Fucoidan

**褐藻醣膠**（Fucoidan）也稱為**岩藻黃質**、**岩藻多醣**、**褐藻多醣**，是一種硫化的多糖（分子量：平均約 20,000），常見於許多褐藻綱及海藻類的植物（例如水雲、海帶、墨角藻、裙帶菜、羊棲菜）中，不同形式的褐藻糖膠也在動物體內發現，例如海參。褐藻糖膠是一種水溶性多醣類，結構中以岩藻糖為主，包含葡萄糖、半乳糖、木糖、甘露糖、葡萄糖醛酸。低分子量的褐藻醣膠有使用在一些營養補充品中。

## 成分和結構

從 1913 年首次分離出褐藻醣膠以來，科學家陸續從不同種類的褐藻萃取出褐藻醣膠，亦發現其成分和結構會因萃取的物種而異，且骨架結構的差異可能反映了生物合成褐藻醣膠的根本差異。

### 成分

大部分褐藻醣膠的化學成分很複雜，主要由岩藻糖 (fucose) 和硫酸鹽組成，另外還有其他單醣如甘露糖、半乳糖、葡萄糖、木糖，以及醣醛酸 (uronic acid)、乙醯基 (Acetyl group) 和蛋白質。

#### 褐藻（Fucus vesiculosus）

具有簡單的化學組成，由 44.1％的岩藻糖、26.3％的硫酸鹽、31.1％的灰塵以及少量的葡萄糖胺組成

### 結構

褐藻醣膠的結構很複雜，而且缺乏嚴格的規則性。結構主要由一個 α-1,3 - 或 α-1,4-(重複的岩藻糖和硫酸鹽單元)，裡面會有少量的 d - 半乳糖，d - 木糖，d - 甘露糖和醣醛酸。

#### 硫酸根基團的位置

硫酸根基團的位置對於硫酸化多醣的生物活性很重要，例如其結構和數量影響岩藻依聚醣的抗癌作用。硫酸酯基團的含量越高抗凝血活性越強。

確定硫酸鹽位置的方法常用紅外光譜 (infrared spectroscopy)，後測試硫酸酯對鹼的穩定性，或進行甲基化分析以確定硫酸鹽位置。亦可使用 NMR 或質譜儀測試。

褐藻醣膠的紅外光譜顯示，大部分硫酸鹽基團在軸向位置，而其餘的在赤道位置。

## 分子量

### 低分子量褐藻醣膠 (Low Molecular Fucoidan, LMF)

不同的提取方法會導致褐藻醣膠分子量介於 20,000~200,000 莫耳或 400~5000 道爾頓之間，被稱為低分子量褐藻醣膠（LMF）。

LMF 被使用在一些營養補充品當中，但目前許多功能尚在研究中。

LMF 可以抑制多種腫瘤細胞。藉由在缺氧環境下抑制 HIF-1 / VEGF 信號傳導來抑制腫瘤血管生成，同時也能在乳房癌細胞、肺癌細胞中誘導 UPP-TGFβ 受體降解，並增加人類肝癌細胞中 microRNA-29b，抑制上皮間質轉化 (Epithelial Mesenchymal Transition, EMT）。

### 大分子褐藻醣膠

褐藻醣膠需要足夠長的醣鏈和適當的立體結構來結合凝血酶，因此需要達到一定的分子量才能達到抗凝活性 (主要還是跟硫酸酯基團數量有關)。

## 發現

褐藻糖膠最初於 1913 年由瑞典 Uppsala university 學者 Johann Harald Kylin 在研究海帶中的黏滑成分時發現，並命名為「fucoijin」。當時褐藻糖膠的分子結構仍然相對複雜，難以提取和分析該物質。而後基於國際醣類物質命名原則，正名為「fucoidan」，中文學名為「褐藻糖膠」。

對於褐藻醣膠相關的研究，最早在 1957 年由 Springer 等人提出，隨後一直到 1980 年代才開始被廣泛的研究。1996 年，日本癌症學會的報導中指出褐藻糖膠有抗癌的特性（細胞凋亡作用）後，陸續有研究論文證明褐藻糖膠有抑制癌細胞轉移和生長，以及提昇免疫細胞功能等效果。截至 2014 年為止，褐藻糖膠的論文已經發表了超過 1,100 篇以上，其中誘導癌細胞凋亡作用，是較為獨特且傳統的保健食品中所沒有的，因此褐藻糖膠做為營養補充品近來越來越受到世界的關注。

褐藻糖膠目前被研究證實擁有提昇免疫力，減輕癌症治療帶來的副作用的潛力（詳見下方相關研究），然而對於其中療效的機轉仍有待更多研究來進行證實，其中，也有相關研究顯示，只要適量服用，對身體不會產生壞處。

## 褐藻糖膠在台灣

台灣對褐藻醣膠的討論聲浪主要是 2007 年開始出現在網路上，當年《實證！癌症臨床醫生錄 逼迫癌細胞自殺–海藻 Fucoidan「褐藻糖膠」》一書在台灣出版，而後陸續也有其他單位出版相關書籍。2009 年，褐藻醣膠相關產品開始出現，且也開始出現大量部落格以及論壇文章談及褐藻醣膠，其中常見誇張的用詞渲染其效果，衛生局也不斷為此進行開罰。目前網路上可供查詢的相關資料，其宣傳用詞相比之下較為保守，但有時仍可以看到有越線疑慮的宣傳影片、文章或是新聞。

台灣衛生署食品藥物資料查詢 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）中，只有一項和褐藻醣膠有關的產品通過健康食品認證，並無其他相關產品，因此目前在台灣市面上多數的褐藻醣膠產品不得以健康食品方法宣傳及販售，而衛生局於 2017 年也罕見發出聲明 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）表示褐藻醣膠目前並未完整經過藥物的科學檢驗。

目前已被證實褐藻糖膠具有作為輔助癌症治療等疾病的潛力，但其中真正的功效仍有待商榷。

## 相關研究

褐藻糖膠在抗氧化、認知保護、抗發炎、抗血管新生（一種新型對抗癌症的策略）、抗癌症、抗病毒、抑制血糖上升（anti-hyperglycemic activity）等方面都有臨床前的相關研究。

褐藻糖膠為一種硫酸化多醣，如果硫酸根過少、且每個醣類之間沒有互相連結的話，那麼它的功效將會比正常的褐藻糖膠減弱許多，硫酸根結合醣類是導致褐藻糖膠強大功效重要的一環。

### 抗腫瘤作用

實驗指出，在有用了褐藻糖膠與控制組的兩組實驗小鼠中，可看出有使用褐藻糖膠的小鼠，其腫瘤細胞的大小與重量有明顯的被抑制。

此外，實驗也發現褐藻糖膠會影響不正常的細胞（MOLT-4 細胞，急性白血病淋巴母細胞株，Molt-4 基因來自遺傳學特性的研究）的存活率，但卻不影響正常淋巴細胞的存活率，且在打了腫瘤細胞的小鼠中，餵食褐藻糖膠的組別中，肉瘤細胞的增生有明顯的被抑制。（第八屆國際免疫學會議，第十二屆國際免疫學會議）

### 誘導不正常細胞凋亡

褐藻糖膠抗腫瘤的功能可能來自於其可以誘導不正常的細胞凋亡的功效。根據研究指出，褐藻糖膠能誘導不正常的細胞凋亡，且不損害正常的細胞。

根據藤井信博士的研究，實驗如同上面的實驗一般，將小鼠分兩組分別投入褐藻糖膠和正常的飼料，並在小鼠的皮下注射腫瘤細胞（S180），結果發現加入褐藻糖膠的組別其腫瘤重量較正常組別少了約一半，此外，他們還測了小鼠脾臟中白血球細胞中的 NK 細胞的活性程度，結果發現有加入褐藻糖膠的組別，NK 細胞有將近兩倍的活性。

在人體中 NK 細胞有著幫忙處理異變細胞的功能，此外，也是體內免疫系統中很重要的一環。當 NK 細胞發現變異的致癌的細胞時，將會用穿孔素在 NK 細胞鑽孔，並注入一種叫做顆粒酶的物質誘導細胞就會自行凋亡（Apoptosis）。（第十二屆國際免疫學會議）

其他研究指出 Fucoidan 褐藻糖膠能促進 Interleukin 12 (1L-12) 和 Interferon-γ(1FN-γ) 的增生。Interleukin 12 由巨噬細胞製造的，能激化 T 細胞或 NK 細胞來提高對癌細胞的攻擊力，並通過 T 細胞或 NK 細胞來促進 Interferon-γ 的增生。Interferon-γ 是在淋巴球中製造的淋巴因子，對病毒或癌細胞非常有效，並可幫助活化巨噬細胞和 NK 細胞）

此外，研究顯示，褐藻糖膠的濃度與效果相關，濃度越高，效果會更顯著。

### 抗血管新生

除了誘導不正常細胞凋亡以外，研究也指出褐藻糖膠具有抗癌細胞血管新生的作用，實驗證明，褐藻糖膠能夠抑制人體臍帶中的血管內皮細胞管腔形成。並指出裙帶菜孢子葉 (Mekabu) 提取的褐藻糖膠均具有抑制癌細胞新生血管形成的效果。（第八屆國際免疫學會議）

### 其他功效

研究指出褐藻糖膠能幫主減緩化療的副作用、幫助免疫提升、幫助降低膽固醇作用、抑制血糖上升、抗凝血作用、抗幽門螺桿菌活性，抗潰瘍活性、抗過敏 (花粉症，異位性皮膚炎等)、抗病毒和抗菌、抗氧化、生髮、皮膚保溼效果、有效控制體重、改善腸道環境、增強肝臟功能、抗 HIV 作用等等，可見其功效之廣泛。

現今學者仍針對褐藻糖膠在做相當多的研究，也針對其在抗癌症的功能方面研究可能的新療法。

### 相關條目

* 紫菜聚醣
* 褐藻素

## 參考資料

## 延伸閱讀

* van Weelden, Geert; Bobiński, Marcin; Okła, Karolina; van Weelden, Willem Jan; Romano, Andrea; Pijnenborg, Johanna M. A. Fucoidan Structure and Activity in Relation to Anti-Cancer Mechanisms. Marine Drugs. 2019-01-07, **17** (1) [2021-04-13]. ISSN 1660-3397. PMC 6356449 . PMID 30621045. doi:10.3390/md17010032. （原始內容存檔於 2021-04-13）. </ref><ref>Luthuli, Sibusiso; Wu, Siya; Cheng, Yang; Zheng, Xiaoli; Wu, Mingjiang; Tong, Haibin. Therapeutic Effects of Fucoidan: A Review on Recent Studies. Marine Drugs. 2019-08-21, **17** (9) [2021-04-13]. ISSN 1660-3397. PMC 6780838 . PMID 31438588. doi:10.3390/md17090487. （原始內容存檔於 2021-04-14）.
* Fitton, Helen J.; Stringer, Damien S.; Park, Ah Young; Karpiniec, Samuel N. Therapies from Fucoidan: New Developments. Marine Drugs. 2019-10-09, **17** (10) [2021-04-13]. ISSN 1660-3397. PMC 6836154 . PMID 31601041. doi:10.3390/md17100571. （原始內容存檔於 2021-05-06）.
* Lin, Yuan; Qi, Xingsi; Liu, Hengjian; Xue, Kuijin; Xu, Shan; Tian, Zibin. The anti-cancer effects of fucoidan: a review of both in vivo and in vitro investigations. Cancer Cell International. 2020, **20**: 154 [2021-04-13]. ISSN 1475-2867. PMC 7206694 . PMID 32410882. doi:10.1186/s12935-020-01233-8. （原始內容存檔於 2021-04-14）.