1、藻类相关之抗菌研究蓝绿藻会产生具有生物性功能之二级代谢物，近几年来的研究发现这些二次代谢物具有细胞毒性或抗真菌、抗细菌、抗病毒之活性。目前所纯化出的物质大部分属于：聚乙酰(polyketides) 、酰胺类（amides）、生物碱及胜? （Borowitzka, 1995; Falch,1995）。而Trimurtulu等人（1994）自Nostoc sp.分离出depsipeptide(cryptophycin A)，具有强力的抗肿瘤活性。Falch 等人(1995) 自蓝绿藻 Fischerella ambigua 纯化出三种具有生物活性之化合物：ambigols A、ambigols B
2、 及tjipanazole D ，前两者具有较强抗细菌、抗真菌、抗发炎及抗病毒等活性，而后者则具有较温和的抗菌活性。另外，海藻的葡萄聚糖衍生物（ dextran sulfate）及多糖（polysaccharides）于体外实验中（in vitro）可强力抑制 HIV-1 及HIV-2 病毒（Schaeffer and Krylov, 2000）；其可抑制 HIV-1 引起的细胞病变及 HIV-1 抗原的表现。Huleihel 等人（2001）也从红藻（微藻）中纯化出一高度硫化的多糖（ highlysulfatedpolysaccharide），主要由木糖（xylose）、葡萄糖及半乳糖所组成
3、，具有抵抗引起疱疹之病毒之活性。以抗病毒的活性而言，于 1996 年，由研究人员从螺旋藻（Spirulina platensis）之热水萃取物中，发现了一种螺旋藻的生理活性物质，称之为螺旋藻含钙藻胶（Calcium spirulan, Ca-SP）。Hayakawa 等人证实 Ca-SP 具有抑制单纯疱疹病毒（ Herpessimplex virus, HSV ） 与 人 类 免 疫 缺 乏 病 毒 （ HumanImmunodeficiency virus, HIV）之功效(Hayashi et al., 1996a) 。另一组研究人员 Lee 等人更进一步发现，Ca-SP 抗病毒之效果，可
4、适用于具有套膜之病毒（enveloped virus），包括 Herpes simplexvirus type 1、human cytomegalovirus、measles virus、mumps virus、influenza A virus，以及 HIV-1(Hayashi et al., 1996b)。且研究发现，Ca-SP 结构中的钙离子，在抗病毒之功效中，是不可或缺的成分(Lee et al., 2001) 。在 1975 年，研究人员 Chrost 便已观察到，在发生微藻之水华水域中，其革兰氏阳性菌（Gram positive bacteria）之菌量相对较少，并推测可能是微藻所
5、产生之抗菌产物所导致(Chrost,1975)。此外，于 1999 年，由 Jaki 等人发表从培养地木耳（N.commune）之培养液中，萃取出一种特殊的细胞外代谢产物，称之为 noscomin，与从西洋紫杉树（ Taxus brevifolia）的树皮中分离出来的一种天然抗癌药物紫杉醇（Paclitaxel，商品名 Taxol），同属于 diterpenoid 类，具有类似的结构。此成分 noscomin 具有抑制 Bacillus cereus、 Staphylococcus epidermidis，及 Escherichiacoli 生长之效果。其最小抑制浓度 (MIC, Minimu
6、m inhibitoryconcentration)分别为 32 ppm、8 ppm、128 ppm (Jaki et al., 1999)。在 2003 年，由 Liao 等人从红藻萃取出 lectin，发现可抑制 Vibriopelagius 与 V. vulnificus (Liao et al., 2003)。图 1-1 叶绿素 a 产生脱镁叶绿酸盐的途径Fig.1-1 The pathway to produce phaeophorbide a from chlorophyll a.26图 1-2 在食品加工过程期间主要的叶绿素酵素与降解反应的发生Fig. 1-2 Major chl
7、orophyll degradation and derivatization reactions occurringduring food processing reactions. (Ferruzzi and Schwartz, 2001)27表 1-1 螺旋藻对于医疗上的研究（吴， 2003）Table 1-1 The research of blue-green algae on medical treatment应用HyperlipidemiaAdipohepatosis对象RatRatHumanRat结果可降低血液中总胆固醇含量。使 HDL-胆固醇含量增加，LDL-胆固醇含量受到抑
8、制。藉由补充脂肪分解酵素，增加三酸甘油脂含量在血液和肝中的比例。测量 30 个病人的血液中总胆固醇含量，LDL-胆固醇和 AI（Athero-genic Index）会降低，同时 HDL-胆固醇会增加。病情受到抑制，促进痊愈。Antitumor Hamster 研究指出- 胡萝卜素、类胡萝卜素有抑制癌细胞的物质，服用适当的螺旋藻可抑制细胞毒素。Hamster 螺旋藻的萃取物可防止肿瘤细胞增殖。Immune systemRadioprotectiveeffectRenal toxicityIntestinal floraDiabetesObesityHypertensionMouseMouseM
9、ouseRatRatRatRatHumanRat螺旋藻可抑制 disocyanate 所引起慢性过敏症。初级免疫反应中可预防胸腺和单独病原的值。以乙醇萃取螺旋藻所得的物质，可减缓-射线诱导 micronucleus 发生的频率。螺旋藻食品可以防止无机物汞及三种药物（para-aminophenol, gentamicin 和 cisplatin）所引起之肾衰竭。藻蓝蛋白可防止汞及 cisplatin 所引起肾衰竭。肠道中大肠杆菌和比菲德氏菌明显增加。在葡萄糖含量较低血液中，螺旋藻亲水性部分可快速的作用；而疏水性部分可抑制葡萄糖含量。在连续四星期，每天三次，每次服用 2.8 克的螺旋藻，病人明显
10、降低体重。减缓高血压。28自由基 作用型態 分解毒素作用超氧化物自由基(Superoxide anionradical)Superoxide : O2-+2 O2- + 2H H2O2SOD 可將 O2-轉變成 H2O2 以降低其毒性過氧化氫(Hydrogenperoxide)Hydrogen peroxide :H2O2GSH-PxH2O2 2 H2O+O2過氧化氫?(Catalase)及Glutathioneperoxidase 能有效催化過氧化氫羥自由基(Hydroxylradical) Hydroxyl radial :O2-羥基自由基能被 Vit-E 及-carotene 消除單?
11、態氧(Singletoxygen)1Singlet oxygen : O2同向旋轉=普通氧逆向旋轉=單? 態氧單? 態氧對脂質氧化力為普通氧的數千倍單? 態氧能被Vit-E 及-carotene 消除過氧化脂質(Lipidhydroperoxides)Lipide hydroperoxides :LOOH過氧化脂質係由羥基自由基及單? 態氧引起，需用 Vit-E及 -carotene 消除表 1-2 自由基简介 (丁，1996)Table 1-2 The free radical mechanisms29图 1-3 活化氧对生物体的伤害及其防御系统Fig. 1-3. The oxidative
12、 damage induced by active oxygen and their defensesystem (Niki, 1992)30图 1-4 BHA、BHT、 PG 及 TBHQ 的化学结构Fig. 1-4. Chemical structures of BHA, BHT, PG and TBHQ31图 1-5 天然抗氧化剂之结构图(a)生育醇(b)藻胆蛋白和(c) 藻蓝素Fig. 1-5. Structure of selected natural antioxidants (a) a-tocopherol, (b)phycocyanobilin and (c) phycocyanin. (Tetsuya et al., 2003)32图 1-6 类胡萝卜素之构造Fig. 1-6. Structure of the carotenoids (Mortensen and Skibsted, 1997)33
