吳雅清,許瑞安
( 1.華僑大學(xué) 生物醫(yī)學(xué)學(xué)院/分子藥物研究院,福建 泉州 362021;2.華僑大學(xué)分析測試中心,福建 廈門 361021 )
可口革囊星蟲(Phascolosomaesculenta)俗稱海丁、沙蟲,泥蒜,為星蟲動物門、革囊星蟲綱、革囊星蟲目、革囊星蟲科、革囊星蟲屬的中國特有種,廣泛分布于福建、浙江、廣東、廣西等地[1],在福建已有三百多年的食用歷史,以此為原料的閩南風(fēng)味小吃“土筍凍”深受廣大消費(fèi)者青睞??煽诟锬倚窍x除可食用外,還可入藥,如《中華海洋本草》記載,可口革囊星蟲味甘、咸,性寒;歸脾、腎經(jīng);主治氣血虛弱,陰虛潮熱,產(chǎn)后乳汁不足。民間用作治療虛火上炎及滋陰補(bǔ)腎之食療藥物,被譽(yù)為動物人參、海冬蟲夏草[2]??煽诟锬倚窍x棲息在潮濕泥質(zhì)的洞穴中,可抵抗低溫、高溫、缺氧和重金屬環(huán)境等不利條件,是具有重要經(jīng)濟(jì)價值的海洋生物資源[3]。國內(nèi)外對可口革囊星蟲的組織學(xué)、生理生態(tài)、繁殖和養(yǎng)殖技術(shù)、營養(yǎng)成分、生物活性、功能基因克隆分析等進(jìn)行了研究。筆者綜述已有的研究成果,探索今后的研究方向和重點(diǎn),旨在對可口革囊星蟲的研究及其資源保護(hù)、開發(fā)利用提供參考。
星蟲動物的生殖和發(fā)育方式有別于其他門類的動物,目前已研究了可口革囊星蟲的體壁形態(tài)和組織學(xué)結(jié)構(gòu)[4]、消化道的形態(tài)與結(jié)構(gòu)[5-6]、體腔液細(xì)胞組成與結(jié)構(gòu)[7-9]、腎管的形態(tài)與結(jié)構(gòu)[10-11]、精子發(fā)生過程及精子結(jié)構(gòu)[12]、卵子發(fā)生過程和卵細(xì)胞結(jié)構(gòu)[13-14]、受精過程[15]、胚胎及幼蟲發(fā)育[16-18]等。
可口革囊星蟲體呈淡黃色或棕色,分為吻和軀干兩部分。軀干部呈圓筒狀,與吻部之間沒有明顯的界限[4]。體表大部分有乳頭狀突起,體壁較厚,由平行排列的縱、橫肌肉帶組成;體腔內(nèi)充滿液體,呈半透明,有2對收吻肌,與星蟲動物門其他種的區(qū)別特征是每對收吻肌的起點(diǎn)較近。左右兩側(cè)各有1個腎管,體末端有紡錘肌固著??煽诟锬倚窍x體壁由外到內(nèi)依次由角質(zhì)層、上皮、環(huán)肌層、縱肌層和壁體腔膜組成,僅有少量混合黏液細(xì)胞存在[4];體液中含有紅細(xì)胞、顆粒細(xì)胞、生殖細(xì)胞和桑葚胚細(xì)胞[7-8];消化道由翻吻、咽、食道、腸、直腸和肛門組成[5],始于口,經(jīng)咽、食道、游離腸、螺旋腸(上行腸及下行腸)、直腸,止于肛門,各段由內(nèi)向外均由黏膜層、黏膜下層、肌層及外膜組成。黏膜層表面具微絨毛及纖毛,微絨毛增加了消化道的表面積,纖毛的擺動有利于運(yùn)送消化道內(nèi)食物或殘?jiān)?;黏膜下層為結(jié)締組織,肌層為環(huán)肌,外膜為漿膜。腸沿紡錘肌盤繞,延長了食物的滯留、消化和吸收時間,彌補(bǔ)了缺乏消化腺的不足[6]。可口革囊星蟲為雌雄異體,但性腺外觀相似,雌雄難辨[19]??煽诟锬倚窍x有2個腎管,左右對稱。腎管由排泄囊及排泄管組成,以排泄囊腹面的腎孔通體外、腎口通體腔。在繁殖季節(jié),雄蟲腎管乳白色,可收集較多的精子,雌性個體腎管顏色較深。腎管除排泄功能外,還兼具生殖管和免疫器官的作用[11]。有研究發(fā)現(xiàn),湛江市北和鎮(zhèn)沿海可口革囊星蟲為二倍體,未發(fā)現(xiàn)性染色體和隨體[20]。
可口革囊星蟲的性腺位于收吻肌基部。成熟精巢可觀察到精原細(xì)胞、精母細(xì)胞以及精細(xì)胞等各階段的生精細(xì)胞。成熟精子由頭部、中部和尾部組成。精子形成早期,在體腔中以精細(xì)胞團(tuán)的形式存在,精細(xì)胞團(tuán)內(nèi)的精細(xì)胞同步發(fā)育為精子后脫離精子團(tuán)進(jìn)入腎管[12]??煽诟锬倚窍x精子發(fā)生及超微結(jié)構(gòu)存在特殊的結(jié)構(gòu)與機(jī)制。星蟲動物體腔中的卵細(xì)胞大小組成隨季節(jié)變化而發(fā)生周期性變化,可口革囊星蟲的小型卵細(xì)胞一般在10月出現(xiàn),此后小型卵細(xì)胞逐漸長大,到次年5—6月迅速生長,7—9月大多數(shù)成為大型卵細(xì)胞[21]。卵子為圓形或橢圓形,根據(jù)卵母細(xì)胞的形態(tài)特點(diǎn)和存在方式可分為5個發(fā)育階段:細(xì)胞增殖期、細(xì)胞質(zhì)生長期、膠質(zhì)膜形成期、成熟前期和成熟期[22]。可口革囊星蟲為體外受精,體腔內(nèi)全年都有生殖細(xì)胞,卵子和精子在體腔中發(fā)育、生長,成熟后由腎管收集排出體外,精子和卵子在水中受精[17]。受精過程包括精子入卵、極體排放、雌雄原核的形成與結(jié)合以及早期卵裂[15],而后受精卵發(fā)育為胚胎及幼蟲,其發(fā)育過程為:受精卵→卵裂→囊胚→原腸胚→擔(dān)輪幼蟲→海球幼蟲→稚蟲[18]??煽诟锬倚窍x的繁殖期在浙江海區(qū)通常為7—9月,福建海區(qū)為5—9月[19]。
可口革囊星蟲具有重要經(jīng)濟(jì)意義,亂捕濫挖及沿海環(huán)境污染的加劇,嚴(yán)重破壞了星蟲的棲息地,致使天然可口革囊星蟲數(shù)量銳減??煽诟锬倚窍x的人工育苗與增養(yǎng)殖引起重視。養(yǎng)殖開發(fā)包括養(yǎng)殖場地的選擇、建設(shè),放養(yǎng)前的準(zhǔn)備及養(yǎng)殖技術(shù)的研發(fā)等??煽诟锬倚窍x屬廣鹽性,對水質(zhì)要求不高,如養(yǎng)殖溫度、鹽度、pH等的試驗(yàn)已有報道。研究表明,可口革囊星蟲存活的適宜鹽度為10~35[23],最適鹽度為25[24];適宜溫度為17~33 ℃[25-26]??煽诟锬倚窍x對環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng),長期適應(yīng)灘涂生活。有研究表明[27],可口革囊星蟲親體可室內(nèi)培養(yǎng)成熟,陰干和降溫刺激親體,催產(chǎn)效果較好;球等鞭金藻(Isochrysisgalbans)和亞心形扁藻(Platymonassubcordiformis)可作為海球幼蟲的主要餌料。曾夢清等[28]試驗(yàn)結(jié)果表明,親體在第一次大量產(chǎn)卵后,可二次或多次產(chǎn)卵,但后期產(chǎn)卵量較少;海球幼體經(jīng)過12~14 d培育,開始營底棲生活。具有一定含沙量且沙粒較小的底質(zhì)更適于可口革囊星蟲的附著和棲息。Sheng等[29]研究了環(huán)境因素(鹽度、pH、離子和活性介質(zhì))對可口革囊星蟲精子活性(活化率、快速運(yùn)動的持續(xù)時間、壽命)和受精率的影響。結(jié)果顯示,在體腔和腎管中的精子能夠快速運(yùn)動。對于精子活性和移動性,最適鹽度14.64~43.35,最適pH 6.46~9.53,而受精需要的環(huán)境鹽度為18.56~30.3,pH 6.46~8.61。鈉離子、鈣離子和鎂離子是保證精子活性和受精率所必需。在200~600 mmol/L的氯化鈉和氯化鉀溶液中,精子不能使卵子受精,且壽命很短。而在氯化鈣、硫酸鎂和蔗糖溶液中,其不能被激活或移動。通過對環(huán)境影響因子的研究,可為人工育苗時選擇合適的溫度、鹽度提供參考,也為在人工養(yǎng)殖中選擇合適的養(yǎng)殖條件提供參考。我國福建和浙江部分地區(qū)已通過采收自然海區(qū)的苗種進(jìn)行人工養(yǎng)殖并獲得成功,取得了較為可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
可口革囊星蟲富含蛋白質(zhì)、多肽和氨基酸。不同生長階段的可口革囊星蟲體壁的蛋白質(zhì)和氨基酸組成不同[30]。梁川等[31]發(fā)現(xiàn),可口革囊星蟲干物質(zhì)中蛋白質(zhì)含量達(dá)83.6%,內(nèi)臟中蛋白質(zhì)含量為65.0%,明顯低于蟲體;含有18種氨基酸,包括人體必需的8種氨基酸和10種非必需氨基酸,蟲體的氨基酸總量高于內(nèi)臟。在8種必需氨基酸中,賴氨酸含量最高。與星蟲風(fēng)味有關(guān)的氨基酸(天冬氨酸、谷氨酸、絲氨酸、甘氨酸、脯氨酸和丙氨酸)在總氨基酸中的比例為53.01%和55.42%,說明可口革囊星蟲是一類風(fēng)味鮮美獨(dú)特的高營養(yǎng)海產(chǎn)品。
周化斌等[32]報道,可口革囊星蟲含有27種脂肪酸,包括6種飽和脂肪酸和21種不飽和脂肪酸,其中不飽和脂肪酸含量為81.22%,高于飽和脂肪酸;而不飽和脂肪酸中高度不飽和脂肪酸占15種,含量為54.27%。27種脂肪酸中二十二碳二烯酸的含量最高,占總脂肪酸的15.06%;十二烯酸的含量最低,占總脂肪酸的0.04%。而梁川等[31]測定出可口革囊星蟲含有22種脂肪酸,含量最高的為飽和脂肪酸,其次是多不飽和脂肪酸,單不飽和脂肪酸含量最低。
可口革囊星蟲還含有多糖、甾醇等其他成分。李妍妍等[33]自可口革囊星蟲體腔液中分離出含有乙酰氨基的呋喃多糖,是由阿拉伯糖、葡萄糖和半乳糖等單糖以α-糖苷鍵和β-糖苷鍵鏈接的典型的動物酸性黏多糖。周迎松等[34]測定出可口革囊星蟲含膽固醇和谷甾醇。
牛榮麗等[35-36]以纖維蛋白平板法檢測纖溶活性,采用勻漿、抽提、脫鹽、梯度洗脫等方法自可口革囊星蟲中分離純化出一種可直接降解纖維蛋白的纖溶酶,經(jīng)十二烷基硫酸鈉—聚丙烯酰胺凝膠電泳法測得該種纖溶酶的相對分子質(zhì)量為35 ku,其N端7個氨基酸序列為NH2-IVGGRDV-OH。
利用胃蛋白酶、堿性蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶和中性蛋白酶水解可口革囊星蟲蛋白制備降血壓肽,并以酶解產(chǎn)物對血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制率為指標(biāo),優(yōu)化酶解條件,同時對酶解產(chǎn)物的體內(nèi)降血壓活性進(jìn)行動物試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明,星蟲蛋白水解物相較星蟲蛋白、胃蛋白酶水解物具有顯著的降血壓活性,且維持時間較長[37]。為進(jìn)一步研究降壓肽的組成和結(jié)構(gòu),采用MALDI-TOF/TOF鑒定胃蛋白酶酶解產(chǎn)物血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制肽,得到其氨基酸序列為Ala-Trp-Leu-His-Pro-Gly-Ala-Pro-Lys-Val-Phe[38]。
王孟前等[27]構(gòu)建了可口革囊星蟲cDNA文庫,從中得到蚯蚓血紅蛋白的序列,為克隆和研究可口革囊星蟲的相關(guān)功能基因奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。Liu等[39]采用PCR和cDNA末端快速擴(kuò)增方法克隆可口革囊星蟲蚯蚓血紅蛋白及其編碼序列,并以大腸桿菌(Eschenrichiacoli)BL21(DE3)表達(dá)制備抗體。
鐵結(jié)合蛋白是可口革囊星蟲的功能性蛋白,對可口革囊星蟲適應(yīng)富含重金屬的環(huán)境起重要作用。杜莉利等[40]根據(jù)已報道的鐵結(jié)合蛋白基因的保守序列設(shè)計引物,用cDNA末端快速擴(kuò)增(RACE)法,成功從可口革囊星蟲體液中獲得鐵結(jié)合蛋白基因的全長序列。該基因cDNA全長1017 bp,5′-非編碼區(qū)為151 bp,3′-非編碼區(qū)為341 bp,開放閱讀框長度為525 bp(包括一個終止密碼子)可編碼175個氨基酸(GenBank:EU091352),只含有一種結(jié)構(gòu)類似于重鏈的亞基,為首次分析基于cDNA序列的可口革囊星蟲鐵結(jié)合蛋白的結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上,Su等[41]針對可口革囊星蟲鐵蛋白生產(chǎn)了一種多克隆抗體;張?jiān)圃频萚42]構(gòu)建了可口革囊星蟲的酵母雙雜交文庫,根據(jù)已獲得的可口革囊星蟲鐵結(jié)合蛋白基因,以EcoRⅠ和KpnⅠ為雙酶切位點(diǎn)設(shè)計引物,構(gòu)建了可口革囊星蟲鐵結(jié)合蛋白真核表達(dá)載體pPink-HC-fer,經(jīng)PCR 及測序檢驗(yàn),序列完全正確,然后電轉(zhuǎn)化至酵母細(xì)胞中誘導(dǎo)表達(dá),經(jīng)SDS-PAGE檢驗(yàn)其融合蛋白分子量約為23 ku。劉艷等[43]以克隆獲得的可口革囊星蟲鐵結(jié)合蛋白基因?yàn)榛A(chǔ),通過美國國立生物技術(shù)信息中心檢索下載相應(yīng)的氨基酸序列,采用Singa1P程序查找信號肽,用TMHMM程序搜尋預(yù)測跨膜區(qū),用NetPhos程序搜尋磷酸化位點(diǎn),采用Clustal W程序多序列比對,構(gòu)建進(jìn)化樹,分析了其編碼蛋白的信號肽和跨膜區(qū)一級磷酸化位點(diǎn)等。結(jié)果表明,可口革囊星蟲鐵結(jié)合蛋白沒有信號肽,也無跨膜區(qū),不可能是膜上的受體或定位于膜上,為胞外蛋白,無磷酸化位點(diǎn)。Ding等[44]采用酵母雙雜交方法篩選可口革囊星蟲cDNA庫,分析FER147陽性序列,從可口革囊星蟲中篩選出一種新的鐵結(jié)合蛋白。
同工酶在生物體各組織中的表達(dá)、分布及活性與各組織的生理機(jī)能密切相關(guān)。Wang等[45]從可口革囊星蟲cDNA庫中克隆得到一種完整的錳超氧化物歧化酶cDNA。雷世勇等[46]研究了可口革囊星蟲的收吻肌、吻、腸、腎管和體壁5種組織中醇脫氫酶、D-葡萄糖脫氫酶、山梨醇脫氫酶、乳酸脫氫酶、蘋果酸酶、蘋果酸脫氫酶、酯酶、過氧化物酶、超氧化物歧化酶和過氧化氫酶10 種同工酶的表達(dá),初步探討了這些同工酶的分布、活性及其與各組織生理功能的關(guān)系。結(jié)果發(fā)現(xiàn),除過氧化氫酶外,其余9種同工酶均得到了較為清晰的酶譜,除超氧化物歧化酶、蘋果酸脫氫酶表型相同外,其他7種同工酶的表達(dá)均具有明顯的組織特異性。其中山梨醇脫氫酶-2、酯酶-1、乳酸脫氫酶-1和過氧化物酶-1為收吻肌所特有;醇脫氫酶-3、醇脫氫酶-4、D-葡萄糖脫氫酶-2、D-葡萄糖脫氫酶-4、D-葡萄糖脫氫酶-5、酯酶-10 和乳酸脫氫酶-6均為吻所特有,酯酶-4 為腎管所特有。在腸中未檢測到醇脫氫酶、D-葡萄糖脫氫酶,而酯酶、超氧化物歧化酶和過氧化物酶活性較強(qiáng),說明腸除具有消化功能外,還有解毒和抗氧化等作用,這與黃福勇等[47]的研究結(jié)果一致。收吻肌中D-葡萄糖脫氫酶、蘋果酸酶和蘋果酸脫氫酶活性較強(qiáng),與吻肌運(yùn)動需要大量的能量相呼應(yīng)。吻中均有D-葡萄糖脫氫酶、酯酶、乳酸脫氫酶、蘋果酸酶、超氧化物歧化酶和蘋果酸脫氫酶表達(dá),大多具有復(fù)雜酶譜和較強(qiáng)活性,與吻作為星蟲動物重要運(yùn)動器官、需要大量能量供應(yīng)相適應(yīng),還說明它可能具有食物消化和機(jī)體防御功能。體壁運(yùn)動耗能多,蘋果酸酶和蘋果酸脫氫酶活性強(qiáng),因機(jī)體防御機(jī)能的需要,酯酶和超氧化物歧化酶活性也較強(qiáng)。以上結(jié)果綜合反映了可口革囊星蟲各組織分化程度較低,收吻肌、吻及體壁在機(jī)體運(yùn)動中相互配合,吻、腸、體壁同時在防御功能中擔(dān)負(fù)重要使命,吻和腸還具有消化、吸收的功能。
HSP70是內(nèi)源性細(xì)胞的重要保護(hù)因子,當(dāng)更多的HSP70蛋白質(zhì)在其體內(nèi)表達(dá)時,生物體能夠適應(yīng)各種各樣的溫度變化,抵抗熱壓,HSP70的表達(dá)可以作水生毒素污染的指示劑,在重金屬解毒中具有重要作用。可口革囊星蟲HSP70基因的克隆與表達(dá),可能與其重金屬耐性、用于環(huán)境污染監(jiān)測等具有密切關(guān)系[48]。
可口革囊星蟲蛋白酶解物中含有血管緊張素轉(zhuǎn)化酶的抑制肽,可通過抑制血管緊張素轉(zhuǎn)化酶的活性起到降血壓的作用,在降低舒張壓和收縮壓方面均有重要作用,可作為降壓肽的良好來源[49-50]。庹康秀等[49-50]用堿性蛋白酶酶解可口革囊星蟲得到酶解物,利用高效液相色譜法測定酶解物對血管緊張素轉(zhuǎn)化酶的抑制率,通過計算加入抑制劑前后血管緊張素轉(zhuǎn)化酶水解馬尿酰組氨酰亮氨酸后產(chǎn)生的馬尿酸峰面積的變化量,間接測定抑制劑的血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制活性,由此評價可口革囊星蟲酶解液活性肽對血管緊張素轉(zhuǎn)化酶的抑制活性。結(jié)果顯示,酶解物在質(zhì)量濃度為0.48 mg/mL時對血管緊張素轉(zhuǎn)化酶的抑制率為17.62%(陽性對照卡托普利的抑制率為66.12%)。Wu等[50]分別用胃蛋白酶、胃蛋白酶—胰蛋白酶水解可口革囊星蟲水溶性蛋白和水不溶性蛋白,測定其體外血管緊張素轉(zhuǎn)化酶活性,結(jié)果顯示,完整水溶性蛋白和水不溶性蛋白的半抑制質(zhì)量濃度均大于1.5 mg/mL,而酶解液的半抑制質(zhì)量濃度均在0.1~0.64 mg/mL,較完整蛋白小,表明體外可口革囊星蟲蛋白經(jīng)胃腸道蛋白酶酶解后顯示出血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制活性,推測可能因?yàn)橥暾鞍走^大而不能作為抑制劑與血管緊張素轉(zhuǎn)化酶活性部位結(jié)合,而水解肽片段組成較小,更易與血管緊張素轉(zhuǎn)化酶活性部位結(jié)合。而且水不溶性蛋白酶解物的活性比水溶性蛋白酶解物強(qiáng),胃蛋白酶—胰蛋白酶酶解物比單獨(dú)胃蛋白酶酶解物的血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制活性強(qiáng)。體內(nèi)血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制活性采用自發(fā)性高血壓模型鼠試驗(yàn)測定,分別在0、1、2、4、6 h和8 h測定收縮壓和舒張壓,水溶性胃蛋白酶—胰蛋白酶水解物口服2 h后舒張壓降低超過20 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa),6 h 30 mmHg,8 h 44 mmHg,收縮壓也顯著降低,1 h降低23 mmHg,其降壓效果與舒張壓類似。體內(nèi)外試驗(yàn)結(jié)果表明,可口革囊星蟲酶解物具有降血壓作用。此外,可口革囊星蟲內(nèi)臟中存在既直接降解纖維蛋白又間接激活纖溶酶原,對體外凝塊有明顯溶解作用的纖溶酶[51],具有良好的抗血栓作用[36]。唐景財?shù)萚51]從可口革囊星蟲中分離得到的纖溶酶,在普通纖維蛋白平板和加熱平板上均能形成透明圈,對纖溶酶特異性人工合成發(fā)色底物S-2251有較強(qiáng)的水解作用,水解活力單位為166.67,而加入纖溶酶原后水解活力單位為205.56,說明可口革囊星蟲纖溶酶溶纖方式既有直接降解纖維蛋白的作用,又有激活纖溶酶原的間接水解纖維蛋白的作用。此外,可口革囊星蟲纖溶酶能明顯溶解體外凝血塊。許瑞安等[36]對纖溶酶體外溶栓的研究結(jié)果與唐景財?shù)萚51]研究結(jié)論一致,體內(nèi)溶栓采用角叉菜膠致小鼠尾部血栓模型,結(jié)果顯示低、中、高劑量纖溶酶給藥72 h,小鼠黑尾發(fā)生率分別為71.4%、40%、28.6%,說明可口革囊星蟲纖溶酶具有體內(nèi)抗血栓作用。
可口革囊星蟲及其多糖、多肽、復(fù)方制劑具有免疫調(diào)節(jié)、抗氧化、抗敗血癥、抗疲勞、改善學(xué)習(xí)記憶能力等活性。可口革囊星蟲多糖能顯著提高小鼠肝、脾、胸腺指數(shù),增加刀豆蛋白A刺激的大鼠脾細(xì)胞增殖,具有明顯的免疫促進(jìn)活性[52];具有較強(qiáng)的DPPH自由基清除活性[53](清除率為72.5%);還可明顯降低敗血癥小鼠中促炎因子白介素1β和腫瘤壞死因子α在血漿中的表達(dá),而不影響抗炎因子白介素10的表達(dá),具有抗敗血癥作用[54]??煽诟锬倚窍x多肽能提高大鼠紅細(xì)胞、血紅蛋白、紅細(xì)胞比容水平,提高超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶活性,穩(wěn)定血清一氧化氮合酶活性和降低肝組織過氧化脂質(zhì)含量,具有抗組織缺血能力、抗氧化作用[55];還能通過提高血清的抗氧化物酶活性,降低海馬的丙二醛含量來增強(qiáng)小鼠學(xué)習(xí)記憶能力,具有抗氧化及改善學(xué)習(xí)記憶能力[56]。低、中、高劑量組的可口革囊星蟲均能明顯延長小鼠負(fù)重游泳時間,提高游泳能力,增加肝糖元和肌糖元含量,降低血清尿素氮(降低率分別為2.52%、3.51%、9.69%)和血乳酸含量(降低率分別為9.78%、27.56%、38.22%),減少蛋白質(zhì)的氧化功能,使機(jī)體運(yùn)動能力增強(qiáng),體力恢復(fù),對小鼠顯示出明顯的抗疲勞作用[57]??煽诟锬倚窍x體腔液中存在抗菌活性物質(zhì),對金黃色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)等3種革蘭氏陽性細(xì)菌具有明顯的抗菌效果,但對大腸桿菌等3種革蘭氏陰性細(xì)菌以及葡萄牙假絲酵母(Candidalusitaniae)抗菌效果不明顯[58]。灌胃可口革囊星蟲水煎液能使小鼠增加耐缺氧和耐高溫能力,說明可口革囊星蟲具有耐缺氧和耐高溫活性[59]。由可口革囊星蟲、麥冬、枸杞等數(shù)味中藥組成的復(fù)方星蟲口服液(6.9、13.8、20.7 g/kg)均不同程度地增加了小鼠的脾和胸腺質(zhì)量,促進(jìn)小鼠血清溶血素的形成、遲發(fā)超敏反應(yīng),對小鼠的體液免疫與細(xì)胞免疫功能均有較強(qiáng)的促進(jìn)作用[60];可顯著延長小鼠抗疲勞時間,具有明顯的抗疲勞作用[61];還可顯著延長小鼠耐缺氧時間,具有耐缺氧效應(yīng),能提高機(jī)體免疫功能[61]。泥蒜—海蝦合劑對小鼠乳汁分泌有促進(jìn)作用,并對小鼠乳腺、垂體、卵巢質(zhì)量有一定的影響[62]。
可口革囊星蟲為天然食物,安全無毒,由可口革囊星蟲、麥冬、枸杞等數(shù)味中藥組成的復(fù)方星蟲口服液無急性毒性和長期毒性[63],也無致突變作用,無遺傳毒性作用[64]。
可口革囊星蟲對重金屬耐性較強(qiáng),能在重金屬污染區(qū)較好地生長。高業(yè)田等[65]用原子吸收光譜法和原子熒光光度法測定了不同棲息地的可口革囊星蟲及其棲息地底泥中鋅、銅、錳、鐵、鎘、鉛、汞和砷等8 種重金屬含量,并分析了相關(guān)性和重金屬富集系數(shù)。結(jié)果表明,不同棲息地可口革囊星蟲的重金屬含量差異顯著,總體趨勢為鐵>錳>鋅>銅>鉛>砷>鎘>汞??煽诟锬倚窍x對鋅、銅、鐵的富集系數(shù)均小于1,對錳、鎘、鉛、汞和砷的富集系數(shù)均大于1,其中對錳、鎘和汞的富集能力較強(qiáng),對鉛和砷的富集能力相對較差??煽诟锬倚窍x中的鐵和砷含量與底泥中的鐵和砷含量高度正相關(guān),鋅和汞含量中度相關(guān),其余重金屬元素含量的相關(guān)性較差,與李懿等[66]的急性毒性效應(yīng)、Chen等[67]的研究結(jié)果一致。研究表明,鎘、銅、鉛、鋅等4種金屬離子顯著影響可口革囊星蟲腸中纖維素酶、淀粉酶和脂肪酶等3種消化酶的活力,消化酶活性的變化可以靈敏地反映金屬離子的脅迫程度和毒性[68-69]。黃曉冬等[70]研究表明,有機(jī)污染物3,4-苯并芘對可口革囊星蟲體壁產(chǎn)生的氧自由基和膜脂過氧化傷害受暴露劑量和時間的雙重影響,說明可口革囊星蟲氧自由基和丙二醛含量可作為海洋環(huán)境3,4-苯并芘污染的早期預(yù)警生物標(biāo)志物。以上結(jié)果說明,可口革囊星蟲是良好的重金屬污染檢測的指示生物。然而,可口革囊星蟲對重金屬的耐性是否會導(dǎo)致其本身重金屬含量超標(biāo)而影響使用,迄今尚未見有關(guān)可口革囊星蟲重金屬含量的報道,僅見土筍凍中鉻含量的報道。鄭建利[71]采用微波消解—石墨爐原子吸收光譜法測定土筍凍中鉻含量,隨機(jī)采集10份樣品,抽樣檢測結(jié)果鉻含量在0.56~2.45 mg/kg;駱和東等[72]在廈門市隨機(jī)抽取81份土筍凍測得的鉻含量為0.024~17.6 mg/kg。GB 2762—2012 《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量標(biāo)準(zhǔn)》中明確規(guī)定,水產(chǎn)動物及其制品中鉻限量為2.0 mg/kg??梢?,市售土筍凍樣品中鉻污染情況嚴(yán)重,至于鉻污染是來源于原料可口革囊星蟲還是由于非法添加明膠加工等所致,還有待進(jìn)一步考證。
綜上所述,目前有關(guān)可口革囊星蟲的生物學(xué)、繁殖和養(yǎng)殖、營養(yǎng)成分、功能基因、生物活性及重金屬耐性等研究取得了一定的成果,解決了一些重要問題。為了保護(hù)并利用好這一特種資源,還需繼續(xù)深入地進(jìn)行以下幾個方面的研究:(1)重金屬等污染物在星蟲體內(nèi)的累積,將導(dǎo)致其富集的重金屬直接或間接進(jìn)入人類食物鏈,需加強(qiáng)對食品安全的檢測,如利用海洋生態(tài)學(xué)、毒理學(xué)、分子生物學(xué)等多種綜合技術(shù)全面研究星蟲的生態(tài)毒理學(xué)。(2)可口革囊星蟲為民間藥食兩用資源,營養(yǎng)豐富,藥理活性良好,具有開發(fā)成食品添加劑或功能性食品乃至藥品的潛力。但目前對其活性成分及藥理作用的研究還不夠深入,需要加強(qiáng)可口革囊星蟲的成分及活性的深入研究探討,采用現(xiàn)代藥理研究方法篩選其可能的藥理活性,擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。藥理作用與其活性成分密切相關(guān),而目前對藥理活性的研究大多基于全蟲或提取的多肽、粗多糖,而對粗提物的組成、結(jié)構(gòu)尚不清楚,且多糖多肽結(jié)構(gòu)復(fù)雜、活性多樣,有必要對可口革囊星蟲的化學(xué)成分進(jìn)行分離純化、結(jié)構(gòu)鑒定以及相應(yīng)的活性篩選,同時深入探討藥理活性及其作用機(jī)制,以期進(jìn)一步闡明活性成分的構(gòu)效關(guān)系,為可口革囊星蟲的開發(fā)利用和擴(kuò)大應(yīng)用范圍奠定前期基礎(chǔ)。