黑木耳多糖的研究进展

收稿日期:2002210210;　修订日期:2003203221
基金项目:武汉理工大学科研基金资助项目(XJJ 2002075)
作者简介:陈和生(19652),男(汉族),湖北浠水人,现任武汉理工大学测试中心副教授,硕士学位,主要从事药学、生物技术与纳米材料的研究.
(文献综述(
黑木耳多糖的研究进展
陈和生,孙振亚
(武汉理工大学测试中心,湖北武汉　430070)
摘要:目的:综述黑木耳多糖的研究内容。

方法:根据文献和我们的研究工作,从黑木耳多糖的分离纯化、结构分析、药理
作用和构效关系等几方面进行综述。

结果:黑木耳多糖具有多种生物功能。

结论:黑木耳多糖是较理想的免疫促进药物,
具有广阔的发展前景。

关键词:黑木耳多糖;　分离纯化;　结构分析;　药理作用;　构效关系
中图分类号:O 636.1 文献标识码:B 文章编号:100820805(2003)0520300202
Stud ies on Polysacchar ides of A u r icu la r ia au r icu laj udae
CH EN H e 2sheng ,SUN Z hen 2ya
(T esting Cen ter ,W uhan U n iversity of T echnology ,W uhan 430070,Ch ina )
Abstract :Objective :R eview on the studied contents of po lysaccharide of A u ricu laria au ricu lajud ae .M ethods :A cco rding
to the references and our w o rk ,the iso lati on and purificati on ,phar m aceutical acti on ,structure analysis and relati onsh i p on structure -activity of po lysaccharide of A u ricu laria au ricu lajud ae w ere review ed .Results :Po lysaccharide of
A u ricu laria au ricu lajud ae have m any bi oactivities .Conclusion :Po lysaccharide of A u ricu laria au ricu lajud ae is a k ind of
better i m m unity p romo ted m edicine ,the developm ental trend of po lysaccharide is very w ide .
Key words :Po lysaccharide of A u ricu laria au ricu lajud ae ;　Iso lati on and purificati on ;　Structure analysis ;　
Phar m aceutical acti on ;　R elati onsh i p of structure -activity
黑木耳(A u ricu laria au ricu lajud ae )营养丰富,食味鲜美,不但是营养价值很高的食用菌,而且是药用价值较高的药用菌,是世界公认的保健品。

我国黑木耳资源丰富,为开发应用黑木耳提供了有利的条件。

药用子实体,具有益气强身、补气血、润肺、止血、止痛、通便等功效。

用于治疗高血压、血管硬化、月经、白带过多、便血、子宫出血、反胃多痰、吐血、便秘等[1～4]。

随着黑木耳栽培业的迅速发展及应用范围的拓宽,对黑木耳的营养成分以及在医疗保健作用方面的研究也在逐步深入。

本文就黑木耳的有效成之一—黑木耳多糖的提取、分离纯化、结构分析和药理作用研究进展作一综述。

1　黑木耳多糖的提取、分离和纯化
一般先将新鲜、干燥黑木耳子实体捣碎,用90～120℃水搅拌浸提3～5h ,2～3次,再用稀碱溶液提取,初步将黑木耳多糖分为水溶和碱溶两部分。

然后除去残渣,上清液用乙醇或硫胺沉淀后可得粗品。

粗品再溶于水,用Sevage [5]法、三氯乙酸法除去蛋白质,用20%H 2O 2水溶液脱色,经透析法除去小分子杂质。

除去这些杂质之后,可以采用D EA E -纤维素层析、Sephadex 凝胶过滤、季铵盐沉淀、盐析、亲和层析、超滤和电泳等方法进行纯化,然后浓缩、真空干燥或冷冻干燥,得到黑木耳多糖纯品。

黑木耳多糖的检测可用比旋度、示差折射及紫外检测等方法,也可以用苯酚—硫酸法测定黑木耳多糖。

纯度的鉴定可以用凝胶过滤法、高压电泳法、超离心法、旋光测定法、毛细管电泳法、高效液相色谱法等。

M o risak i [6]等人从黑木耳中得到2种酸性杂多糖(M EA ,M HA );M isak i [7]等人从黑木耳子实体中分离出4种多糖(F A ,F B ,F 和F );陈琼华[8]等人从黑木耳中,得到1种黑木耳多
糖(AA )。

王新军[3]对野生与人工栽培黑木耳多糖进行了研究,发
现野生黑木耳子实体的可溶性多糖含量高于人工栽培黑木耳子实体内可溶性含量,而且野生比人工栽培黑木耳多糖的提取所需时间长。

用N aOH 溶液和草酸做提取剂可获得较多的黑木耳多糖。

我们[4]对M o risak i 等人的方法进行改进后,重点对F 的提取进行了研究,获得了满意的效果。

2　黑木耳多糖的结构分析
黑木耳多糖的结构描述包括分子量范围、单糖的组成、连接点类型、单糖和糖苷键的构型及重复单元等。

M isak i [9]等人对提取的2种酸性杂多糖F A 及F 进行完全酸水解、硼氢化物还原、乙酰化处理,然后进行气相色谱分析,发现它们均由木糖、甘露糖、葡萄糖、葡萄糖醛酸组成(组成摩尔比,F A 依次为:1.0∶4.1∶1.3∶1.3,F 依次为:1.0∶2.1∶1.0∶0.6),它们的结构是主链为Α—(1→3)甘露聚糖,在2,6位上带有支链。

另外两种Β—D —葡聚糖F B 、F 通过红外光谱检测以及甲基化分析、高碘酸盐氧化与Sm ith 降解等一系列处理,再经过GL C —M S 分析,发现主链均为Β—(1→3)葡聚糖,侧链与主链以Β—(1→6)键接而成,仅侧链数目不同,F 的侧链数目比F B 的多,他们用高效液相色谱法得到F 的分子量为50×104,F B 的分子量为140×104;M o risak i [6]等人把两种酸性杂多糖(M EA ,M HA )进行完全酸水解、乙酰化等处理后,进行气相色谱分析,结合纸层析,证明它们均由D —葡萄糖醛酸、D —木糖和D —甘露糖组成,其摩尔比分别为:1.0∶0.5∶2.8(M EA )和1.0∶0.6∶1.0(M HA ),两者都含有少量D —葡聚糖,同时通过甲基化、Sm ith 降解和部分酸水解处理,表明M EA 和M HA 的主链均为Α—(1→3)键接的D —甘露吡喃糖。

他们用沉降法测得
M EA 和M HA 的分子量分别为:30×104,37×104。

陈琼华[8]等人通过纸层析和气相层析分析,得到黑木耳多糖(AA )的单糖组成为L —岩藻糖、L —阿拉伯糖、D —木糖、D —甘露糖和D —葡萄糖醛酸,摩尔比依次为:0.14∶0.045∶0.17∶1.00∶0.61∶0.44。

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003・时珍国医国药2003年第14卷第5期L ISH IZH EN M ED I C I N E AND M A T ER I A M ED I CA R ESEA RCH 2003VOL .14NO .5　
用Sephadex G—200层析柱(20×2c m)测得其分子量约为15×104。

我们用小角激光光散射测得F 的重均分子量(M w)为58.8×104(基本上与M isak i等人的测定结果一致),用膜渗透压法测得F 的数均分子量(M n)为14.3×104。

3　黑木耳多糖的药理作用
3.1　调节免疫功能免疫是动物和人体防卫生物性致病因子的一个生理过程。

免疫功能包括:防止病原体进入体内,当它们进入体内后,控制其发展,消灭和清除它们,保持自身正常的生命活动;识别和消除衰老死亡的细胞;区分和识别突变细胞,并加以控制、消灭和清除,亦称癌的免疫监视。

陈琼华[10]等人报道,黑木耳多糖(AA)对机体免疫功能有明显促进作用(包括增加脾脂数、半数溶血值和E—玫瑰花结形成率,促进巨噬细胞吞噬功能和淋巴细胞转化等),而且对组织细胞损伤有保护作用,如抗放射、抗白细胞降低和抗炎症等作用。

3.2　降血脂高血脂症是指血液中一种或多种物质成分异常增高的病症,它能直接导致动脉粥样硬化、冠状动脉粥样硬化等心脏病,而后者的死亡率较高,因此积极治疗高血脂症具有十分重要的意义。

吴宪瑞[11]等人经对昆明种小鼠实验,发现黑木耳多糖可使进食高脂肪胆固醇饲料小鼠的TC(总胆固醇)、FV CC(游离胆固醇)、CnE(胆固醇脂)、T G(甘油三脂)、Β—L P(Β—脂蛋白)含量明显降低。

3.3　抗血栓申建和[12]等人经对家兔实验,发现黑木耳多糖(AA)可明显延长特异性血栓及纤维蛋白血栓的形成时间,缩短血栓长度,减轻血栓湿重和干重,减少血小板数,降低血小板粘附率和血液粘度,并可明显缩短豚鼠有球血蛋白的溶解时间,降低血浆蛋白含量,升高纤溶酶活性。

3.4　抗衰老吴宪瑞[11]等人报道,黑木耳多糖能明显增强果蝇飞翔能力、小鼠游泳耐力;能使小鼠心肌组织脂褐质含量明显下降,能使小鼠脑和肝中SOD活力增加。

周慧萍[13]等人报道,黑木耳多糖能明显延长果蝇寿命,提高老年小鼠对有害刺激的非特异性抵抗力,降低动物血浆中过氧化脂质含量,减少脂褐素形成。

3.5　抗肿瘤M isak i[9]等人报道,黑木耳多糖(F )以i p或ig给药抑制实体瘤S180的生长,i p给药对L ew is肺癌,B16黑素瘤和H22肝癌亦有效,最适有效剂量在20Λg・kg-1。

黑木耳多糖(F )的抑瘤作用是作用于机体防御系统而间接产生的。

其重要机理在于增强机体的细胞免疫功能。

3.6　降血糖吴宪瑞[11]等人用黑木耳多糖给正常小鼠注射,可产生随剂量加大而增强的降血糖作用,能明显增强小鼠胰岛素分泌功能;能明显降低四氧嘧啶糖尿病小鼠血糖;能明显减少四氧嘧啶糖尿病小鼠饮水量。

3.7　抗凝血申建和[14]等人报道,黑木耳多糖(AA)在体内、体外均可显著延长血凝时间,并延长凝血酶元时间,但不影响部份凝血酶活动时间。

此外,黑木耳多糖还具有抗溃疡、抗肝炎和抗突变、抗生育、降血脂、促进血清蛋白生物合成和促进淋巴细胞核酸生物合成等功效。

4　黑木耳多糖的构效关系
多糖的构效关系,即多糖的药理活性与其结构、分子量、溶解度、粘度、支化度等之间的密切关系,一直是生物学家、药物学家和化学家感兴趣的一个重要课题。

一般地说,具Β—螺旋型立体结构的多糖其活性要高,如Β—(1→3)—D—葡聚糖的活性比Α—(1→3)—D—葡聚糖的活性要高得多;多糖的水溶性提高,其药理活性亦相应提高,如不溶于水的,Β—(1→3)—D—葡聚糖经过部分羧甲基化后,水溶性提高,其抗肿瘤的能力也相应提高;分子量过大或过小,多糖活性都不高,一般中等分子量的多糖活性最高;此外,多糖中乙酰基的数量和位置对多糖的活性影响也很大;有毒性的多糖经过结构改造后,毒性会降低或消失;多糖活性也与多糖种类、产地和品种有一定的关系。

总体上看,多糖构效关系的研究很活跃,但很不完善,至今仍是多糖研究的薄弱环节。

M isak i[9]等人对不溶于水的、无抗肿瘤能力的黑木耳多糖(F B)进行分子修饰,降低分子量、变成水溶性的F B后,发现F B具有明显的抑制实体瘤S180的生长作用;我们[15]取F 的五个级分对小白鼠腹腔注射进行凝血时间和血小板计数研究,发现五个级分均有明显的抗凝血和降低血小板数功能,并且上述两种功能,均在所研究的分子量范围之内,随多糖分子量降低而增大。

但是,黑木耳多糖的构效关系像其它多糖一样,研究得很不深入。

5　展望
近年来,随着糖科学和糖技术的发展,黑木耳多糖已日益为人们所重视,黑木耳多糖有许多重要的药理作用,但其作用机理如何?其给药的最佳剂量和最佳途径如何?作为免疫调节剂还没有应用于临床?生境不同、培养条件不同、提取分离技术不同,造成黑木耳多糖结构上或分子量上的差异而影响其药理作用?这些问题有待进一步研究。

我们相信,随着物理学、化学、生物化学、药学、免疫学等多个学科的深入发展,人们对黑木耳多糖的构效关系和量效关系研究的不断深入,随着上述问题的不断解决,黑木耳多糖的研究今后将会成为分子生物学、药物学、药理学等中不可少的重要组成部分,黑木耳多糖将会为人类的健康和安全提供更为有力的帮助。

因此,黑木耳多糖将具有更广阔的发展前景。

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L ISH IZH EN M ED I C I N E AND M A T ER I A M ED I CA R ESEA RCH2003VOL.14NO.5时珍国医国药2003年第14卷第5期。