Фукоидан — биологически активный полисахарид бурых водорослей¶

Фукоидан — это группа сульфированных полисахаридов, содержащихся в клеточных стенках бурых водорослей (Phaeophyceae). Основными источниками фукоидана служат ламинария (Laminaria), фукус (Fucus vesiculosus), а также некоторые другие виды водорослей. По химической природе фукоидан относится к гетерополисахаридам: в его состав входят остатки фукозы, галактозы, маннуроновой и глюкуроновой кислот, причём значительная часть гидроксильных групп замещена сульфатными эфериыми группами, что и определяет основные физико-химические и биологические свойства вещества.

¶Химический состав и строение

Фукоидан не является единым веществом, а представляет собой семейство полимеров с вариабельной молекулярной массой (от нескольких до нескольких сотен килодальтон) и разной степенью сульфирования. Точный состав зависит от вида водоросли, места и сезона сбора, условий культивирования. Наиболее изучены фукоиданы из Fucus vesiculosus и Laminaria japonica — именно эти виды традиционно добываются в промышленных масштабах, в том числе в России (Дальний Восток, Приморский и Хабаровский края).

Структурное разнообразие фукоиданов проявляется в различиях в длине цепи, степени ветвления, соотношении моносахаридов и расположении сульфатных групп, что напрямую влияет на их физиологическую активность.

¶Получение

Промышленное производство фукоидана основано на водной экстракции из предварительно высушенной и измельчённой бурой водоросли с последующей очисткой от белков, пигментов и низкомолекулярных примесей. Используются методы фракционного осаждения (спиртом, солями), ультрафильтрация и хроматография. В России разработаны и применяются технологии получения пищевых и фармацевтических фракций фукоидана, в частности на базе предприятий, перерабатывающих ламинарию.

¶Биологическая активность

Исследования in vitro и на животных моделях показали, что фукоидан обладает рядом биологических эффектов:

• Антикоагулянтная и антитромботическая активность — фукоидан усиливает ингибирование тромбина антитромбином III, что сопоставимо по механизму с действием гепарина, однако с иной структурной специфичностью.
• Иммуномодулирующее действие — вещество способно влиять на активность макрофагов, естественных киллеров и цитокинового профиля.
• Противовирусная активность — отмечено подавление репликации ряда вирусов in vitro, в том числе герпесвирусов и вируса гриппа, предположительно за счёт блокирования связывания вирусных частиц с клеткой.
• Антиоксидантные свойства — способность связывать свободные радикалы и хелатировать ионы металлов.
• Влияние на липидный обмен — некоторые исследования на животных показывают снижение уровня холестерина в крови.

¶Применение

¶Пищевая промышленность

Фукоидан разрешён к использованию в пищевой промышленности ряда стран в качестве пищевой добавки (обозначение Е407а в некоторых классификациях, хотя чаще используется отдельный код для альгинатов). Он применяется как загуститель, стабилизатор и функциональный ингредиент в обогащённых продуктах.

¶Биомедицина

Фукоидан изучается как потенциальный антикоагулянт, противовирусное и противоопухолевое средство. В Японии и Китае на его основе выпускаются БАДы и косметические средства. В России фукоидан входит в состав ряда нутрицевтиков и косметики, однако как лекарственное средство в реестр Росздравнадзора не включён — все заявления о лечебных свойствах относятся к области неподтверждённых клинически данных.

¶Косметология

Благодаря гидрофильности и способности образовывать плёнку, фукоидан используется в увлажняющих и антивозрастных формулах, а также в солнцезащитных средствах.

¶Исследования в России

Изучением фукоидана и других биологически активных веществ морских водорослей занимаются Дальневосточный отделение РАН, Тихоокеанский океанологический институт (Владивосток), а также профильные кафедры морских биотехнологий. Основные направления — стандартизация выделения, изучение структуры-активности и доклиническая оценка.

¶Ограничения

Несмотря на обширную доказательную базу in vitro и на животных, клинических исследований с высоким уровнем доказательности у человека проведено крайне мало. Потребление фукоидана в составе БАД не заменяет назначённое лечение, а при склонности к кровотечениям и приёме антикоагулянтов требует осторожности.

¶Источники

• «Биологически активные вещества морских водорослей» — сборник научных обзоров
• Публикации Тихоокеанского океанологического института ДВО РАН
• Монографии по химии природных полисахаридов