從1985年發(fā)明并投產(chǎn)我國(guó)首例現(xiàn)代海洋新藥——藻酸雙酯鈉至今，管華詩與其團(tuán)隊(duì)依據(jù)海洋寡糖的研究，已經(jīng)開發(fā)了4種上市海洋新藥，分別作用于抗病毒、抗心血管病等領(lǐng)域，還有4種一類海洋新藥正處于不同臨床階段。除了對(duì)海洋藥物產(chǎn)業(yè)的貢獻(xiàn)，結(jié)構(gòu)和功能獨(dú)特的海洋寡糖在其他領(lǐng)域還具備廣闊的開發(fā)空間。“隨著研究的不斷深入和糖庫化合物數(shù)量的不斷增加，會(huì)不斷發(fā)現(xiàn)新的功能和用途。其應(yīng)用潛能會(huì)體現(xiàn)在與人類生活相關(guān)的各個(gè)方面。”
海洋特征寡糖的制備技術(shù)與應(yīng)用開發(fā)為我國(guó)海洋制藥業(yè)的興起與發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)
■ 將新聞進(jìn)行到底
2010年1月11日召開的2009年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上，中國(guó)海洋大學(xué)申報(bào)的“海洋特征寡糖的制備技術(shù)（糖庫構(gòu)建）與應(yīng)用開發(fā)”，獲得2009年度國(guó)家技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)。
能夠成為僅有的兩個(gè)一等獎(jiǎng)之一，相關(guān)專家的評(píng)價(jià)是“為我國(guó)海洋制藥業(yè)的興起與發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)”，這都足以說明這項(xiàng)技術(shù)的重要之處。但相信眾多讀者和筆者一樣，初看到“海洋特征寡糖”時(shí)，會(huì)覺得其非常陌生，這種“糖”是什么？甜嗎？它究竟有何過人之處？
什么是海洋特征寡糖？
根據(jù)分子的構(gòu)成，糖可以分為單糖、寡糖、多糖、結(jié)合糖和衍生糖。寡糖是由2—20個(gè)單糖分子構(gòu)成，其中以蔗糖與麥芽糖為代表的雙糖最為普遍。寡糖可溶于水，多數(shù)有甜味。
“寡糖和我們平常吃的、用的糖不一樣，其用途很廣泛。”中國(guó)海洋大學(xué)醫(yī)藥學(xué)院于廣利教授介紹說，“寡糖”不是傳統(tǒng)意義上作為能量物質(zhì)和結(jié)構(gòu)物質(zhì)的糖，而是短的小分子糖鏈，具有信息傳導(dǎo)功能。海洋寡糖，大海賜予人類的禮物，結(jié)構(gòu)特殊，生物學(xué)活性廣泛，和人類健康、重大疾病的發(fā)生發(fā)展關(guān)系密切。
寡糖可以從大蒜、洋蔥、蘆筍、豆類、蜂蜜等天然食物萃取，也可以利用生化科技通過雙糖合成。但海藻中的寡糖含量更加豐富，海藻中有30%—60%的寡糖含量。“海洋特征寡糖主要通過化學(xué)和生物酶法降解從海洋動(dòng)物多糖、藻類多糖和微生物多糖中獲得。”
國(guó)際上關(guān)于海藻寡糖的研究始于上世紀(jì)50年代中后期，我國(guó)稍晚，從上世紀(jì)80年代初開始做此類研究。早期海洋寡糖的制備主要是為了其結(jié)構(gòu)分析，而目前則是用于構(gòu)效關(guān)系的研究，開發(fā)海洋糖類藥物及其功能制品。
海洋特征寡糖的特性
與陸地來源的寡糖相比，海洋寡糖具有結(jié)構(gòu)特殊和生物學(xué)活性廣泛的特點(diǎn)。從海洋多糖中制備的海洋寡糖結(jié)構(gòu)特殊性，不僅體現(xiàn)在單糖的種類上，尤其體現(xiàn)在其聚陰離子或者聚陽離子電解質(zhì)特性上。
據(jù)了解，海洋中褐藻膠寡糖及其衍生物具有抗心腦血管疾病、抗老年癡呆的作用等；卡拉膠寡糖及其衍生物具有抗病毒、抗腫瘤活性等特點(diǎn)；甲殼胺寡糖及其衍生物具有抗動(dòng)脈粥樣硬化、提高機(jī)體免疫等活性等；瓊膠寡糖則具有抗氧化和抗糖尿病活性等。
“有些陸生植物寡糖也有免疫活性和降血糖活性，但資源沒有海洋豐富。”于廣利說。
海洋特征寡糖的應(yīng)用
由海洋藥物學(xué)家管華詩院士帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)在海洋特征寡糖關(guān)鍵制備技術(shù)與方法及海洋藥物開發(fā)方面，取得了眾多重要突破。其中一條就是構(gòu)建了國(guó)內(nèi)外第一個(gè)海洋糖庫，糖庫中已有了300多個(gè)海洋寡糖的化合物。
于廣利表示：“海洋糖庫主要是收集并構(gòu)建海洋來源的各種多糖、寡糖及其衍生物的化學(xué)結(jié)構(gòu)信息，這些化合物不僅用于糖生物學(xué)的基礎(chǔ)研究，也為糖藥物的開發(fā)提供物質(zhì)和信息基礎(chǔ)。”
該團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)了特征寡糖的某些構(gòu)效關(guān)系規(guī)律，建立了寡糖的定向分子修飾技術(shù)，此技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于海洋抗凝血藥物-PSS,降血脂藥物-甘糖酯以及抗動(dòng)脈粥樣硬化藥物-916等中。
從1985年發(fā)明并投產(chǎn)我國(guó)首例現(xiàn)代海洋新藥——藻酸雙酯鈉（PSS）至今，管華詩與其團(tuán)隊(duì)依據(jù)海洋寡糖的研究，已經(jīng)開發(fā)了4種上市海洋新藥，分別作用于抗病毒、抗心血管病等領(lǐng)域，還有4種一類海洋新藥正處于不同臨床階段。
據(jù)透露，團(tuán)隊(duì)研發(fā)的一種抗老年癡呆的海洋新藥，在國(guó)內(nèi)做完一期臨床試驗(yàn)后，去年對(duì)美國(guó)一家公司成功實(shí)現(xiàn)技術(shù)轉(zhuǎn)讓，這是我國(guó)轉(zhuǎn)讓到國(guó)際上的第一個(gè)海洋藥物，8100萬美元的轉(zhuǎn)讓費(fèi)也創(chuàng)下了我國(guó)藥物轉(zhuǎn)讓的最高紀(jì)錄。
海洋特征寡糖的無限潛力
除了對(duì)海洋藥物產(chǎn)業(yè)的貢獻(xiàn)，結(jié)構(gòu)和功能獨(dú)特的海洋寡糖在其它領(lǐng)域還具備廣闊的開發(fā)空間，用管華詩的話說，“還會(huì)有大用”。“隨著研究的不斷深入和糖庫化合物數(shù)量的不斷增加，會(huì)不斷發(fā)現(xiàn)新的功能和用途。其應(yīng)用潛能會(huì)體現(xiàn)在與人類生活相關(guān)的各個(gè)方面。”于廣利補(bǔ)充道。
除醫(yī)藥外，海洋特征寡糖還可應(yīng)用于食品、化妝品、軍工及農(nóng)業(yè)等行業(yè)。
在食品領(lǐng)域，進(jìn)入21世紀(jì)，人口與健康問題面臨新的挑戰(zhàn)，我國(guó)人口基數(shù)大，營(yíng)養(yǎng)缺乏與營(yíng)養(yǎng)失衡問題；步入老齡化社會(huì)，老年保健與老年病問題日益嚴(yán)重，這些問題為研究克服亞健康、滿足特殊群體（老年、嬰幼兒）的功能食品研發(fā)提供了強(qiáng)勁需求。如全球寡糖功能食品市場(chǎng)每年超過400億美元。
在日用化工，海洋寡糖在保水、保濕、洗發(fā)、護(hù)發(fā)、殺菌消毒，以及抗菌、活化細(xì)胞、抗氧化、抗衰老和防曬等產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用中需求量很大。
在農(nóng)業(yè)方面，寡糖不僅在無公害肥料、作物抗逆和綠色農(nóng)藥開發(fā)中有需求，而且作為植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、飼料餌料添加劑、種子處理劑以及果蔬、水產(chǎn)品保鮮劑等具有需求，還在獸藥、水產(chǎn)動(dòng)物藥和替代抗生素方面具有強(qiáng)勁的市場(chǎng)需求。如2007年寡糖飼料額度在市場(chǎng)超過170億美元，且每年以10％的速度增長(zhǎng)。
在軍工領(lǐng)域，寡糖在防輻射、止血、耐低溫和防凍食品以及解毒食品等方面具有特殊用途。
值得一提的是，海洋特征寡糖的應(yīng)用還延長(zhǎng)了海水養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)鏈。目前，這條產(chǎn)業(yè)鏈主要包括各種海藻（海帶，裙帶菜，江蘺，紫菜，麒麟菜等）養(yǎng)殖和蝦、蟹的養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)，將來會(huì)擴(kuò)展到海參和魚類養(yǎng)殖業(yè)等養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)。
低聚糖的保健作用
低聚糖作為一種食物配料被廣泛應(yīng)用于乳制品、乳酸菌飲料、雙歧桿菌酸奶、谷物食品和保健食品中，尤其是應(yīng)用于嬰幼兒和老年人的食品中，主要原因就是低聚糖有以下主要功效。
1. 改善人體內(nèi)微生態(tài)環(huán)境，有利于雙歧桿菌和其他有益菌的增殖，經(jīng)代謝產(chǎn)生有機(jī)酸使腸內(nèi)pH值降低，抑制腸內(nèi)沙門氏菌和腐敗菌的生長(zhǎng)，調(diào)節(jié)胃腸功能，抑制腸內(nèi)腐敗物質(zhì)，改變大便性狀，防治便秘，并增加維生素合成，提高人體免疫功能。
2. 低聚糖類似水溶性植物纖維，能改善血脂代謝，降低血液中膽固醇和甘油三酯的含量。
3. 低聚糖屬非胰島素所依賴，不會(huì)使血糖升高，適合于高血糖人群和糖尿病人食用。
4. 由于難被唾液酶和小腸消化酶水解，發(fā)熱量很低，很少轉(zhuǎn)化為脂肪。
5. 不被齲齒菌形成基質(zhì)，也沒有凝結(jié)菌體作用，可防齲齒。
另外，在保健食品系列中，也有單獨(dú)以低聚糖為原料而制成的口服液，直接用來調(diào)節(jié)腸道菌群、潤(rùn)腸通便、調(diào)節(jié)血脂、調(diào)節(jié)免疫等。
黃酒含較多功能性低聚糖
黃酒是世界上三大最古老的酒種之一，黃酒中含豐富的蛋白質(zhì)，每升紹興加飯酒的蛋白質(zhì)為16g，是啤酒的4倍。黃酒中的蛋白質(zhì)經(jīng)微生物酶的降解，絕大部分以肽和氨基酸的形式存在，極易為人體吸收利用。
值得一提的是，黃酒中含有較多的功能性低聚糖，僅已檢測(cè)的異麥芽糖、潘糖、異麥芽三糖三種異麥芽低聚糖，每1L紹興加飯酒就高達(dá)6g。異麥芽低聚糖，具有顯著的雙歧桿菌增殖功能，能改善腸道的微生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)維生素B1、維生素B2、維生素B5等B族維生素的合成和Ca、Mg、Fe等礦物質(zhì)的吸收，提高機(jī)體新陳代謝水平，提高免疫力和抗病力，能分解腸內(nèi)毒素及致癌物質(zhì)，預(yù)防各種慢性病及癌癥，降低血清中膽固醇及血脂水平。因此，異麥芽低聚糖被稱為21世紀(jì)的新型生物糖源。
自然界中只有少數(shù)食品中含有天然的功能性低聚糖，目前已面市的功能性低聚糖大部分是由淀粉原料經(jīng)生物技術(shù)即微生物酶合成的。黃酒中的功能性低聚糖就是在釀造過程中微生物酶的作用下產(chǎn)生的，黃酒中功能性低聚糖是葡萄酒、啤酒無法比擬的。有關(guān)研究表明，每天只需要攝入幾克功能性低聚糖，就能起到顯著的雙歧桿菌增殖效果。因此，每天喝適量黃酒，能起到很好的保健作用。
編輯：系統(tǒng)管理員
責(zé)任編輯：系統(tǒng)管理員
