综述：海藻提取物天然成分在肥胖中的作用：一项系统评价

《Earth and Planetary Science Letters》：The role of seaweed-derived natural components in obesity: A systematic review

本文综述了海藻生物活性成分在肥胖相关疾病治疗中的潜力，总结了细胞和动物模型的应用，重点探讨AMPK信号通路的作用，并提出未来研究方向。

　　

Jiao Tan|K.K.Asanka Sanjeewa|Ginnae Ahn|You-Jin Jeon|Lei Wang

中国海洋大学食品科学与工程学院海洋食品加工与安全控制国家重点实验室，山东省青岛市266404

摘要

肥胖是由于能量摄入与消耗之间的不平衡导致的，过度加工的食品和久坐的生活方式是全球肥胖流行病加剧的主要因素。这种状况会引发多种并发症，如高血压、糖尿病、脂肪肝和生殖障碍，严重威胁人类健康。预防和解决与肥胖相关的健康问题已成为健康研究的主要焦点。海藻因其富含具有治疗作用的生物活性次级代谢物而受到越来越多的研究人员的关注，成为有前景的抗肥胖药物候选物。多项研究已经证实了从海藻中提取的生物活性次级代谢物具有抗肥胖潜力。本文综述了肥胖的发病机制以及海藻衍生物在治疗肥胖相关疾病方面的潜力。

引言

技术的进步显著改变了人们的生活方式，导致久坐时间延长和体力活动减少，从而降低了总体能量消耗。¹同时，技术也改变了食品行业，市场上出现了大量过度加工和不合格的食品。这些变化使得人们更难选择健康食品，增加了摄入不健康食品的可能性，进一步加剧了能量消耗与摄入之间的不平衡，使得肥胖成为一个不可避免且亟需解决的关键问题。一些疾病的发生与肥胖密切相关，包括心血管疾病、2型糖尿病（T2D）、非酒精性脂肪肝病（NAFLD）、骨关节炎、不孕症、脂肪性肾病和癌症。²截至2020年，全球超重人口已达22亿，其中超重或肥胖的成年人占成年人口的42%。³预计到2030年，全球50%的成年男性和女性将患有高体重指数（BMI）。值得注意的是，高BMI在高收入国家更为普遍，尤其是在老年人群中；而在低收入国家，这一现象在年轻人群中更为常见。⁴普遍认为肥胖是由于能量摄入与消耗之间的不平衡造成的。然而，人体的能量代谢非常复杂，当能量摄入超过身体消耗的能量时就会发生肥胖。导致肥胖的因素有很多，不仅限于遗传因素，还包括暴饮暴食、同伴压力、社会文化、低体能水平以及慢性疲劳等。⁵ 海藻是海洋生态系统中的生产者，为其他海洋生物的生长和发育提供能量。可食用的海藻还富含必需的宏量和微量营养素，并且

是一种低热量的食物，在亚洲地区（尤其是中国、日本和韩国）被大量食用。⁶然而，其营养价值可能因地理位置、季节、生长阶段和收获的海藻部分而有所不同。⁷海藻富含碳水化合物，通常占干重的50%，在人体消化后转化为寡糖。寡糖能够调节肠道菌群的平衡。此外，根据先前的研究，岩藻黄质、多酚和类胡萝卜素等植物化学物质具有作为益生元的潜力。⁸ 肥胖是许多慢性疾病的诱因，因此对其控制越来越受到重视。然而，目前可用于治疗肥胖的药物很少，而这些药物的副作用始终是其临床应用的主要挑战。⁹因此，研究人员倾向于从天然产物中寻找更安全有效的抗肥胖成分，尤其是植物营养素。海藻是一种重要的资源，因为它们易于栽培、安全且成分丰富。¹⁰本文主要关注肥胖研究的实验模型以及从海藻中提取的天然产物的抗肥胖效果。

肥胖相关的细胞信号通路

肥胖的发展过程复杂多样，涉及脂肪细胞的生成、脂质代谢、肠道微生物群等。¹¹其中，参与各种组织能量代谢的信号通路是与肥胖机制最相关、也是研究最广泛的方面。¹¹大量研究表明，有六条关键的信号通路在肥胖过程中起着重要作用，例如丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，AMPK）通路。

肠道微生物群对肥胖的影响

近年来，肠道微生物群在人类健康讨论中成为频繁提及的关键词。它能够分解多糖和蛋白质，并保护肠道屏障，这些功能与消化系统疾病密切相关。同时，肠道微生物群能够合成对人体至关重要的物质，包括营养物质、代谢物和神经递质前体，因此常与代谢性疾病相关。¹²

抗肥胖研究的主要模型

细胞模型 来自海藻的天然成分，如多糖、蛋白质、肽、脂质和光敏色素等，具有多种生物活性，本文重点介绍了这些成分的抗肥胖作用。表1总结了不同细胞模型中的抗肥胖机制，包括调节脂质代谢、信号通路和脂肪细胞生成。

3T3-L1细胞 3T3-L1细胞系是小鼠胚胎成纤维细胞

海藻生物活性成分的抗肥胖效果及其机制

海洋是多种海洋生物资源的宝库，其中包括微藻、褐藻、红藻和绿藻，由于生长速度快和多糖含量丰富，它们非常适合用于生物能源开发。从海藻中提取的天然成分具有广泛的生物活性，包括抗肥胖作用。图5总结了具有抗肥胖作用的天然成分

结论

本文综述了目前用于研究抗肥胖活性的细胞和动物模型，其中3T3-L1细胞和小鼠实验最为常用，AMPK通路在探索作用机制方面被频繁提及。这些信号通路通过调节细胞分化命运、葡萄糖-脂质代谢平衡、炎症反应和能量代谢等核心过程，形成了一个相互关联且复杂的调控网络。

作者贡献声明

Jiao Tan：撰写初稿、可视化设计、概念构思。K.K.Asanka Sanjeewa：撰写、审稿和编辑。Ginnae Ahn：撰写、审稿和编辑。You-Jin Jeon：撰写、审稿和编辑。Lei Wang：撰写、审稿和编辑，以及资金筹集。

致谢

本研究得到了中国国家重点研发计划（2024YFD2401601）、山东省重大科技创新项目（2024ZLGX07）、海南省国际科技合作研发项目（GHYF2025002）以及海洋食品加工与安全控制国家重点实验室的“领军创新”项目（20250101）的支持。

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