食药用真菌多糖的研究及开发利用.pdf

!“#年第$!期 !“#$%“$ &% ($“)%*+*,- *. /* 0%1234- 食品工业科技 食药用真菌多糖的研究及开发利用 （ 中国医学科学院、 中国协和医科大学药用植物研究所， 北京!“#$）樊锦艳王秋颖 摘要： 食药用真菌多糖作为一种生物活性物质， 具有提高机体 免疫力等作用。本文简要地从食药用真菌多糖的发酵调 控、 分离纯化、 活性、 研究展望等几个方面进行概述。 关键词： 多糖， 发酵， 分离纯化， 活性， 现状及展望 中图分类号：!“#$%&%文献标识码： 文 章 编 号 ：%$#($)$*（#$)）%#($%$*($# 食药用真菌药物是我国药物研究的重要组成 部分之一。食药用真菌在我国栽培历史悠久， 资源 丰富， 是寻找新药物的宝贵资源库。早在两千多年 前的东汉末期， 世界上第一部药物专著 神农本草 经 中就记载了灵芝、 茯苓、 猪苓等真菌药物的药 效； 明代著名医学家李时珍在 本草纲目 中收载了 #$多种真菌。现有的研究结果表明， 对肉瘤和艾氏 癌抑制率达*$+,%$+的已知真菌有近)$种， 分 属-%科.$多个属， 且大多数真菌的抗肿瘤活性物 质是具有特定结构的多糖和蛋白结合多糖体。食药 用真菌多糖存在于真菌菌丝、子实体及其发酵液 中，是由%$个以上的单糖以糖苷键连接而成的高 分子多聚物， 具有复杂的生物活性和功能， 其中最 主要的是免疫调节活性。目前， 食药用真菌多糖已 广泛应用于免疫缺陷性疾病、 自身免疫疾病和肿瘤 等疾病的临床治疗， 因而被称为一种重要的生物效 应调节剂。食药用真菌多糖及其复合物的研究已成 为近年分子生物学、 医药、 食品科学等领域的研究 热点之一。 $食药用真菌多糖的发酵调控 以往的真菌多糖多由子实体萃取得到，来源十 分有限。现已知约有-$+的食药用真菌于液态培养 条件下可以产生胞外多糖，所以通过发酵作用来进 行多糖提取， 成为大批量生产多糖的有效途径。在 液态培养时，各种理化因素都会影响食药用真菌的 生长速度， 生物量的多少及代谢特征等。因此， 可以 通过培养基碳、氮源的筛选来选择多糖产生的适宜 条件。 多糖的产生除受营养物质的影响外， 也受到其 他环境因素的影响， 例如， 氧对多糖的合成有较显著 的促进作用。 李绍兰等研究发现， 罗伦隐球酵母在装 液量少、 通气量大时， 胞外多糖产量高。吴金男等在 液体发酵生产灵芝菌丝体多糖的过程中发现，多糖 的组成还与培养基的组成有关系，特别是碳源的组 成。另外， 起始/0、 矿质元素、 温度等都对其有显著 影响。 !食药用真菌多糖的分离、 纯化 真菌中有效成分极为复杂，多糖作为其主要成 分之一种类繁多。但大多数真菌多糖不溶于冷水， 在热水中呈粘液状， 遇乙醇能沉淀。这样， 从真菌中 分离、 提取较为单一的多糖并鉴定其纯度则极为困 难。科学家们曾采用经水或甲醇等溶液的浸泡（ 多 糖是极性大分子化合物，大多采用不同温度的水、 稀碱溶液提取， 尽量避免在酸性条件下提取， 以防 引起糖苷键的断裂） ， 低温减压浓缩、 流水透析、 凝 胶柱层析、 冷冻干燥等途径得到较为单一的多糖成 分，再经高效液相色谱或凝胶层析测定其纯度、 分 子量，酸水解气(液相层析或纸层析测定其单糖组 成。真菌多糖含量的测定一般采用苯酚硫酸法。另 外， 由于水提时间长且效率低， 酸碱提取易破坏多 糖的立体结构及活性， 现在， 有的采用酶法提取真 菌多糖，即采用复合酶与热水浸提相结合的方法， 复合酶多采用一定比例的果胶酶、 纤维素酶及中性 蛋白酶， 此法具有条件温和、 杂质易除和得率高等 优点。此外， 还有采用物理波强化提取多糖， 如果结 合热水提取效果更佳。超滤法提取香菇多糖也已取 得较好效果。 #食药用真菌多糖的药理作用 食药用真菌多糖具有免疫调节作用， 例如， 灵芝 多糖能活化小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬功能；灵芝多 糖不仅能增强正常小鼠的体液免疫和细胞免疫反 应， 而且能抵抗免疫抑制药、 抗肿瘤药等所致的免疫 综 述 收稿日期：#$)(%($- %$* !“#年第$!期 !“#$%&(“$)%*+ 食品工业科技 功能抑制， 使之恢复正常或接近正常水平。香菇多糖 能增强腹腔和脾脏自然杀伤细胞活性，并且是典型 的!淋巴细胞激活剂，它与猪苓多糖均可促进淋巴 细胞的转化；它在动物实验中有促进“淋巴细胞合 成#$%、#$&的能力；它与茯苓多糖均可活化补体系 统； 可使白细胞介素#()、#(*、#(+水平增高； 可诱 生干扰素。 #%$抗肿瘤作用 抗癌活性是多糖类化合物的重要生物活性， 具 有毒副作用小、 与化疗药物联用有协同效应的特点。 目前，已进入临床应用的食药用菌抗肿瘤剂有香菇 多糖、 猪苓多糖和灵芝糖肽等。一种从冬虫夏草中提 取分离的蛋白结合多糖体对!&,和-./01#癌细胞 具有直接杀伤作用。茯苓多糖具有抑制肿瘤细胞-# 转换的作用。 #%!降血糖作用 如银耳多糖。 #%#保肝作用 如冬虫夏草多糖在治疗慢性乙型肝炎、丙型肝 炎方面取得较好疗效； 香菇多糖、 猪苓多糖均有保肝 活性。 #%&抗细菌、 抗病毒作用 如香菇多糖。灰树花多糖具有抗2#3活性。 #%抗辐射作用 云芝多糖、猪苓多糖可减轻辐射对大鼠免疫功 能的抑制作用。 #%(抗衰老活性 如木耳多糖。 #%)促进核酸和蛋白质的生物合成 如灵芝多糖。 &食药用真菌多糖的活性与构效关系 真菌多糖的高级结构、 侧链的有无、 长短及连 接位置， 分支密度以及糖链间糖苷键的结合形式均 与药理作用有关， 分子结构的微小变化和立体结构 因素都会影响其活性。通常真菌多糖的高级结构比 一级结构在活性方面作用更大， 起决定性作用。一 般以!（)4.）5)4+6或!（)47） （)4+） 糖苷键连接的多 糖具有活性， 而单纯以!（)47） 糖苷键连接的具有 活性的多糖至今未见报道。多数具有抗肿瘤活性的 真菌多糖是带有!（)4+） 单个葡萄糖残基侧链的! （)4.）(1(葡聚糖。真菌多糖抗肿瘤活性与糖链分 支度有一定关系，一般高分支度多糖具较高活性。 抗肿瘤多糖是一定聚合度和分子量的多糖， 同一种 多糖也是在分子量较高的片断活性较强。多糖的活 性与其某些特定的基团有关。多糖抗病毒活性与硫 酸根、 磺酸基等含量有关。有的多糖经修饰化后活 性增强， 但也有的适得其反。多糖的活性还与其溶 解度、 粘度等理化性质有关。一般水溶性高的葡聚 糖生物活性较高。另外， 给药途径、 剂量也是影响真 菌多糖活性的因子。 食药用真菌多糖的研究现状与展望 目前，国内外对食药用真菌多糖的开发利用发 展很快， 其热点主要集中在： 多糖高产菌株的筛选和 选育；通过研究多糖活性与构效的关系来有效改造 天然多糖， 使之增强原有活性； 深层发酵生产多糖工 艺优化；真菌多糖药理机制及真菌多糖药品临床应 用的有效性和安全性研究等。 在食药用真菌多糖的开发利用方面，日本处于 领先地位。近年来， 国内也先后在食药用真菌多糖的 提取及多糖胶囊、多糖注射液的应用研究方面取得 了一定成效。以食药用真菌多糖作为功能添加剂的 保健食品也相继出现，尤其是以食药用真菌多糖的 化学改良和深加工制品为原料的医药保健品也正在 出现， 如福建医学科学研究所研制的银耳多糖铁， 有 望成为一种新型高效补铁剂；又如广西师大研制的 水溶性羧甲基茯苓多糖， 抗肿瘤活性强， 都有很好的 应用前景。 食药用真菌多糖是目前公认的具有较高效应的 免疫增强剂， 许多真菌多糖制剂已广泛应用于临床， 并且在自身免疫性疾病、 免疫功能低下症、 肿瘤的治 疗等方面取得了令人鼓舞的效果。 各种食药用真菌多糖虽然在结构和功能上有些 相似， 但其往往具有不同的活性。这说明它们介导了 不同的细胞反应，但现在对真菌多糖与其靶细胞之 间作用机制知之甚少。由于目前得到的真菌多糖基 本都是杂多糖， 这给进一步研究带来了困难， 对其药 理的研究多停留在细胞水平。 目前，食药用真菌多糖的研究主要应在以下三 方面：一是寻找某些已知或未