小分子褐藻糖胶研究进展及应用

在古代，国内及日本就有利用海藻作为食疗的证据，古医典包含本草纲目及本草拾遗也有运用海藻治疗各种疾病的记载。海藻中的活性物质，经过现代科学实证后，发现具有不同药理作用及临床用途，其中褐藻糖胶 (Fucoidan) 是褐藻的抗肿瘤、调节免疫及改善慢性病活性成分中，被研究最多的一种。中华海洋生技股份有限公司多年来致力于小分子褐藻糖胶的研究、发展、推广和应用，是台湾唯一生产制造小分子褐藻糖胶提取技术的企业，核心技术居于领先水平。

小分子褐藻糖胶概述

褐藻糖胶自1913年，瑞典Uppsala大学的Kylin教授在研究日本冲绳居民之低罹癌率时，从褐藻表面黏滑成分发现，是褐藻含有的特有成分。褐藻糖胶也叫岩藻多糖，存在于昆布、海带、裙带菜、马尾藻等褐藻表面含量稀珍的黏多糖。从化学上来说，褐藻糖胶是一种含有硫酸基并以岩藻糖 (Fucose) 为单元所聚合而成的杂聚多糖类 (Sulfated polysaccharide)。

褐藻糖胶平均分子量约为20,000 Dalton (Da)。主要的有效成分为α-L-岩藻糖-4-硫酸酯，经过特殊处理后，可将其分子量降低至1000 Da以下，甚至降低成500 Da的小分子褐藻糖胶，如中华海洋生技股份有限公司所生产萃取，可大幅提升生物活性达40%以上，不仅更有利吸收，还成功解决褐藻糖胶最常见的重金属残留和藻腥味等问题。除此之外，已证实小分子褐藻糖胶具有抑制癌细胞周遭血管新生、诱导癌细胞凋亡及降低化疗副作用与癌症恶病质等重要研发成果，使得小分子褐藻糖胶倍受国际嘱目。小分子褐藻糖胶在褐藻中的萃取含量虽然不高，但突出的生理活性已引起全球重视，也陆续发表于牛津医学癌症期刊-Carcinogenesis、Oncotarget及Marine Drugs等国际知名癌症肿瘤医学期刊，成果显赫，领先全球。

褐藻糖胶的药理作用

免疫调节作用

1982年，Sugawara在国际知名科学期刊Cellular Immunology上发表褐藻糖胶可大幅提升细胞免疫力的研究成果，引起国际关注。另外，台湾黄培安博士表示褐藻糖胶具有抗氧化力，且可刺激HB4C5免疫细胞增生及抗体分泌的作用，可增加J774.1巨噬细胞增生及吞噬活性，并于2010年将研究成果发表于Journal of Marine Science and Technology。

抗肿瘤作用

小分子褐藻糖胶对抗肿瘤细胞的作用，大致可透过以下五种方式实现：

1.断粮：透过抑制肿瘤周围的血管生成作用，切断肿瘤细胞营养供给的通道，进而抑制肿瘤细胞生長。2015年周志中教授于Marine Drugs表明，小分子褐藻糖胶可以抑制缺氧上皮细胞的血管新生，也是首篇研究表明小分子褐藻糖胶能抑制缺氧所诱发的自由基产生、HIF-1α蛋白累积和转录活性和下游VEGF基因的表现。

2.诱亡：诱导肿瘤细胞启动细胞凋亡，促使癌细胞死亡。台湾阳明大学许先业教授于2017年Scientific Reports表示，小分子褐藻糖胶能藉由活化PERK-ATF4-CHOP讯号传递路径诱发细胞内质网压力，抑制肿瘤细胞的活性，进一步产生细胞凋亡和阻止肺癌细胞的增生。

3.增敏：在放疗时合并使用，可以增强放射线对肿瘤细胞的杀伤效应，增加肿瘤细胞被杀死的机率。台湾卫生研究院分子与基因医学研究所喻秋华副所长发现，放射线照射斑马鱼后，若添加小分子褐藻糖胶可有效地抑制癌细胞增殖，显示小分子褐藻糖胶具有放疗增敏作用。

4.辅疗：应用于医学肿瘤治疗时合并使用，可提高癌症疾病控制率及改善化放疗副作用。台湾高雄医学大学附设医院王照元副院长，历经两年完成双盲随机的人体临床试验，给予小分子褐藻糖胶或安慰剂等样品，每日食用样品8g (每次4g，一天两次)，每组持续食用6个月。研究表明：「中华海洋生技股份有限公司提供的小分子褐藻糖胶，于该临床试验可以有效地增加转移性大肠直肠癌病人的疾病控制率，达到92.8%，相较于控制组提升了23.6%，并达到统计学上的显著意义」，研究成果也于2017年获得Marine Drugs国际期刊的肯定及刊登。

5.预防：离癌前长期使用，可降低罹患肿瘤生成机率。2014年许先业教授发现，小分子褐藻糖胶透过刺激、调控Smurf2及Smad7因子，可以有效抑制肺癌细胞生长与扩散，缩小肺癌肿瘤，这是全球首次发现小分子褐藻糖胶完整的抑癌途径，并发表在国际癌症期刊Oncotarget，同时也表明小分子褐藻糖胶可有效预防癌症，且作为预防肿瘤的成果远优于罹患肿瘤后才食用，充分证明预防重于治疗的观念。

调节血糖作用

糖尿病人的糖化血色素每增加1%，罹癌风险就增加18％，并会让癌症的预后变差。台湾万芳医院吴明顺主任之研究团队表示，小分子褐藻糖胶合并高稳定藻褐素，给予非酒精性脂肪肝疾病人食用六个月，发现可改善病人的脂肪肝指数CAP达85.7%，糖化血色素也有67%的改善效率，表示用食品辅助改善的角度，小分子褐藻糖胶和高稳定藻褐素具有调节血糖的之临床潜力。

褐藻糖胶的未来发展方向

中华海洋生技股份有限公司所生产萃取的小分子褐藻糖胶，已被证实具有抑制癌血管新生、诱导癌细胞凋亡和转移、促使自然杀手细胞抑癌活性等作用。同时，更有人体试验左证，可有效运用于癌症辅助治疗。未来可应用作为新兴草本素材，大幅提高褐藻的附加价值，达到促进健康之目的。

参考文献

[1] Efficacy of Low-Molecular-Weight Fucoidan as a Supplemental Therapy in Metastatic Colorectal Cancer Patients: A Double-Blind Randomized Controlled Trial. (Marine Durgs 2017 Apr; 15(4): 122)

[2] Fucoidan induces Toll-like receptor 4-regulated reactive oxygen species and promotes endoplasmic reticulum stress-mediated apoptosis in lung cancer. (Scientific Reports 2017; 7: 44990.)

[3] Low Molecular Weight Fucoidan Inhibits Tumor Angiogenesis through Downregulation of HIF-1/VEGF Signaling under Hypoxia. (Marine Durgs 2015 Jul 17; 13(7):4436-4451.)

[4] Fucoidan inhibition of lung cancer in vivo and in vitro: role of the Smurf2-dependent ubiquitin proteasome pathway in TGFβ receptor degradation. (Oncotarget 2014; 5(17):7870- 7885.)

[5] Antioxidant and Immune-Stimulating activities of hot-water extract from seaweed sargassum hemiphyllum. (Journal of Marine Science and Technology 2010; 18(1):41-46)

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