食用菌多糖研究进展

第25卷第5期浙江林业科技Vol. 25 No.5 2 0 0 5年9月JOUR. OF ZHEJIANG FOR. SCI. & TECH. Sep., 2 0 0 5 文章编号：1001-3776（2005）05-0049-05食用菌多糖研究进展王丽霞1, 2，杜德清2（1. 中南林学院，湖南长沙 410004；2.丽水职业技术学院，浙江丽水 323000）摘要：对食用菌多糖的提取、分离纯化、定性定量分析、活性研究和临床应用等研究进展进行了综述，指出了目前存在的不同食用菌多糖较难鉴别、真菌多糖提取纯化工艺需进一步加强、食用菌多糖结构和功能之间的关系问题，提出真菌多糖的提取工艺和构效关系是今后研究的主要方向。

关键词：食用菌；多糖；免疫调节；生理活性；提取纯化技术中图分类号：S646 文献标识码：A食用真菌是人类实践活动中最早认识和利用的一类微生物，具有种类繁多、世代短、生物量大、易培养、分布广和营养成分丰富等特点，国内外学者对其营养成分进行了广泛的研究[1]，近年来人们越来越认识到食用真菌中独特的多糖功能成分。

据杨革报道[2]，真菌的多糖含量在0.48% ~ 0.87%。

食用菌多糖是一种很好的免疫调节增强剂，可从根本上提高人体免疫功能，起到扶正固本、强身保健的作用。

20世纪80年代以来，这方面的研究利用进展更为迅速，且正朝抗癌、增寿、强力、益智、美容以及提高免疫力和防止衰老等方向深化。

现代医学研究发现，食用菌中能显著增强癌症患者抵抗力的生理活性物质即为食用菌多糖[3]。

食用菌多糖的生理功能、化学结构以及构效关系正成为多糖研究的前沿阵地，取得了很大进展，而多糖分离、纯化和结构测定的方法也在不断发展和完善[4]。

为此笔者对食用菌多糖的研究现状进行了综述，为食用菌多糖的进一步开发利用提供参考。

1 食用菌多糖提取工艺研究进展不同食用真菌多糖的鉴别较为困难，这是因为即使同一属真菌中的不同种真菌所产多糖也不一致（包括多糖种类、多糖结构、分子量大小等）。

目前也没有一份较为可靠的不同真菌多糖的图谱（例如能表明结构差别的红外图谱等）。

从纯种发酵液（即只用一种已知真菌菌种发酵所得液体）或从已知真菌子实体中提取的多糖可以进行结构和定性、定量分析[5]。

食用菌菌丝多糖分胞外多糖和胞内多糖。

对于提取深层发酵液中的食用菌多糖，常规提取一般是首先将菌丝从发酵液中分离出来，打浆处理，然后用热水提取法或其他方法从菌丝中提取胞内多糖，从滤液中提取胞外多糖，一般是把滤液先过滤，再浓缩，最后用有机溶剂沉淀而得到。

从多糖水溶液中提取多糖，首先可用透析或超滤等方法去掉小分子物质（单糖、寡糖、氨基酸、短肽、无机盐等），然后设法去掉水分（各种合适的干燥方法、超滤以及有机溶剂沉淀法等）[6]。

根据多糖类物质易溶于热水而不溶于高浓度酒精的原理，食用菌多糖的提取通常采用水煮醇沉（热水提取及酒精沉淀法）的常规方法。

其提取工艺流程如图1。

食用菌多糖除常规的水提法外还有一些其它提取方式。

据王竟等人报道[7]，担子菌的发酵产物中一些具有生理活性的聚合物（主要为多糖类），其分子量一般在1 000 d以上，对于这些发酵多聚物的提取他们采用了超50 浙江林业科技25卷图1 食用菌多糖的提取工艺流程滤浓缩，该法具有效率高、耗能少等特点。

他们系统地研究了利用中空纤维超滤器对灵芝发酵液中聚合物的浓缩过程，推导出该超滤器放大的适宜计算公式。

结果表明：截留分子量1 000 d的聚砜不对称膜是适于超滤浓缩灵芝发酵液的超滤膜；适宜的超滤条件为操作压力0.2 Mpa，料液温度2 0～3 0℃，循环速度0.22 m/ s；在此条件下超滤200 min，通量及截留率分别稳定在9.1 L /（m2ˇh）和96 %左右，发酵液聚合物浓缩5倍以上，其收率达92.6%。

林玉满、鄢春生等人报道了短裙竹荪子实体多糖的酸提取法[5]，添加短裙竹荪 (DictyopHora duplicata)子实体干品3%的三氯乙酸，所得提取液经乙醇分级、DEAE-纤维素柱等进一步纯化，得到水溶性多糖 Dd-2 DE，经 SepHadex G-200柱层析和聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定，Dd-2DE为均一组份。

2 食用菌多糖的分离纯化为进一步纯化多糖，对提取的粗多糖分别进行醇析和Sevage法处理去除蛋白。

醇析提纯食用菌多糖热水提取的粗多糖溶于蒸馏水中配成8% ~ 10%浓度，边搅拌边加入一定量95%乙醇，使最终混合液中乙醇浓度达到65% ~70%，乙醇添加完毕后继续搅拌5 min（50 rpm），静置30 min后经4 000rpm离心15 min，收集沉淀物并反复3次醇析沉淀直至得到较纯真菌多糖。

适当干燥后采用Sevage法去除蛋白。

Sevage法去除食用菌多糖蛋白其沉淀液的配比为：样品液:氯仿:正丁醇=1:0.2:0.04，操作时将一定量10%浓度的真菌多糖（经酒精提纯）置适量大小烧杯中，控制温度25℃，按比例加入氯仿-正丁醇混合液，搅拌30 min，再经4 000 rpm离心20 min，分离出水层，浓缩并干燥后即得较纯食用菌多糖。

醇析法不一定能得到纯的多糖，若要得到单一多糖还需要更加精细的方法，例如色谱、电泳、超滤等技术进行分离纯化，其中最常用的方法是色谱法。

3 食用菌多糖的鉴别与结构分析3.1 定性鉴别3.1.1 食用菌多糖的水解取0.1 g固体多糖，适当粉碎后，加4N硫酸4ml，于100℃水解6 h，配成的最终糖液浓度为5 ~ 10 g/L。

3.1.2 纸层析正丁醇、醋酸、水按4∶1∶5充分混合后，静止可分为二相，其下层溶液作为平衡溶剂，上层溶剂作为展开剂。

显色剂用银盐显色剂，即用丙酮将0.1 ml饱和AgNO3溶液稀释至20 ml，边加水边振摇，至生成AgNO3沉淀重新溶解为止；另取饱和氢氧化钠溶液，用乙醇稀释至浓度为0.5 N。

显色时将展层完毕后的滤纸条吹干，迅速拖过AgNO3-丙酮溶液，再吹干，然后喷上NaOH-C2H5OH溶液显色。

采用下降法展开方式。

3.2 纯度检测将粗多糖各组分分离后，还要测定所得的各组分是否均一或纯多糖。

多糖纯度标准不能用通常化合物的标准来衡量，因为即使多糖为纯品其微观也并不均一。

测定多糖纯度方法有功能团分析、比旋光度、纸色谱和高效液相色谱（HPLC）、高压电泳、超滤离心分析法等,其中色谱法和电泳法较常用，并需用三种以上的纯度鉴5期王丽霞，等：食用菌多糖研究进展51定方法证明才能保证为纯品。

其中色谱法常用的有柱色谱和HPLC等。

电泳鉴定纯度的方法有聚丙烯酰胺凝胶电泳、玻璃纤维纸电泳和醋酸纤维膜电泳等[8]。

多糖经两种电泳均为单一色带，经凝胶色谱柱层析，流出液均为单峰，可说明它们均为单一组分。

3.3 成分分析食用真菌多糖分结构多糖和活性多糖。

真菌细胞壁中往往含有一种叫几丁质的物质，这是一类聚氨基葡萄糖，属于结构多糖。

另一类活性多糖是由真菌菌丝体产生的一类次生代谢产物。

这类多糖对真菌本身的作用研究较少，一般认为是真菌储存能量的载体之一[9~11]。

人们对它们的药理活性研究得较多，我们把这一类多糖称为活性多糖[12]。

活性多糖的含量一般采用苯酚-硫酸法或蒽酮-硫酸法测定。

3.4 结构分析完整的多糖结构分析包括对多糖的一级结构和高级结构的分析。

目前能有效分析多糖的一级结构的方法有化学方法、物理方法和生物方法。

化学方法是最古老且最经典的,有甲基化分析、Smith降解、过碘酸氧化、三氧化铬氧化法、部分酸水解等；物理方法主要有红外光谱、核磁共振波谱、气相色谱、质谱、气质联用、快原子轰击质谱、毛细管电泳等；生物学方法主要是利用特异性糖苷酶进行的酶法分析。

目前在多糖一级结构的分析中大多采用化学方法与物理方法相结合，可基本阐明某一多糖的一级结构的大致特征。

而目前用于多糖高级结构分析的方法主要是物理方法，诸如Ｘ-射线纤维衍射、核磁共振、电子衍射等[13]。

据测定活性多糖有纯多糖和杂多糖之分。

纯多糖一般是由许多单糖（一般认为10个以上）通过糖苷键连接起来的纯多糖链（可分支也可不分支）。

杂多糖除含多糖链外往往含有肽链和（或）脂类成分。

如灵芝多糖就是一种含蛋白质25% ~ 30%的蛋白多糖。

多糖链是由多个相同或不同的单糖基以糖苷键相连接而成的高聚物。

相对分子质量一般较大（从几千到几百万不等）。

组成多糖的单糖种类现已发现超过百种。

由于单糖构型（L 或D以及异构物的α或β）的不同，糖基环化的方式不同（五元环或六元环），糖苷键连接方式不同（1→2、1→3、1→4、……），有无分支，糖基上羟基被取代的种类、位置和数量等的不同，一级结构可以出现千差万别。

因此，有理由这样推测，生物多糖如果是信息的载体，则其所携带的信息数量也决不会比含相同单体数量的多肽链和多聚核苷酸链少。

事实上，随着对多糖在生命现象中许多重要性质的不断认识（如细胞间的互相识别就和细胞表面的多糖链结构有关），生命科学工作者已经意识到多糖结构的多样性可能就是它们生物功能多样性的基础[14]。

与蛋白质以及核酸一样，多糖的高级结构（二、三、四级结构）也是取决于其一级结构。

结构和功能往往有一定的联系，从一些资料看，我们可以得出这样的规律[15]，即一级结构是β-（1→2）连接的葡聚糖、甘露聚糖、半乳聚糖，它们大都有一定的抑瘤活性；β-（1→3）葡聚糖、半乳聚糖有较明显的抑瘤活性，李荣芷[16]经13C核磁共振分析推断，认为是β-（1→3）多糖链骨架上的多羟基基团对抗肿瘤活性起了重要作用；β-（1→3）为主链的葡聚糖如有（1→6）支链的，有的有抑瘤活性，有的没有抑瘤活性。

多糖高级结构的改变常伴有活性的改变，如香菇多糖经某些方式的处理后可从有活性变为无活性。

3.5 构效关系活性多糖的化学结构是其生物活性的基础。

多糖的构效关系就是指多糖的一级结构和高级结构与其生物活性的关系，是当前糖化学和糖生物学共同关注的焦点问题。

从总体上看，对多糖构效关系的研究很不完善,这可能是因为多糖的结构过于复杂。

就多糖1级结构与其生物活性的关系而言，一方面多糖的糖组成和糖苷键类型对其生物活性有一定的影响，如从菌体中获得的活性多糖一般是由葡萄糖构成的，而且葡萄糖主链上的β-1,6糖苷键是抗肿瘤所必需的。

而从高等植物中获得的具有激活补体作用的多糖一般为酸性杂多糖,酸性部分主要为半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸。

对具有抗病毒活性的硫酸酯化多糖而言，硫酸酯化均多糖的活性大于硫酸酯化杂多糖，且β-1,3-Ｄ-葡聚糖和以β-1,3-Ｄ-葡聚糖为主的多糖的活性明显高于β- 1,6-Ｄ- 葡聚糖。

多糖一级结构对其生物活性影响的第二个方面是多糖中的一些官能团。

多糖中的官能团的种类或有无对其生物活性有极大的影响,而这些官能团往往可以通过一定的化学方式进行添加或消除，所以多糖中官能团的改造已成为研究多糖构效关系的有力手段。