食用菌源中的生物活性蛋白和活性肽的研究概况

食用菌源中的生物活性蛋白和活性肽的研究概况

李桃秀

摘要：食用菌味道鲜美，风味独特，并且含有多种生物活性物质，不仅具有较高的食用价值，还具有重要的医疗保健功能，成为学者们研究的热门物质。本文对食用菌的生物活性蛋白的各种生理学功能进行整理和分类，并介绍了几种现阶段分离提取食用菌活性蛋白比较典型的方法。然后，对几种食用菌活性肽及其分离提取方法进行综述，并提出一些食用菌生物活性物质的分离提取研究方面存在的缺陷以及应用前景。

关键词：食用菌；活性蛋白；活性肽

0 引言

食用菌（edible fungi）是一类可以食用的大型真菌,具有肉质或胶质的大型子实体，又常称为蘑菇或者食用蕈菌。

食用菌既是一类重要的菌类蔬菜，又是食品和制药工业的重要资源。多年来，食用菌营养成分研究表明，食用菌是一种高蛋白质、高膳食纤维食、低脂肪的理想食品。尤其是食用菌的蛋白质含量，平均约为15%-25%，,食用菌子实体的蛋白质含量一般为鲜重的3%-4%或干重的30%-45%［1］。蛋白质消化率高, 大约70 % 的食用菌蛋白质在人体内消化酶作用下, 分解成氨基酸被人体吸收。因此，食用菌中氨基酸的种类、含量，必需氨基酸的种类是评价食用菌的蛋白质质量的一个重要指标。

而多肽是分子结构介于氨基酸和蛋白质之间的一类化合物, 但肽的营养和生理功能优于高蛋白( 大分子蛋白质) 和氨基酸。具有防病、治病和调节人体生理机能的功效, 这些功效是原蛋白质及其所组成的氨基酸所不具备的,所以肽是提供机体生长、发育所需的物质。

食用菌中富含蛋白质、氨基酸、维生素及微量元素,从其中分离和纯化的物质,表现出很强的抗肿瘤、免疫调节、抗病毒、抗细菌和抗其它寄生物,还有治疗糖尿病、心血管病和高胆固醇症的作用。近年来国内外学者们对食用菌中的活性物质的研究有了很大的成果，对食用菌中的生物活性蛋白和活性肽的研究也越来越多，食用菌作为保健食品进入了人民大众的生活中。

1 生物活性蛋白

1.1 食用菌中活性蛋白

1.1.1 抗病毒蛋白

食用菌作为一类大型真菌,普遍用于食用和药用,且资源十分丰富,进一步开发利用,前景非常广阔。从食用菌中分离到的物质,表现很强的抗病毒活性。近年来,从食用菌中发现多

种抗病毒的蛋白，如2003年孙慧[2]等人从杨树菇（Agrocybe aegerita）的子实体中提取出一种有抑制烟草花叶病毒( TMV) 侵染活性的蛋白质—AAVP,结果显示，当AAVP 的浓度为200 mg/ L 时, 对TMV 的抑制率为84. 32 %。而它对供试的3 种植物病原真菌: 绿色木霉、香蕉炭疽菌和甘薯蔓割病菌的菌丝生长没有任何抑制作用。说明AAVP 具有抗病毒活性而没有抗真菌活性。2004年，陈宁[3]等人从从灰树花子实体中分离到了一种具有抑制烟草花叶病毒( TMV) 侵染活性的热稳定蛋白—GFAP，并将GFAP 与TMV 混合接种心叶烟, 当GFAP 浓度为32 mg/L 时即可完全抑制浓度为10 mg/L 的T MV 的侵染, 而4 mg/ L 的GFAP 对浓度为40 mg/L 的TMV 的抑制率仍可达60%以上。2007年，对鸡油菌，蘑菇，香菇，平菇，茶树菇，鸡腿菇，真姬菇和金针菇8种食用菌乙醇提取物水溶液进行抗植物病毒( TMV ) 活性测试, 结果表明8种食用菌提取物对TMV 都具有不同效果的抑制作用, 推测食用菌提取物中可能含有小分子抗植物病毒( TMV )活性物质。PIRAINO[4] 等1999年从皱盖罗鳞伞( Rozites caperata) 中分离纯化了一个分子量为10 425 Da 的抗病毒蛋白( RC-183) ,该蛋白显示对I 型和Ⅱ型单纯疱疹病毒复制的抑制,此外该蛋白还有对水痘带状病毒、流感A 病毒和呼吸道合胞体病毒的抑制作用,由质谱和其它方法研究表明它是一个结合有泛素的多肽。

1.1.2 免疫调节蛋白

真菌免疫调节蛋白（fungal immunomodulatory protein，FIP）是20 世纪90 年代从高等担子菌( 蘑菇类) 子实体中提取的与植物凝集素和免疫球蛋白的结构及免疫功能相似的一类小分子蛋白质。近年来随着学者们对真菌免疫调节蛋白研究的发展，已经有好几种真菌免疫调节蛋白被分离纯化。SHEU[5] 等2004 年从毛木耳(Auricularia polytricha) 子实体中分离到一个分子量13.4 kDa ,等电点为5.1 的免疫调节蛋白APP。2007年，郭琦[6]等人从金针菇中提取出一种具有免疫调节功能的蛋白质—FIP-fve,又称为朴菇素，这种蛋白具有免疫调节和细胞凝集活性。FIP － gts 也是从松杉灵芝中发现的一种免疫调节蛋白，可以治疗癌症和自身免疫性疾病。FIP － vvo 是从草菇中提取得一种免疫调节蛋白，能够增强细胞因子的表达。FIP 家族成员在体内外具有不同程度的促进细胞分裂和免疫调节功能[7]。

1.1.3 凝集素

凝集素是一类不同于免疫球蛋白的蛋白质或糖蛋白, 它能与糖专一地、非共价地可逆结合, 并具有凝集细胞和沉淀聚糖或糖复合物的作用。食用菌富含多种具有生物活性的蛋白质，凝集素是其中的一种，也是研究的最深入的一种，有重要的医学和生物学功能。已有多种大型真菌凝集素被分离纯化，大多数大型真菌凝集素具有很强的抗肿瘤活性。Koyama[8]等在2002年从牛肝菌( Boletopsis) 中分离的一个单体凝集素KL－15，可诱导单核母细胞白血

病细胞U937 的凋亡。同时实验表明Caspase 酶抑制剂可抑制DNA 梯状条带的形成，进一步证明凝集素诱导细胞凋亡的机制是通过激活Caspase 酶而完成的。这是第一次报道真菌凝集素具诱导细胞凋亡的活性。Zhao [9]等从杨树菇中分离了相对分子质量为15800Da不含糖的橘果粉胞凝集素( AAL) ，体外可抑制多种肿瘤细胞生长。肿瘤组织中，可见典型的凋亡细胞生物化学和形态特征。2005年《江苏食品与发酵》报道了关于食用菌凝集素的主要生理功能，有：抗肿瘤活性，抗病毒活性，免疫调节, 促有丝分裂，抗进食活性和杀虫活性等[10]。

1.1.4 核糖体失活蛋白

核糖体失活蛋白( Ribosome Inactivating Proteins , RIPs ) 是一类作用于rRNA而抑制核糖体功能的毒蛋白。LAM[11]等2001 年从斑玉覃(Hypsizygus marmoreus) 中纯化出一个核糖体失活蛋白hyp sin ,其分子量为20 kDa ,这个核糖体失活蛋白对落花生球腔菌、梨轮纹病菌、

尖饱镰刀菌和灰葡萄孢等真菌的菌丝体生长有抑制作用,还能抑制兔网织红细胞蛋白合成,抑制HIV-1反转录,同时还观察到该蛋白对鼠白血病细胞以及人白血病细胞和肝癌细胞的抑制。NG[12]等2004 年从金针菇( F.velutipes ) 子实体中得到分子量分别为30kDa和19kDa 的核糖体失活蛋白flammin 和velin , 在兔网织红细胞裂解液翻译系统中抑制蛋白质合成的半抑制浓度分别为1.4nM 和2.5nM。

不同的核糖体失活蛋白具有不同的活性, 如免疫抑制作用、抗有丝分裂活性、抗增殖和抗肿瘤活性、抗病毒及抗HIV21 病毒活性等。

1.1.5 RNase

RNase 是一类广泛存在于动植物体内的核酸水解酶。除了水解RNA 的活性外，很多RNase 具有潜在的细胞毒性。RNase 能广泛参与RNA 代谢、细胞成熟、细胞凋亡以及宿主防御RNA 病毒等过程。有些RNase 具有抗病毒和抗肿瘤等特殊的生物学功能[13]。Ngai 等[14]从糙皮侧耳中分离一种9000的低分子量Rnase，可抑制L－1210细胞的增殖。Rnase 通过水解RNA 磷酸二酯键来降解RNA。不同的Rnase 专一性不同，如RnaseT1 作用位点是3＇－鸟苷酸与其他核苷酸的5－OH 间的连接键。

1.2 食用菌活性蛋白的分离提取方法

2001年，孙慧[2]用硫酸铵分级沉淀、离子交换(DEAE-Sepharose) 和分子筛(S-200) 的方法, 从食用菌杨树菇的子实体中分离提纯了一种具有抑制烟草花叶病毒( TMV) 侵染活性的蛋白质, 称作为AAVP。2004年，陈宁[3]等人通过硫酸铵分级沉淀、阴离子交换柱层析及凝胶过滤柱层析, 从灰树花子实体中分离到了一种具有抑制烟草花叶病毒( TMV) 侵染活性的