海藻類具有更廣泛的健康效益
細胞凋亡(apoptosis)是一種具有高度調節性的程式性細胞死亡，已經引起治療癌症和腫瘤的研究人員興趣，成為未來的防治希望。因為各種化療試劑對各種癌細胞誘導細胞凋亡有高度的潛力。若能從各種天然物中篩選可以誘導癌細胞凋亡，就可以單獨作用或配合化療藥物之治療，因而提升治療效果、減少癌症治療時的副作用。
除了防治癌症之外，許多海洋產物(marine products)，如海帶、杜沙藻、裙帶菜、羊栖菜、褐藻等，都具有海洋產物的活性成分，具有神經保護作用，及抗腫痛、抗癌、抗氧化、抗肥胖、抗發炎、抗微生物、抗血管新生等生物活性，可以調節或延緩慢性病的進程，這一點已經引發科學家高度的研究興趣。
本書除了細談褐藻(Brown algae或phaeophyceae)與褐藻醣膠在抗腫瘤、促進細胞凋亡方面的作用之外，也兼及其在抗氧化、抗肥胖、抗發炎、抗微生物、抗血管新生與保護神經方面的作用。
坊間的書籍及褐藻醣膠產品，多強調小分子的抗癌作用。事實上，許多海洋產物（如褐藻醣膠）的作用不止如此而已，因此本書不特別強調小分子，而係廣泛談及褐藻醣膠的多重作用，包括高分子量、添加巴西蘑菇多醣的褐藻醣膠，以及褐藻醣膠在世界各地（包括我國）的研究發展（例如坊間與網路宣稱，日本已開發最新的「大分子量」褐藻醣膠，而有些在美國生產的褐藻醣膠產品則以日本的研究為基礎，開發了「高分子」褐藻醣膠）等等，讓需要者可以多方應用，這才是出版本書的價值所在。
海藻可粗分為四類
這裡所說的「海藻」是指生長在潮間帶及亞潮間帶，可以肉眼看見的大型藻類，這些藻類因為棲息與生長的海域不同，受到陽光照射（光合作用）的程度不一樣，所含的色素與顯現的顏色自然有些差異，目前已經廣泛開發作為保健用途者包括綠藻、褐藻、紅藻、杜沙藻和藍藻等幾大類。
綠藻
綠藻類主要生長於光源充足的淺海海域，其分布非常廣泛，全世界的海生綠藻約有1200種，較常見的包括綠藻、綠紫菜、海萵苣等；但現代科技相當發達、進步，綠藻不一定要「野生」，目前已經可以進行人工養殖。
綠藻類有單細胞、多細胞與群體等幾種樣貌，均能進行良好的光合作用，所以顏色鮮綠，光合作用後可產生澱粉，富含葉綠素a、b及α、β胡蘿蔔素、葉黃素等；其細胞壁主要為纖維素。綠藻較少直接食用，主要開發做為營養補充品或保健營養品使用。
藍藻
藍藻類常附著於岩石、岸壁上，海水與淡水中均可生長，常見者如巨大鞘絲藻(Lynbya majusculs)、膠鬚藻(Rivulariaceae)等。藍藻有單細胞和群體兩種，富含葉綠素a、b和α及β胡蘿蔔素、葉黃素、藻紅素與藻藍素等。光合作用後會產生肝糖和藍藻澱粉，其細胞壁主要為纖維素、醣蛋白。
褐藻醣膠為海藻的黏滑成分
海藻含有極為豐富的營養成分，包括人體所需的醣類、蛋白質、胺基酸、維生素(B1、B2、B12、C)、類胡蘿蔔素，以及多數蔬菜所欠缺的礦物質，如碘、鈣、錳、鋅、鉀、鎂、鐵、硒等，而且幾乎不含脂肪（脂肪含量低於2%）；這是海洋植物（藻類）近幾年來甚受科學界與生物科技界重視的原因。
而海藻中的「褐藻醣膠」是一種水溶性膳食纖維，主要取自褐藻類，例如：海蘊(Mozuku或可稱為Nemacystus decipiens)、裙帶菜孢子葉(Mekabu或可稱為Undaria pinnatifida) 和馬尾藻、海帶 (Laminaria japonica，日本稱為昆布)等。這些褐藻類海藻本來就有黏膜管，會分泌「黏滑成分」；這些海藻在面對潮流、砂石、飄流物與其他異物衝擊時，難免被刮傷或折斷，此時黏膜管就會分泌黏滑成分，以保護「傷口」，避免受到感染；還可預防退潮時藻體乾枯。西元1931年瑞典沃樸沙拉大學的柯林（Kylin）教授研究發現，海藻的這種黏滑成分主要為硫酸岩藻糖(Sulfated fucose)，以及半乳糖、木糖、糖醛酸、甘露糖等單醣。從化學結構上看，褐藻醣膠乃由多個單醣結合而成的水溶性纖維，這些多醣體具有多種有益身體健康的功能，目前已開發成為營養補充品或健康食品。
褐藻醣膠為生技產品的當紅炸子雞
隨著生化與分子生物科學的快速發展，大家都知道「碳水化合物」是人體最重要的營養素之一，這些營養素廣泛存在於自然界，只要飲食均衡，原則上不虞匱乏。但近半世紀以來，科學家從研究中發現，醣類不僅是人體不可或缺的營養素，有些帶有硫酸根的特殊多醣體甚至具有保健效用，可能在替代醫療上占有重要地位。美國麻省理工學院出版的「科技」雜誌甚至預言，醣類營養將成為「改變未來世界」的十大科技之一。
西元1982年，國際知名科學期刊《細胞免疫學(cellular immunology) 》發表研究報告，認為萃取自褐藻（岩藻糖）的特殊成分fucoidan，可以大幅提升細胞的免疫力，受到世界各國所重視。目前研究最透徹而深入者當屬日本，即使很多在美國製造的褐藻醣膠產品，也多委由日本的研究單位研發、鑑定，至少也沿用其基本理論與做法；目前坊間可見的褐藻醣膠製品極大多採用這種模式。
我國則在國科會的主導之下，從2008年開始委由行政院農委會水產試驗所進行研究，並且將取自岩藻糖的特殊成分fucoidan譯為「褐藻醣膠」。到目前為止，陸續發表的褐藻醣膠研究範圍已經涵括：提升免疫力、促進肝臟代謝、抗病毒、抗發炎及抑制腫瘤等等至少九大項。但目前多數產品都聚焦於小分子褐藻醣膠的抗癌作用之上，事實上大分子、高分子褐藻醣膠還有其他多種效用，不可忽略。
根據美、日等醫藥及生物科技先進國家學者所發表的研究論文，可以歸納出一個結論：褐藻醣膠的應用範圍很廣，目前以避免血液黏稠、抗腫瘤、改善胃潰瘍、抗菌、調節血壓、抑制肝細胞生長因子(HGF)活性、調節血糖值、改善過敏症狀、抗病毒等作用較明顯。詳細的十三項作用請參考以下的詳細分析。
褐藻醣膠的抗腫瘤活性
癌症是一種世界性「流行病」，不管哪一個國家或民族，也不管甚麼人種與年齡層，都可能受到癌症的侵擾與折磨。遺憾的是，現代醫藥與生物科技雖然發達，也開發了各式各樣的治療方法，包括針對性極強的標靶藥物，但效果仍不是十分理想。因此，直到目前為止，世界醫壇都還在尋找有效而安全的抗癌、治療藥物與方法。
理想的抗癌、治療藥物應該是能很快殺死癌細胞，抑制其轉移，並使腫瘤消失於無形，而且不會復發，這樣才真的叫「治癒」。可是人人皆知，現在的治癌主力為手術、放射線治療與化學藥物，每一種都有利有弊；尤其化學治療藥物（包括標靶治療），初期雖然頗為有效，卻無法避免多種副作用，例如出血、脫髮、下痢和免疫抑制等等，患者最後常因油盡燈枯而亡。如何開發更安全、更有效與最少副作用的藥物或療法，無疑是全世界科學家的理想。目前的研究發展趨勢是盡量從天然物中取材，例如動物、植物或微生物及其代謝物，褐藻醣膠就頗為符合此一理想。
安全性試驗─裙帶菜褐藻醣膠抗癌的安全性
主要是以裙帶菜（UPF, Fucus vesiculosus）提取的褐藻醣膠，和肝代謝的抗癌藥物（FVF），一起進行體內和體外實驗，以瞭解單獨使用褐藻醣膠，或與抗癌藥一起使用時的免疫調節功能、生長抑制活性，也就是做褐藻醣膠的安全性試驗。
首先進行體外試驗，以了解褐藻醣膠對細胞色素P450（CYP450）3A4,2C8,2C9和2D6的抑制效果。然後進行離體人肝細胞實驗，以評估在最高濃度下，褐藻醣膠誘發的CYP450的可能性。免疫測定結果發現，褐藻醣膠的四種肝代謝II期途徑為：穀胱甘肽S轉移酶（GST）、醌氧化還原酶（QOR）、兒茶酚-O-甲基轉移酶（COMT），和尿苷二磷酸（UDP）、葡糖醛酸基轉移酶（UGT）。
試驗結果發現，抗癌藥物（FVF）對CYP450有抑制作用，而穀胱甘肽S轉移酶（GST）、醌氧化還原酶（QOR）和葡糖醛酸基轉移酶（UGT）通路沒有變化。裙帶菜（UPF）褐藻醣膠和抗癌藥物（FVF）同用時，可與兒茶酚-O-甲基轉移酶（COMT）產生反應，但未觀察到對癌細胞具有生長抑制活性。裙帶菜褐藻醣膠與抗癌藥物（如紫杉醇）同用，具有加成效果。
一、調節並增強免疫力，避免受到感染
─褐藻醣膠的免疫調節機制
研究顯示，口服褐藻醣膠有助於調節免疫力，預防受到病原體感染，甚至減少癌症患者受到病原體感染的機率。實驗發現，只要每天服食1克的Undaria pinnatifida 褐藻醣膠，就能增加居家安養老年人的疫苗抗體，其效果比每天吃新鮮水果和蔬菜還要好。
研究人員發現，褐藻醣膠的免疫調節作用，主要與樹突細胞及Toll樣跨膜受體（TLRs）有關。例如皮膚和粘膜的朗格漢斯細胞（Langerhans cell），就是作為一種免疫載體，可提供抗原給其他免疫細胞，以識別病原體，並啟動特定反應程序。以海藻類（Fucus vesiculosus）褐藻醣膠所進行的一系列體內和體外實驗，證實有助於促進脾樹突狀細胞成熟，增強其功能，同時激活T細胞，增強免疫力，未來可作為感染性疾病和癌症的輔助治療劑使用，遠景樂觀。
二、促進血液循環，避免血疫黏稠，防止血栓
很多研究顯示，褐藻醣膠能調節血液黏稠度，防止形成血栓，對中老年人特別有好處。
（一）可作為凝血調節劑
研究人員在探討褐藻醣膠的凝結級聯活性時，發現其作用有如哺乳動物的肝素（heparin），具有良好的抗凝血作用。
肝素是一種效用廣泛的抗血栓生藥製劑，缺點是若要達到抗血栓效果，就會增加出血風險；雖然後來多當作抗凝血劑使用，但無法避免出血風險，實屬美中不足。幸好最近研究人員以小鼠為對象進行的一項實驗發現，裙帶菜（Fucus vesiculosus）褐藻醣膠中含有菸醯胺，只要給予實驗小鼠每公斤體重5毫克（5 mg / kg iv），就具有抗凝血作用。
另外也針對缺乏凝血因子的血友病人，以墨角藻（Fucus）褐藻醣膠進行研究，以了解其促凝和抗凝血作用。結果發現會影響凝結的最小分子，為0.5個硫酸根（最小電荷密度）和70個糖單位，如此才能改善缺陷血漿（VIII / IX因子）的促凝血活性，達到止血效果。
四、抗HIV及病毒，避免受感染而發炎
一般而言，褐藻醣膠並沒有直接抗病毒、抗菌的作用，但可以藉由增加抗生素，或是減少體內有害自由基、阻斷發炎因子粘附於血小板和白血球之上，進而保護人體或細胞不受病毒和細菌的侵害。
（一）抗病原體
所謂「抗病原體」，泛指抗病毒、抗利甚曼病，以及抗菌、抗內毒素作用。
1. 抗利甚曼病
研究人員以小鼠做實驗，證實口服褐藻醣膠有助於殺死並清除其體內的病原體「利甚曼原蟲（Leishmaniasis）」。後來同一研究小組又發現，此種寄生蟲會抑制巨噬細胞中的MAPK通道，避免產生一氧化氮和活性氧，因而減少體內有害的自由基。
促進傷口收縮
由此可知，由硫酸鹽、單醣和糖殘基組成的褐藻醣膠，其組成分影響抗炎和抗氧化效果，而其他含有半乳糖和蛋白質的組成分，則可提供傷口癒合所需的營養成分。最理想的情況是在癒合過程中，纖維增生、血管生成和成纖維細胞、內皮細胞和上皮細胞遷移逐漸到位，以促進癒合並恢復皮膚的拉伸強度。
由之前的研究已知，褐藻醣膠可減少嗜中性粒細胞粘附、白血球細胞增加，及抑制促炎細胞因子，以達到抗炎作用。雖然從9種褐藻獲得的褐藻醣膠都有類似作用，但其效用仍與岩藻糖和硫酸鹽含量，或其多醣骨架的結構特徵有關。由研究結果可知，褐藻醣膠有助於促進並增加顆粒組織中的血管生成和膠原沉積，促使皮膚生成。
乳酸桿菌調節腸道微生物群
3.服食褐藻醣膠有助於增加腸道有益菌，如乳酸桿菌和Ruminococcaceae，調節小鼠的腸道微生物群。
由以前的研究已知，褐藻醣膠有利於調節腸道微生物群，具有「整腸」效益。但整體而言，腸道微生物的結構變化仍然難以捉摸。因此研究人員嘗試在腸道中投入褐藻醣膠，以了解其對調節腸道微生物群的影響。結果發現，服食褐藻醣膠之後，腸道內的有益菌，如乳酸桿菌（Lactobacillus）和Ruminococcaceae顯著增加，而且保持了腸道內菌群（有益菌和有害菌）數量的均衡、正常。
十一、抗癌、抗腫瘤
──褐藻醣膠為具抗腫瘤潛力的多功能分子
癌症為多病因疾病，主要是體內的細胞因故發生突變，之後即快速分裂，腫瘤細胞不但得以生存下去，還具有生長優勢，最後改變細胞功能，成為危害身體的內賊。不僅如此，腫瘤還會生出新血管（血管生成），伸向附近的器官或組織，藉以掠奪養分、壯大自己，使癌細胞擴散至遠端器官，此即所謂「轉移」。最後因程序性細胞死亡、失衡，信息傳導途徑紊亂，血管生成和對癌症的免疫反應差，腫瘤發展中的各種免疫、抑制途徑被破壞，導致個體最終不免於死亡。而用於治療癌症的大多數化學治療劑，多針對這些失調通路而設計，不幸的是，這些療法多具有嚴重副作用，其毒性限制了使用劑量，也限制了療效。因此，開發更好的耐受性抗癌劑乃成為近代最迫切的課題之一。
天然產物對癌症的治療作用
自20世紀60年代以來，癌症的標準治療方案均以手術、化學藥物治療和放射線照射為主，化療主要針對快速分裂和增殖的細胞，有助於抑制腫瘤生長與擴散、轉移。但在臨床試驗中發現有意想不到的副作用，連具有高增殖潛力的正常細胞也受到影響。
了解各種癌症和褐藻醣膠的關係
研究人員一向對褐藻醣膠的抗癌作用感興趣。例如夸克（Kwak）就在最近提出褐藻醣膠增強細胞活性的抗癌機制，受到普遍重視。然而如所周知，癌症治療不易，褐藻醣膠再好也不太可能作為唯一的治療藥劑（何況目前還不能當作治療藥劑）。不過褐藻醣膠取自天然海藻，無毒、可食，又能增進細胞活性，具有口服「輔助」抗癌的潛力，常規使用時可能發揮減少副作用、增強常規療法的效果，乃無其他可靠療法之外的另一種選擇。
綜合夸克等人的研究結果，褐藻醣膠的抗癌機制，主要在調節「清道夫受體」、激活免疫力，阻斷新血管生成，預防癌細胞轉移；以及動員幹細胞，干擾SDF1 / CXCR4軸，達到抗氧化和促氧化作用。
未來可能全面奈米化
──但重點仍在防血栓、抑制血管新生
近幾年來發表的褐藻醣膠相關研究論文很多，除了上述的十三大作用外，還有很多篇幅在探討「奈米化」的發展與作用，特別是在預防血栓與防治腫瘤新生血管的作用機轉。之所以有這樣的發展，可能與奈米化之後褐藻醣膠的顆粒更小，更有助於消除血栓、促進血液循環順暢之故。因此有些未歸在上述十三項者，均歸類在此「其他」項下，以供需要者參考。
奈米化為未來趨勢
1.奈米化褐藻醣膠在抗血栓方面的前景與安全性。
由於口服褐藻醣膠為天然抗凝血劑，其生物利用度良好，還可促進血液循環，因此研究人員嘗試將褐藻醣膠奈米化，使其顆粒變得更小，如此一來，服用之後應該更容易吸收利用，未來有可能當作抗凝血劑使用。
何謂「替代療法」
美國國立衞生研究院（NIH）於1992年成立另類醫療部門（the Office of Alternative Medicine, OAM），以研究替代療法為目標。在90年代，美國參議院的美國技術評估局（OTA）承認傳統癌症治療的局限性，並發表一份「非傳統癌症治療」報告，說明和評估替代治療的必要性。其中提到癌症治療分為三大部分：手術、化療和放療。這些治療產生許多問題。例如，對某些類型的癌症或癌症晚期沒有效，而有些治療還會產生嚴重的副作用。因此如何開發沒有副作用的抗癌藥物，已經成為迫切的課題。
我們的身體由60萬億個細胞組成，新生成的細胞不斷循環更生，如：頭髮細胞、胃腸道細胞、血細胞等，都是分裂和更生速度比較迅速的細胞，所以這些細胞特別容易受到抗癌藥物影響。包括頭髮、消化道和血液系統，如健康細胞受到化療破壞，副作用就會產生，包括：脫髮、免疫力下降、造血功能受到破壞、消化和吸收能力下降等。
由過去的研究可知，褐藻醣膠具抗癌活性，即激活免疫細胞、白血球和淋巴細胞等，從而破壞癌細胞，提高人體固有免疫力，且很少副作用，可作為癌症的輔助治療或替代療法。
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