灵芝多糖的研究进展_张卫国

中图分类号：Ｒ９７９．１　Ｒ７３０．５３；文献标识号：Ａ　；文章篇号：１００７－２７６４（２００３）０３－００３６－８５　灵芝多糖的研究进展张卫国１ 刘欣２ 陈永泉２　（１韶关大学英东生物工程学院　韶关　５１２００５）（２华南农业大学食品学院 广州５１０６４２） 摘 要：　灵芝多糖是灵芝中含有的一种高分子活性多糖，具有多种生理功能，国内外对此开展了广泛的研究。

本文对其生理功能、结构特点、发酵生产等方面的研究进行了综述。

　关键词：多糖；生理功能；结构；发酵　Research advance of G.japonicum polysaccharideZhang Weiguo1, Liuxin 2, Chen Yongquan2(1 Food Department , Shaoguan University, Shaoguan ,512005)(2 Food college, South-China Agricultural University, Guangzhou 510642)Abtract: G.japonicum Polysaccharide is a high-molecule active material that has many functions. Its research has done widely at home and abroad. The paper reviews its function, structure and fermenting production.。

Key words: polysaccharide; function; structure; fermentation１ 灵芝及其医疗保健作用　灵芝是一种营养、保健价值极高的大型担子菌。

目前已知灵芝属约有100多种，其中以赤芝和紫芝的药理价值最高，临床上主要也是使用这两种灵芝[1]。

我国是灵芝真菌资源丰富的国家，它们多生长在浙江、江西、湖南、广西、云南、贵州、福建、海南等地区，紫芝是中国特有的灵芝种类[2]。

灵芝含有有机锗、高分子多糖、灵芝酸及腺嘌呤核苷等生物活性成分。

灵芝与人类健康有极其密切的关系。

关于灵芝的药效作用，历代本草学家都有所论述，早在2千多年前的春秋战国时期，《列子、汤问》列御寇中云“朽壤之一，有菌之者”，并总结当时利于灵芝治病保健的经验：“煮百沸其味清芳，饮之明目，脑清、心静、肾坚，其宝物也”[3]。

最早的药学著作《专著神农本草经》把灵芝列为上品，谓其“久味苦平，主治胸中结，益心气，补中，增智慧，不忘，久服轻身不老”。

李时珍在《本草纲目》中对灵芝药性和功效作了详尽的记述：赤芝，苦平无毒，主治胸中结、益心收稿日期：２００３－５－２　气、补中、增智慧、不忘；紫芝，甘温无毒，好颜色、治虚劳、治痔[4]。

现代医学药理研究和临床上都已证明：灵芝可增强机体对自由基的清除能力，故能减少自由基对机体的损伤，有延缓衰老之功效，还可以提高免疫力、抗炎症、降低血液中胆固醇含量、降血脂、降血糖等药效[6]。

２ 活性多糖的研究概述 活性多糖是一种具有某些特殊生理功能的多糖类高分子化合物，广泛存在于植物、动物和微生物组织中。

按照来源分类，活性多糖分为植物多糖、动物多糖、微生物多糖等，还可以进一步细分，如微生物多糖再分为细菌多糖和真菌多糖等。

按照化学结构分类，多糖分为均多糖和杂多糖[7]。

活性多糖作为药物始于1943年，六十年代后，活性多糖作为广谱免疫促进剂引起了人们极大的兴趣[8]。

八十年代又发现活性多糖的糖链在分子生物学中具有决定性的作用，能控制细胞分裂和分化，调节细胞的生长和衰老[9]。

近年来，多糖结构与功能的关系以及多糖复合物疫苗等研究在国际上受到了较多的关注。

852.1 多糖的提取、纯化与分级多糖的提取大多数采用不同温度的水、稀碱稀酸溶液制取，现在用酶法提取的也比较多。

如果用稀酸稀碱提取，提取时间宜短，温度不要超过50℃，以避免糖苷键的断裂，破坏多糖结构[10]。

大部分多糖在有机溶剂中的溶解度极小，所以可以用有机溶剂来沉淀多糖。

常用的有机溶剂是乙醇和丙酮，一般pH值7.0在左右, 反复溶解与醇析，得到粗多糖。

除去粗多糖中的蛋白质，植物多糖常用三氯乙酸法；微生物多糖常用Sevage法、蛋白酶法或其结合法；含有色素的粗多糖可用活性炭吸附、离子交换树脂处理或双氧水脱色；无机离子、低聚糖等小分子可通过透析去除。

多糖的分级方法很多，有季铵盐沉淀法、盐析法、分部沉淀法、离子交换分级法、超滤分级法、凝胶层析法等[11]。

多糖纯度鉴定的方法也比较多，有超离心法、电泳法(滤纸电泳、玻璃纤维纸电泳、醋酸纤维膜电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳等)、层析法(纸层析、葡聚糖凝胶柱层析等)、高效凝胶渗透色谱法等[12]。

分子量、旋光性、溶解度、粘度等物理性质的测定，也很重要。

分子量测定过去常用粘度法、蒸汽压渗透法、沉淀法、端基法、光衍射法和超过滤法等，现在一般采用凝胶渗透色谱法。

2.2 多糖的结构分析和药理学研究相对于蛋白质和核酸，多糖的一级结构非常复杂。

早期利用化学分析法进行多糖的一级结构研究，主要有完全酸水解法、甲基化法、高碘酸氧化法、Smith 降解、酸或碱的部分降解法[13]等。

由于药品用量大、操作复杂，已逐渐被仪器分析所代替。

目前采用的仪器分析方法主要有：高效液相色谱法、气相色谱法、红外光谱法、核磁共振法、质谱分析法等。

多糖的二级、三级结构的研究更为困难，目前常采用的方法有：X射线衍射、3C－NMR及2D－NMR、旋光谱和圆二色谱、快原子轰击质谱、色质联用、酶技术－NMR 等[14]。

多糖作为药物具有毒副作用小的优点，多糖的药理作用包括调节免疫功能、抗肿瘤、抗感染、降血糖血脂、抗补体、抗凝血、促进核酸与蛋白质生物合成等[15]。

国际上多糖的药理研究以对抗肿瘤作用的研究为最多，日本东方医药研究中心和共立药科大学对多糖的抗补体活性和淋巴细胞增殖作用进行了大量的研究工作。

2.3 国内多糖研究进展我国对功能性多糖的研究始于70年代，近年来发展很快，形成了空前迅速发展的趋势。

研究的对象包括植物、动物、真菌、细菌、地衣、藻类、花粉多糖等，研究的方法涉及各种化学方法及仪器分析方法，研究的范围涉及多糖的提取纯化和分级、理化性质、结构分析、化学变性、免疫学、药理学以及治疗应用等方面。

表1.是对我国多糖研究的初步统计。

表１ 我国多糖研究的初步统计　多糖种类研　究　范　围植物多糖人参、银耳、当归、黄芪、红芪、甘草、知母、枸杞、栀子、大黄、麦冬、党参花粉、罂粟花粉、刺五加、牛膝、女儿茶、顶侧耳、天冬、芦荟、桔梗、女贞子、板兰根、酸枣果、魔芋、茶叶藻类多糖螺旋藻、马尾藻、紫菜由表1统计可以看出，在研究的多糖中，以中草药为原材料的占了大多数，这与日本等多糖研究更为深入的国家的研究趋势是一致的，这也将是今后多糖研究的主流方向。

2.4 灵芝多糖的研究现状灵芝多糖是灵芝的主要生物活性成分，灵芝多糖存在于天然灵芝子实体和菌丝体中，关于灵芝多糖的研究已有不少的文献报道。

　２．４．１ 子实体多糖　Ｕｓｕｉ［３３］等从平盖灵芝中分离出两种异质半乳糖，一种是由α－（１→６）－Ｄ－吡喃半乳糖基组成的主链，其中约３０％糖残基在０－２位置上被α－Ｌ－岩藻糖取代为侧链。

另一种是α－（１→６）－Ｄ－吡喃半乳糖基组成的主链，其中约５０％糖残基被３－０－α－Ｄ－甘露吡喃糖基－Ｌ－岩藻吡喃糖基或α－Ｌ－岩藻吡喃糖基取代为侧链，而且部分被乙酰化。

这两种半乳糖均以α－（１→６）－Ｄ－吡喃型半乳糖基为主链，只是侧链数目和组成侧链的糖基成分不同。

Ｍｉｙａｚｋｉ［３４］从灵芝子实体得到水溶性多糖，经鉴定为阿拉伯－木－葡聚糖，同样的灵芝子实体用０．１ＭＮａＯＨ提取的杂多糖，由Ｄ－岩藻糖、Ｄ－木糖、Ｄ－甘露糖组成。

Ｏｇａｗａ［４４］等从紫芝子实体中提取的碱溶性多糖，以β－（１→３）－Ｄ－吡喃葡聚糖，不溶于中性或酸性水溶液。

Ｓａｉｔｏ［３５］等从灵芝子实体碱提物中分离得酸性多糖ＧＬ－Ａ，ＭＷ＝２７０００，由Ｄ－葡萄糖和Ｄ－葡萄糖醛酸以β－（１→３）糖苷链相连结。

从赤芝子实体热水提取物中分离得到的多糖ＢＮ３Ｎ１，是由Ｌ－阿拉伯糖和Ｄ－半乳糖组成的杂多糖［１６］。

何云庆［４５］从灵芝子实体热水提取物中分离出８个多糖均一体，均为白色粉末，86大都以β－（１→３）（１→６）及（１→４）相连结，其中有三种糖肽，最大分子量为１．３３×１０４，最小分子量为０．９８×１０４。

罗立新［１７］从赤芝子实体中分离的水溶性多糖，分子量为４．２×１０４，由Ｄ－葡萄糖、Ｄ－甘露糖、Ｄ－木糖、Ｄ－阿拉伯糖、Ｄ－半乳糖、Ｌ－鼠李糖组成。

Ｓｏｎｅ［３６］等人用水和碱从灵芝子实体中提取出几种不同支化度的水不溶性杂多糖，并对其单糖组成进行了分析，但未报道它们的分子量。

　从上述内容可以看出，灵芝子实体多糖种类很多，有水溶性多糖、酸性多糖和碱性多糖．大部分多糖以α－（１→６）或β－（１→３）（１→６）及（１→４）为主链，其侧链数目大小不一，组成侧链的糖基成分复杂。

灵芝多糖以杂多糖为主，主要含有以下单糖：Ｄ－岩藻糖、Ｄ－木糖、Ｄ－甘露糖、Ｄ－葡萄糖、Ｄ－半乳糖、Ｄ－甘露糖、Ｄ－木糖、Ｌ－阿拉伯糖、Ｌ－鼠李糖。

　２．４．２ 菌丝体多糖　目前，国内对灵芝菌丝体多糖的研究也有一些相关报道。

李刚［１８］研究表明，发酵灵芝菌丝体在灵芝多糖含量上，均明显高于相应的野生和栽培的灵芝子实体，说明通过发酵方法生产灵芝菌丝体可显著提高多糖含量。

陈书明［１９］等人从灵芝菌丝体中提取出一种含氮多糖，其分子量为１．４×１０５，由木糖、半乳糖、半乳糖醛酸及葡萄糖组成，其免疫活性很高。

罗立新从赤芝菌丝体中分离的水溶性多糖，分子量为３．７×１０４，由Ｄ－葡萄糖、Ｄ－半乳糖、Ｄ－甘露糖、Ｄ－木糖、Ｌ－岩藻糖、Ｌ－鼠李糖组成，是以β糖苷键相连结的杂多糖。

黄为群［３７］等人从赤芝菌（ＧＬ－Ⅱ）发酵液中提取的水溶性多糖ＧＰ，分子量为２．９×１０４，由葡萄糖、木糖、甘露糖以β－Ｄ－糖苷键相连结。

孔乐生［２０］以赤芝ＧＬ－２发酵液为材料，对ＧＬ－２产生的胞外多糖进行了乙醇分级沉淀，确定分子量分布在３４００－１１０００之间。

林耀辉［３２］从液态发酵的灵芝ＧＬ８８０１发酵液中分离得到两种胞外多糖－水溶性多糖和水不溶性多糖。

水溶性多糖由半乳糖、葡萄糖、阿拉伯糖、木糖组成，水不溶性多糖为葡聚糖。

南京理工大学的孙东平［２１］对紫芝菌丝体液态发酵培养基进行了优化，测得多糖是由甘露糖、果糖、葡萄糖以β－Ｄ糖苷键相连接构成，但未对紫芝菌丝体多糖的结构性质作进一步分析。

由以上内容可知，菌丝体多糖和子实体多糖结构相似。