海参（Holothurians）是隶属棘皮动物门（Echinodermata）海参纲（Holothuroidea）的海洋无脊椎动物，是重要的药食两用天然产物。在产业化的背后，海参内脏（约占总质量的50%）一直被当作工业废料而丢弃，造成资源浪费。海参的内脏结构如图1所示，包括肠、海参卵、海参精、呼吸树、居维氏管、波里氏囊、触手囊、水环管和筛板等。海参卵不仅含有与体壁相同的营养成分，脂肪、色素、精氨酸等含量甚至更高于体壁，同时，海参卵还含有腺嘌呤等成分。海参卵在日本、太平洋海岛地区是一种珍贵的餐桌美味，但在国内食用、加工较少。

　　烟台大学生命科学学院的王秋婷、孙蕾蕾*，烟台南山学院健康学院的孙祖莉等通过介绍海参卵的营养成分及生物活性物质、提取和分离纯化方法、生物活性及开发利用现状，为丰富海参卵的高值化利用研究提供参考。

　　海参卵营养素种类齐全，粗蛋白含量为51.80 g/100 g（以干质量计），氨基酸总量为354.6 mg/g，必需氨基酸约占一半；粗多糖含量达6.46 g/100 g；粗脂肪占干质量的15.93%，其中约70%以磷脂的形式存在，二十碳五烯酸（EPA）和棕榈酸含量最高，分别占15.98%和15.30%；灰分含量为15.04 g/100 g；此外，海参卵含有Mg、Ca、Mn、Fe、Cu、Zn、Se、V等多种矿物质，人体必需微量元素含量高达242.87 mg/kg。除此之外，海参卵还含有多肽、色素、腺嘌呤、腺苷酸、鸟苷酸、维生素、皂苷、甘油、甘油醚类等化合物。

　　同一品种的海参因环境、地域、季节和部位的不同营养组成都存在一定的差异。相较于雄性腺，海参卵中蛋白质含量较低，脂质含量更高，原因是海参主要构成是蛋白质，而脂质需供海参生殖发育。

　　海参卵富含蛋白质，是优质多肽的制备来源。海参卵中天然存在的多肽极少，目前发现海洋生物内源性活性肽最重要的包含肽类激素、组织肌肽、神经多肽等，海参中发现的神经激肽证实能刺激肌肉收缩并参与生殖。利用海参卵丰富的蛋白质资源通过生物酶解技术能制备种类丰富的活性肽，其水解度能够达到48.90%，酶解液中寡肽和多肽的占比分别为47.25%和52.68%。高纯度的海参卵活性肽具有稳定性强、肠吸收效率高的优点，表现出优秀的钙、铁结合能力和促吸收效力。海参卵通常被加工成海参卵肽粉形式的功能食品，Wang Ke等对海参卵肽粉在常温贮藏过程中的吸湿性、质子动力学以及微观结构的变化做了系列研究，为海参卵肽粉的品质研究做出了贡献。有关海参卵蛋白和多肽的提取、酶解、鉴定及定量分析等方面，蛋白质组学技术应用不可或缺，此外，还可以探究活性肽的生成机制及其作用机制，对海参卵的综合利用和医药、功能食品的开发具备极其重大意义。

　　海参卵中氨基酸含量较高，以仿刺参卵为例，其氨基酸组成如表1所示。其中谷氨酸、天冬氨酸、亮氨酸、赖氨酸含量相比来说较高，呈味氨基酸总含量达到169.06 mg/g，占总氨基酸含量近二分之一，使得海参卵具有浓郁的海鲜风味。氨基酸还具有提供能量、参与体内多种物质合成、调节血糖、增强免疫力等多种生物学功能。

　　海参多糖主要存在于海参体壁和内脏中，海参卵中的糖类绝大部分是多糖和蛋白结合形成的蛋白聚糖，属于杂多糖，主要有两类，一类是糖胺聚糖或称黏多糖，分子质量为40～50 kDa，是由D-N-乙酰氨基半乳糖、D-葡萄糖醛酸、L-岩藻糖和硫酸酯基的重复单位组成的多糖，有分支；另一类是岩藻多糖，由L-岩藻糖构成的直链均多糖，分子质量为80～100 kDa。两者的硫酸酯化类多糖相对含量均约为32%。研究表明，海参卵多糖具有增强免疫力、抗肿瘤、抗凝血等作用，提取纯化海参卵多糖并探究其作用机制对功能食品和药品研发具备极其重大意义。

　　海参在遭受侵害时会由海参居维氏器和体壁外表释放出海参皂苷，也被称为海参毒素，是海参主要的次生代谢产物。海参在繁殖季节，卵巢皂苷的含量明显增高，且高于其他器官，其他器官皂苷含量随季节变化不大，海参卵皂苷能抑制卵母细胞成熟进而影响海参繁殖过程。因种类和生长环境的影响，海参卵中皂苷的结构和比例不一样，目前发现的大多数海参卵皂苷属于羊毛脂甾烷型三萜皂苷，其苷元又分为18(20)内酯环的海参烷型及18(16)内酯环或无内酯环的非海参烷型，较多的是海参烷型。

　　海参卵中脂肪含量高，主要以磷脂形式存在，卵磷脂对保证生物体正常的新陈代谢及机体健康具备极其重大的意义。朱瑶等发现刺参性腺中的磷脂主要为磷脂酰胆碱，其次为磷脂酰乙醇胺和磷脂酰丝氨酸，含量依次为4.637、1.884 g/kg和0.847 g/kg。海参卵中不饱和脂肪酸含量丰富，其中EPA和棕榈酸含量最高；EPA和二十二碳六烯酸是代表性的n-3长链多不饱和脂肪酸，具有抗肿瘤、调节机体代谢和改善脑功能等多种活性，同时也是大脑及中枢神经系统的结构成分。

　　类胡萝卜素是一类天然色素的总称，分为α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、番茄素等胡萝卜素和叶黄素、虾青素、玉米黄质等叶黄素，是一类脂溶性萜类化合物，主要存在于海参性腺中，呈黄色或橘色。海参性腺粗提物类胡萝卜素的含量达71.62 μg/g，海参卵中总类胡萝卜素含量达113 μg/g。目前已经在海参性腺中发现存在虾青素、玉米黄质、叶黄素、β-胡萝卜素等类胡萝卜素。胡萝卜素中抗氧化性最强的虾青素占海参卵总类胡萝卜素的20.3%，具有较强的清除自由基能力，活性甚至高于VC，可作为天然着色剂、抗氧化剂应用在食品和化妆品领域。

　　海参卵多肽的提取目前主要是采用生物酶解和微生物发酵的方法，具有反应条件温和、催化效率高、过程可控、产品安全性高的优点。王婷等以海参卵为原料选取纳豆菌进行发酵获得溶纤酶活力较强的提取液，具有较强的溶栓、降压及抗凝血活性。常用蛋白酶最重要的包含中性蛋白酶、碱性蛋白酶、胰蛋白酶、风味蛋白酶、菠萝蛋白酶、胃蛋白酶和木瓜蛋白酶等，蛋白酶具有各自不同的限制性酶切位点，例如，碱性蛋白酶是一种具有丝氨酸活性的内肽酶，而风味蛋白酶是具有亮氨酸活性和半胱氨酸活性的外肽酶和内肽酶，因此，酶解制备的产物活性及效力存在一定的差异，为求采用多酶复合体系进行高效水解。杨东达等对5 种不同蛋白酶水解海参内脏制备的水解物效果进行研究，发现中性蛋白酶、碱性蛋白酶和胰蛋白酶水解度相当，胰蛋白酶制备的寡肽含量最高，碱性蛋白酶制备的多肽含量最高。

　　除了酶的种类和添加量，料液比、酶解温度和酶解时间等因素都对酶解产物有影响。Zhong Chan等以血管紧张素转换酶（ACE）抑制活性为评价指标，采用响应面法探究底物浓度和水解时间对海参性腺酶解的影响，发现呈显著性相关。因此，采用不一样种类的蛋白酶以及不同的酶解方式制备的酶解产物不同，同时，在实际生产的全部过程中还应综合水解效果、风味、成本等多个因素对酶解工艺进行优化。

　　酶解制备的海参卵多肽含有许多杂质（多糖、氨基酸、核酸、色素、无机盐等），需进一步分离纯化。通过超滤可以将分子质量大于10 kDa的物质（多糖）分离，精制海参卵多肽可用纳滤和超滤的方式进一步纯化，依靠滤膜孔径的大小，将不同分子质量的活性肽进行截留分离，得到分子质量相对集中的海参卵多肽。采用柱层析法也能将分子质量不同的海参卵多肽分离开来。

　　海参卵多糖是以糖肽键与蛋白质相连，并以非共价键与其他蛋白质形成具有空间构象的大分子聚集体。海参卵多糖的提取方法主要为化学水解法和蛋白酶解法，这两种方法都是先破坏多糖与蛋白质的结合，后利用溶解性加以分离。海参卵多糖的提取与分离纯化方法及其生物活性如表3所示。用稀碱或稀酸处理所获得的多糖成品中不含蛋白质，纯度高，但部分糖苷键可能因碱处理而断裂，或发生Walden转化或脱硫等多糖结构的改变，使其应用受到限制。酶解法不会改变多糖链结构，是目前主流的提取方法，但是蛋白酶并不能断裂糖肽键及其附近的肽键，因此成品可能保留较长的肽段，需选取专一性较低的蛋白酶。

　　酶解液中除蛋白质外还有色素、多肽、核酸、无机盐等杂质，仍需进一步分离纯化。一般会用4 种方法脱除海参卵多糖中的蛋白质，即Sevag法、三氯乙酸（TCA）法、盐析法、醋酸钾法等。这一些方法的原理是使多糖不沉淀而使蛋白质变性分离。目前，从安全性上考虑，食用多糖多采用Sevag法脱蛋白。王共明采用TCA法提取出较纯的海参卵多糖，其制备精制多糖效果优于醋酸钾沉淀法和醇沉加醋酸钾沉淀法。脱除酚类化合物等深色的物质和色素一般会用活性炭吸附脱色、双氧水脱色、弱碱性离子交换树脂脱色法。用体积分数80%乙醇溶液、无水乙醇和丙酮可洗脱脂质，小分子肽、核酸等小分子物质可通过超滤法脱除。柱层析技术已应用到精制和测定分析中，凝胶过滤柱层析法能分离不同分子质量的多糖，进而达到纯化多糖的目的。制备的多糖用光谱分析其纯度，190～200 nm处多糖紫外图谱有最强吸收峰，而260 nm和280 nm处吸收很低，表明核酸和蛋白含量很少，提取得到的海参卵多糖纯度较高，通过红外光谱技术能获取海参卵多糖的部分结构信息。

　　目前为止发现的海参卵皂苷多数为三萜类皂苷，海参卵皂苷相较于海参卵多糖、蛋白质、脂质和色素属于中等极性化合物，常用有机溶剂提取法，提取介质通常为水或醇或水-醇体系，提取方法常采用浸提法、回流提取法和超声辅助浸提法。

　　提取出来的海参卵皂苷仍含有多种复杂成分（糖、脂质、色素等），要进一步除去强极性物质和弱极性物质，可依次用石油醚或氯仿、正丁醇萃取，海参卵皂苷富集在正丁醇部分。海参皂苷的分离纯化方法主要有大孔吸附色谱法、高效液相色谱法、硅胶色谱法和薄层层析色谱法等。海参卵皂苷因单糖组成和取代基结构较为复杂多变，从总皂苷中获取单体化合物较为困难，想要获得纯的单体化合物，一定要采用多种现代层析分离方法。

　　脂质是维持人体正常生理功能所必需的物质之一，油脂可为人体提供能量及必需脂肪酸，具有溶解脂溶性维生素等功能，过少的油脂摄入会导致VA缺乏、营养不良等疾病。目前提取油脂的方法主要有水酶法、超临界二氧化碳萃取法、超声波辅助法、压榨法、溶剂浸出法等。徐梦豪利用超声辅助法、亚临界法和酶解法提取冰岛刺参油脂，油脂的理化指标证明，亚临界法萃取的油脂氧化程度最低，水分及挥发物检出量也远低于其他两种方法。

　　不饱和脂肪酸的主要分离纯化方法有分子蒸馏法、尿素包合法、低温溶剂结晶法、超临界流体萃取技术和色谱分离法。相比其他纯化方法，分子蒸馏法具有简单易操作、可连续操作且回收率高等优点。徐梦豪利用分子蒸馏法对冰岛刺参内脏油脂中的多不饱和脂肪酸进行富集纯化，得到最大EPA富集率，为34.637%。

　　类胡萝卜素属于脂溶性色素，广泛存在于自然界。海参卵中含有较多的脂肪、有机酸、糖类等物质，会影响天然类胡萝卜素的功能和稳定能力。因此类胡萝卜素在提取及分离纯化过程中应尽可能的避免热、光、金属离子和脂肪的干扰。

　　目前类胡萝卜素最常用的提取方法主要是溶剂萃取法，但由于溶剂残留限制其进一步利用。有机溶剂的选择和配比对于提取效果有影响，杨利伟等采用有机溶剂浸提法通过单因素试验结合正交试验对海参卵中类胡萝卜素的提取条件进行了优化，最优条件下类胡萝卜素的含量达63.2 μg/g。

　　此外，海参卵中存在脂肪、金属离子等干扰物质，为了更好的提高提取效率，李代等采用超声波、碱皂化和脂肪酶对海参卵进行预处理，根据结果得出脂肪酶预处理使得海参卵类胡萝卜素提取率提高了49.4%。

　　海参卵类胡萝卜素分析方法有分光光度法、高效液相色谱法、液相色谱-质谱联用、薄层层析法等。谢美琪通过一系列高效液相色谱实验优化条件，建立反相高效液相色谱-二极管阵列检测-大气压化学电离质谱法的分析方法，为海参性腺中类胡萝卜素化合物的常规分析方法的建立提供了参考。

　　免疫活性肽能够最终靠促进细胞的增殖、提高巨噬细胞的活性、增强自噬细胞的机能以及促进细胞因子的生成等多个角度提高机体免疫力。秦洪通过纳滤和超滤技术分离海参内脏提取的多肽和寡肽，并通过迟发型变态反应、血清溶血素含量和碳廓清实验评价海参寡肽的增强免疫力活性，发现细胞免疫和单核巨噬细胞功能实验结果均呈阳性，海参内脏寡肽具有增强免疫力活性。

　　此外，李倩等以仿刺参雌性腺冻干粉为原料对小鼠进行饲喂，发现与对照组相比，饲喂仿刺参雌性腺可明显地增加小鼠的胸腺指数和脾脏指数，提高自然杀伤细胞活性，表明饲喂仿刺参性腺可提高小鼠的免疫机能。

　　ACE是肾素-血管紧张素系统的关键酶，从肺释放到所有组织细胞，具有调节血压和心脏功能。在血管紧张素系统中，血管紧张素转换为血管紧张素II，并将扩张血管的缓激肽裂解成无活性的多肽片段。肾素和ACE抑制药有几率会使严重的不良副作用（低血压、肾功能损害等），这归因于它们的药理机制。海洋来源的肾素和/或ACE抑制肽的出现已成为一种新的治疗方法，有助于降低高血压的危险效应，并减少对健康的不良影响。Zhong Chan等的研究表明海参性腺水解物具有最强的ACE抑制活性，半抑制浓度为（260.22±3.71）μmol/L，对模拟胃肠道消化稳定。因此，海参卵是生产ACE抑制肽的潜在来源，可用于制备功能性食品。

　　高度不稳定的自由基很容易与体内的蛋白质、脂质、DNA和RNA反应，导致细胞结构破坏和疾病，如心血管疾病、癌症、炎症和糖尿病。抗氧化剂可以清除多余的自由基，防止氧化应激。尽管合成的抗氧化剂如丁基羟基苯甲醚、叔丁基对苯二酚和没食子酸丙酯被用于食品制造业，但由于其潜在的毒性，其使用受到严控。由于抗氧化性水解物副作用风险较低，人们将更多的注意力转移到具有抗氧化性活性的水解物上，使其成为食品添加剂行业中传统合成抗氧化剂的潜在替代品。海参卵提取得到的活性肽经实验证明具有清除自由基活性，并且在一定浓度范围内清除自由基的能力呈现量效的关系。张婕研究之后发现海参卵提取物能非常明显升高卵巢及子宫组织中总蛋白含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性，并能降低丙二醛（MDA）含量，改善环磷酰胺引起的卵巢和子宫氧化损伤，具有比较强的抗氧化作用。

　　多肽在抗氧化方面的差异可能与酶的种类、多肽分子质量、氨基酸组成及序列等多种因素相关，如含酸性氨基酸的短肽抗氧化作用效果显著是因为酸性氨基酸侧链上的羧基能钝化金属离子，终止自由基链式反应。

　　抗肿瘤细胞活性的主要有效成分为海参卵多糖和多肽。研究之后发现海参性腺丙酮提取物能显著抑制人肝癌细胞HepG2细胞和人结肠癌细胞Caco-2细胞的增殖作用，促进HepG2细胞的凋亡，并增加G2期细胞比率，减弱Caco-2细胞的成瘤能力，具有比较强的抗肿瘤活性。刘昕等从仿刺参卵中纯化出3 种多糖组分（SPS-1、SPS-2、SPS-3），均表现出一定的抑制肿瘤细胞的增殖活性，随质量浓度的增加，细胞抑制率增大，在浓度设定范围内呈剂量依赖关系。其中SPS-1的抑制作用最强，对人宫颈癌细胞Hela及人胃癌细胞HGC-27的最高抑制率为98.04%和99.40%。

　　据报道我国适龄妇女不孕发病率为11%，卵巢衰退是导致不孕的一个重要原因，海参卵提取物具有改善卵巢功能的作用。刘坤等研究之后发现海参肠卵水提物可增加子宫内膜厚度，对卵巢早衰具有改善作用，对雌性小鼠生殖系统有一定的保护作用。海参肠卵醇提物能明显地增加小鼠子宫、卵巢、胸腺等脏器质量，明显提高雌二醇和孕酮含量，增加子宫内膜平均厚度，改善卵巢形态。张婕研究之后发现海参肠卵提取物可通过提高小鼠血清中激素的含量增加脏器指数和子宫内膜厚度，同时增加卵泡数量，改善卵巢形态，从而保护小鼠的生殖系统。

　　如图2所示，除了上述几种生物活性，还发现海参卵中的活性成分具有改善肠道菌群、抗炎、抗疱疹以及抗糖尿病作用。白雅婷等研究之后发现灌胃海参性腺酶解物能改变小鼠肠道菌群的结构，并且不同浓度的海参性腺酶解物影响不同，但作用机理尚不清楚。徐仰丽等研究东海海参性腺丙酮提取物（Am-GE）的功能活性发现，Am-GE能显著抑制RAW264.7细胞炎症因子肿瘤坏死因子-α、白介素-1β、白介素-6和诱导型一氧化氮合酶基因转录水平的相对表达量，具有比较强的抗炎症作用。Tripoteau等发现大西洋海参的木瓜蛋白酶水解物大于100 kDa的组分具有最高的抗疱疹活性（半数有效浓度：18.2 g/mL）。Wang Tingting等研究了海参性腺水解物，发现其能通过激活胰岛素受体底物/苏氨酸激酶信号通路改善糖代谢，通过激活腺苷酸活化蛋白激酶信号通路促进脂质代谢，这表明海参性腺水解物通过改善胰岛素抵抗和脂代谢紊乱而具有潜在的抗糖尿病作用。海参卵提取物中活性成分众多，除了已发现的活性功能外，仍需针对其有效成分、作用机制方面做更进一步的系统研究。

　　海参卵营养丰富，是典型的高蛋白、低脂、高的附加价值食品，可以直接食用。海参极易受到外界刺激自溶或吐脏，遭遇敌害时海参会将内脏（消化道、呼吸树、性腺等）通过口部或泄殖腔几乎完全排出体外，当条件适宜又可再生出完善的内脏器官，时间7～145 d不等。新西兰、夏威夷、萨摩亚、库克等太平洋群岛的居民利用海参内脏的再生功能，定期采收海参内脏制作美食或将其作为传统膳食的蛋白质组分。日本人将海参卵用以沏茶、泡酒、煨汤，通过干制获得Kuchiko，将内脏加盐发酵制作佐酒佳肴Konowata。

　　另外，以海参卵为资源建立某种活性成分提取工艺或综合提取工艺可制备成片剂、胶囊、蛋白粉、口服液等形式的功能性食品。闫泽文等以海参肠卵为原料，首先进行酶解，之后添加碳源，接种嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌和乳双歧杆菌得到一种营养丰富的肠卵酵素。海参卵通过生物降解能得到大量小分子肽、氨基酸和小分子糖类物质等，既能保留海参卵原有营养成分又使其具有吸收快、功能性强、风味优的特点。但酶解液往往具有苦腥的味道，常利用物理吸附脱臭、β-环状糊精包埋、添加香辛料掩蔽、添加风味蛋白酶复合酶解或利用Maillard反应改善其酶解液的品质。相较于活性炭物理吸附，大孔树脂活性炭能对蛋白酶解液中有机腥味成分进行选择性吸附，此方法能减少蛋白、活性肽等物质的损失。添加风味蛋白酶或利用美拉德反应是一种有效的改善风味的手段。

　　海参卵中含有多种活性物质，具有广阔的应用前景。宋志凤等以海参肠卵为原料，经过酶解得到海参肠卵粗多糖和粗多肽，油相经萃取得到海参肠卵油，成功实现集成提取。孙佳悦等利用现代生物酶解技术制作而成针对女性具有美容养颜、延缓衰老、改善卵巢功能的保健作用的海参卵营养液。海参卵还常被加工成粉末的形式用以补充营养，海参卵肽钙具有较强的促钙吸收作用，通过脱脂、酶解、模拟回肠条件可制备海参卵肽钙补充剂。赵波等制作了一种海参肠卵油软胶囊，可有效用于预防脂肪含量升高引起的动脉血管硬化和血栓等疾病。

　　海参卵不仅含有海参体壁中存在的营养的东西，并且脂质、色素等含量甚至更高，具有多种活性功能，但针对海参卵的研究仍然有限，可进一步通过生物酶解制备丰富的海参卵多肽、多糖等物质，在保证水解度的情况下力求改善酶解的风味、澄清度等品质以备进一步开发口服液等功能性食品。海参卵水提液、有机溶剂提取液、酶解液、发酵液具有多种生物活性，但是对于其中起作用的具体物质和作用机理还有待研究。国内海参卵精深加工市场空白，仍需科研和产业开发者积极探索。

　　本文《海参卵的活性物质研究进展》来源于《食品科学》2024年45卷10期355-363页. 作者：王秋婷，孙祖莉，陈娟，李明波，孙蕾蕾. DOI:10.7506/spkx0628-223. 点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

　　实习编辑：李雄；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网

　　为进一步促进动物源食品科学的发展，带动产业的技术创新，更好的保障人类身体健康和提高生活质量，北京食品科学研究院和中国食品杂志社将与陕西师范大学、新疆农业大学、浙江海洋大学、大连民族大学、西北大学于2024年10月14-15日在陕西西安共同举办“2024年动物源食品科学与人类健康国际研讨会”。

　　为加强企业主导的产学研深层次地融合，促进食品科研成果转化和服务地方经济产业，由全国糖酒会主办，北京食品科学研究院、中国食品杂志社和中粮会展（北京）有限公司承办的“食品科技成果交流会”将于2024年10月29-31日糖酒会期间在深圳国际会展中心举办 ，以当前食品科技发展的新趋势和食品产业高质量发展的重点科技需求为导向，针对食品产业高质量发展面临的重大科学技术问题，交流和借鉴国外经验，为广大食品科研工作者和生产者提供新的思路，指明发展方向。

　　特别声明：以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布，本平台仅提供信息存储服务。

　　瞿金平院士/吴婷副教授AM：仿生辐射冷却增强的异质润湿表面—用于非饱和湿度大气水收集

　　全新Model Y来了！配800V快充+大电池，终于追上了国产车的步伐

　　掘金横扫老鹰升第四：约基奇23+17+15连场三双刷纪录 威少16+11

　　POCO X7 Pro 钢铁侠版手机 1 月 9 日发布，换皮 REDMI Turbo 4

　　小米REDMI Turbo 4手机发布：首发天玑 8400-Ultra，售价1999元起

　　《编码物候》展览开幕 北京时代美术馆以科学艺术解读数字与生物交织的宇宙节律