藥用及保健植物：海藻–來自海洋的保健藥草
92/04/15
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黃 穰｜
臺灣大學海洋研究所
廖婉茹｜
環球技術學院
海藻的藥效
海藻是指生長在潮間帶及亞潮間帶肉眼可見的大型藻類，通常包括綠藻、褐藻及紅藻三大類。在古代中國及日本就有利用海藻做為食物的證據，古醫典包括《本草綱目》、《本草經集注》、《海藥本草》及《本草拾遺》等都有用海藻治療各種疾病的紀載。
例如常見的石蓴及礁膜藻具解熱及治咳嗽、痰結、水腫及泌尿不順等用途；海帶及馬尾藻除可治甲狀腺腫外，也有降血壓、血脂、血糖及抗凝血功用；紫菜具有預防高血壓，抗衰老及延長壽命的效用，《本草綱目》提到「凡癭結積塊之疾，宜常食紫菜……」；麒麟菜則能治支氣管炎、氣喘及化痰結，動物實驗也顯示其具降低血清膽固醇含量的作用；鷓鴣菜及刺松藻有驅蛔蟲的功效。此外，尚有許多種海藻依其化學成分不同而有不同的藥理作用及臨床用途。
海藻也是印尼及其他東南亞國家的傳統藥材，用於退燒、治咳，以及治療氣喘、痔瘡、流鼻涕、腸胃不適及泌尿疾病等。日本人喜歡食用海藻，以加強身體抗癌、抗腫瘤的能力，且可有效改善糖尿病症狀及紓解緊張壓力。
海藻中的胺基酸及脂肪酸
一些食用海藻如紫菜、掌藻、石蓴及石髮等有較多的蛋白質，約為藻體乾重的20～39％。海藻含有二十餘種人體必需的胺基酸，重要的是大部分種類都有含硫胺基酸，如牛磺酸、甲硫氨酸、胱氨酸及其衍生物，每一百克乾重藻體的含量約在41～72毫克之間。除母奶、雞蛋及豆類含多量的牛磺酸外，一般陸上食物蛋白質的含硫胺基酸大都不足或缺少，攝取不足時，會影響人體健康。
牛磺酸和心跳、腦化學及神經細胞的正常調控及視力有關，甲硫氨酸及胱氨酸則能螫合重金屬，其硫與氫結合成氫硫基而有去毒作用。牛磺酸又有助於脂肪的消化，抑制血液及肝臟膽固醇含量的增加，對高膽固醇患者有改善作用。紅藻的含硫胺基酸普遍較綠藻及褐藻多；紫菜、石花菜、海帶、石蓴及角叉菜等含牛磺酸量很高，每一百克藻體乾重的含量可達四百毫克；甲硫氨酸及胱氨酸則在石蓴、松藻、滸苔、蜈蚣菜、紫菜、軟骨藻、環節藻、海帶及墨角藻等有較高的含量。食用這些海藻可提供人體需要的特殊胺基酸。
海藻的脂肪酸量很少，約占1～5％，但有些特殊脂肪酸對人體健康有很大的影響。海藻除含有少量動物及高等植物常見的棕櫚酸、肉荳蔻酸、月桂酸及硬酯酸等飽和脂肪酸外，大部分為不飽和脂肪酸，如海帶、羊栖菜及裙帶菜含有油酸、亞麻油酸及次亞麻油酸。後兩者是人體必需的不飽和脂肪酸。
一般而言，紅藻比綠藻及褐藻含較多的高度不飽和脂肪酸，尤以20碳5烯脂肪酸（EPA）較為多見。根據分析，紫菜、海帶、翅藻及其他海藻含有較多的EPA，這種脂肪酸通常在深海魚類的魚油中含量較多，除可幫助降血壓、心跳及紓解壓力外，也可以抑制血液膽固醇含量上升及血小板凝集，防止血栓形成及心肌梗塞，對循環系統疾病有預防作用。
海藻中的無機元素
海水含有45種以上的無機元素，而海藻生長在海水裡，每天吸收無機元素做為營養成分，因此海藻會比陸上植物含有更多種及多量的天然無機元素，可以提供人體所需。
海藻的無機元素中以鈉、鉀、鐵、鈣含量最多。鐵是血紅素的成分，缺鐵是造成貧血的原因之一。鈣是形成人體骨骼及牙齒的成分，也是維持細胞膜正常功能所需；但鈣每日會有流失，因此必須補充，尤其孩子在成長期更是需要。許多海藻如蕨藻、龍鬚菜、沙菜、指枝藻、團扇藻及網地藻，含多量的鐵、鈣，可以從中攝取以補充不足。再如人體缺少碘會造成甲狀腺機能異常，而海帶含有多量的碘，可以提供所需。
有些海藻含有較多量的鎂，此元素可以紓解壓力，避免因緊張引起心臟病。海藻含有微量的銅、鋅及錳，此三微量元素在人體內過量會造成中毒現象，但在肝臟中若無法維持適量，則會導致肝臟受損。銅也能影響鐵的吸收，而錳和血糖量及癲癇病的發生有關。人體若缺乏上述主要及微量元素時，就需要適量補充。平日多攝取海藻就可以補充各種無機元素。
海藻中的維他命
當人體某種維他命不足或缺乏時，就會引起代謝失調或疾病。海藻含有多種維他命，主要的有維他命B12、C及E、生物素及菸鹼酸。人體維他命B12不足會導致長期疼痛、貧血及疲勞，甚至精神異常；這種維他命在海藻中的含量雖然不多，但廣泛地分布在各種藻類中。維他命C和人體敗血病、癌症、心臟病、體重減輕等70種以上的病症有關；許多海藻，如甘紫菜、網翼藻、裙帶菜及滸苔等，含有豐富的維他命C，可達3～10毫克／克藻體乾重，並不遜於許多蔬菜、水果。
維他命E和治療人體45種以上疾病有關，包括皮膚、肌肉、聽力、視力、癌症及心臟病等問題，此種維他命能保護肝臟，避免因過度疲勞而損害；一般海藻體內的維他命E含量約在一百微克／克藻體乾重以下，但在墨角藻則高達六百微克／克藻體乾重以上。維他命C及E又具抗氧化作用，可阻止不飽和脂肪酸遭受過氧化物攻擊。
菸鹼酸亦廣泛存在於各種海藻中，在治療關節炎、偏頭痛及失眠上有其用途。海藻也含有生物素，有助於調整脂肪的代謝作用。有些海藻還含有維他命B1、B2、D、A及K，這些微量維他命也有其特定功能。
海藻中的食物纖維
食物纖維是具有多醣類結構的大分子，是構成海藻細胞壁的主要成分，也多分布在細胞間隙中。紅藻及褐藻含有豐富又多種的食物纖維，且大部分是水溶性。纖維的含量及結構因海藻種類而有不同；綠藻的纖維成分和陸上植物大致相同，主要是纖維素，但紅藻中是洋菜、角叉藻聚醣及布糊，褐藻中是褐藻酸、褐藻聚醣及海帶醣。一般海藻的纖維量約為乾重的30～65％，遠大於豆類、五穀類、蔬菜類及水果類的平均含量。
食物纖維在人體保健上有何用途？舉動物實驗為例，在飼料中加入褐藻酸，可改善老鼠高血脂症狀，並抑制血液膽固醇含量的增加；角叉藻聚醣及洋菜能與膽固醇結合，可以調控血糖量。因此，適度增加海藻纖維的攝取量可以降低血壓、血液膽固醇及血糖量，對心臟、血管的正常規律有幫助，並預防癌症發生。此外，海藻食物纖維進入人體胃腸後，因吸收水分而膨脹，容易造成飽足感覺，避免攝取過多食物而造成肥胖，並達到減肥保健效果。食物纖維在人體內又能幫助消化及促進廢物排泄，避免體內有害細菌的生長，具整腸作用。
海藻中的多醣類
在海藻中具有增強免疫力及抗癌活性的物質，屬特殊多醣類、蛋白質、脂質、色素及低分子物質。在傳統的中藥裡，幾種褐藻經烹煮之後可用來預防及治療癌症，這種熱水抽出物主要成分是多醣類。
海藻富有食物纖維，這些纖維屬硫酸多醣或酸性多醣之類的物質，除有前述食物纖維的功能外，有些也有抗癌活性。紅藻的角叉藻聚醣是硫酸鹽化半乳糖的聚合物，此多醣類具有增強免疫力及抗癌的活性；角叉藻聚醣主要來自角叉藻、杉藻、麒麟菜、沙菜及銀杏藻。紫菜醣及布糊也都是具抗癌活性的硫酸化多醣類，前者來自紫菜，而後者主要是海蘿的半乳糖聚合物。
褐藻的褐藻醣是海藻的抗腫瘤及抗凝血活性成分中，研究得最多的一種化合物，實驗結果顯示此單醣可抗腫瘤及延長小老鼠壽命；許多種褐藻，如裙帶菜及馬尾藻的褐藻聚醣，同樣能抑制腫瘤及增強老鼠的免疫抗體機能；褐藻酸是褐藻細胞壁的主要成分，其抗癌活性，和所含的甘露糖醛酸及古羅糖醛酸成分有關。有人認為海藻聚醣的抗癌機轉可能和吞噬細胞及干擾素活性增強有關，因而間接地誘發細胞蛋白質的免疫反應及影響淋巴細胞的活性。
海藻中的蛋白質
海藻含有一種特殊的蛋白質稱為親醣蛋白，它對特定醣類具有親和性而與之非共價結合。親醣蛋白和細胞膜糖分子結合後會造成細胞沈降現象，因此是一種凝集素。親醣蛋白普遍存在於陸上動植物及微生物中，尤其在豆科植物種子裡更是豐富。親糖蛋白藉其辨識醣類的特性，在生物的防禦、生長、生殖、營養儲藏及生物共生上扮演重要角色。親醣蛋白也可應用於血球分離檢測，藥物載體、免疫抗體的產生及抗癌藥物的醫藥用途上。
海藻含有凝集活性物質是在一九六六年才被提出，隨後的研究發現海藻的親醣蛋白不但可以凝集紅血球、腫瘤細胞、淋巴球、酵母、海洋細菌及單細胞藍綠藻，也能促進小老鼠及人體淋巴球分裂作用。一些紅藻如盾果藻、龍鬚菜、紅翎菜及旋花藻的親醣蛋白便具有這種作用。海藻親醣蛋白能激活淋巴細胞，因而和免疫機能有密切關聯。
隨後的研究陸續發現有些海藻親醣蛋白能抑制腫瘤細胞的增殖，如抑制白血病細胞株及老鼠乳癌細胞的增長。又如將海藻親醣蛋白予以染色並結合在癌細胞上，便可以診斷或追蹤人體內癌細胞的分裂及轉移情形。國內外將海藻親醣蛋白應用在人體保健及醫藥方面的研發，多數尚在開始的階段，不如多醣類成熟，有待積極研究開發。
可預期的是海藻親醣蛋白未來在免疫系統機能診斷、腫瘤形成及轉移診斷及其他臨床應用上，具有很大潛力。惟首先應加強海藻活性種類篩選，進而分離純化親醣蛋白，並分析其生化特性及構造，以供後續研究及擴大未來應用，提高其在醫藥及保健上的價值。
海藻中的抗氧化及抗癌色素
海藻體內的脂溶性物質也具有抗癌活性。以氯仿及甲醇混合萃取或以酒精、甲醇、乙醇、醋酸及氯仿等有機溶劑分別萃取，並經透析後的低分子物質能對植入老鼠腹腔的腫瘤產生抑制作用。抑癌的活性有的來自萃取物裡的溴酚類化合物，如多管藻、巨囊藻、海帶和馬尾藻便是，或是來自固醇類物質。不論如何，海藻脂溶性抗癌活性物質主要還是來自類胡蘿蔔素。
海藻含有豐富的類胡蘿蔔素，除有抑制癌細胞的活性外，其清除活性氧及他種自由基的能力並不亞於陸上植物，例如紅藻的石花菜、多管藻、紅皮藻及褐藻的墨角藻及馬尾藻等都是。清除自由基可避免不飽和脂肪酸、蛋白質及核酸遭受攻擊，減少多種疾病的產生及減緩人體老化的速率。海藻的類胡蘿蔔素中以β－胡蘿蔔素及褐藻黃素最為重要。從滸苔、甘紫菜、昆布、裙帶菜及馬尾藻萃取出的類胡蘿蔔素除具抗氧化作用外，還可抑制老鼠癌細胞發生，這和抑制癌細胞的促進因子有關。褐藻黃素及其衍生物也具有抗細胞突變及抗腫瘤的活性。從而海藻的抗癌研究轉向朝癌細胞發生前的保健預防方向考慮。
在一九八○年代就有人提出β－胡蘿蔔素具有防癌效果的報告，許多人也開始注意到海洋藻類β－胡蘿蔔素的防癌效果。如海洋單細胞藻類的杜氏藻含有豐富的β－胡蘿蔔素，能對抗十二指腸癌。有趣的是，將市售的海藻粉末添加在飼料裡也能對老鼠的誘發性腸癌及乳癌產生抑制效果，其中以紫菜類最為顯著，這是因紫菜及其他海藻含有多量的β－胡蘿蔔素。由此可見，未來海藻的天然色素應用在預防癌症的發生是值得期待的。
多吃海藻有助保健
根據統計，在目前利用到的三百多種海藻中，同時可作為食用、醫藥及保健用途者，僅約十分之一而已。因此，除上述舉例的海藻種類外，還有相當多的食用種類，甚至傳統工業用藻類，可以研發應用於人體藥用及保健用途上。但海藻的營養成分和抗癌及增強免疫活性能力，往往因種類不同而有很大差異，再者，也受到生長環境的影響，因此不能一概而論。
最近十年來，日本、大陸及一些歐美國家，積極地研究並陸續發現，許多海藻含有特殊且有保健及醫藥價值的新成分及新用途，部分已開發成保健食品或抗癌藥物，進入臨床試驗階段。可預期的是海藻蘊藏許多可以保持人體健康、青春、不老化的物質，有待去挖掘應用。國內海洋生物資源的生技應用已逐漸受到研究機構及民間的重視，但必須持續加強投資研究才能開花結果。基於海藻的有效營養價值及預防疾病的保健功效，國人可將海藻與蔬菜、水果同列為日常保健必要食物。
