真菌多糖的研究的现状与前景展望

真菌多糖的研究的现状与前景展望

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摘要：真菌多糖因其无毒副作用是目前最有开发前途的保健食品和药品新资源。本文从其提取纯化、构效关系、生物活性以及其真菌多糖的开发利用现状和研究前景等几个方面对其进行简单介绍。

关键词：真菌多糖；提取纯化；构效关系；生物活性

前言：

真菌多糖是从真菌子实体、菌丝体、发酵液中分离出的，由10个以上的单糖以糖苷键连接而成的具有生物活性的高分子多聚物。大量的药理实验表明，真菌多糖化合物具有免疫增强与调节、抗肿瘤、抗病毒、抗凝血、抗衰老等作用，其中对多糖免疫增强作用机制的研究最为成熟，已深入到分子和受体水平[1]。随着对真菌多糖功效的更深入的了解，真菌多糖必将被应用于更多领域，尤其是制药及保健品行业。目前，日本、韩国以及欧美等国在真菌多糖的研究方面处于领先地位。我国的真菌多糖研究近年来也有很大的进展，但对多糖的研究仍多偏重于药用多糖的提取、分离、精制、化学组成等方面，大多数品种尚处于实验阶段或仅用于滋补品和饮料，与国外相比仍有一定的差距。

1 真菌多糖的提取纯化技术

1.1 预处理

为了提高多糖的溶出率以及去除干扰性成分，通常在正式提取之前对样品进行预处理。比如：减小样品粒度—对子实体进行粉碎、对菌丝体进行匀浆、研磨、对细胞或孢子进行超声波破碎和酶解等；用石油醚、乙醚等溶剂除去脂溶性杂质；用85%乙醇除去单糖、低聚糖及苷类[2，3]。

1.2 提取

一般多糖用水作溶剂来提取，可以用冷水也可采用热水浸提法，热水浸提法具有多糖溶出率较高、有机溶剂使用量少、对多糖活性破坏小、操作简便和节约等优点。水提取的多数是中性多糖，用碱提法可以提取含有糖醛酸的多糖，酸性条件往往引起多糖中糖苷键的断裂，提取时应该尽量避免采用酸提法[4]。根据多

糖不同性质在粗分阶段利用混合溶剂提取法对多糖进行分离。对于蛋白多糖，可利用酶提取法提取多糖，如在提取液中加入果胶酶等单酶或双酶。或者用复合酶法，在水溶液中先加入中性链蛋白酶、果胶酶和纤维素酶酶解后提取多糖[5]。

另外，近年来人们开始采用超声波技术提取植物多糖，利用超声波产生的强烈振动，高的加速度，强烈的空化效应搅拌作用等，可加速有效成分进入溶剂，从而有利于多糖的提取。胡斌杰[2]等采用单因素考察和正交试验方法利用超声波对香菇多糖提取的最佳工艺进行了探讨，采用单因素考察及正交试验，确定了香菇多糖超声提取的最佳工艺，即20倍量水50℃超声提取2次，每次40min。把原料先用乙醚回流脱脂，接着用85%乙醇提取去除单糖、低聚糖、苷类及生物碱等干扰性成分，然后用超声提取所含多糖类成分。该方法提取香菇多糖，不仅提高了多糖的提取含量，节省溶剂，简化了提取步骤，而且避免了高温对多糖的破坏。

1.3 分离纯化

1.3.1去蛋白

主要有Sevag法、三氯醋酸法、等电点法、鞣酸法、蛋白酶法、三氟三氯乙烷法等。其中以Sevag法最为常用[6-9]。

1.3.2 去色素

用活性炭吸附法、离子交换法、H2O2脱色法等除色素，其中离子交换法因具有去除效果好、多糖损失少等优点被广泛使用[2,6,8]。

1.3.3 去除小分子物质

半透膜逆向流水透析法和离子交换法等除去低聚糖、氨基酸等小分子物质。

1.4 纯度鉴定

主要有超离心法、高压电泳法、凝胶柱层析、紫外吸收法、高压液相法[2,6,7]。

2. 真菌多糖的结构与构效关系

真菌多糖的化学结构是其生物活性的基础，因而影响空间结构的因素如侧链、分子量等都会影响多糖的活性。多糖的结构可分为一级结构、二级结构、三

级结构和四级结构。多糖结构的鉴定主要包括多糖中的单糖组分分析、相邻单糖基连接方式分析、端基碳苷键构型分析和不同苷键组成比例及直链或环状结构分析[7]。

真菌多糖的分子构型对其免疫调节活性及抗肿瘤活性起着至关重要的作用,其活性成分的结构前提是在多糖骨架链上占优势交替的β(1→3)糖苷键。由β- 型葡萄糖组成的β(1→3)葡聚糖有利于卷曲成螺旋结构,具有较高的免疫活性及抗肿瘤活性;而由α-型葡萄糖组成的α(1→3)葡聚糖形成的是具有一种带状的单链构象,沿着纤维轴伸展而不是呈螺旋状,所以没有生物活性或生物活性很低并且支链分支度较高的β(1→3)葡聚糖生物活性较强。另外葡聚糖主链上的β(1→3)和支链上的β(1→6)为具有生物活性所必须的条件,而且只有在C6是被D-葡萄糖基和D-阿拉伯糖等基团所取代的真菌多糖才具有很强的抗肿瘤活性[10]。

3. 真菌多糖结构修饰

3.1 硫酸化多糖

硫酸酯化多糖具有抗凝血、抗病毒、抗肿瘤、抗氧化、抗HIV活性等诸多独特的作用。香菇多糖、地衣多糖、木聚糖、牛膝多糖等原来不具有抗病毒活性的多糖 ,经硫酸酯化修饰后都显示出抗病毒活性。金顶侧耳多糖、箬叶多糖等本身具有抗病毒活性的多糖 ,经硫酸酯化修饰后，其抗病毒活性显著提高[11]。

3.2 乙酰化修饰

乙酰化修饰是向多糖支链引入乙酰基，让更多的羟基暴露，增加在水中的溶解度。研究表明多糖乙酰基的数量和位置对多糖活性有显著影响[12]。对乙酰化纤维素经活性化再修饰，可使修饰过程在均相体系中完成，修饰产物的取代基分布更为均匀，活性也更高[13]。

4. 真菌多糖的活性

4.1抗肿瘤活性

肿瘤是一类严重威胁人类健康的疾病，治疗方式有手术治疗、放疗、化疗三种。化疗是指用药物或食物成分阻断癌变的发生及癌前病变的进展而使其逆转以控制或减少恶性肿瘤的发生。许多真菌多糖对小鼠S-180肉瘤、艾氏腹水癌等多种移植性肿瘤具有抗肿瘤作用.并且真菌多糖抗肿瘤作用特点为：多数均无直接细胞毒性，在体外均不能抑制肿瘤细胞生长；宿主中介性抗肿瘤作用，即通过机

体的抗肿瘤免疫机制实现[14]，因此是理想的抗肿瘤药物。

王育生等[15]对31例胃肠道肿瘤患者进行腹腔穿刺置管术，观察腹腔内注射香菇多糖后腹腔积液的控制效果及其所致的毒副反应，结果31例中显效6例，有效13例，无效12例，总有效率61.3%，无明显毒副反应。表明腹腔内注射香菇多糖治疗晚期胃肠道肿瘤所致的恶性腹腔积液有较好疗效。

刘常金[16]抽取腹腔接种S180细胞9- 10天的小鼠腹水,用无菌生理盐水稀释成1×107个/毫升浓度的瘤细胞悬浮液,每只小白鼠接种0.2ml稀释悬浮液于右腹沟皮下,雌雄兼用,接种后随机分组,每组8-12只,接24小时后每日腹腔注射给药,每次注射0.2 ml ,连续10天,第五周末痉椎脱臼处死小鼠,剥取瘤块称重。结果表明巴西蘑菇胞外多糖对S180瘤有明显的抑制其生长的作用,在腹腔注射剂量为20mg/ Kg.d时抑瘤率接近80%。

4．2 降血压、降血脂、降血糖活性

韩春然等[17]研究表明,当质量分数在200mg/kg以上，黑木耳多糖能够显著降低糖尿病小鼠的血糖值，但对正常小鼠的血糖值没有影响。季晖[18]等从人工冬虫夏草菌丝中提取粗多糖，口服一定剂量对正常小鼠及四氧嘧啶诱发的高血糖小鼠都有明显降糖活性。黄年来[19]在桦褐孔菌(Inonotus obliqu-us)子实体中分离到的一种糖蛋白和一种水溶性多糖，均有明显的降血糖作用，尤其是桦褐孔菌多糖提取液，其降血糖作用时间可持续48h。

4．3 免疫活性

在目前已发现的多糖化合物中，绝大多数的真菌多糖均具有免疫调节功能，具有激活或提高网状内皮细胞和巨噬细胞的吞噬能力、活化T 淋巴细胞和B淋巴细胞、激活补体、促进干扰素的产生、促进白细胞介素的产生等作用[20]。如香菇多糖能使原来T淋巴细胞反应下降、数量减少者升高或回复正常以及通过刺激抗体的产生提高机体的免疫功能；灵芝多糖可明显增加T细胞增殖、T细胞表面表型表达及T细胞诱生IL-2能力，增强T细胞DNA多聚酶活性、增加T细胞亚类数量和功能；姬松茸多糖能提高自然杀伤性细胞活性、促进T淋巴细胞的增殖活力、促进细胞免疫因子的产生并提高和调整体液免疫水平；银耳多糖能促进正常小鼠和免疫功能受抑制小鼠的溶血素形成，提高体液免疫反应，促进体细胞免疫和体液免疫功能；金针菇多糖对干扰素的产生和分泌具有显著的促进作用