海藻含有一種特殊的蛋白質(zhì)稱為親糖蛋白,它對(duì)特定糖類具有親和性而與之非共價(jià)結(jié)合。親糖蛋白和細(xì)胞膜糖分子結(jié)合后會(huì)造成細(xì)胞沉降現(xiàn)象,因此是一種凝集素。親糖蛋白普遍存在于陸上動(dòng)植物及微生物中,尤其在豆科植物種子里更是豐富。親糖蛋白藉其辨識(shí)糖類的特性,在生物的防御、生長(zhǎng)、生殖、營(yíng)養(yǎng)儲(chǔ)藏及生物共生上扮演重要角色。親糖蛋白也可應(yīng)用于血球分離檢測(cè),藥物載體、免疫抗體的產(chǎn)生及抗癌藥物的醫(yī)藥用途上。
海藻含有凝集活性物質(zhì)是在一九六六年才被提出,隨后的研究發(fā)現(xiàn)海藻的親糖蛋白不但可以凝集紅血球、腫瘤細(xì)胞、淋巴球、酵母、海洋細(xì)菌及單細(xì)胞藍(lán)綠藻,也能促進(jìn)小老鼠及人體淋巴球分裂作用。一些紅藻如盾果藻、龍須菜、紅翎菜及旋花藻的親糖蛋白便具有這種作用。海藻親糖蛋白能激活淋巴細(xì)胞,因而和免疫機(jī)能有密切關(guān)聯(lián)。
隨后的研究陸續(xù)發(fā)現(xiàn)有些海藻親糖蛋白能抑制腫瘤細(xì)胞的增殖,如抑制白血病細(xì)胞株及老鼠乳癌細(xì)胞的增長(zhǎng)。又如將海藻親糖蛋白予以染色并結(jié)合在癌細(xì)胞上,便可以診斷或追蹤人體內(nèi)癌細(xì)胞的分裂及轉(zhuǎn)移情形。臺(tái)灣外將海藻親糖蛋白應(yīng)用在人體保健及醫(yī)藥方面的研發(fā),多數(shù)尚在開始的階段,不如多糖類成熟,有待積極研究開發(fā)。
可預(yù)期的是海藻親糖蛋白未來在免疫系統(tǒng)機(jī)能診斷、腫瘤形成及轉(zhuǎn)移診斷及其它臨床應(yīng)用上,具有很大潛力。惟首先應(yīng)加強(qiáng)海藻活性種類篩選,進(jìn)而分離純化親糖蛋白,并分析其生化特性及構(gòu)造,以供后續(xù)研究及擴(kuò)大未來應(yīng)用,提高其在醫(yī)藥及保健上的價(jià)值。
在海藻中具有增強(qiáng)免疫力及抗癌活性的物質(zhì),屬特殊多糖類、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、色素及低分子物質(zhì)。在傳統(tǒng)的中藥里,幾種褐藻經(jīng)烹煮之后可用來預(yù)防及治療癌癥,這種熱水抽出物主要成分是多糖類。
海藻富有食物纖維,這些纖維屬硫酸多糖或酸性多糖之類的物質(zhì),除有前述食物纖維的功能外,有些也有抗癌活性。紅藻的角叉藻聚糖是硫酸鹽化半乳糖的聚合物,此多糖類具有增強(qiáng)免疫力及抗癌的活性;角叉藻聚糖主要來自角叉藻、杉藻、麒麟菜、沙菜及銀杏藻。紫菜糖及布糊也都是具抗癌活性的硫酸化多糖類,前者來自紫菜,而后者主要是海蘿的半乳糖聚合物。
褐藻的褐藻糖是海藻的抗腫瘤及抗凝血活性成分中,研究得最多的一種化合物,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示此單糖可抗腫瘤及延長(zhǎng)小老鼠壽命;許多種褐藻,如裙帶菜及馬尾藻的褐藻聚糖,同樣能抑制腫瘤及增強(qiáng)老鼠的免疫抗體機(jī)能;褐藻酸是褐藻細(xì)胞壁的主要成分,其抗癌活性,和所含的甘露糖醛酸及古羅糖醛酸成分有關(guān)。有人認(rèn)為海藻聚糖的抗癌機(jī)轉(zhuǎn)可能和吞噬細(xì)胞及干擾素活性增強(qiáng)有關(guān),因而間接地誘發(fā)細(xì)胞蛋白質(zhì)的免疫反應(yīng)及影響淋巴細(xì)胞的活性。
食物纖維是具有多醣類結(jié)構(gòu)的大分子,是構(gòu)成海藻細(xì)胞壁的主要成分,也多分布在細(xì)胞間隙中。紅藻及褐藻含有豐富又多種的食物纖維,且大部分是水溶性。纖維的含量及結(jié)構(gòu)因海藻種類而有不同;綠藻的纖維成分和陸上植物大致相同,主要是纖維素,但紅藻中是洋菜、角叉藻聚醣及布糊,褐藻中是褐藻酸、褐藻聚醣及海帶醣。一般海藻的纖維量約為干重的30 ~ 65%,遠(yuǎn)大于豆類、五谷類、蔬菜類及水果類的平均含量。
食物纖維在人體保健上有何用途?舉動(dòng)物實(shí)驗(yàn)為例,在飼料中加入褐藻酸,可改善老鼠高血脂癥狀,并抑制血液膽固醇含量的增加;角叉藻聚醣及洋菜能與膽固醇結(jié)合,可以調(diào)控血糖量。因此,適度增加海藻纖維的攝取量可以降低血壓、血液膽固醇及血糖量,對(duì)心臟、血管的正常規(guī)律有幫助,并預(yù)防癌癥發(fā)生。此外,海藻食物纖維進(jìn)入人體胃腸后,因吸收水分而膨脹,容易造成飽足感覺,避免攝取過多食物而造成肥胖,并達(dá)到減肥保健效果。食物纖維在人體內(nèi)又能幫助消化及促進(jìn)廢物排泄,避免體內(nèi)有害細(xì)菌的生長(zhǎng),具整腸作用。
當(dāng)人體某種維他命不足或缺乏時(shí),就會(huì)引起代謝失調(diào)或疾病。海藻含有多種維他命,主要的有維他命B12、C及E、生物素及煙堿酸。人體維他命B12不足會(huì)導(dǎo)致長(zhǎng)期疼痛、貧血及疲勞,甚至精神異常;這種維他命在海藻中的含量雖然不多,但廣泛地分布在各種藻類中。
維他命C和人體敗血病、癌癥、心臟病、體重減輕等70 種以上的病癥有關(guān);許多海藻,如甘紫菜、網(wǎng)翼藻、裙帶菜及滸苔等,含有豐富的維他命C,可達(dá)3 ~ 10 毫克/克藻體干重,并不遜于許多蔬菜、水果。
維他命E和治療人體45 種以上疾病有關(guān),包括皮膚、肌肉、聽力、視力、癌癥及心臟病等問題,此種維他命能保護(hù)肝臟,避免因過度疲勞而損害;一般海藻體內(nèi)的維他命E含量約在一百微克/克藻體干重以下,但在墨角藻則高達(dá)六百微克/克藻體干重以上。維他命C及E又具抗氧化作用,可阻止不飽和脂肪酸遭受過氧化物攻擊。
煙堿酸亦廣泛存在于各種海藻中,在治療關(guān)節(jié)炎、偏頭痛及失眠上有其用途。海藻也含有生物素,有助于調(diào)整脂肪的代謝作用。有些海藻還含有維他命B1、B2、D、A及K,這些微量維他命也有其特定功能。
海水含有45 種以上的無機(jī)元素,而海藻生長(zhǎng)在海水里,每天吸收無機(jī)元素作為營(yíng)養(yǎng)成分,因此海藻會(huì)比陸上植物含有更多種及多量的天然無機(jī)元素,可以提供人體所需。
海藻的無機(jī)元素中以鈉、鉀、鐵、鈣含量最多。鐵是血紅素的成分,缺鐵是造成貧血的原因之一。鈣是形成人體骨胳及牙齒的成分,也是維持細(xì)胞膜正常功能所需;但鈣每日會(huì)有流失,因此必須補(bǔ)充,尤其孩子在成長(zhǎng)期更是需要。許多海藻如蕨藻、龍須菜、沙菜、指枝藻、團(tuán)扇藻及網(wǎng)地藻,含多量的鐵、鈣,可以從中攝取以補(bǔ)充不足。再如人體缺少碘會(huì)造成甲狀腺機(jī)能異常,而海帶含有多量的碘,可以提供所需。
有些海藻含有較多量的鎂,此元素可以舒解壓力,避免因緊張引起心臟病。海藻含有微量的銅、鋅及錳,此三微量元素在人體內(nèi)過量會(huì)造成中毒現(xiàn)象,但在肝臟中若無法維持適量,則會(huì)導(dǎo)致肝臟受損。銅也能影響鐵的吸收,而錳和血糖量及癲癇病的發(fā)生有關(guān)。人體若缺乏上述主要及微量元素時(shí),就需要適量補(bǔ)充。平日多攝取海藻就可以補(bǔ)充各種無機(jī)元素。
一些食用海藻如紫菜、掌藻、石莼及石發(fā)等有較多的蛋白質(zhì),約為藻體干重的20 ~ 39%。海藻含有二十余種人體必需的胺基酸,重要的是大部分種類都有含硫胺基酸,如?;撬帷⒓琢虬彼?、胱氨酸及其衍生物,每一百克干重藻體的含量約在41 ~ 72 毫克之間。除母奶、雞蛋及豆類含多量的?;撬嵬?,一般陸上食物蛋白質(zhì)的含硫胺基酸大都不足或缺少,攝取不足時(shí),會(huì)影響人體健康。
?;撬岷托奶?、腦化學(xué)及神經(jīng)細(xì)胞的正常調(diào)控及視力有關(guān),甲硫氨酸及胱氨酸則能螫合重金屬,其硫與氫結(jié)合成氫硫基而有去毒作用。牛磺酸又有助于脂肪的消化,抑制血液及肝臟膽固醇含量的增加,對(duì)高膽固醇患者有改善作用。紅藻的含硫胺基酸普遍較綠藻及褐藻多;紫菜、石花菜、海帶、石莼及角叉菜等含?;撬崃亢芨?,每一百克藻體干重的含量可達(dá)四百毫克;甲硫氨酸及胱氨酸則在石莼、松藻、滸苔、蜈蚣菜、紫菜、軟骨藻、環(huán)節(jié)藻、海帶及墨角藻等有較高的含量。食用這些海藻可提供人體需要的特殊胺基酸。
海藻的脂肪酸量很少,約占1 ~ 5%,但有些特殊脂肪酸對(duì)人體健康有很大的影響。海藻除含有少量動(dòng)物及高等植物常見的棕櫚酸、肉豆蔻酸、月桂酸及硬酯酸等飽和脂肪酸外,大部分為不飽和脂肪酸,如海帶、羊棲菜及裙帶菜含有油酸、亞麻油酸及次亞麻油酸。后兩者是人體必需的不飽和脂肪酸。
一般而言,紅藻比綠藻及褐藻含較多的高度不飽和脂肪酸,尤以20 碳5烯脂肪酸(EPA)較為多見。根據(jù)分析,紫菜、海帶、翅藻及其它海藻含有較多的 EPA,這種脂肪酸通常在深海魚類的魚油中含量較多,除可幫助降血壓、心跳及紓解壓力外,也可以抑制血液膽固醇含量上升及血小板凝集,防止血栓形成及心肌梗塞,對(duì)循環(huán)系統(tǒng)疾病有預(yù)防作用。