一、岩藻多糖的发现与特性
岩藻多糖是一种由含硫酸基的岩藻糖构成的水溶性多糖物质，主要存在于褐藻表面黏液中，1913 年被瑞典科学家发现。1913 年瑞典乌普萨拉大学的柯林教授首次从海带及墨角藻为原料，用乙酸进行萃取纯化得到岩藻多糖。起初命名为 Fucoidin。1931 年，Bird 和 Haas 教授用乙醇沉淀的方法从掌状海带中提取出岩藻多糖，从中得到了 30.3% 的硫酸盐，首次将岩藻多糖定义为含有硫酸基的多糖化合物。1937 年，Gulbrand Lande 教授采用乙醇沉淀法从掌状海带中提取出岩藻多糖，通过盐酸蒸馏的方法推测出其中含有岩藻糖。1948 年，Vasseur 教授首次发现海洋无脊椎动物（海胆）体内也含有岩藻多糖。1950 年，Percival 和 Ross 教授通过对不同褐藻中的岩藻多糖分离纯化，证实不同褐藻所含岩藻多糖的结构不同，其中，岩藻糖和硫酸基含量各不相同。1950 年，J. Conchie 和 e. G. V. Percival 教授将墨角藻中提取的岩藻多糖用盐酸处理水解后，首次提出岩藻多糖中存在 α-1,2 连接的糖苷键，并且硫酸基团连接在 O-4 位置。1954 年，W. A. P. Black 教授研究发现褐藻中岩藻多糖的含量与季节和产地密切相关。1957 年，G. F. Spiringer 教授首次发现岩藻多糖具有抗凝血活性，其作用效果与肝素类似。同时，W. Schuler 教授和 G. F. Spiringer 教授共同研究首次发现岩藻多糖具有抗血脂功效，其作用效果为肝素的两倍。1980 年，Takashi Mizuno 教授等人首次发现了岩藻多糖的抗肿瘤作用。1984 年，I. Yamamoto 教授等人从海带中提取岩藻多糖，发现对白血病癌细胞具有显著的抑制作用。1982 年，Shigeaki Ishizaka 教授等人研究发现岩藻多糖能够促进 T 细胞和 B 细胞增殖分化，首次证实岩藻多糖具有增强免疫的作用。1984 年，Kwok Choy LEE 教授等人首次研究了岩藻多糖对巨噬细胞的作用，他们发现岩藻多糖在免疫效应阶段能够增强巨噬细胞的活性。1989 年，Baruch S. Blumberg 教授等人从鹿角菜中提取岩藻多糖，研究了岩藻多糖与乙肝病毒表面抗原的作用，首次证实岩藻多糖具有抗病毒作用。1995 年，Torkel Wadstrom 等人在《Immunology and Medical Microbiology》期刊上首次发表了岩藻多糖能够与幽门螺杆菌结合，作用基团为硫酸基，且硫酸基含量达 10% 以上具有最强的结合作用。1996 年，第 55 届日本癌症学会大会上发表了《褐藻糖胶可诱导癌细胞凋亡》的报告，引发岩藻多糖的研究热潮。
岩藻多糖的组成和结构十分复杂，其主要成分是岩藻糖和硫酸基，还含有少量的木糖、甘露糖、半乳糖、阿拉伯糖和葡萄糖醛酸等，有的还含有蛋白质、钠、镁、钙、钾等金属离子。岩藻多糖主要存在于褐藻中，如裙带菜、海带、墨角藻、羊栖菜和昆布等，也存在于一些棘皮动物中，如海参、海胆和鲍鱼。在褐藻中，它是光和营养利用和吸收所必需，也是褐藻特有的生理活性成分之一。但实际上，岩藻多糖在褐藻中的含量极少，在新鲜海带中含量仅约为 0.1%，在干海带中为 1% 左右，因此岩藻多糖是一种十分宝贵的海藻活性成分。
由于褐藻的种类、生长气候、产地甚至是同一品种的部位不同，岩藻多糖的含量、结构、组成也不尽相同，这加大了提取纯化的难度。目前，岩藻多糖提取方法主要有水提法、酸提法、酶提法、微波辅助法和超声波辅助法等，在实际生产中通常联合使用，以最大限度地提高岩藻多糖的得率。提取后还需要进行分级纯化，一般常采用色谱柱法，如凝胶过滤色谱和离子交换色谱法。岩藻多糖分子量巨大且黏度高，吸收率和生物利用度并不尽人意。将其大分子降解为小分子，不仅可以大大提高生物利用度，同时也有利于获得活性更广泛、稳定性更好的产品。有研究称，岩藻多糖结构中的硫酸基团对于发挥其生物活性作用至关重要，而唯有生物酶解法能够最大限度的保留硫酸基团，但目前全球范围内还没有专一性的酶制剂商品生产。
二、岩藻多糖调控肿瘤细胞周期的机制
（一）抑制肿瘤细胞增殖
2015 年，韩国 Soonchunhyang 大学 Lee Sang Hun 教授等人研究发现，岩藻多糖通过调节人结肠癌细胞生长周期，抑制肿瘤细胞中细胞周期蛋白及周期蛋白激酶的表达，影响肿瘤细胞正常的有丝分裂，使肿瘤细胞停滞在有丝分裂前期，从而抑制肿瘤细胞增殖。
（二）与药物协同作用
2017 年初，美国凯斯西储大学发表的一项最新研究表明，岩藻多糖与拉帕替尼结合对黑素瘤有协同增效作用。使用拉帕替尼对黑素瘤的生长抑制为 60%，而将这种药物与岩藻多糖结合时，可以将肿瘤细胞的抑制率提高到 85%，且还能消除长时间使用拉帕替尼的副作用。AKT 和 NFkB 信号是黑素瘤细胞生存的关键通道，岩藻多糖进一步降低了这两种信号，帮助拉帕替尼提高癌细胞的杀灭能力。更重要的是，岩藻多糖还可以通过特定的信使 RNA 来抑制 ERBB3 基因表达，或选择 ERBB3 中和抗体，从而抑制黑素瘤肿瘤细胞的增长。
（三）调控关键信号
岩藻多糖能够降低 AKT 和 NFkB 信号，抑制 ERBB3 基因表达，从而抑制黑素瘤肿瘤细胞增长。2017 年初，美国凯斯西储大学的研究为这一机制提供了有力的证据。AKT 和 NFkB 信号是黑素瘤细胞生存的关键通道，岩藻多糖通过降低这两种信号，帮助拉帕替尼提高癌细胞的杀灭能力，同时通过特定的信使 RNA 抑制 ERBB3 基因表达，或选择 ERBB3 中和抗体，多管齐下，抑制黑素瘤肿瘤细胞的增长。
三、岩藻多糖的其他抗肿瘤作用
（一）诱导肿瘤细胞凋亡
研究表明，岩藻多糖能够激活肿瘤细胞的凋亡信号。具体来说，它可以引起乳腺癌细胞 DNA 损伤，从而诱导肿瘤细胞自发凋亡。例如，有科学团队在实验中发现，岩藻多糖处理 HCT-15 细胞系时，出现了 DNA 断裂、染色体凝聚、G1 期亚二倍体细胞增加等细胞凋亡事件。其诱导癌细胞凋亡的机理是通过激活 caspase-9，进而激活细胞凋亡的主要执行者 caspase-3，同时增强 ERK 和 p38MAPK 的表达，钝化 Akt 的表达，以促进癌细胞的凋亡。
（二）抑制肿瘤细胞转移
岩藻多糖可增加组织抑制因子表达，下调基质金属蛋白酶表达，从而抑制肿瘤细胞在体内转移。华中科大的研究发现，墨角藻中的岩藻多糖具有很高的抗肿瘤活性，能够有效地阻止 EGF 引起的癌细胞转移。体外实验表明，岩藻多糖通过抑制丝裂原活化从而抑制结肠癌细胞生长；岩藻多糖直接作用于 TOPK 激酶，抑制 TOPK 的活性，从而阻止结肠癌细胞的转移和增殖。
（三）抑制肿瘤血管生成
岩藻多糖能够降低血管内皮生长因子生长，抑制肿瘤血管新生，进而切断瘤体营养供给。多项研究已经证实了岩藻多糖对包括胃癌、肺癌、肠癌、肝癌、乳腺癌在内的多种癌症均有明显的抑制作用，其防癌抗癌的目的之一就是通过降低血管内皮生长因子生长，抑制肿瘤血管新生。
（四）增强免疫系统功能
岩藻多糖进入肠道后，被免疫细胞识别产生激活免疫系统的信号，对 NK 细胞、B 细胞和 T 细胞产生激活，从而产生具有结合癌细胞的抗体和具有杀伤癌细胞的 T 细胞，对癌细胞产生特异性杀伤，抑制癌细胞生长。近期，由德克萨斯大学健康科学中心进行的一系列动物实验表明，岩藻多糖能够增强受癌症影响的小鼠的免疫功能。在摄入岩藻多糖一周后，实验组小鼠的免疫球蛋白 G（IgG）水平提高了 500%，这充分显示了岩藻多糖在恢复癌症患者免疫功能方面的巨大潜力。
四、岩藻多糖的其他功效
（一）养护胃肠道
1、抗幽门螺旋杆菌
抑制幽门螺旋杆菌增殖：2014 年，韩国 Chungbuk National University 大学 Yun-Bae Kim 研究团队发表一项研究显示，浓度为 100μg/mL 的岩藻多糖能够完全抑制幽门螺旋杆菌的增殖。
阻止其粘附及入侵：岩藻多糖含有硫酸基，能够与幽门螺旋杆菌结合，阻止其粘附于胃上皮细胞上；同时，岩藻多糖会抑制其产生尿素酶，保护胃的酸性环境。
抗氧化、抗炎症：岩藻多糖是很好的抗氧化剂，能够快速清除氧自由基，减少有害毒素氯胺的生成；能够抑制选凝集素、补体以及乙酰肝素酶等的活性，降低炎症反应。
2、改善便秘和肠炎
双向调节肠道功效：2017 年，日本 Kansai University of Welfare Sciences 大学 Ryuji Takeda 教授研究团队进行了一项研究，挑选了 30 位便秘患者，试验组每天服用 1 克岩藻多糖，两个月后每周排便天数由原来平均 2.7 天升至 4.6 天，排便体积和软度都有明显增加。2015 年，澳大利亚 University of Tasmania 大学 Nuri Gueven 教授团队研究发现，岩藻多糖能有效改善小鼠肠炎，一方面帮助小鼠恢复体重，增加排便的硬度；另一方面，能够降低结肠和脾脏的重量，减轻体内的炎症反应。
（二）增强免疫
岩藻多糖进入肠道后，被免疫细胞识别产生激活免疫系统的信号，对 NK 细胞、B 细胞和 T 细胞产生激活，从而产生具有结合癌细胞的抗体和具有杀伤癌细胞的 T 细胞，对癌细胞产生特异性杀伤，抑制癌细胞生长。近期，由德克萨斯大学健康科学中心进行的一系列动物实验表明，岩藻多糖能够增强受癌症影响的小鼠的免疫功能。在摄入岩藻多糖一周后，实验组小鼠的免疫球蛋白 G（IgG）水平提高了 500%，增强了癌症患者免疫功能。
