海藻是结构多样的生物活性化合物的重要来源，根据藻体形态色素作用将其分为红藻、绿藻和褐藻三类，其中江蓠属、海带属、裙带菜属和石莼属海藻富含复合碳水化合物。海藻多糖和低聚糖具有多种生物活性(如抗菌、抗病毒、抗氧化、抗炎、抗癌和调节肠道微生物群)，在食品、营养和医药等领域具有巨大的应用潜力，引起人们的广泛关注。

寡糖由2-8个单糖单元组成，这些单糖单元由α-或β-糖苷键连接。与海藻多糖相比，海藻寡糖分子量更低、水溶性更高、吸收能力更强，近年来人们对其结构和生物活性进行了研究。海藻寡糖的无毒和理化生理特性有利于利用其生物活性带来的健康效益。例如，与海藻多糖相比，寡糖的粘度较低，水溶性较高，这可能促使其静脉给药以降低粘度和聚集问题。制备方法对海藻寡糖的得率、分子量、粘度、结构和生物活性都有很大影响。

因此，本文综述了海藻寡糖的主要化学分类、来源和主要生产方法(即物理、化学和生物方法)，并对这些方法的优缺点进行了讨论。本文还将重点讨论和总结海藻低聚糖的生物活性及其在食品、营养和制药方面的潜在应用。

褐藻富含褐藻多糖、海藻酸和昆布多糖。褐藻糖胶是一种天然的硫酸化多糖，解聚后产生褐藻寡糖。褐藻糖胶由α-L-岩藻糖单糖组成，通过（1→3）或交替的（1→3）和（1→4）-糖苷键连接。海藻酸钠的降解产物是由β-D-甘露糖酸和α-L-谷氨酰胺通过1,4-糖苷键连接组成；而昆布多糖是由1,3-连接的β-D-葡萄糖单体和少量（≤10%）单一的β-D-葡萄糖的C-6分支构成的。

石莼聚糖是一种独特的水溶性硫酸化多糖，来源于绿藻，3-硫酸化鼠李糖醛酸是乌尔凡的主要成分之一。硫酸化鼠李多糖是另一种主要多糖，主要由交替的（1→2）和（1→3）糖苷键连接的α-L-鼠李多糖单体和重复的1,3-糖苷键连接的α-L-鼠李糖单体组成。

红藻多糖主要是卡拉胶和琼脂糖。卡拉胶是线性硫酸化多糖，主要有kappa、lambda和iota有三种类型，这三种类型的卡拉胶均为D-半乳糖单体的基本结构骨架，通过交替的α-（1→3）和β-（1→4）糖苷键连接。降解产生的琼脂糖由（1→4）连接的3,6-α-L-内醚半乳糖与（1→3）连接的β-D-半乳糖单体交替组成。

多年来，种类繁多的海洋生物被认为是生物活性成分的潜在来源。作为潜在的生物活性成分，海藻寡糖具有多种益生活性。寡糖的浓度、分子量和单糖的组成以及单糖的排列会影响生物活性。高分子量的海藻寡糖具有较差的溶解度，阻碍它穿过细胞膜并发挥其生物活性。

在氧化应激下，人体细胞自然产生活性氧，如羟基、过氧和超氧自由基，这些活性氧与癌症、糖尿病和心脏病等疾病有关。海藻寡糖的抗氧化活性可以抑制活性氧的产生，发挥益生活性。

在宿主防御系统中，炎症具有抵御外部伤害和病原体入侵的作用，但持续的炎症反应会导致慢性炎症性疾病，海藻寡糖可以通过调节免疫反应来抑制炎症。由于脂多糖（LPS）与巨噬细胞中的toll样受体4（TLR4）-MD2复合物结合，在CD14和脂多糖结合蛋白（LBP）的推动下，免疫和炎症反应被激活。硫酸化的kappa-卡拉胶六聚体通过与LPS一起竞争和CD14的结合，抑制CD14/REL依赖的NF-κB炎症途径。此外，kappa和iota-卡拉胶低聚糖具有良好的剂量依赖性抗炎作用，它能显著减少LPS处理的BV-2细胞分泌的TNF-α。表明海藻寡糖在调节免疫方面发挥了良好的作用。

益生元可以在上消化道中抵抗酶的水解，并选择性地促进结肠中的益生菌如双歧杆菌和乳酸菌的生长。据报道，从日本海带中提取的多糖和寡糖在选择性地促进肠道有益微生物群的生长中的作用。Li等人报道了从红藻中提取的琼脂寡糖被加入到人体粪便中分离的均质拟杆菌L8的促生长底物中，可以缓解高脂肪饮食引起的代谢紊乱，改善肠道菌群。而肠道微生物群可以发酵海藻酸盐及其衍生物，产生短链脂肪酸（SCFA），具有有益的生理和免疫学作用。短链脂肪酸的产生和有害细菌（如大肠杆菌）数量的减少，可以减轻了结肠炎症状和胃肠道运动障碍。