寡糖在營養(yǎng)健康產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用研究進(jìn)展

李媛媛，胡雪芳*，王士奎，翟曉娜，裴海生，孫昊

農(nóng)業(yè)農(nóng)村部規(guī)劃設(shè)計研究院，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)后處理重點實驗室（北京 100125）

寡糖，又稱低聚糖。根據(jù)IUPAC-IUBMB生化命名聯(lián)合委員會定義，寡糖是由3～10個單糖分子脫水通過α、β型等糖苷鍵連接形成的帶有支鏈或直鏈的低度聚合糖[1]。寡糖廣泛存在于植物、藻類、細(xì)菌和高等真菌中，其與多種生物過程有關(guān)，如抵抗細(xì)菌和病毒感染、抗氧化、抗誘變、抑制癌癥轉(zhuǎn)移等[2]。此外，部分研究發(fā)現(xiàn)寡糖可以通過調(diào)節(jié)腸道菌群延緩心血管疾病、肥胖和Ⅱ型糖尿病的發(fā)生和發(fā)展[3]。因此，寡糖在食品、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥和環(huán)保等領(lǐng)域的應(yīng)用愈加廣泛，以寡糖為基礎(chǔ)的食品及藥物開發(fā)逐漸成為生物資源利用領(lǐng)域的重點發(fā)展方向。

國民營養(yǎng)健康已成為食品產(chǎn)業(yè)關(guān)注的問題，將寡糖作為功能性食品的成分應(yīng)用在改善與消費者健康相關(guān)的食品質(zhì)量方面具有巨大潛力。文章立足于糖胺寡糖、海洋寡糖的研究熱點，綜述近年來國內(nèi)外食品開發(fā)及生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域殼寡糖、透明質(zhì)酸寡糖、肝素、硫酸軟骨素、褐藻膠寡糖和巖藻寡糖相關(guān)研究現(xiàn)狀，著重闡述其在營養(yǎng)健康領(lǐng)域的研究進(jìn)展，探討上述寡糖發(fā)揮其生物活性的作用機制，以期為生物寡糖在功能性食品及藥品研發(fā)中應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。

1 殼寡糖

甲殼素是自然界中含量僅次于纖維素存在的天然有機化合物，廣泛分布于甲殼類動物殼、酵母和真菌中[4]。殼寡糖是甲殼素通過物理、酶促或化學(xué)水解獲得的降解產(chǎn)物，由葡糖胺通過β-（1→4）-糖苷鍵連接而成[5]。殼寡糖是天然的陽離子寡糖，鏈長較短，分子量在20萬～100萬之間不等[5]，具有無毒、黏度低和水溶性高的理化性質(zhì)[6]。此外，殼寡糖因其生物相容性、生物降解性和胃腸道的吸收性，可在抗腫瘤、抗細(xì)菌、抗真菌、抗氧化、抗炎癥和免疫調(diào)節(jié)等藥理學(xué)和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用[6-8]。

1.1 抗菌活性

殼寡糖的抑菌活性廣泛，物理性質(zhì)優(yōu)良，現(xiàn)在已經(jīng)作為一種新的抗微生物藥劑，可用于食品、農(nóng)業(yè)和醫(yī)藥領(lǐng)域。Mukhtar等[9]闡明殼寡糖的抗菌作用表現(xiàn)在其可以抑制部分革蘭氏陽性菌（金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、蠟狀芽孢桿菌等）和革蘭氏陰性菌（大腸桿菌、副溶血性弧菌、鼠傷寒沙門氏菌、銅綠假單胞菌等）的生長。Fernandes等[10]發(fā)現(xiàn)殼寡糖可抑制大腸桿菌的生長，并抑制大腸桿菌菌株產(chǎn)生志賀毒素，從而防止細(xì)菌感染。然而，分子量和聚合度是影響殼寡糖抗菌活性的重要因素，研究表明聚合度為1～8的殼寡糖，對致病菌的作用效果更顯著[11]。Ganan等[12]研究發(fā)現(xiàn)中等聚合度（31～54）的殼寡糖對酵母菌發(fā)揮最強的抑制作用。此外，聚合度為26～40的殼寡糖對灰葡萄孢菌的抑制作用優(yōu)于聚合度較小的殼寡糖[13]。殼寡糖的抗菌活性機制與殼聚糖相似，殼寡糖或其衍生物通過與微生物細(xì)胞壁上的受體結(jié)合，導(dǎo)致鉀離子置換和K+從細(xì)胞膜流出；這種跨膜過程會擴大細(xì)胞外酸化，增加細(xì)胞對鈣離子的吸收，最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡[13]。此外，Kern等[14]發(fā)現(xiàn)具有正電荷的氨基葡萄糖單元也促進(jìn)了殼寡糖與細(xì)菌細(xì)胞壁上帶負(fù)電荷的羧基結(jié)合，從而抑制了細(xì)菌細(xì)胞的生長。

1.2 抗癌和抗腫瘤活性

殼寡糖因其陽離子特性及免疫調(diào)節(jié)活性，在抑制腫瘤生長和轉(zhuǎn)移中發(fā)揮重要的作用。Huang等[15]研究發(fā)現(xiàn)帶正電荷的殼寡糖在宮頸癌細(xì)胞（HeLa）、人肝癌細(xì)胞（HepG2）和人結(jié)腸癌細(xì)胞（SW480）表現(xiàn)出優(yōu)良的抗腫瘤活性，這與殼寡糖能選擇性地吸附在帶負(fù)電荷的腫瘤細(xì)胞上，改變腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞膜通透性有關(guān)[15]。Liu等[16]發(fā)現(xiàn)殼寡糖通過增加Caspase-3蛋白的表達(dá)抑制HepG2細(xì)胞的生長，從而誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡。Nam等[17]研究發(fā)現(xiàn)分子量為3～5 kDa的殼寡糖在人結(jié)腸癌細(xì)胞（HT-29）中通過調(diào)控谷胱甘肽、谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶、奎寧還原酶的增加，以及鳥氨酸脫羧酶和環(huán)氧化酶的減少，進(jìn)而發(fā)揮抗肝癌的作用。此外，殼寡糖的抗轉(zhuǎn)移作用功效顯著。Yang等[18]發(fā)現(xiàn)殼寡糖下調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶-2（MMP-2）和分化簇147（CD147）的表達(dá)在人胃癌細(xì)胞系BGC823、MKN45和SGC7901中發(fā)揮抗癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移的作用，殼寡糖對癌細(xì)胞的抑制率與其濃度成正相關(guān)。

殼寡糖在不同的癌癥階段作用機制不同。在初始階段，殼寡糖通過抑制壞氧合醇-2（COX-2）和NF-κB的基因表達(dá)，增加抗氧化酶和AMPK的活性介導(dǎo)炎癥，防止正常細(xì)胞轉(zhuǎn)化為癌細(xì)胞[15]。隨著腫瘤的進(jìn)展，殼寡糖通過抑制與細(xì)胞代謝相關(guān)的蛋白（包括mTOR、B-catenin、丙酮酸激酶和鳥氨酸脫羧酶）的表達(dá)，激活caspase-3通路、IL-12和IFN-α來限制癌細(xì)胞的生長[16-18]。在癌細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移過程中，殼寡糖的抗腫瘤活性機制主要涉及下調(diào)金屬蛋白醇-9（MMP-9）和CD147的表達(dá)，以及中和癌細(xì)胞中MMP-2，阻斷腫瘤塊的遷移[16-17]?；谏鲜龇治觯瑲す烟堑目鼓[瘤特性，使其有望成為新型的癌癥治療藥物。

1.3 抗氧化活性

研究發(fā)現(xiàn)殼寡糖及其衍生物在抗氧化和抗炎方面的發(fā)揮出明顯的優(yōu)勢。殼寡糖聚合度在3以上時具有較好的抗氧化活性，當(dāng)聚合度達(dá)到10～12時抗氧化活性最高；隨著殼寡糖乙?；潭壬?，其抗氧化活性也逐漸增強[19]。Qiao等[20]發(fā)現(xiàn)殼寡糖具有潛在的抗氧化活性，能夠增加高脂誘導(dǎo)的肥胖小鼠胃、肝臟和血清中氧化氫酶，超氧化物歧化酶和谷胱甘過氧化物酶活性，保護(hù)小鼠免受高脂飲食導(dǎo)致的氧化應(yīng)激損傷。殼寡糖通過多種機制發(fā)揮抗氧化作用。例如，它提高負(fù)責(zé)細(xì)胞內(nèi)自由基清除過程的GSH水平[19]。另外，殼寡糖通過激活A(yù)MPK，促進(jìn)下游途徑如NF-κB轉(zhuǎn)錄、β-連環(huán)蛋白抑制和caspase-3激活，發(fā)揮清除自由基和抗氧化應(yīng)激的作用[19-20]。

1.4 免疫調(diào)節(jié)活性

免疫系統(tǒng)是人體中至關(guān)重要的系統(tǒng)，殼寡糖具有潛在的免疫調(diào)節(jié)能力，能提升機體的免疫活力[2]。Zhang等[21]研究發(fā)現(xiàn)聚合度為3～8的殼寡糖顯著增加巨噬細(xì)胞中NO和TNF-α的水平，提高TLR4和iNOS mRNA的水平。Moon等[22]研究發(fā)現(xiàn)在動物模型實驗中，口服殼寡糖（0.5～2 mg/d）10 d顯著地增加小鼠單核細(xì)胞數(shù)量。此外，IL-6和IFN-γ等各種細(xì)胞因子的水平均顯著增加[22]。Kunanusornchai等[23]發(fā)現(xiàn)殼寡糖通過促進(jìn)抑制炎癥的細(xì)胞因子的分泌，增強小鼠的免疫活性。Mattaveewong等[24]研究表明殼寡糖能與巨噬細(xì)胞表面的Toll樣受體4（TLR4）相互作用，抑制NF-κB以及激活A(yù)MPK，從而誘導(dǎo)級聯(lián)活動，降低促炎因子的表達(dá)，從而發(fā)揮免疫活性[23]。

1.5 降脂活性

糖脂代謝紊亂是許多代謝性疾病包括肥胖、Ⅱ型糖尿病和非酒精性脂肪肝的重要誘因[25]。研究發(fā)現(xiàn)，殼寡糖具有改善糖脂代謝進(jìn)而改善高脂引發(fā)代謝性疾病的作用，而其改善效果可能來源于殼寡糖帶正電荷的氨基與體內(nèi)脂肪代謝相關(guān)的陰離子物質(zhì)，例如脂肪酸和膽汁酸相互作用，從而減少脂質(zhì)的吸收和合成[25]。Mussatto等[1]系統(tǒng)總結(jié)殼寡糖能夠抑制肥胖小鼠體內(nèi)脂肪細(xì)胞分化，改善高脂飲食大鼠體內(nèi)的高血脂癥狀而其降脂機制可能與殼寡糖改變脂肪組織特異性基因表達(dá)，改善血清和肝臟中的血脂異常有關(guān)。此外，殼寡糖還能與魚精蛋白形成結(jié)合物，抑制高脂喂養(yǎng)SD大鼠體內(nèi)肝臟中脂肪吸收代謝相關(guān)酶和胰脂肪酶的活性，降低血清中甘油三酯、總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇水平[2]，因此，殼寡糖有望成為一種新型的抗肥胖藥物。

2 透明質(zhì)酸寡糖

糖胺聚糖，包括透明質(zhì)酸（HA）、硫酸軟骨素（CS）、硫酸角質(zhì)素（KS）和肝素（HS），是一類長的、無支鏈的線性多糖，普遍存在于細(xì)胞內(nèi)部、細(xì)胞表面以及人體不同細(xì)胞類型的細(xì)胞外基質(zhì)中。透明質(zhì)酸是一種非硫酸化的糖胺聚糖，由交替的D-葡糖醛酸和N-乙?；?d-葡糖胺殘基組成[26]，其可被活性氧和透明質(zhì)酸酶降解為低分子量的寡糖[27]。研究發(fā)現(xiàn)不同相對分子質(zhì)量的透明質(zhì)酸寡糖呈現(xiàn)不同的性質(zhì)和功能，隨著對于透明質(zhì)酸寡糖的研究深入發(fā)現(xiàn)其在血管生成、傷口修復(fù)和腫瘤治療過程中發(fā)揮重要作用[26-27]。

2.1 促血管生成

血管生成現(xiàn)象是許多生理和病理狀況下常見或必需的，如胚胎生成、創(chuàng)傷愈合、關(guān)節(jié)炎、動脈粥樣硬化、腫瘤生長和轉(zhuǎn)移等過程中均可見血管生成現(xiàn)象[28]。D’agostino等[28]揭示透明質(zhì)酸寡糖促進(jìn)酪氨酸磷酸化并激活磷脂酶，由此激活蛋白激酶信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路和絲裂原活化蛋白激酶信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)，最終促使內(nèi)皮細(xì)胞有絲分裂，這有助于毛細(xì)血管的生成。此外，該研究發(fā)現(xiàn)透明質(zhì)酸寡糖可以對抗由于年齡衰老、放射治療等引起的血管減少。

2.2 促進(jìn)創(chuàng)傷愈合

創(chuàng)傷的愈合涉及到多種細(xì)胞的增殖、移動、分化等。Kavasi等[29]發(fā)現(xiàn)透明質(zhì)酸寡糖能夠有效地控制創(chuàng)傷修復(fù)過程，其主要作用如下：在傷口修復(fù)初期，相對分子質(zhì)量高的透明質(zhì)酸寡糖的含量迅速增加和積累，與纖維蛋白原結(jié)合后經(jīng)過內(nèi)在反應(yīng)形成凝塊，打開組織空間，促進(jìn)中性粒細(xì)胞進(jìn)入傷口部位切除壞死組織、碎片和細(xì)菌[29]；第二個階段是炎癥階段，相對分子質(zhì)量低的透明質(zhì)酸寡糖增加，促進(jìn)炎癥細(xì)胞因子的表達(dá)。單核細(xì)胞包括淋巴細(xì)胞出現(xiàn)在傷口部位[29]；最后是修復(fù)階段，相對分子質(zhì)量低的透明質(zhì)酸寡糖（聚合度3～10）加速成纖維細(xì)胞的增殖和膠原蛋白的合成，促進(jìn)血管生成反應(yīng)和傷口的修復(fù)[29]。此外，趙京玉等[30]發(fā)現(xiàn)透明質(zhì)酸寡糖能夠刺激內(nèi)皮細(xì)胞識別受傷部位，該作用是通過在組織損傷過程中起信號轉(zhuǎn)導(dǎo)作用的內(nèi)毒素受體產(chǎn)生的，從而對受傷部位進(jìn)行最初的保護(hù)和修復(fù)。

2.3 抑制腫瘤細(xì)胞增殖

大量研究表明透明質(zhì)酸寡糖逆轉(zhuǎn)腫瘤遷移過程[31-33]。盡管完整的透明質(zhì)酸寡糖逆轉(zhuǎn)腫瘤遷移的信號途徑?jīng)]有建立，然而研究表明透明質(zhì)酸寡糖在腫瘤細(xì)胞包括細(xì)胞增殖、生存、耐藥性和流動性等胞內(nèi)信號傳遞途徑中具有重要作用[31]。這些作用主要與透明質(zhì)酸寡糖調(diào)控細(xì)胞表面的受體，如CD44、RMAMM、LYVE和Toll類受體2和4，從而阻斷腫瘤進(jìn)展信號傳遞過程[32]。然而一些研究表明在癌癥細(xì)胞中，如神經(jīng)膠質(zhì)腫瘤細(xì)胞、乳腺癌細(xì)胞、結(jié)腸癌細(xì)胞、肺的非小細(xì)胞癌和卵巢癌細(xì)胞含有更多相對分子質(zhì)量小的透明質(zhì)酸寡糖，這些特定的透明質(zhì)酸寡糖可能參與腫瘤細(xì)胞表面透明質(zhì)酸受體蛋白（CD44）的水解，促使腫瘤細(xì)胞遷移[31-33]。這種不一致的作用可能是因為不同的腫瘤細(xì)胞具有不同的特性，即使同種腫瘤細(xì)胞在不同的時間也具有不同的特性。

3 硫酸軟骨素

硫酸軟骨素是人體內(nèi)含量最豐富的糖胺聚糖，它包含N-乙?；?D-半乳糖胺和D-葡萄糖醛酸的重復(fù)二糖單元，天然存在的硫酸軟骨素的分子量在50到100 kDa之間變化[34]。與其他糖胺聚糖類似，硫酸軟骨素在多種生命活動中發(fā)揮重要的作用，包括衰老、骨關(guān)節(jié)炎、其他炎癥性疾病等[35]。由于硫酸軟骨素獨特的生物學(xué)特性，其在骨骼和軟骨相關(guān)疾病方面的應(yīng)用得到了廣泛的研究。在軟骨細(xì)胞中，硫酸軟骨素減少p38絲裂原活化蛋白激酶（p38MAPK）和細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶1/2（Erk1/2）磷酸化，從而減少NF-κB向細(xì)胞核的易位[36]；進(jìn)一步減少了促炎細(xì)胞因子、白細(xì)胞介素（IL）-1b 、TNF-α的水平和降低了磷脂酶 A2（PLA2）、環(huán)氧合酶 2（COX-2）、誘導(dǎo)型一氧化氮合酶（iNOS）等促炎酶的形成[37]。此外，Liu等[38]充分證實了硫酸軟骨素對軟骨、滑膜及抵抗銀屑病和動脈粥樣硬化的有益作用。

硫酸軟骨素兼具抗氧化特性，這與其具有螯合過渡金屬離子（如Cu2+或Fe2+）的能力有關(guān)。金屬離子螯合可以抑制參與氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的Haber-Weiss和Fenton 反應(yīng)的啟動[39]。此外，研究表明C-4-S具有抗氧化作用，而C-6-S則沒有。已經(jīng)提出這種變化背后的原因是因為在C-4-S的情況下，沿中心的陰離子密度較高，而在C-6-S中，它位于外圍。此外，與C-6-S相比，C-4-S的硫酸根和羧酸根之間的距離更短，也可能導(dǎo)致更穩(wěn)定的金屬-離子-CS相互作用[40]。硫酸軟骨素在抑制脂質(zhì)過氧化方面的作用也很重要。研究發(fā)現(xiàn)硫酸軟骨素在極低密度脂蛋白（VLDL）模型中具有可避免VLDL介導(dǎo)的脂質(zhì)過氧化和apoE氧化[41]。此外，也有研究證明硫酸軟骨素對細(xì)胞凋亡的調(diào)節(jié)作用。在軟骨細(xì)胞中，硫酸軟骨素通過保護(hù)線粒體、降低capsase-3和caspase-9的表達(dá)來降低細(xì)胞凋亡率，從而改善軟骨基質(zhì)分解[38]。

4 褐藻膠寡糖

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。褐藻膠寡糖是海洋多糖褐藻膠多糖通過酸法或者酶法降解得到的產(chǎn)物，通常含有＜20個由糖苷鍵連接的單糖單元[42-43]。褐藻膠寡糖自1980年代開始商業(yè)化，由于其具有多種生物活性，包括抗氧化、免疫調(diào)節(jié)、抗菌和抗炎活性，目前廣泛用于食品和制藥行業(yè)。

4.1 褐藻膠寡糖的抗肥胖作用

肥胖是一個增長最快的全球公共衛(wèi)生問題，與發(fā)病率、過早死亡率、生活質(zhì)量受損和醫(yī)療保健費用的顯著增加有關(guān)。盡管進(jìn)行了大量的研究工作，但迄今為止只有少數(shù)抗肥胖藥物進(jìn)入了臨床試驗。有趣的是，Li等[43]在HFD誘導(dǎo)的小鼠模型中發(fā)現(xiàn)補充褐藻膠寡糖可抑制脂肪細(xì)胞的生長，表明其具有抗肥胖作用等。Tran等[44]研究表明，褐藻膠寡糖通過激活A(yù)MP活化蛋白激酶干預(yù)肥胖。在另一項研究中，據(jù)報道褐藻膠寡糖可通過調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝、減少炎癥、下調(diào)細(xì)胞凋亡相關(guān)基因以及通過抑制線粒體蛋白STOML2（促生長素樣蛋白2）來改善免疫功能來抑制HFD喂養(yǎng)的斑馬魚的肥胖[42]。此外，Han等[45]發(fā)現(xiàn)褐藻膠寡糖可以通過調(diào)節(jié)腸道微生物的組成和促進(jìn)短鏈脂肪酸（SCFAs）的增加來改善肥胖，這反過來調(diào)節(jié)營養(yǎng)獲取、脂肪儲存、能量穩(wěn)態(tài)和炎癥抑制。Wang等[46]發(fā)現(xiàn)褐藻膠寡糖干預(yù)促進(jìn)了Akkermansia muciniphila的生長。Akkermansia muciniphila是一種降解粘蛋白的腸道微生物，與減輕肥胖和炎癥有關(guān)。

4.2 褐藻膠寡糖的抗糖尿病作用

現(xiàn)今，褐藻膠寡糖已被建議作為調(diào)節(jié)Ⅱ型糖尿病患者血糖水平的安全替代品。Kato等[46]研究發(fā)現(xiàn)褐藻膠寡糖對糖尿病動物模型的干預(yù)增加了有益微生物的豐度，例如羅伊氏乳桿菌和加氏乳桿菌，它們能夠增強胰島素分泌和改善葡萄糖耐量受損。此外，褐藻膠寡糖富集產(chǎn)生SCFAs的細(xì)菌，例如Akkermansia、Alloprevotella、Parasutterella和Allobaculum，從而增加了短鏈脂肪酸的濃度，例如乙酸、丙酸和丁酸。據(jù)報道，SCFAs可以作為G蛋白偶聯(lián)游離脂肪酸受體FFAR2/GPR43和FFAR3/GPR41的配體，它們與影響胰島素抵抗的食欲和能量代謝調(diào)節(jié)有關(guān)[42]。因此，褐藻膠寡糖調(diào)節(jié)腸道微生物組為將其用作功能性食品成分以對抗飲食引起的代謝紊亂開辟了新途徑。

4.3 其他作用

褐藻膠寡糖抗癌作用也有科學(xué)證據(jù)，因為它可以用作治療致命腫瘤和抵消化療副作用的營養(yǎng)成分。最近，褐藻膠寡糖已成為治療慢性肺病、囊性纖維化和生物膜感染的一種創(chuàng)新方法。

5 巖藻寡糖

作為巖藻多糖的降解產(chǎn)物，巖藻寡糖具有分子量小、水溶性和吸收性好、生物利用度高等多種巖藻多糖所不具備的優(yōu)點，克服了多糖在應(yīng)用過程中受到的種種限制，在功能食品開發(fā)、新型保健品開發(fā)等領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。

5.1 抗炎活性

Enoki等[47]基于體外實驗發(fā)現(xiàn)巖藻寡糖抑制LPS誘導(dǎo)的單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞中前列腺素E2（PGE2）、TNF-α和NO等促炎介質(zhì)的增加，進(jìn)一步促進(jìn)血紅素加氧酶-1（HO-1）的增加。HO-1是一種存在于哺乳動物中的誘導(dǎo)型蛋白酶，可被NO、重金屬、炎性細(xì)胞因子、脂質(zhì)和氧化應(yīng)激等一系列刺激上調(diào)。此外，HO-1作為血紅素降解過程中的主要限速酶和細(xì)胞保護(hù)酶，不僅可以限制血紅素的分解，還可以產(chǎn)生一系列在抗細(xì)胞損傷、凋亡和抗炎中發(fā)揮重要作用的產(chǎn)物。此外，Enoki等[48]發(fā)現(xiàn)聚合度為2～8的巖藻寡糖可以通過誘導(dǎo)HO-1表達(dá)來預(yù)防2, 4, 6-三硝基苯磺酸誘導(dǎo)的小鼠腸道炎癥，表現(xiàn)出TNF-α表達(dá)顯著降低。

5.2 益生元效應(yīng)

近年來，巖藻寡糖已經(jīng)成為了潛在的益生元。Hu等[49]基于體外實驗研究發(fā)現(xiàn)巖藻寡糖降低培養(yǎng)基pH促進(jìn)腸道有益細(xì)菌（包括乳酸桿菌和雙歧桿菌）的生長；進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)喂食2.5%（w/v）的巖藻寡糖7 d的小鼠比喂食5%（w/v）菊粉14天的小鼠顯著增加結(jié)腸中有益菌的絕對豐度。Zhang等[50]發(fā)現(xiàn)巖藻寡糖可以通過增加厚壁菌和放線菌的豐度并減少潛在的致病菌的豐度，增加短鏈脂肪酸的水平并調(diào)節(jié)腸道微生物的組成和多樣性。最近的研究表明，巖藻寡糖的益生元作用優(yōu)于其他不易消化的低聚糖，此外，有報道稱聚合度較高的巖藻寡糖表現(xiàn)出更好的益生元作用。在醫(yī)藥保健品方面，國內(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)品對抗腫瘤效果較佳，Doctor Best公司生產(chǎn)的“Best Fucoidan”具有強抗氧化/增強免疫的功能。

6 結(jié)語及展望

近年來，功能性寡糖在食品、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)保等領(lǐng)域的應(yīng)用愈加廣泛，尤其是以糖胺聚糖、海洋藻類寡糖為基礎(chǔ)的食品及藥物開發(fā)已成為重點發(fā)展方向。以褐藻膠寡糖為例：日本大正制藥株式會社將褐藻膠寡糖添加到飲料中，開發(fā)出一系列褐藻膠寡糖功能飲料，可有效抑制對膽固醇的吸收；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，現(xiàn)今，以褐藻來源的甘露醛酸二糖為前體研制出抑制輕度至中度阿爾茨海默病的新藥。但是目前功能性寡糖開發(fā)還存在一些技術(shù)瓶頸，極大地限制了糖胺聚糖、海洋寡糖的深度開發(fā)和精細(xì)化應(yīng)用，如寡糖的具體作用機制仍不明確、高效分離制備方法的缺乏等，因此未來的發(fā)展方向主要集中在從分子水平上闡明功能寡糖的作用機制、發(fā)展連續(xù)高效的制備方法上，從而推動我國生物資源的開發(fā)和寡糖資源的利用。