幾種海藻功能寡糖的結(jié)構(gòu)、制備、活性與應(yīng)用研究進(jìn)展

寧利敏, 朱玉翠, 于 光, 曹聲生, 朱本偉, 姜 帥, 周明柱

(1. 南京中醫(yī)藥大學(xué)醫(yī)學(xué)院·整合醫(yī)學(xué)院, 江蘇 南京 210023; 2. 山東省曲阜市吳村鎮(zhèn)人民政府, 山東 曲阜273100; 3. 南京工業(yè)大學(xué)食品與輕工學(xué)院, 江蘇 南京 211816; 4. 宿遷市南京工業(yè)大學(xué)新材料研究院, 江蘇宿遷 223800)

海洋多糖是源于海洋的具有多種生理活性的生物大分子, 因其具有抗腫瘤、抗氧化、抗病毒和免疫調(diào)節(jié)等功能, 目前已廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、化工、農(nóng)業(yè)和環(huán)境等多個(gè)領(lǐng)域[1]。例如, 從紅藻紫菜Porphyra yezoensis和Gracilaria verrucosa提取的多糖在體外和體內(nèi)均具有刺激巨噬細(xì)胞的活性。從褐藻Undaria pinnatifida的孢子葉中分離的巖藻多糖可刺激巨噬細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞因子[如白介素6(Interleukin- 6, IL-6)、腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor-α, TNF-α)]和趨化因子[受激活調(diào)節(jié)正常 T 細(xì)胞表達(dá)和分泌因子(regulated upon activation normal T cell expressed and secreted factor, RANTES)、巨噬細(xì)胞炎癥蛋白1(macrophage inflammatory protein 1, MIP-1)][2]。從紅藻中分離得到的卡拉膠多糖可促進(jìn)小鼠白細(xì)胞產(chǎn)生TNF-α[3]。從綠藻Capsosiphon fulvescens分離出的一種硫酸化水溶性多糖可誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞釋放TNF-α 和IL-6 等細(xì)胞因子, 并促進(jìn)誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(iNOS)和環(huán)氧合酶-2(COX-2)的表達(dá)[4]。然而, 由于多糖的溶解性較差, 多糖的生物利用度也較低, 這大大限制了多糖的進(jìn)一步應(yīng)用。海洋功能寡糖是多糖通過物理、化學(xué)或酶解方法處理后得的降解產(chǎn)物, 在保留多糖的多種活性的同時(shí), 寡糖的溶解性和生物利用率得到很大提高[5]。因此, 海洋功能寡糖已成為海洋生物資源開發(fā)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)[6]。本文對(duì)目前研究較多的幾種海藻功能寡糖的來源、制備、純化及應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié), 為推動(dòng)海洋多糖資源利用和海洋生物資源開發(fā)提供一些參考與借鑒。

1 褐藻膠寡糖

褐藻膠寡糖是褐藻來源的褐藻膠多糖通過酸法或者酶法降解得到的產(chǎn)物, 其聚合度多在2～20 之間。在結(jié)構(gòu)上, 褐藻膠寡糖分子中含有兩種單糖單元:α-L-甘露糖醛酸和其C5位的差向異構(gòu)體β-D-古羅糖醛酸[7]。這兩種單糖單元隨機(jī)排列可以形成各種結(jié)構(gòu)的寡糖片段, 如只含有α-L-甘露糖醛酸的甘露糖醛酸寡糖、只含有β-D-古羅糖醛酸的古羅糖醛酸寡糖以及這兩種單糖單元都含有的雜合嵌段寡糖(圖1)。

化學(xué)法是制備褐藻膠寡糖時(shí)最常用的方法, 如用鹽酸、草酸、甲酸和硫酸等水解褐藻膠制備褐藻膠寡糖[8]。Larsen 等人利用1 mol/L 的草酸可將30%的底物降解為聚合度10～30 的褐藻膠寡糖[9]。Chandia等人用三種不同的酸水解褐藻膠, 發(fā)現(xiàn)先用90%的甲酸100℃水解6 h, 再用1.5 mol/L 甲酸100℃水解2 h 可將褐藻膠完全水解[10]。除酸法降解外, 堿水解也可以用于制備褐藻膠寡糖, 例如Niemela等人用強(qiáng)堿在95℃和135℃下水解褐藻膠, 得到了一系列產(chǎn)物, 如脫水異乙醇酸等, 這表明褐藻膠的結(jié)構(gòu)在水解過程中被完全破壞, 因此不適于制備褐藻膠寡糖[11]。此外, H2O2等氧化劑也可用于制備褐藻膠寡糖, 張洪榮等人用5%的H2O2在90℃下水解褐藻膠, 得到了一系列寡糖產(chǎn)物[12]。與酸堿法相比, 氧化法制備的褐藻膠寡糖純度更高, 副產(chǎn)物和雜質(zhì)更少, 但是相比于酸堿法, 氧化法的成本較高, 同時(shí)產(chǎn)物特異性差,也限制了其在工業(yè)化方面的應(yīng)用。另外, 微波法也可用于降解褐藻膠制備褐藻膠寡糖, 如胡婷等利用微波法降解褐藻膠, 得到了聚合度1～7 的飽和寡糖, 該方法可實(shí)現(xiàn)褐藻膠寡糖的可控制備[13], 因而是未來特定聚合度褐藻膠寡糖制備技術(shù)的發(fā)展方向。

除上述物理和化學(xué)法之外, 還可利用褐藻膠裂解酶來制備褐藻膠寡糖, 褐藻膠裂解酶是一種多糖裂解酶, 能夠通過β-消除反應(yīng)產(chǎn)生一系列不飽和的褐藻膠寡糖[14]。根據(jù)作用模式, 褐藻膠裂解酶可分為內(nèi)切酶和外切酶, 內(nèi)切酶可將褐藻膠隨機(jī)降解為不同聚合度的寡糖, 而外切酶則是從底物多糖鏈的一端逐個(gè)降解褐藻膠,產(chǎn)生均一的單糖產(chǎn)物。因此, 內(nèi)切型褐藻膠裂解酶主要用于制備不同聚合度的褐藻膠寡糖[15]。我們研究團(tuán)隊(duì)在該領(lǐng)域做了大量的工作, 獲得了一系列具有不同產(chǎn)物分布的褐藻膠裂解酶[16-21], 如我們從海洋弧菌Vibriosp.W13 中得到了一個(gè)可特異性制備褐藻膠三糖的工具酶, 其降解產(chǎn)物中三糖的產(chǎn)量約為83%, 因此可用于三糖的規(guī)?；苽鋄22]。此外, Zhang 等利用海洋弧菌Vibriosp.510 中的褐藻膠裂解酶制備聚合度2～5 的褐藻膠寡糖[23]。Li 等利用假單胞菌Pseudomonassp. HZJ216 來源的褐藻膠裂解酶制備聚合度2～7 的寡糖[24]。隨著酶工程的發(fā)展, 不同結(jié)構(gòu)和不同聚合度的褐藻膠寡糖還可以通過理性設(shè)計(jì)、定向進(jìn)化等各種方法獲得具有各種優(yōu)良性質(zhì)的工具酶實(shí)現(xiàn)。

褐藻膠寡糖具有多種生物活性, 如抗氧化、抗炎、抗腫瘤及免疫調(diào)節(jié)等[8]。孫麗萍等人發(fā)現(xiàn)褐藻膠寡糖可以清除不同類型的自由基, 因此可作為抗氧化劑[25]; Xu 等人研究發(fā)現(xiàn)不飽和的古羅糖醛酸寡糖可以通過誘導(dǎo)NO 的產(chǎn)生和NO 合成酶的表達(dá)來抑制炎癥, 并且具有顯著的劑量依賴關(guān)系[26]。Hu 等人研究發(fā)現(xiàn)褐藻膠寡糖對(duì)于肉瘤細(xì)胞(Sarcoma cells 180)的清除率可達(dá)70.4%[27]。此外, 褐藻膠寡糖還可以調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞因子等, 從而具有免疫調(diào)節(jié)的作用。Yamamoto 等人研究發(fā)現(xiàn)不同聚合度的褐藻膠寡糖可以誘導(dǎo)多種細(xì)胞因子(如TNF-α、GCSF 等)的產(chǎn)生和分泌[28]。Iwamoto 等人發(fā)現(xiàn)聚合度3～7 的甘露糖醛酸寡糖具有顯著的誘導(dǎo)細(xì)胞因子的活性[29]。最新研究表明, 褐藻膠寡糖還具有益生元的作用,可以促進(jìn)雙歧桿菌等有益微生物的增殖, 同時(shí)也抑制有害菌的繁殖[30]。最近報(bào)道的褐藻膠寡糖的衍生物GV-971 能夠通過調(diào)節(jié)腸道微生物菌群來減緩和抑制阿爾茨海默癥[31]。因此, 褐藻膠寡糖在新型功能食品和藥品開發(fā)領(lǐng)域具有巨大潛力。

在農(nóng)業(yè)上, 褐藻膠寡糖具有促進(jìn)煙草、大豆和馬鈴薯等植物種子萌發(fā)和根系伸長(zhǎng)的作用, 例如Natsume 等人研究發(fā)現(xiàn)褐藻膠寡糖能夠促進(jìn)谷物根系的伸長(zhǎng)[32],馬蓮菊等人發(fā)現(xiàn)一定濃度的褐藻膠寡糖可以促進(jìn)豌豆種子的萌發(fā)[33], 因此, 褐藻膠寡糖可以作為農(nóng)業(yè)上的浸種劑, 在植物移栽過程中可用于移栽后植物的根系重生和伸長(zhǎng)。除此之外, 褐藻膠寡糖還可以提高作物的抗旱能力以及作為信號(hào)分子誘導(dǎo)植物的抗病能力[32,34],例如Liu 等人發(fā)現(xiàn)0.20%的褐藻膠寡糖能夠增強(qiáng)番茄的抗旱能力[35], 張運(yùn)紅等人研究發(fā)現(xiàn)葉面噴施褐藻膠寡糖可以增強(qiáng)小麥幼苗的抗旱能力等[36]。因此, 褐藻膠寡糖可作為植物營(yíng)養(yǎng)劑或開發(fā)為新型海藻肥。

圖1 褐藻膠寡糖的組成及結(jié)構(gòu)示意圖Fig. 1 Diagram of composition and structure of alginate oligosaccharides

2 瓊膠寡糖

瓊膠是從江蘺、石花菜等紅藻門植物細(xì)胞壁中提取的一類線性多糖。瓊膠是由瓊脂糖和硫瓊膠這兩種多糖構(gòu)成的混合物(圖2), 其中瓊脂糖分子是由β-D-半乳糖和3, 6-α-L-半乳糖內(nèi)醚組成的重復(fù)二糖單元構(gòu)成的, 此外瓊脂糖結(jié)構(gòu)中還包含一些硫酸基團(tuán)[8]。硫瓊膠的結(jié)構(gòu)與瓊脂糖非常類似, 也是由重復(fù)的二糖單元組成的, 只是結(jié)構(gòu)中的一些3, 6-α-L-半乳糖內(nèi)醚被硫酸基或者甲氧基及丙酮?dú)埢〈－傊堑姆肿恿慷荚?00 000 Da 以上, 硫酸基團(tuán)的含量在 0.15%以下, 而硫瓊膠的分子量一般在200 000 Da 以下, 硫酸基團(tuán)的含量在5%～8%[37]。

圖2 瓊膠寡糖的組成及結(jié)構(gòu)示意圖Fig. 2 Diagram of composition and structure of agar oligosaccharides

與褐藻膠寡糖類似, 瓊膠寡糖的制備方法也包含化學(xué)法和酶法。徐強(qiáng)等人利用0.05 M 的鹽酸水解瓊膠制備低分子量的瓊膠寡糖, 但是酸法水解的條件不易控制, 容易造成產(chǎn)物結(jié)構(gòu)的破壞[38]。因此, 酶法制備瓊膠寡糖受到了研究者的關(guān)注。根據(jù)其斷裂底物的方式不同, 瓊膠酶可分為α-瓊膠酶和β-瓊膠酶。β-瓊膠酶能夠識(shí)別二糖重復(fù)單元, 切割β-1,4-糖苷鍵, 釋放出一系列以Δ-半乳糖為還原端的新瓊寡糖; 而α-瓊膠酶可以水解二糖重復(fù)單元中的α-1,3-糖苷鍵, 產(chǎn)生以內(nèi)醚半乳糖為還原端的瓊膠寡糖[39]。Sun 等人采用來源于Streptomyces coelicolorA3 的β-瓊膠酶制備瓊膠寡糖, 并對(duì)其體內(nèi)和體外活性進(jìn)行了評(píng)價(jià)[40]。Xu 等人對(duì)比了酶法和酸法制備的瓊膠寡糖聚合度分布情況, 結(jié)果表明酶法制備的瓊膠寡糖的聚合度為4、6 和8, 比酸法得到的瓊膠寡糖聚合度分布更具特異性[41]。

作為海洋功能食品開發(fā)的熱點(diǎn), 瓊膠寡糖的活性研究引起了廣大研究者的關(guān)注。戚勃等人發(fā)現(xiàn)瓊膠寡糖可用于食品的保鮮[42]。Li 等人發(fā)現(xiàn)酶法制備的瓊膠寡糖可抑制細(xì)菌的生長(zhǎng), 同時(shí)還可以促進(jìn)雙歧桿菌(Bifidobacteria)和乳酸菌(Lactobacillus)的生長(zhǎng)和繁殖, 因而具有開發(fā)為新型益生元的潛力[43]。Sutapa 等人研究發(fā)現(xiàn)瓊膠寡糖可以阻止流感病毒B(influenza virus B)對(duì)細(xì)胞的黏附作用, 因而可以顯著抑制流感病毒 B 的增殖[44]。此外, 瓊膠寡糖還可以通過抑制炎癥因子前列腺素PEG2和TNF-α 的產(chǎn)生來抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng), 王靜雪等人研究發(fā)現(xiàn)瓊膠寡糖對(duì)于肉瘤細(xì)胞 S180 的抑制率高達(dá)48.7%。有研究表明, 瓊膠寡糖還可通過促進(jìn)人靜脈內(nèi)皮細(xì)胞的凋亡抑制血管生成通過誘導(dǎo)細(xì)胞因子(如TNF-X、IL-1β、IL-6 等)的表達(dá)來調(diào)節(jié)細(xì)胞的免疫功能[45], 此外還具有抗氧化、抗炎、促進(jìn)植物根系生長(zhǎng)等多種生物活性, 被廣泛應(yīng)用于食品、農(nóng)業(yè)、環(huán)境等領(lǐng)域[46-47]。

3 卡拉膠寡糖

卡拉膠是一類從紅藻門植物(江蘺、石花菜、角叉菜等)細(xì)胞壁中提取得到的硫酸化線性多糖的總稱。其結(jié)構(gòu)中包含由3 位連接的β-D-半乳吡喃糖和4 位連接的α-D-半乳吡喃糖, 或者是4 位連接的3, 6-半乳吡喃糖內(nèi)醚組成的二糖單元(圖3)。根據(jù)單糖的連接方式和硫酸基團(tuán)的數(shù)量及位置, 可將卡拉膠分成6 種不同的結(jié)構(gòu), 即Kappa(к)、Iota(τ)、Lambda(λ)、Mu(μ)、Nu(ν)和Theta(θ)型卡拉膠[48]。

圖3 卡拉膠寡糖的組成及結(jié)構(gòu)示意圖Fig. 3 Diagram of composition and structure of carrageenan oligosaccharides

目前, 制備卡拉膠寡糖的方法主要是化學(xué)法、物理法和酶法。李桂村等人發(fā)現(xiàn)H2O2能夠?qū)⒖ɡz降解為分子量在1 000～10 000 Da 的寡糖[49], 甲醇和鹽酸、硫酸可用于制備卡拉膠二糖, Tony 等人用酸法溫和降解卡拉膠獲得了不同聚合度的卡拉膠寡糖[50]。同時(shí), Lii 等人采用微波處理卡拉膠獲得了較高分子量的卡拉膠寡糖[51]。但是由于化學(xué)法和微波法條件難以控制, 產(chǎn)物分布復(fù)雜不易于分離, 因此其應(yīng)用受到了很大的限制?？ɡz酶是特異性降解特定結(jié)構(gòu)卡拉膠的糖苷水解酶, 根據(jù)其底物的不同, 可分為к 型卡拉膠酶(EC3.2.1.83)、τ 型卡拉膠酶(EC3.2.1.157)和λ-型卡拉膠酶, 其中к 型卡拉膠酶和τ 型卡拉膠酶分屬于糖苷水解酶家族的第16 和82 家族[52]。卡拉膠酶為內(nèi)切型糖苷水解酶, 可將卡拉膠降解為一系列的偶數(shù)卡拉膠寡糖, 例如Potin 等人利用來源于Cytophagasp.MCA-2 的卡拉膠酶制備了一系列低分子量且不同聚合度的卡拉膠寡糖[53]; Duan 等人利用重組卡拉膠酶和纖維素酶建立了卡拉膠寡糖的高效制備工藝[54];Yao 等利用來源于Cellulophaga lyticastrain N5-2 的卡拉膠酶制備了二糖、六糖和八糖[55]。由于具有反應(yīng)條件溫和、產(chǎn)物分布特異性高等優(yōu)點(diǎn), 酶法制備卡拉膠寡糖受到了越來越多的關(guān)注。

由于卡拉膠寡糖特殊的結(jié)構(gòu), 其生物活性也被廣泛關(guān)注和研究, 如Mou 等人發(fā)現(xiàn)卡拉膠寡糖可以抑制肉瘤細(xì)胞S180 的生長(zhǎng)[56]; Zhou 等人發(fā)現(xiàn)不同分子量的卡拉膠寡糖對(duì)肉瘤細(xì)胞S180 表現(xiàn)出多種抑制作用[57]; Yuan 等人在被S180 侵染的小鼠中觀察到卡拉膠寡糖可以顯著抑制可移植肉瘤細(xì)胞S180 的生長(zhǎng),此外還可以促進(jìn)巨噬細(xì)胞的吞噬作用、促進(jìn)脾淋巴細(xì)胞的增殖以及脾細(xì)胞分泌抗體、促進(jìn)NK 細(xì)胞的活化并提高血清IL-2 和TNF-α 的水平等[58]。此外, 卡拉膠寡糖還具有抗病毒活性, 可以顯著抑制流感病毒(H1N1)的增殖, 其原因可能是卡拉膠寡糖抑制了病毒的吸附過程, 從而阻斷了病毒在細(xì)胞中的繁殖[59]。

4 巖藻寡糖

巖藻多糖, 也稱巖藻多糖硫酸酯, 主要來源于海帶、墨角藻等藻類植物以及海參、海膽等海洋動(dòng)物。巖藻多糖中含有大量的硫酸化巖藻糖以及其他種類的單糖, 其結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜(圖4)。巖藻多糖被降解后得到的寡糖產(chǎn)物稱為巖藻寡糖。不同來源的巖藻寡糖在結(jié)構(gòu)上相差很大[8], 如Qu 等發(fā)現(xiàn)來源于Fucus vesiculosus的巖藻寡糖中主要含有α-1, 3-L-巖藻糖, 而其他海洋動(dòng)物來源的巖藻寡糖結(jié)構(gòu)中除了巖藻糖構(gòu)成的骨架之外, 還含有其他種類的單糖如甘露糖、半乳糖、糖醛酸等[60]。

圖4 巖藻寡糖的組成及結(jié)構(gòu)示意圖Fig. 4 Diagram of composition and structure of fucoidan oligosaccharides

巖藻寡糖的制備主要包括物理降解、化學(xué)水解和酶法制備三種方法。陳亞靜等人通過超聲降解巖藻多糖, 結(jié)果發(fā)現(xiàn)巖藻多糖溶液的超聲降解速率隨超聲功率和反應(yīng)溫度的增加以及溶液初始pH 值的降低而增加; 另外在測(cè)試條件下, 超聲降解并未改變多糖的主要結(jié)構(gòu)[61]。Choi 等人通過伽馬射線輻照制備巖藻寡糖, 發(fā)現(xiàn)當(dāng)樣品以10 kGy 強(qiáng)度輻照時(shí),巖藻寡糖分子量迅速降至38 kDa[62], 而Natalie 等人利用純化獲得的新的巖藻多糖酶水解巖藻多糖, 發(fā)現(xiàn)該巖藻多糖降解酶不經(jīng)脫硫就可以水解巖藻多糖,在巖藻多糖降解酶作用的前4 h 內(nèi)未檢測(cè)到硫酸鹽釋放, 直到水解后期才檢測(cè)到巖藻糖[63]。王鳳舞等人利用巖藻多糖降解酶對(duì)巖藻聚糖硫酸酯進(jìn)行降解獲得了巖藻寡糖, 并對(duì)其進(jìn)行了抗氧化活性測(cè)定[64]。巖藻多糖降解酶因可斷裂巖藻多糖分子中的硫酸化巖藻糖之間的糖苷鍵, 因而被稱為巖藻多糖降解酶,但由于不同來源的巖藻多糖的結(jié)構(gòu)差異太大, 因此無法依據(jù)底物類型對(duì)巖藻多糖降解酶進(jìn)行分類。但是根據(jù)作用特點(diǎn)、水解產(chǎn)物, 可將巖藻多降解糖酶分為三大類: 巖藻多糖酶(EC3.3.1.44)、α-L-巖藻糖苷酶(EC3.2.1.51)和硫酸酯酶(EC3.1.6.-), 其中巖藻多糖酶可作用于巖藻多糖分子內(nèi)部或者一端的α-1, 3-或者β-1, 4-糖苷鍵, 并將其將降解為寡糖。

巖藻寡糖具有多種生物學(xué)活性, 正成為新一代天然功能保健食品、藥物和化妝品開發(fā)的新寵。在醫(yī)藥保健品方面, 國(guó)內(nèi)外以巖藻多糖為原料開發(fā)上市的商品中, 日本“Power Fucoidan Gold”產(chǎn)品對(duì)抗腫瘤效果較佳, Doctor Best 公司生產(chǎn)的“Best Fucoidan”具有強(qiáng)抗氧化/增強(qiáng)免疫的功能。在化妝品領(lǐng)域, 北京雷力聯(lián)合海洋生物公司開發(fā)的海洋傳奇系列保濕面膜、保濕水等化妝品, 主要成分就是巖藻寡糖功能活性因子, 而且研究表明, 巖藻寡糖的生物學(xué)活性與其結(jié)構(gòu)、硫酸根含量及其位置有關(guān)。而巖藻多糖的結(jié)構(gòu)差異、高分子量和黏性等限制了其應(yīng)用, 尤其是作為治療劑的應(yīng)用。具有較低分子量的生物活性低聚糖將有助于克服這些問題, 而巖藻多糖降解酶可以特異地降解巖藻多糖, 并且酶解反應(yīng)可控、反應(yīng)條件溫和、獲得的產(chǎn)物均一、不會(huì)發(fā)生副反應(yīng)等優(yōu)點(diǎn), 因此巖藻多糖降解酶是制備特定巖藻寡糖的最理想的工具[8]。

5 結(jié)論與展望

隨著海洋生物資源的開發(fā), 我們對(duì)于海洋寡糖的研究和認(rèn)識(shí)也越來越深入, 借助于分離技術(shù)和結(jié)構(gòu)表征手段的發(fā)展, 研究者們也構(gòu)建了海洋特征寡糖庫, 對(duì)海洋寡糖尤其是海藻寡糖的結(jié)構(gòu)、活性及其相關(guān)的構(gòu)效關(guān)系進(jìn)行了系統(tǒng)詳盡的研究。此外, 海洋功能寡糖由于具有抗氧化、抗菌、抗炎、抗腫瘤、抗病毒、抗凝血等多種顯著的生物活性, 在食品、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)保等領(lǐng)域的應(yīng)用愈加廣泛, 尤其是以海洋藻類寡糖為基礎(chǔ)的海洋食品及藥物開發(fā)領(lǐng)域逐漸成為海洋生物資源利用的重點(diǎn)發(fā)展方向, 其中以褐藻膠寡糖為例, 國(guó)際著名功能食品生產(chǎn)企業(yè)日本大正制藥株式會(huì)社將褐藻膠寡糖添加到飲料中, 開發(fā)出一系列名為“エコバランスCR”的褐藻膠寡糖功能飲料, 可有效抑制對(duì)膽固醇的吸收; 青島博智匯力生物科技有限公司利用褐藻膠寡糖開發(fā)出一款功能食品“海洋天使”褐藻膠寡糖片劑; 此外, 新型藥物開發(fā)也是海藻寡糖應(yīng)用的重要發(fā)展方向, 其中中國(guó)海洋大學(xué)、上海藥物所聯(lián)合上海綠谷制藥有限公司以褐藻來源的甘露醛酸二糖為前體開發(fā)出了能夠有效抑制輕度至中度阿爾茨海默病, 改善患者認(rèn)知功能的中國(guó)原創(chuàng)、國(guó)際首個(gè)靶向腦-腸軸的阿爾茨海默癥治療新藥。還有紅藻來源的卡拉膠寡糖被實(shí)驗(yàn)證明具有獨(dú)特的抗病毒活性, 能夠有效地抑制H1N1 流感病毒, 具有巨大的藥物開發(fā)潛力。但是目前海藻功能寡糖開發(fā)還存在一些技術(shù)瓶頸, 極大地限制了海洋寡糖的深度開發(fā)和精細(xì)化應(yīng)用, 如海洋寡糖的具體作用機(jī)制仍不明確、高效分離制備方法的缺乏等等, 因此未來的發(fā)展方向主要集中在從分子水平上闡明海洋功能寡糖的作用機(jī)制、發(fā)展連續(xù)高效的制備方法上, 從而推動(dòng)我國(guó)海洋生物資源的開發(fā)和海洋寡糖資源的利用。