本文是对于《Recent progress in the efficacy of algal saccharides on skin repair》^[1]一文的分享。

        海藻中富含多种生物活性化合物，如藻类多糖、脂肪酸、酚类化合物、蛋白质等，在化妆品、制药和食品工业中应用广泛。海藻多糖是海藻中含量最多的成分，按其主要来源大致可分为褐藻多糖、红藻多糖、绿藻多糖、微藻多糖等，具有抗炎、抗氧化、酶抑制剂、修复皮肤屏障、抵抗紫外线等优良生物活性，在化妆品、护肤品等方面具有很大的应用潜力。寡糖是多糖经物理化学或酶法制备得到的，聚合度为2~20，其继承了多糖类似的生物活性，但其分子量更小、结构更简单，具有更好的水溶性、吸收效率，往往具有更多的生物活性。从某种程度上说，由于其结构简单，相较于分子量大的多糖，寡糖的研究难度更小；同时寡糖具有更低的粘度和更高的水溶性，生物利用度更高。

抗氧化活性

        机体内存在过多的自由基会引起过氧化反应，损伤皮肤细胞，使真皮层变薄，加速正常皮肤的衰老。海藻多糖因其溶解性、糖环结构、分子量、正电荷或负电荷基团的存在、蛋白质部分和共价连接的酚类化合物具有很强的抗氧化活性（图1）。Zhao等人^[2]从衣藻中提取得到了AIMP，该化合物可抑制D-半乳糖诱导的小鼠脾脏、肝脏和皮肤的氧化损伤。Teo等人^[3]制备了一种巴西红藻（Eucheuma cottonii）水提取物，其主要成分为角叉菜胶和硫酸多糖，具有很高的抗氧化活性，IC50为1.99 mg/mL。Cui等人^[4]制备的海带发酵液的主要成分为多糖、岩藻糖和海藻酸，具有较高的抗氧化能力和酪氨酸酶抑制活性，显示出了良好的皮肤修复和抗皱效果，可开发为化妆品原料。海藻糖类的高抗氧化活性主要受游离的半缩醛羟基、蛋白质部分、酚羟基和硫酸盐含量的影响。

图1 海藻糖类的主要抗氧化活性特征

保湿活性

        皮肤作为人体最大的器官，其含水量一般保持在10%以上，当含水量为10%~20%时，皮肤表现为柔软、光滑、富有弹性。当含水量低于10%时，皮肤表现为角质层干燥、易破裂或脱屑，引起瘙痒、过敏性皮炎等。使用保湿物质可以延缓皮肤水分的流失，增加皮肤含水量。海藻糖类因其富含羟基，具有优良的保湿作用。Lee等人^[5]通过琼脂糖的酸催化醇解制备了乙基琼脂糖苷，富含羟基，表现出优异的高吸湿性，有望成为一种新型的功能性化妆品成分。Liu等^[6]采用纤维素酶水解-超声波辅助法从羊栖菜中提取岩藻多糖，并测定皮肤含水量和表皮失水速率，结果表明5 wt%岩藻多糖水溶液具有良好的保湿效果。海藻糖类糖链分子中大量的-OH基团保证了其具有良好的保湿性能，而-NH₂、-HOCCOO^-基团、-CH₂COCOO^-基团以及分子链内部空间也具有一定的缩水能力，可以将水分子牢牢锁在里面。同时，海藻糖类可以在细胞表面形成一层透气的保护膜，从而减少皮肤表面水分的蒸发，可作为化妆品或伤口敷料中的功能成分，使水分自由扩散到角质层中，保湿皮肤。

光保护活性

        过量的紫外线会导致表皮和皮肤损伤，甚至皮肤癌，海藻糖类具有保护皮肤免受紫外线伤害的能力。Hu等人^[7]从羊栖菜中制备了一种藻类多糖，可抑制MMPs的表达，减少UVB照射引起的胶原蛋白丢失，降低ROS和炎症因子的表达，减弱氧化应激和炎症反应。Wang等人^[8]从Ecklonia maxima中提取得到了一种硫酸多糖，可显著减轻HaCaT细胞和斑马鱼中UVB照射引起的光损伤，同时可有效抑制皱纹相关酶，促进UVB照射下HDF细胞的胶原蛋白合成。海藻糖类主要通过两种途径保护皮肤免受紫外线伤害，一是避免紫外线诱导的ROS和MMP-1表达的上调，二是促进胶原蛋白的合成，从而显著减少紫外线诱导的皮肤细胞光老化。

图2 海藻糖类的保湿和光保护作用机制

抗炎活性

        炎症是机体清除有害刺激的一种复杂生物反应，通常会增加炎症介质的水平，如血清素、组胺和细胞因子（IL-1β、IL-6，TNF-α等）。Jang等人^[9]从红藻中分离得到纤维素微纤维，可显著抑制促炎细胞因子表达，抑制HaCaT细胞中JNK1/2和p38的磷酸化，具有良好的抗炎活性。Luís等人^[10]制备了Gracilaria intermedia多糖，该多糖能降低角叉菜胶引起的促炎作用，改善炎症介质引起的肿胀，并通过调节IL-1β的产生减少中性粒细胞迁移。海藻糖类的抗炎活性一般受结构和聚合度影响，如还原端具有3,6-脱水-L-半乳糖的糖比含有D-半乳糖单元的糖活性更好，聚合度较低的糖效果更好。因此，通过对海洋糖类结构的设计和可控降解，可以实现对高抗炎活性的协同作用。

伤口愈合作用

        伤口愈合是指受损组织恢复的一种特殊的动态过程，可分为凝血、炎症、增殖和成熟四个阶段（图3）。已有研究表明，当伤口处于湿润状态时，上皮细胞从伤口边缘向受伤部位的迁移速度比伤口干燥时更快。新一代伤口敷料旨在创造湿润环境以达到更佳的伤口愈合治疗效果，海洋来源的多糖由于其出色生物化学性质，已经被广泛应用于新一代伤口敷料的开发。Sabrine等^[11]研究了一种以褐藻为基础的乳膏（Cystoseira barbata laminaran，CBL）对大鼠全层伤口的愈合作用。体内实验表明，该乳膏具有促进伤口愈合的作用，治疗13天后，伤口收缩率达到98.57%。与对照组相比，CBL治疗组的真皮排列良好，胶原沉积得到改善，成纤维细胞和血管密度增加。Chen等^[12]制备了一种新型琼脂糖寡糖-银纳米粒子-抗菌肽（AGO-AgNPsOA）复合纳米粒子，表现出强抗菌活性、良好的生物相容性，对伤口愈合有明显的促进作用。海藻多糖的伤口愈合改善主要来源于其对细胞增殖的促进作用；除此之外，海藻多糖还广泛参与细胞间信号转导以及细胞活化、增殖、分化和细胞因子产生等生理过程，在伤口愈合这一特殊的动态过程中发挥着至关重要的作用。

图3 伤口愈合的主要阶段

参考文献

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作者：汪浩

审核：李全才，吕友晶

编辑：邵萌

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