海藻的辐射防护机制研究

1.海藻多糖抗辐射直接保护机体

常见的辐射是电离辐射，指能够直接地使物质电离或通过某些次级辐射使物质电离而产生带电粒子的辐射。电离辐射可以分为电磁辐射与粒子辐射两大类。电磁辐射为一种波动的能量，它包括X射线、γ射线、紫外光、可见光与微波等。粒子辐射由一些组成物质的基本粒子产生，这些粒子具有运动能量与静止质量，通过消耗自己的动能把能量传递给其他物质，主要的粒子射线包括α射线，β射线，质子、中子、负π介子与重带电离子产生的射线等。

褐藻酸钠能够降低某些放射性元素在体内吸收量。例如，褐藻酸钠具有阻止90Sr在动物肠道吸收并且能够使其很快排出体外的特殊功能。褐藻酸钠还可以和放射性锶在胃肠道内形成一种不溶性的褐藻酸锶凝胶，使人体避免对放射性锶的吸收，从而避免其对机体的毒害。褐藻酸钠在对放射性锶吸附过程中，不影响人体对钠、钾、钙的吸收。褐藻酸钠亦能够促进放射性元素226Ra、140Ba等从体内排出。

褐藻胶中含有的L-古罗糖醛酸与L-甘露糖醛酸，对89Sr与90Sr有较强的吸附作用，可以阻止70%～80%的放射性锶被人体吸收。实验表明海南产的数种马尾藻的褐藻胶对大鼠85Sr阻吸效果优于海带褐藻胶，尤其以裂叶马尾藻的阻吸效果最明显。大叶藻多糖与紫菜多糖亦能够对抗60Co射线的辐射。

用螺旋藻处理被60Co的γ射线照射过的小鼠，结果显示，中、高剂量螺旋藻可以提高亚急性辐照小鼠外周白细胞数，并对亚慢性辐照所诱发的小鼠体细胞与生殖细胞染色体损伤均有缓解作用。螺旋藻多糖可以加快γ射线照射小鼠造血功能的恢复，对白细胞也具有防护与促进恢复功能，并可以增加受致死剂量照射小鼠的存活率。

海藻中的多糖对细胞辐射损伤具有缓解作用。它们抗辐射作用的机制可能与以下几个方面有关：首先，多糖为细胞膜的重要组分，海藻多糖可抵御射线对细胞膜的损伤；其次，巨噬细胞膜上含有多糖受体，海藻多糖与之结合，活化膜上相关分子，启动信号转导途径，从而增强巨噬细胞的活性和功能；再次，多糖也具有一定的清除自由基的功能，可降低辐射所致的继发性氧化损伤；此外，海藻多糖的防辐射作用也可能和淋巴细胞凋亡密切相关。

2.抗氧化与清除自由基实现辐射防护(www.xing528.com)

辐射可以使水发生辐解反应产生自由基，自由基造成损伤的主要表现是氧化。最近的研究发现多种海藻提取物具有抗氧化的功能。海藻提取物抗氧化的机制主要有抑制自由基的产生，直接对抗自由基对组织与细胞的损伤作用，直接去除自由基，促进机体抗氧化系统的功能，从多个环节预防自由基对机体的损伤。

多管藻提取物可以提高机体的抗氧化能力，作用机制与其所含酚类化合物的结构特点有关。酚类物质化学性质活泼，能有效地和强氧化剂反应，防止细胞膜与线粒体膜中的不饱和脂肪酸被氧化，从而保持膜的完整性与功能。

从红藻门凹顶藻提取的萜类化合物可以提高乙醇暴露大鼠体内的抗氧化酶活性，减少超微结构的病理损伤，对由乙醇引起的氧化损伤具有一定的保护效果。这可能和萜类化合物化学结构中含有丰富的烯键、易于发生加成反应、具有较强的还原性有关。

海藻多酚是由海藻合成的、用于抵御植食者的一类化学防御物质，是海藻体内最普遍存在的次生代谢物质。多酚是一种自由基清除剂、强抗氧化剂。它的抗氧化机制较复杂，一般认为酚羟基的解离、清除自由基、络合有催化作用的金属离子、吸收紫外光是主要因素。从昆布中提取的褐藻多酚的清除自由基能力、抗氧化活性比儿茶素、白藜芦醇、维生素C与维生素E更强，能有效清除DPPH自由基和·。马尾藻属的褐藻多酚与昆布褐藻多酚一样具有很好的抗氧化活性，甚至更强。马尾藻属海黍子中相对分子质量较大的褐藻多酚能清除·OH、DPPH自由基，降低烷基自由基引发的亚油酸氧化。褐藻多酚能有效降低中波紫外线引起的氧化压力，阻止紫外线引起的皮肤炎症以及细胞增殖，保护电离辐射造成的细胞损伤并对DNA有修复作用。另外，近来有实验表明从红藻中分离得到的溴代多酚清除DPPH自由基的能力比二丁羟基甲苯高10倍。

从褐藻铁钉菜（Ishige okamurae）中分离得到了一系列褐藻多酚，对·OH、DPPH自由基、烷基自由基等与超氧化物均有显著的清除作用。其中，二根皮羟基卡美洛清除烷基自由基和DPPH自由基的效果明显优于常用的维生素C等抗氧化剂。从多种红藻中得到质体醌类化合物具有显著的清除DPPH自由基的功能，同时具有抑制过氧亚硝基阴离子（ONOO-）产生的潜能。从南极冰藻（Berkeleya rutilans）H-15中得到的活性物质H-15-P-5具有清除DPPH自由基的活性。从坛紫菜中分离得到的藻胆蛋白能够在一定浓度范围内增强血液中CAT与SOD的活性，并减少脂质过氧化物的含量，且具有较好的清除·OH与·的活性，可见坛紫菜藻胆蛋白能够以多种途径发挥抗氧化功能，减少组织细胞的损伤。

对海藻抗辐射活性物质的研究还处在初级阶段，目前对于在研究中如何选择合适的海藻种类，以及寻找具有显著抗辐射功能尤其是抗空间辐射的次生代谢产物的某些关键性技术尚在探索当中，有待完善。已有的研究表明，海藻中确实存在着具有抗辐射作用的活性物质，且资源丰富，应用前景广阔，是海洋药物研究中不容忽视的重要领域。