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華南理工大學(xué)食品與生物工程學(xué)院 劉學(xué)銘 梁世中

    小球藻含豐富的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、多糖、食用纖維、維生素、微量元素和活性代謝產(chǎn)物，具有防治消化性潰瘍、抗腫瘤、增強(qiáng)免疫、抗輻射、抗病原微生物、防治貧血、降血脂和抗動(dòng)脈粥樣硬化等保健和藥理作用。
    綠藻門小球藻屬Chlorella Beij.為普生性單細(xì)胞綠藻，種類繁多。小球藻能適應(yīng)于不同的生長(zhǎng)環(huán)境，在人工培養(yǎng)基中生長(zhǎng)良好，除能利用光能自養(yǎng)外，還可以利用有機(jī)碳源進(jìn)行異養(yǎng)生長(zhǎng)。小球藻含豐富的蛋白質(zhì)、多糖、脂質(zhì)、葉綠素、維生素、微量元素和一些生物活性代謝產(chǎn)物。
    自1962年日本學(xué)者Yamagishi報(bào)道小球藻對(duì)胃潰瘍有治療作用以來，人們對(duì)小球藻的藥理作用進(jìn)行了廣泛的研究，發(fā)現(xiàn)小球藻具有防治消化性潰瘍、抗腫瘤、增強(qiáng)免疫、抗輻射、抗病原微生物、防治貧血、降血脂和抗動(dòng)脈粥樣硬化等藥理作用，在日本已經(jīng)用于臨床作為輔助治療藥物［1］?，F(xiàn)將小球藻的保健和藥理作用研究狀況作一綜述。
    1.防治消化性潰瘍
    小球藻對(duì)消化性潰瘍的作用在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)已得到證實(shí)［2］。經(jīng)口給予實(shí)驗(yàn)鼠普通小球藻干粉，對(duì)水浸應(yīng)激反應(yīng)誘導(dǎo)和半胱胺誘導(dǎo)的消化性潰瘍模型有明顯的預(yù)防作用，能增強(qiáng)防潰瘍形成的保護(hù)因素。作用
機(jī)制可能是通過“免疫-腦-腸”軸阻止?jié)冃纬珊屯ㄟ^自身特點(diǎn)保護(hù)胃黏膜。
    2.抗腫瘤
    小球藻抗腫瘤的機(jī)制有：(1)抑制致癌物的誘變性和基因毒性；(2)使多形核細(xì)胞(PMN)增生，與宿主或受體一起作用；(3)通過抗原專一性免疫，使T細(xì)胞增殖和活化等。Nomoto等［3］研究了從普通小球藻S-50抽提的水溶物質(zhì)PCM-4對(duì)移植鼠腫瘤的抗腫瘤活性。經(jīng)口和腹腔給予PCM-4后，S180和Meth A的生長(zhǎng)以及腹水肝癌AH44、AH41C的生長(zhǎng)均受到抑制。體外實(shí)驗(yàn)表明，PCM-4的抗腫瘤作用是從宿主調(diào)節(jié)反應(yīng)系統(tǒng)引出的。Konishi等［4］給接種了Meth A腫瘤細(xì)胞的BALB/c小鼠腹腔注射普通小球藻熱水抽提物(CVE)后，小鼠的生存時(shí)間顯著延長(zhǎng)。用正常受體的Winn型檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)給予CVE后24h腹腔滲出液細(xì)胞(PEC)含大量多形核細(xì)胞(PMN)，具有抗腫瘤作用。他們發(fā)現(xiàn)CVE誘導(dǎo)的抗腫瘤作用是由PMN與宿主或受體一起作用而表達(dá)的。
    經(jīng)口給予帶Meth A瘤的BALB/c小鼠或CDF1小鼠普通小球藻或其丙酮提取物，Meth A腫瘤生長(zhǎng)也受到顯著抑制。這種抑制是通過抗原專一性方式發(fā)生的［5］。
    Tanaka等［6］經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)普通小球藻CK22藻株的一種糖蛋白提取物CVS，對(duì)小鼠實(shí)驗(yàn)和自發(fā)腫瘤轉(zhuǎn)移有顯著的抑制作用。CVS的這種對(duì)腫瘤轉(zhuǎn)移的抑制作用在腫瘤內(nèi)給藥再加皮下注射可得到加強(qiáng)。CVS的抗腫瘤活性在抗原專一性T細(xì)胞調(diào)節(jié)的免疫中反應(yīng)出來。CD4和CD8T淋巴細(xì)胞均有抗腫瘤作用。在腫瘤再次發(fā)生時(shí)注射CVS，CD4陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)量在淋巴結(jié)中明顯增加。因此，CVS誘導(dǎo)了帶瘤鼠周圍淋巴結(jié)中T細(xì)胞的活性。CVS通過淋巴器官中T細(xì)胞活化和向腫瘤部位補(bǔ)充T細(xì)胞來增強(qiáng)抗轉(zhuǎn)移免疫性。手術(shù)前使用CVS可能防止轉(zhuǎn)移或阻止腫瘤進(jìn)一步惡化。
    從普通小球藻培養(yǎng)基中純化了一種具有抗腫瘤活性的物質(zhì)(ARS2)，質(zhì)譜分析發(fā)現(xiàn)是一種糖蛋白，相對(duì)分子量63000，含66.9％糖(主要是D-半乳糖)、35.2％蛋白質(zhì)；糖部分有-β-1、6-D-半乳吡喃糖支架；蛋白質(zhì)N端的15個(gè)氨基酸序列是抗腫瘤活性所必要的［7］。
    流行病學(xué)研究表明，黃、綠蔬菜對(duì)人類免受癌癥有保護(hù)作用。Negishi報(bào)道［8］，從普通小球藻制備的葉綠素抑制了沙門氏菌中3-羥氨基、1-甲基、5H-吡啶吲哚的誘變性，還抑制果蠅中4-硝基喹啉、1-氧化物(4-nitroquinoline1-oxide，4NQO)的基因毒性。
    3.增強(qiáng)免疫
    Hasegawa 等［9］報(bào)道經(jīng)口給予小鼠CVE(20 毫克/ 鼠，連續(xù)10天)，可加強(qiáng)鼠對(duì)腹腔注射李斯特菌單細(xì)胞基因感染的抵抗力。給予CVE 的小鼠腹腔或脾臟中的細(xì)菌數(shù)量顯著低于對(duì)照組。研究了小球藻對(duì)患鼠艾滋病小鼠免疫功能的影響。［10、11］通過感染鼠白血病病毒LP-BM5 可使鼠患艾滋病，這種鼠對(duì)感染了李斯特菌單細(xì)胞基因的細(xì)菌清除能力下降。給予CVE 可恢復(fù)小鼠清除李斯特菌單細(xì)胞基因能力，促進(jìn)對(duì)該基因的免疫反應(yīng)，增加感染部位CD4+、CD8- 和CD4、CD8+αβT 細(xì)胞數(shù)量。為了進(jìn)一步探討CVE 加強(qiáng)細(xì)胞調(diào)節(jié)的免疫機(jī)制，研究了對(duì)正常小鼠和單細(xì)胞基因感染后經(jīng)口給予CVE 的mRNA 表達(dá)細(xì)胞因子的情況；提示CVE 主要通過激活巨噬細(xì)胞產(chǎn)生IL-12 和加強(qiáng)宿主對(duì)李斯特菌感染的抵抗力來增強(qiáng)對(duì)李斯特菌的免疫反應(yīng)。表明小球藻可能對(duì)治療逆轉(zhuǎn)錄病毒誘發(fā)的免疫缺陷病人的伴發(fā)感染有效。
    Konishi等［12］檢測(cè)了CVS對(duì)5-氟尿嘧啶(5-FU)誘導(dǎo)的骨髓抑制和抗感染能力的影響。皮下給予CVS可顯著減少不帶瘤鼠給予高劑量5-FU的死亡率，增加5-FU的LD50。CVS能加速5-FU誘導(dǎo)的骨髓抑制的恢復(fù)。帶瘤鼠在5-FU治療期間給予CVS，延長(zhǎng)了小鼠的存活期，且不影響5-FU的抗腫瘤作用。此外，CVS本身也有抗腫瘤作用。這些結(jié)果表明CVS可減輕癌癥化療的副反應(yīng)，且不影響化療藥物的抗腫瘤作用。
    Hasegawa發(fā)現(xiàn)CVE可以減輕Cy引起的骨髓抑制，增強(qiáng)對(duì)細(xì)菌感染的抵抗力［13］；進(jìn)一步研究了CVE經(jīng)過提純的成分CVE-A對(duì)Cy處理鼠白細(xì)胞數(shù)的恢復(fù)和對(duì)抵抗細(xì)菌感染力的增強(qiáng)作用［14］。Cy處理后第
4天，鼠對(duì)腹腔感染大腸桿菌高度敏感，給予CVE-A增強(qiáng)了其對(duì)大腸桿菌感染的抵抗力。這表明CVE-A可用作白細(xì)胞減少患者對(duì)感染的非專一性抵抗力的有效刺激物。
    4.抗病原微生物
　　Ibusuki等［15］研究了CVE對(duì)小鼠宿主調(diào)節(jié)的抗巨細(xì)胞病毒感染的作用。在感染病毒前3天和前1天給予小鼠10毫克CVE，小鼠可在致死性感染中存活下來。CVE的保護(hù)作用表現(xiàn)在給予了CVE的小鼠目標(biāo)器官中感染病毒的復(fù)制減少，使目標(biāo)器官免受巨細(xì)胞病毒感染引起的組織病理學(xué)損害，使血清干擾素水平和2′、5′-寡腺苷酸(2-5A) 合成酶活性升高，脾臟中NK活性顯著增強(qiáng)(通?？杀恢滤佬跃藜?xì)胞病毒感染破壞)。由于沒有觀察到CVE對(duì)巨細(xì)胞病毒的殺病毒和穩(wěn)定病毒活性，因此CVE誘導(dǎo)的對(duì)鼠巨細(xì)胞病毒的抵抗力應(yīng)是通過宿主調(diào)節(jié)的。
    腹腔、靜脈或皮下給予從普通小球藻水提物中滲析提純的一種水溶性、高分子量物質(zhì)(CVE-A)，增強(qiáng)了腹腔接種大腸桿菌小鼠的抵抗力，劑量大于0.2毫克/公斤體重；在感染前1天、4天或7天給予，可增強(qiáng)對(duì)脾臟中細(xì)菌的清除。這可能是由于經(jīng)CVE-A處理后加快過氯化物產(chǎn)生和多形核細(xì)胞的化學(xué)激活作用［16］。
    5.防治缺鐵性貧血
    Sonada發(fā)現(xiàn)小球藻抽提物對(duì)妊娠貧血有治療作用。Matsuura等［17］進(jìn)行了系統(tǒng)的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)一定劑量的小球藻可以治療缺鐵性貧血。
    6.抗高脂血癥和動(dòng)脈粥樣硬化
    Sano等［18］用日本白兔研究了普通小球藻干粉(CVP)的抗高脂血癥和抗動(dòng)脈粥樣硬化活性。給予大鼠10周高膽固醇飼料，可顯著提高血漿總膽固醇和β-膽固醇水平，造成主動(dòng)脈的粥樣硬化損害。降血脂藥安妥明作為陽(yáng)性對(duì)照，無(wú)論對(duì)血脂水平升高還是對(duì)主動(dòng)脈的粥樣硬化損害都無(wú)任何作用。
    7.抗輻射
　　Si n g h等［1 9］發(fā)現(xiàn)小鼠接受亞致死劑量γ射線前后經(jīng)口給予CVE-25，增加了內(nèi)源性脾克隆形成單位(endogenous spleen colonyformingunits,E-CFU)。這種放射保護(hù)的幅度與劑量和給藥時(shí)間有關(guān)，獲得最佳的E-CFU的給藥方式是照射前或照射后立即給予0.5g/kg體重。給予小球藻后脾臟重量和骨髓細(xì)胞明顯恢復(fù)，并提高了小鼠接受γ射線的LD50水平(給予小球藻后的LD50為9.0Gy，對(duì)照組為7.8Gy)。微核試驗(yàn)研究表明，CVE-25對(duì)整體照射鼠有調(diào)節(jié)γ射線誘導(dǎo)的染色體損害的作用。在急性或慢性預(yù)處理中都觀察到顯著的放射保護(hù)作用，但劑量需大于400mg/kg體重。照射后0.4h內(nèi)給予CVE-25也有顯著的放射
保護(hù)作用。
    8.其他作用
    Villar等［20］發(fā)現(xiàn)小球藻水提物可以緩解乙酰膽堿、氯化鈣和氯化鋇引起的十二指腸痙攣和去甲腎上腺素引起的輸精管痙攣。他們?cè)噲D進(jìn)一步分離出起作用的活性成分。
    小球藻富含維生素K，可抑制新雙香豆素的抗凝作用。
    在檢測(cè)海洋微藻Chlorella stigmato-phora(Butcher)的水提物對(duì)自發(fā)運(yùn)動(dòng)反應(yīng)、直腸溫度、運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)、苯丙胺誘導(dǎo)的運(yùn)動(dòng)過強(qiáng)、肌肉松弛僵住癥、條件回避反應(yīng)(conditioned avoidance responses)、
oxotremorine誘導(dǎo)的膽堿能綜合征、五甲烯四氮唑誘導(dǎo)的驚厥時(shí)，發(fā)現(xiàn)它有抗多巴胺能型活性［21］。另?yè)?jù)報(bào)道，給患高血壓大鼠靜脈注射小球藻糖蛋白(10μg/kg體重)可降低血壓。
    在日本，小球藻作為保健食品已有30多年的歷史，有片劑、顆粒劑和飲料等，有70多家公司的小球藻保健品在日本健康營(yíng)養(yǎng)協(xié)會(huì)(日本保健聯(lián)合會(huì))注冊(cè)，1996年日本小球藻保健食品的年銷售額約為600億日元。在臨床上已用于多種疾病，如創(chuàng)傷、便秘、白細(xì)胞減少、高血壓、糖尿病、嬰兒營(yíng)養(yǎng)不良、神經(jīng)官能癥、動(dòng)脈粥樣硬化和高膽固醇血癥以及腫瘤等的輔助治療［21］。在我國(guó)，20世紀(jì)50年代曾有養(yǎng)殖小球藻的歷史，但由于94 多種原因并沒有形成產(chǎn)業(yè)化。目前在我國(guó)又有多家研究機(jī)構(gòu)對(duì)小球藻的生理生化、基因遺傳、藻種篩選、培養(yǎng)條件和工藝、大規(guī)模培養(yǎng)以及反應(yīng)器等許多方面進(jìn)行研究。因此，了解小球藻的營(yíng)養(yǎng)保健和藥理作用，對(duì)開發(fā)新的生物資源并使之形成產(chǎn)業(yè)化規(guī)模，具有重要作用。

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（責(zé)任編輯：秋彤）