源,具有良好的市場(chǎng)潛力。 【參考文獻(xiàn)】 1 Villela IV, Oliveria IM, Silva J. DNA damage and repair in haemolymph cells of golden mussel exposed to environmental contaminantsJ. Mutation Research,2006,605：7886.2 尹 華,袁 強(qiáng),儲(chǔ)云月.文蛤多糖的提取及含量測(cè)定J.中國海洋藥

18、物, 2006,25(1)：4851.3 王 俊,姚 瀅,張建鵬,等.牡蠣多糖的制備和生物學(xué)活性研究J.醫(yī)學(xué)研究生學(xué)報(bào),2006,19(6)：217220.4 沈 鴻,竇昌貴.河蚌多糖提取工藝的優(yōu)化J.時(shí)珍國醫(yī)國藥,2006,17(3)：380381.5 周銘東,崔悅禮,陳靜華,等.貝類多糖的組成及性質(zhì)研究J.云南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),1998,20(3)：187189.6 M Rosarii Schmeer.Growth-inhibiting agents from mercenaria estracts chemical and biological propertiesJ.Scienc

19、e,1964,(144)：413414.7 Bernay B,Baudy-Floc HM, Zanuttini B, et al. Ovarian and sperm regulatory peptides regulate ovuration in the oyster Crassostrea gigasJ.Mol Reprod Dev,2006,73(5)：607616.8 李健寧,孫 欣,林 顥.扇貝多肽對(duì)人臍血干細(xì)胞體外分化的影響J.中國矯形外科雜志,2007,15(14)：10981099.9 G Mitta, F hubert, E Dyrynda, et al. Mytilin

20、B and MGP2, two antimicrobial peptides of marine mussel：gene structure and expression analysisJ. Developmental and Comparative Immunology,2000,24,381393.10 G Mitta, F Vandenbulcke, P Roch. Original involvement of antimicrobial peptides in mussel innate immunityJ. FEBS Letters, 2000,486,185190.11 T U

21、eno,Y Iguro,G Yotsumoto,et al.Taurine at early reperfusion significantly reduces myocardial damage and preserves cardiac function in the isolated rat heartJ. Resuscitation,2007,73：287295.12 錢俊青,陳 浚,任建華.珍珠貝母體中牛磺酸的提取J.氨基酸和生物資源,2000,22(1)：2730.13 李和生,王鴻飛,陳 檬.蛤蜊中?；撬崽崛〉墓に嚄l件研究J.食品技術(shù),2005,(7)：3943.14 E Pli

22、setskaya, VK Kazakov, L Soltitskaya. Insulin-producing cells in the gut of freshwater bivalve molluscs Anodonta cygnea and Unio pictorum and the role of insulin in the regulation of their carbohydrate metabolismJ. General and Comparative Endocrinology,1978,35(2)：133145. 15 童朝陽,林福生,張守蘭,等.褶紋冠蚌Cristari

23、a plicata提取物抗腫瘤作用的實(shí)驗(yàn)研究J.中國海洋藥物,2003,22(3)：2024.16 姚如永,初 曉,陳守國,等.海洋泥蚶多肽抗腫瘤作用的實(shí)驗(yàn)研究J.中國藥學(xué)雜志,2006,41(11)：868870.17 Ting-He Wu,Ruo-Lin Yang,Li-Ping Xie.Inhibition of cell growth and induction of G1-phase cell cycle arrest in hepetoma cells by steroid extract from Meretrix meretrixJ.Cancer Letters,2006,23

24、2：199205.18 金亦濤,吳 皓,陳文星,等.珠貝提取物藥理作用的研究J.中國海洋藥物,2002,21(1)：1518.19 袁亞非,王艷輝,李衛(wèi)東,等.河蚌提取物對(duì)小鼠免疫功能的增強(qiáng)作用J.承德醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),1999,16(4)：308311.20 杜 衛(wèi),劉曉萍,梁 惠,等.扇貝多肽對(duì)淋巴細(xì)胞的保護(hù)作用和反相液相色譜分析J.中國海洋藥物,2000,19(5)：2729.21 劉曉萍,王玉貞,王春波,等.扇貝多肽在體外對(duì)免疫細(xì)胞活性的影響及其抗紫外線的氧化損傷作用J.海洋與湖沼,2001,32(4)：414419.22 S Mc Phee, LD Hodges, PFA Wright.Anti-cyclooxyg