功能性食品結(jié)課論文--香菇多糖

1、摘要:香菇多糖是香菇中分離出的一種重要的具有生理活性的物質(zhì),具有抗病毒、抗腫瘤、增強(qiáng)人體免疫力等多種功能,在保健食品和藥品開發(fā)方面具有廣闊的應(yīng)用前景。文章系統(tǒng)地綜述了香菇多糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)、生物活性、臨床應(yīng)用、制備和提取純化等方面的研究概況,并展望了其今后研究方向及開發(fā)應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞:香菇多糖生物活性Research progress of lentinanAbstract:Mushroom mushroom polysaccharide was isolated in a important substances with physiological activity, antitu

2、mor, antiviral, with enhancing the immunity of the human body functions, in the health food and drug development has broad prospects of application. This paper systematically reviews the lentinan chemical structure, physicochemical properties, biological activity, clinical application, preparation a

3、nd extraction and purification and other aspects of the research, and the prospect of its future research direction and application prospect.Key words:Mushroom polysaccharide; biological activity糖類的研究已有百余年的歷史。近20多年來,隨著膜的化學(xué)功能,免疫物質(zhì)的化學(xué)研究的進(jìn)展以及探尋新藥物資源的不斷拓展和研究的深入。發(fā)現(xiàn)糖類在生物體中的作用不僅是作為能量資源或結(jié)構(gòu)材料,更重要的是還參與了生命現(xiàn)象中細(xì)

4、胞的各種活動,具有多種多樣的生物學(xué)功能。多糖一般由十個分子以上的單糖通過糖苷鍵連接而成的高分子多聚物。多糖按來源大致可分為植物多糖、動物多糖、海藻多糖、微生物多糖即細(xì)菌多糖和真菌多糖等。其中,具有很強(qiáng)生物活性的真菌多糖的研究日益受到重視,真菌多糖從真菌子實體、菌絲體、發(fā)酵液中分離。是一類可以控制細(xì)胞分裂分化、調(diào)節(jié)細(xì)胞生長和衰老的活性多糖。真菌多糖作為藥物研究始于20世紀(jì)50年代,在60年代以后成為免疫促進(jìn)劑受到廣泛關(guān)注,其中香菇多糖flerinan,LNT是研究得較透徹的多糖之一。1香菇Len,tin,us edodes( Berk. Sing為擔(dān)子菌綱傘形科真菌,是世界名貴食用菌兼藥用菌之一

5、。1968年日本千原吳郎首先利用熱水從香菇子實體中浸提出6種胞外多糖,1970年Chihard和Sasaki用熱水浸提結(jié)合有機(jī)溶劑沉淀從香菇中提取到另外4種多糖,20世紀(jì)80年代以來,LNT的研究受到廣泛的重視,取得了一系列進(jìn)展。1香菇多糖的分子結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)1.1結(jié)構(gòu)有關(guān)香菇多糖的成分和結(jié)構(gòu)報道甚多,但已明確結(jié)構(gòu)與免疫活性關(guān)系的只有葡聚糖物質(zhì)。該多糖的一級結(jié)構(gòu)具有(1-3連接的吡喃葡聚糖主鏈,在主鏈中葡萄糖的C6位上含有支點(每5個葡萄糖有2個支點,其側(cè)鏈?zhǔn)怯? 1-6鍵和(1-6鍵相連的葡萄糖聚合體組成,在側(cè)鏈上也含有少數(shù)內(nèi)部(1-6鍵, X射線衍射分析證明,其立體結(jié)構(gòu)為右旋三重螺旋的六方

6、晶系,晶格常數(shù)a= b=1.5mn,c= 0.6 nm。采用高分辨13G核磁共振(13CNMR研究表明,其二級結(jié)構(gòu)為凝結(jié)型的單螺旋構(gòu)象2。Surenjav等從4種香菇中分離出的4種高分子抗腫瘤活性多糖,經(jīng)檢測都是-,并含有4. 6%15. 20%的蛋白質(zhì)。但4種多糖分別被破壞了三螺旋-構(gòu)型、被超聲波打成碎片、被除去結(jié)合蛋白質(zhì)后,檢測它們的抗腫瘤活性,發(fā)現(xiàn)比天然物質(zhì)有所降低。這就表明,多糖的構(gòu)型、相對分子質(zhì)量及結(jié)合蛋白質(zhì)也可能影響其抗腫瘤活性。1.2理化性質(zhì)香菇多糖為白色或棕黃色粉末,對光和熱穩(wěn)定,具吸濕性,相對分子質(zhì)量較大,無甜味和還原性,部分能溶于水。在水中的溶解度隨分子質(zhì)量增大而降低,水溶

7、液為中性,不溶于甲醇、已醇、丙酮等有機(jī)溶劑。2 香菇多糖的生物活性2.1 免疫調(diào)節(jié)作用香菇多糖的免疫調(diào)節(jié)活性是其生物活性的重要基礎(chǔ)。香菇多糖是典型的T 細(xì)胞激活劑。體內(nèi)外均能促進(jìn)細(xì)胞毒T淋巴細(xì)胞( CTL的產(chǎn)生,提高CTL的殺傷活力,增強(qiáng)正常或免疫功能低下小鼠的遲發(fā)型超敏反應(yīng)(DTH,提高抗體依賴性細(xì)胞毒細(xì)胞(ADDC活性3。Oka等通過體外香菇多糖與宿主細(xì)胞共培養(yǎng),流式細(xì)胞儀免疫熒光檢測,研究香菇多糖免疫調(diào)節(jié)活性的觸發(fā)機(jī)制,結(jié)果發(fā)現(xiàn)多數(shù)香菇多糖能結(jié)合到人單核細(xì)胞上,認(rèn)為香菇多糖結(jié)合到人單核細(xì)胞上可能是其影響免疫系統(tǒng)的首要因素。2.2抗腫瘤作用香菇多糖能有效預(yù)防化學(xué)性或病毒性腫瘤的發(fā)生。對小鼠

8、S180實體瘤的抑制率高達(dá)70%-100%,其中90%小鼠的腫瘤完全消退:還能抑制化學(xué)致癌劑3甲蔥酮的致癌作用。防止小鼠腸潰瘍惡化導(dǎo)致的結(jié)腸癌的發(fā)生4。作為免疫輔助藥物,香菇多糖與化療劑聯(lián)合使用有減毒增效的作用,主要被用來抑制腫瘤的發(fā)生、發(fā)展與轉(zhuǎn)移,通過免疫調(diào)節(jié)作用或影響一些關(guān)鍵酶的活性來提高腫瘤對化療藥物的敏感性,改善患者的身體狀況,延長其壽命。香菇多糖在治療胃癌、結(jié)腸癌、乳腺癌、肺癌等方面具有良好的療效,能夠延長腫瘤患者的存活時間。特別是胃癌和結(jié)腸直腸癌。目前香菇多糖抗腫瘤活性的機(jī)理還沒有完全搞清楚。但香菇多糖的免疫調(diào)節(jié)功能是抗腫瘤活性的基礎(chǔ)這一點得到了一致的認(rèn)可。2.3抗感染作用據(jù)資料報

9、道,香菇多糖可用于治療結(jié)核桿菌感染。能使耐藥性結(jié)核病人痰菌轉(zhuǎn)陰,病人外周血嗜中性粒細(xì)胞吞噬活性增加。香菇多糖還能延長李司忒氏菌感染小鼠的生存時間。這與其提高巨噬細(xì)胞功能有關(guān),其抗感染的機(jī)制與多糖本身的特性有關(guān)7。香菇多糖的作用機(jī)理可能是多糖分子表面與病原體表面發(fā)生粘附作用,阻截了病原體與正常細(xì)胞表面糖分子的結(jié)合。從而阻斷其感染途徑。硫酸化香菇多糖具有顯著抗HIV作用7,體外10 mg/L就能完全抑制H抗原的表達(dá),其作用機(jī)理可能是干擾H對宿主細(xì)胞的粘附作用。抑制逆轉(zhuǎn)錄酶的活性。2.4其他功能香菇多糖可以增強(qiáng)機(jī)體的排毒能力,降低由CCl4升高的血清轉(zhuǎn)氨酶活性,刺激被切除部分肝的老鼠的殘留肝再生,增

10、強(qiáng)對洋地黃毒素的抵抗能力。香菇多糖藥用功效多樣。除上述外,還可以降血脂、抗衰老、抗病毒等8。3臨床應(yīng)用動物實驗和體外實驗研究顯示。香菇多糖雖無直接的細(xì)胞毒副作用,但可激活多種活性免疫細(xì)胞如T細(xì)胞、NK細(xì)胞,使動物腫瘤縮小及提高宿體免疫功能。國內(nèi)外己開發(fā)了多種香菇多糖制劑,如能治難、天地欣等。3.1治療肝炎香菇多糖配合其他藥物治療慢性乙型肝炎?？商岣咭腋尾《緲?biāo)志物的轉(zhuǎn)陰作用,減少抗病毒藥物的副作用。降酶作用快而且穩(wěn)定。在臨床應(yīng)用中證明,香菇多糖加干擾素用于控制慢性乙型肝炎,可達(dá)到滿意的療效。3.2治療癌癥在圍手術(shù)期將香菇多糖溶解于5%葡萄糖液中靜脈滴注,每次2 mg,每周2次,連續(xù)用藥1216

11、mg為1療程,結(jié)果有助于提高中晚期腫瘤患者術(shù)后NK, LAK細(xì)胞活性,促進(jìn)LIR的恢復(fù),也可恢復(fù)手術(shù)創(chuàng)傷引起的T細(xì)胞亞群分布異常,從而有利于改善患者的細(xì)胞免疫功能,促進(jìn)患者手術(shù)后的恢復(fù),延長癌癥患者的生存時間并提高其生存質(zhì)量。肺癌患者在化療過程中加用香菇多糖。可明顯改善腫瘤患者的免疫狀態(tài)、生活質(zhì)量以及生存率,尤其對小細(xì)胞肺癌患者的治療效果更為顯著。在化療前3d,將2mg香菇多糖溶解于5%葡萄糖溶液250 mL中,靜脈滴注,每周2次,連續(xù)8周,則可以增強(qiáng)化療的療效,同時使患者的白細(xì)胞下降概率、胃腸毒性、肝功能損害及嘔吐發(fā)生等明顯降低,表明香菇多糖與化療并用,可以增效、減毒、增強(qiáng)患者機(jī)體的免疫功能

12、等9。3.3治療各種感染符耀華研究表明,糖尿病并發(fā)感染的患者在口服降糖藥或注射胰島素抑制血糖的同時,應(yīng)用香菇多糖可改善機(jī)體全身狀況,增強(qiáng)機(jī)體免疫力,從而使感染得到有效控制,加快疾病的康復(fù)。應(yīng)用香菇多糖沖劑治療反復(fù)呼吸道感染患兒60例,臨床觀察總有效率達(dá)96. 7%,表明香菇多糖對反復(fù)呼吸道感染患兒有廣泛的免疫刺激作用。另據(jù)資料報道,香菇多糖注射液與抗生素合用。能有效防治反復(fù)呼吸道感染的發(fā)生。3.4治療其他疾病采用口服香菇多糖加二氧化碳激光治療尖銳濕疣。比單獨用二氧化碳激光治療的疾病復(fù)發(fā)率明顯降低?？诜愎蕉嗵墙Y(jié)合皮膚處外用皮質(zhì)類固醇制劑治療銀屑病,有效率達(dá)92.11%。4 香菇多糖的制備香菇多

13、糖多從子實體中提取,也有研究者用香菇下腳料提取多糖,潘繼紅等以香菇柄為原料,用蒸餾水、0. 5%草酸銨溶液兩種提取劑提取香菇柄粗多糖,其提取率分別為0.103%,0. 1640/0,表明香菇柄有一定的開發(fā)價值。香菇子實體生產(chǎn)周期長。產(chǎn)量及多糖提取率均較低。采用深層發(fā)酵技術(shù)培養(yǎng)香菇菌絲體18,不僅發(fā)酵液中含有與子實體相同且含量更高的營養(yǎng)成分,且可利用農(nóng)副產(chǎn)品作原料,成本低,周期短,易于大規(guī)模生產(chǎn),已得到廣泛重視及應(yīng)用。邵偉等采用液體發(fā)酵培養(yǎng)的方法獲得香菇發(fā)酵液( LEL,發(fā)酵液經(jīng)離心收集菌絲體,并從菌絲體中提取胞內(nèi)粗多糖f LEPI。劉美琴等馴將從香菇菌絲體中提取的粗多糖。經(jīng)DE 52柱層析,得

14、到均一的多糖成分,命名為LE10。為了提高發(fā)酵過程中香菇多糖的產(chǎn)量,滕利榮等通過正交設(shè)計法對香菇發(fā)酵培養(yǎng)基中氮源最佳配比進(jìn)行探索。發(fā)現(xiàn)香菇多糖的產(chǎn)量在發(fā)酵130 h時最大,其濃度可達(dá)25.1 mg/ mL,經(jīng)分離純化得到兩種組分的香菇多糖。鄭典元等采用正交設(shè)計法研究了香菇菌絲液體發(fā)酵碳源對香菇多糖產(chǎn)量的影響。試驗發(fā)現(xiàn),發(fā)酵生產(chǎn)香菇多糖的最佳碳源為6%葡萄糖。4%淀粉,2%蔗糖。添加淀粉作碳源有利于香菇菌絲生長發(fā)育和多糖的積累。孫永林等在培養(yǎng)基中加入木質(zhì)纖維素后,香菇胞外多糖含量最多可提升0. 99 g/L。從子實體和發(fā)酵培養(yǎng)的菌絲體中分離的多糖分子結(jié)構(gòu)有一定的差異。目前對香菇多糖研究較多的是一

15、種商品名為Lentin an的-葡聚糖。Shida等用3%三氯乙酸和1mol/LNaOH溶液,從香菇子實體中分別提取出一種雜半乳糖和-葡聚糖。Tomati等將從發(fā)酵香菇菌絲體中得到的香菇多糖進(jìn)行一維及二維NMR 分析。確定兩種多糖分別為木聚糖及葡聚糖12。5 展望隨著分子生物學(xué)的發(fā)展和香菇多糖研究的不斷深入,科學(xué)家們已經(jīng)開始在基因水平探討香菇多糖生物活性的機(jī)制。 多糖生物活性與結(jié)構(gòu)間的關(guān)系的研究還落 后于核酸與蛋白質(zhì)的研究。 目前主要集中在香菇中 葡聚糖的研究上。其他多 糖組分與生物活性之間的關(guān)系還有待進(jìn)一步的明確11。 目前多糖的提取率普遍不 高。 提高香菇多糖的提取率己成為多糖產(chǎn)品開發(fā)需要

16、解決的一個關(guān)鍵問題。不僅 可以考慮將多種提取手段結(jié)合起來優(yōu)化提取工藝，還可以通過遺傳育種、基因重 組、物種誘變等手段選育出高產(chǎn)多糖的香菇菌株。提高香菇的多糖含量，以增加 多糖的提取率。降低生產(chǎn)成本。 今后對 lentinan 和其他活性類多糖的研究主要著重于 3 個方面： (1多糖生 物活性的生理機(jī)制的探索。 雖然研究和發(fā)表的文章很多，但其機(jī)理還沒有完全搞 清楚，需要作進(jìn)一步的探究；(2多糖構(gòu)效關(guān)系的研究。多糖是一種承載著巨大 構(gòu)相變量的生物大分子， 可以傳遞細(xì)胞之間海量的生物信息，要完全闡明這個關(guān) 系，單憑生物學(xué)的手段是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有通過物理、計算機(jī)、數(shù)學(xué)、化學(xué)等綜 合手段的應(yīng)用，才能獲得

17、突破性的進(jìn)展和成果，這也必將對 21 世紀(jì)生命科學(xué)產(chǎn) 生巨大的影響；(3應(yīng)用研究。通過化學(xué)手段對多糖分子進(jìn)行改性，使其具有更 多的生物活性或者強(qiáng)化已有的生物活性，能夠更廣泛地應(yīng)用于臨床。 參考文獻(xiàn)： 1 姚磊，王靜，趙海田香菇多糖生物活性研究進(jìn)展J中國甜菜糖業(yè)，2004，3：2730 2 YuZH ， YinLH,Yarg Q,et alEffect of Lentinu.s edodes polysacr,haride on oxidative sUP,ss,immunity activity and oml ulceration of rats strnulatecl hy phenolO

18、u bohydr Polyms,2009,75: 115 一 118 3 J 龔俊濤香菇多糖的研究J藥學(xué)實踐雜志，1996，14fl1：23 4 Ng ML, Yap AT. InHbition of human cohn carr,inoma develoPment ly lentinan fmm shiiak mushmoms r Len,tin,us frlodes J，Compl an,en,t Med，2002，8：581- 589. 5 符耀華 天地欣對老年糖尿病合并感染的免疫調(diào)節(jié)作用J 山西臨床醫(yī)學(xué)， 2002， 11: 282- 283 6 劉世新，李南星，費洪寶香菇多糖沖劑對反復(fù)呼吸道感染患兒免疫功能的影響J上 海免疫學(xué)雜志，1995, 15f l1：27- 28 7 熊繼安，盧宏達(dá)香菇多糖注射液對反復(fù)呼吸道感染患者免疫功能的影響J藥物流 行病學(xué)雜志，2000,9(3：126- 127 8 尹光文， 于