螺旋藻多糖的研究进展
【综述】
螺旋藻多糖的研究进展
曾凤英
(长春医学高等专科学校药学系 吉林长春 130031)
摘 要 目的 对螺旋藻多糖的研究。方法 从螺旋藻中提取分离出来的螺旋藻多糖,经过大量的实验研究,表明螺旋藻多糖一类具有促进细胞生长、提高免疫力、抗肿瘤、抗辐射、抗氧化、抗衰老、对核酸内切酶活性和DNA修复合成有增强作用等功能的重要天然生物活性物质。结果 螺旋藻多糖是一类具有重要生物活性的天然多糖化合物,其生物活性已逐渐为人类所认识,正应用于药理与临床实验。结论 螺旋藻多糖是一类具有重要生物活性的化合物,其药理作用已逐渐为人们所认识。针对螺旋藻多糖制备、组成及其药理研究进行了阐述,为螺旋藻多糖的进一步研究开发提供参考。
关键词 螺旋藻多糖 组成 生物活性
螺旋藻多糖(PSP)是从螺旋藻藻体、螺旋藻
培养液中提取分离出来的一类具有促进细胞生长、
提高免疫力、抗肿瘤、抗辐射、抗氧化、抗衰老、
对核酸内切酶活性和DNA修复合成有增强作用等
功能的重要天然生物活性物质,也是国内外海洋药
物研究开发的热点。本文仅对螺旋藻中多糖类成分
的化学组成、含量及药理研究进展作一综述。
1 多糖的提取、组成分析
螺旋藻藻粉经热水抽提,乙醇沉淀,Sevag法
去蛋白质,十六烷基三甲基溴化铵(CT AB)沉淀
得酸性多糖,再经DE AE-纤维素柱层析分级纯化
两次得多糖PSP
1和PSP
2
,PSP1和PSP2经HP LC
的Carbohydrate Analysis柱层析为单一对成峰,证明为均一多糖。纸层析和硫酸-咔唑反应分析表明:PSP
1
主要由D-半乳糖、D-甘露糖、葡萄糖醛酸及D-葡萄糖四种残基组成,比例为211∶310∶119∶218;PSP2要由葡萄糖醛酸和D-甘露糖两种残基组成,比例为612∶318。由粘度法测得其分子量分别为12400和16800〔1〕。所得多糖经蒽酮法测得含量为77163%〔2〕。另据研究表明,多糖是由甲基鼠李糖、鼠李糖、核糖、葡萄糖及半乳糖醛酸组成,其摩尔比为4∶611∶2∶3∶1〔3〕。有的还报道多糖中除含有上述多糖外,还含有岩藻糖〔4〕和木糖〔5〕。
2 药理研究
211 免疫调节作用
从云南螺旋藻中分离纯化出螺旋藻多糖(PSP)。腹腔内注射PSP150mg/kg能显著增加小鼠脾重,促进小鼠腹腔MΦ吞噬功能及小鼠血清溶血素的形成,并对环磷酰胺所致小鼠免疫器官萎缩,白细胞减少,腹腔MΦ吞噬功能降低及小鼠血清溶
血素的形成减少等有明显对抗作用〔6〕。说明PSP 对小鼠免疫功能有广泛的调节作用。
212 抗肿瘤作用
曲显俊的研究证实,以013-115g/l对B
37
乳腺癌
细胞的抑制率最高达6810%,对K
562
白血病细胞抑制
率为4610%,对两细胞的I C
50
分别为1148和1156g/l。当螺旋藻多糖(I)以300、150和75mg/kg灌胃给药
时,对小鼠S
180
肉瘤的抑制率分别为5512%,4416%
和3318%,对H
22
小鼠肝癌的抑瘤率分别为4711%, 3614%和3110%,对E AC小鼠胶水癌的抑瘤率分别为56191%,4417%和2218%,同时具有明显提高荷瘤小鼠脾指数和胸腺指数的作用,以MTT法检测I的荷瘤小鼠脾淋巴细胞转化和对NK细胞活性的影响,也显示具有提高淋巴细胞转化率和促进NK细胞杀伤靶细胞的作用。测定I对脾淋巴细胞T NF-a诱导作用,大剂量组上清液可达75×10-3I U/L(对照组34×10-3 I U/L),并有较好的剂量的线性关系。PSP治疗后的荷瘤小鼠其脾淋巴细胞产生白细胞介素-2(rI L-2)功能增强。另外,口服I还具有一定提升或恢复因使用环磷酰胺所致动物外周血白细胞降低的作用〔7〕。另
据研究表明,螺旋藻多糖对体外生长的U
937
细胞有促进生长的作用,而对体外生长的HL-60细胞有抑制作用,说明螺旋藻多糖对人的血癌细胞的生长有明显的影响〔8〕。
213 促进细胞生长
用内、外源性的脾结节数测定方法,显示钝顶螺旋藻多糖组造血干细胞的数量比对照组提高了88%(P<0101),BMC数为对照组的115倍(P <0101),证实钝顶螺旋藻多糖对放射损伤有一定
47
的保护和促进恢复作用〔9〕。张成武的实验研究也表明,钝顶螺旋藻多糖可能促进60Cor射线照射小鼠造血功能的恢复〔10〕。钝顶螺旋藻多糖可以提高受γ-射线致死剂量照射的小鼠30天内的存活率,促进小鼠多能干细胞和造血祖细胞的增殖和分化,促进受到辐射损伤的小鼠造血系统的恢复,增强小鼠的抗辐射能力〔11〕。
214 抗氧化、抗衰老作用
周志刚等人的研究结果表明,极大螺旋藻多糖具有显著的清除OH?的活性(P<0105),但对O2没有显著作用(P>011);在低浓度条件下(215×10-4g/l),它们可以清除R?(P<0105), SPSⅠ比SPSⅡ的活性显著;在较高浓度下清除R ?的活性有所降低(P>012),说明极大螺旋藻多糖的显著抗氧化作用主要表现在清除活性氧中最活泼的OH?方面〔12〕。
通过对D-半乳糖所致衰老小鼠每天分别ig 螺旋藻多糖200、100mg/kg,能明显拮抗D-半乳糖的作用,使小鼠肝、脑MAO-B活性显著降低,心、脑Na-K-ATP酶活性回升,能明显促进Co2 nA诱导的小鼠淋巴细胞增殖转化,并使小鼠皮肤羟脯氨酸含量明显增加。说明螺旋藻多糖对D-半乳糖所致衰老小鼠有明显的改善作用〔13〕。
3 临床应用
周剑影等人对30例恶性肿瘤联合化疗病人用螺旋藻片,结果表明,螺旋藻片对提升血红蛋白及白细胞的总有效率分别的达8517%和9819%。结果说明在化疗中螺旋藻片对造血修复及免疫功能具有保护作用〔14〕。
4 问题与展望
411 存在的问题及对策
目前有关螺旋藻多糖的制备、结构、生物活性和构效关系等方面的研究已取得一定成果,但也存在一些问题。
41111 加强螺旋藻多糖研究开发的管理
由于不同种类的螺旋藻制备的多糖不同,提取分离纯化方法的不同,同一螺旋藻制备的多糖也不同,因此,理论上讲螺旋藻多糖的种类繁杂,基本上没有规范的多糖种类名称,妨碍多糖进一步的研究和应用。今后应从螺旋藻多糖的组成、结构和生物活性等方面入手,制定相应标准,规范螺旋藻多糖的研究开发。
41112 选育螺旋藻新品种,改进制备方法,提高螺旋藻多糖得率
目前,已鉴定的螺旋藻有36种,主要集中在钝项螺旋藻和极大螺旋藻的研究和应用上,螺旋藻多糖的得率也普遍较低。今后应加强螺旋藻其它种类多糖的研究,丰富螺旋藻多糖资源;利用辐射育种等方法,辅以分子遗传标记选育螺旋藻新品种;改进和优化制备方法,加强影响螺旋藻多糖生成因素的研究,选择最适的培养条件,提高螺旋藻多糖的生成量。
41113 加强对螺旋藻多糖结构和构效关系研究,提高其生物活性
目前对螺旋藻多糖的高级结构研究还不能从结构上阐述多糖的生物活性。今后应充分利用生物、化学和物理学的方法以及高新技术研究多糖结构,如利用核磁共振技术、x射线衍射技术研究多糖的组成和结构,利用高分子溶液研究的方法研究多糖在溶液中的构象,利用原子力显微镜研究多糖的分子形貌和精细结构等,从结构上阐明多糖的生物活性。利用合适的分子修饰的方法对螺旋藻多糖进行改造,如将多糖衍生化、磷酸酯化、碘化、氨化等,改变多糖的结构,提高多糖的生物活性或降低其毒副作用,以达到充分发挥螺旋藻多糖生物活性的目的。
412 未来展望
螺旋藻多糖作为一类具有重要生物活性的天然多糖化合物,其生物活性已逐渐为人类所认识,正应用于药理与临床实验。随着对螺旋藻多糖的深入研究,螺旋藻多糖的研究将会成为国内外生物学、化学、物理学和医学等学科研究的重要领域。
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(收稿日期:2009-3-4 责任编辑:李淑惠) 67
活性多糖类活性物质最新研究进展
活性多糖类活性物质最新研究进展 海洋是一个化合物多样的世界。在已发现的海洋天然产物中，超过0.1％的化合物结构新颖、独特，活性十分显著，活性多糖类物质是其中最有代表性的一个，已成为重要的有效化合物或先导化合物来源，本文浅析该物质的研究发展现状，国际最新研究以及未来趋势。 [关键词]活性多糖类活性物质现状最新研究趋势 多糖是由多个单糖分子缩合、失水而成，是一类分子机构复杂且庞大的糖类物质，活性多糖是指具有某种特殊生理活性的多糖化合物，如真菌多糖、植物多糖等。植物多糖比如枸杞多糖、香菇多糖、黑木耳多糖、海带多糖、松花粉多糖等多数是蛋白多糖，具有双向调节人体生理节奏的功能。 1 海洋活性多糖类活性物质发展现状 世界海洋天然产物的开发正方兴未艾，走在这一领域前列的是美国、日本及欧盟，最近发展很快的是韩国。这些科技发达国家投入可观的科研经费，对海洋药物进行开发和研究。在过去的几十年间，6000多种海洋天然产物被发现，其中有重要生物活性并已申请专利的新化合物有200多种，而在70年代只有少数几个有关前列腺素的专利申请，80年代至今则数量大增。在已发现的这些化合物中，不仅包括陆地生物中已存在的各种化学类型，并且还存在很多独特的新颖化学结构类型，尤其重要的是从海洋生物中发现了一系列高效低毒的抗肿瘤化合物，其中有些已进行临床前或临床研究阶段。美国是最早开展海洋生物活性物质研究的国家，随后各国学者相继开展了海洋生物抗肿瘤、抗病毒、抗真菌、抗心脑血管病、抗艾滋病等活性成分的研究。欧洲也是世界上最早开始海洋药物研究的地区之一，由于经济科技人才等多方面的优势，德英意法西等国在海洋天然产物研究领域一直居世界先进水平。反映海洋天然产物研究最高学术水平的《国际海洋天然产物研讨会》(International Symposium on Marine Natural Products)每3年举行1次，自1975年第一届至今已举行了10届，其有有6次在欧洲召开，大会特邀报告的专家有50%以上来自欧洲。目前在海洋天然产物领域世界上已形成了欧洲、美国、日本三足鼎立的局面。为了在海洋生物高技术领域能够与美、日抗衡，西欧许多国家采取了强强联合策略，欧盟制定的海洋科学和技术(Marine Sciences and Technology，简称MAST)计划即是在这种形势下出台的，该计划实施至今已从7000多个海洋生物及15000多个海洋微生物中发现了450多个具
绿藻多糖的研究进展
综述 绿藻多糖的研究进展 海藻是生长于海洋中的低等植物，是海洋生物的重要组成之一。主要由褐藻、红藻、绿藻、蓝藻四大类海藻组成，其中，褐藻和红藻已经被大规模的人工养殖和工业利用,广泛应用于生产和实践中，在食品工业、纺织工业、医药卫生等领域发挥重要作用，而绿藻则未被广泛开发和利用，只有部分产量高的绿藻被用作饲料、饵料、肥料等，绿藻被人类认识和利用的程度远不如褐藻和红藻。然而，绿藻却是种类最多的一类海藻，绿藻是藻类植物中最大的一门，约有350个属，7500～8000种。绿藻的分布很广，在淡水和海水中均有分布，海产种类约占10％，淡水产种类约占90％。海产种多分布在海洋沿岸，往往附着在10公尺以上浅水中的岩石上。绿藻营养价值很高，含有大量糖、蛋白质、脂肪、无机盐和各种维生素，人们通过不断的提取、分离、鉴定，得知藻类中具有较高活性的物质是海藻多糖类。20世纪60年代初，英国的Percival研究组开始对孔石莼所含的碳水化合物进行研究，1961年，日本的三田对石莼的水提多糖水解后进行了纸色谱分析,结果表明含有D-葡萄糖、L-鼠李糖、D-木糖、和D-葡萄糖醛酸等。至此揭开了人类研究绿藻多糖的序幕，此后相继有学者投入到绿藻多糖的研究中来，取得了很多令人鼓舞的成果，迄今为止，日本和法国对绿藻多糖的研究报道较多[1]，而我国对绿藻多糖的研究则较少。大量的研究证明,从绿藻中提取的天多 糖来源广泛、品种多、毒副作用低、安全性高、具有多种生物活性,成为近年来研究开发的热点。 1绿藻多糖的组成与结构 目前，人们只对绿藻门中某些种属的多糖进行了较为详尽的研究，这些种属的多糖表现出了较强的生物活性。总体来看，对多糖研究较多的绿藻种属主要有石莼属（Ulva）、松藻属（Codium）、浒苔属（Enteromorpha）、礁膜属（Monostroma）、小球藻属(Chlorella)、刚毛藻属（Cladophora）等等。绿藻多糖主要位于细胞间质中，多为水溶性硫酸多糖。它也存在于细胞壁之中，细胞壁微纤维主要不是由纤维素组成，而是由木聚糖或甘露聚糖构成，另外，细胞质内尚有少量的多糖存在。水溶性硫酸多糖是绿藻多糖的主要成分，其组分和结构随绿藻种类的不同而不
桑黄的研究进展
第24 卷第3 期中国食用菌E DI BL E FUNGI OF CHI NA 7 桑黄的研究进展 宋力1 , 孙培龙1 , 郭彬彬2 , 魏红福1 , 陈灵杰1 (1 .浙江工业大学生物与环境工程学院, 杭州310014 ; 2 .浙江康裕生物制药有限公司, 浙江东阳322109) 摘要: 桑黄是一种珍贵的药用真菌, 本文介绍了桑黄的药用功能、深层发酵、桑黄多糖的提取纯化工艺以及桑黄多糖的分子组成和结构。 关键词: 桑黄 中图分类号: S64611 + 9 文献标识码: A 文章编号: 1003 - 8310 (2005) 03 - 0007 - 05 桑黄( Phellinus igniarius 、Phellinus linteus ) 别名: 火木层孔菌、针裂蹄( 裂蹄) [ 1 ] , 是珍贵的药用真菌。其主要分布于中国、日本、菲律宾、澳大利亚、北美、中南美等地。桑黄子实体中等至较大, 无柄。菌盖半球形, 剖面扁平至马蹄形, 深烟黄也略有研究。国内外桑黄研究较多集中于桑黄深层发酵条件优化和多糖提取研究, 也有桑黄多糖分子结构及抗癌免疫学机理的研究等。现将桑黄研究的进展综述如下。 1 桑黄的药用功能 111 抗肿瘤作用温克等[ 3 ] 比较了桑黄等四种真菌提取物的抗癌活性, 发现桑黄有较好的抑瘤作 用, 见表1 。 表1 桑黄等四种真菌提取物的抗肿瘤效果 按体重剂量抑瘤率 色至黑色, 有同心纹和环棱, 初期有微细绒毛, 后实验组中文名称/ g·k g - 1 / %变光滑、稍龟裂, 硬而木质化, 2 ～12cm ×3 ～ 21cm , 厚115～10cm , 边缘锐或钝, 其下侧无子实层。菌肉深咖啡色、锈褐色或浅咖啡色, 厚 2 ～ 7mm 。桑黄生于杨、柳、桦、桃等阔叶树的枯立木 Phellinus linteus 桑黄0105 43109 Agaricus blazei murrill 姬松茸0105 31101 及立木上及树干上。初期象一块黄土, 经过一段时Ganoderma lucidum 灵芝0105 38199 间的生长, 样子像树桩上伸出的舌头。桑黄常用的拉丁学名有多个, 包括Phellinus igniarius 、Phellinus linteus 和Phellinus baumii ; 我国产的桑黄的基原为针层孔科( Phellinus igniarius ), 日本、韩国产的桑黄的基原为Phellinus linteus , 其外观相似, 但其菌种是不同的, 所含有效成分也差异很大。据中科院戴玉成[ 2 ]考证, 东南亚地区称为桑黄的担子菌并不是Phellinus linteus , 桑黄真正的拉丁学名为Phellinus baumii , 而刘正南等[1 ] 认为, Phellinus linteus 为针裂蹄菌, 桑黄属火木层孔菌,学名应该是Phellinus igniarius 。直到现在, 桑黄的菌种分类还有争议, 有待继续深入研究。 桑黄在我国大部分地区均有分布。桑黄因其着生树种不同, 分为桑树桑黄、杨树桑黄和桦树桑黄等品种。桑树桑黄子实体入药最佳, 味微苦, 民间用以治疗“月水不调”, 据《药性本草》记载: “治女子崩中带下, 月闭血疑, 产后血凝, 男子玄癖”等, 常用量16～30 g 水煎, 一次服完, 日服二次。 桑黄多糖的研究上世纪末在国内外逐渐兴起, 其中韩国和日本对桑黄研究较多, 美国和西欧对桑 P L - 2 . P L - 5 0105 3517 Chihar 等[ 4 ] 的研究表明从27 种真菌提取物中, 桑黄中提取的多糖有最好的抗癌效果, 抑瘤率达9617 % , 见表2 。 吉林农业大学杨全[ 5 ] 用桑黄粗多糖(为桑黄菌丝体胞外多糖和菌丝体胞内多糖混合物) 的抗肿瘤作用进行了实验, 发现桑黄粗多糖能使荷瘤鼠的存活期明显延长(p < 0101) , 但对实体瘤的作用较弱, 试验结果还表明, 桑黄粗多糖的抗肿瘤作用与其剂量有关。 112 提高免疫力H wan - M ook KI M 等[ 6 ] 用P. linteus 的菌丝体胞外多糖( EPS) 进行免疫学实验, 发现EPS 不仅能够使T 细胞增殖, 而且对不同同类抗原的T 细胞也有增殖作用, 并且毒性T 淋巴细胞的毒性在加桑黄胞外多糖( EPS) 后大大增强。 Y un - Hee Shon 等[ 7 ] 发现桑黄提取物可以诱导相Ⅱ解毒酶包括苯醌氧化还原酶( Q R) 和谷胱甘肽- S 转移酶( G ST) 的活性, 并且提高了谷胱甘肽的水平。
灵芝多糖
灵芝多糖 灵芝属真菌具有很高的药用价值从而得到广泛的研究与应用,而多糖类化合物是灵芝属真菌的主要化学成分之一。灵芝多糖结构如分子量、单糖组成和糖苷键类型等，对其活性影响很大，本文列举了灵芝多糖结构通用的检测方法。已有实验证实，灵芝多糖的生物保健功能主要体现在降血糖、降血脂、抗肿瘤、提高免疫力和抗氧化方面。 灵芝是担子菌门担子菌纲多孔菌科灵芝属药用真菌，古代就认为其有扶正固本、滋补强壮的功效，对其药性十分推崇。灵芝类所含化学成分复杂,且因所用菌种培养方法、提取方法等不同而异.研究灵芝类的化学成分的目的,在于了解和比较灵芝属不同品种及同一品种的不同发育阶段(如子实体、菌丝体、孢子体)所含的化学成分,通过药理及临床研究确定其有效成分或有效部分.目前研究较多的灵芝化学成分主要有:三萜类化合物、多糖类、核苷类、甾醇类、生物碱类、呋喃衍生物、氨基酸多肽类、无机元素、脂肪酸等现代科学检测表明，灵芝在免疫系统的调节、通过增强宿主免疫调节功能达到抗肿瘤作用、抗病毒作用、通过提高氧化酶活性而清除体内自由基达到抗衰老的作用、降血脂等方面有着极其重要的医学作用。随着近年来对灵芝研究的不断深入，发现灵芝多糖是灵芝的主要活性物质之一，其重要性不言而喻。本文综述了近年来国内外对灵芝多糖的主要研究进展。 灵芝多糖的结构 如同其他的生物活性大分子，灵芝多糖的生物活性依赖于化学结构，因此，要研究灵芝多糖生物活性的机理，不可避免的要研究其化学结构。对灵芝多糖的化学结构的研究，主要集中于其单糖的组成、多糖分子量范围、单糖连接方式等方面。 近年来，随着研究的不断深入，对灵芝多糖的化学结构已经有了一定的了解。虽然灵芝多糖化学结构由于灵芝种类的不同而有所差异，但其化学结构的某些方面是固定不变的。 灵芝多糖的组成
多糖结构的研究方法及其活性的研究进展
第23卷 第5期Vol.23 No.5 平 原 大 学 学 报 J OU RNAL OF PIN GYUAN UN IV ERSIT Y 2006年10月 Oct.2006 多糖结构的研究方法及其活性的研究进展 3 丰贵鹏 (平原大学化学与环境工程学院,河南新乡453003) 摘 要:综述多糖研究的经典方法和新技术的应用情况,以及5年来其活性的研究进展状况。关键词:多糖结构;多糖活性;抗肿瘤活性;抗氧化活性 中图分类号:Q539 文献标识码:A 文章编号:1008-3944(2006)05-0128-03 多糖作为天然大分子物质同核酸、蛋白质一样是所有生命有机体的重要组成部分,在高等动物、植物、藻类以及菌类中均有存在,是自然界含量最丰富的生物聚合物,与维持生命所需的多种生理功能密切相关。就多糖的研究状况而言,虽然已经取得了巨大进展,但与核酸和蛋白质的飞跃发展相比,显得 远远落伍。[1] 近年来,生物学、化学等学科的研究飞 速发展,对多糖及其复合物的化学结构和生物活性 的研究也越来越深入。 [2]一、结构研究 (一)经典方法 紫外分光光度法、纸层析和Sep hadex 凝胶柱层析:在实验室常采用硫酸苯酚法和蒽酮硫酸法测定多糖的总含量及其纯度,其中硫酸苯酚法尤为常用。此外,可以利用紫外分光光度计在280nm 和260nm 处有无吸收来判断多糖样品是否含有蛋白质和DNA 。因此,紫外分光光度法在多糖结构研究中被 广泛应用。闫吉昌、崔春月、张奕等[3]用纸层析和Sep hadex 凝胶柱层析分析以库拉索芦荟为材料,经 热水抽提,乙醇分级沉淀,酶法和seveg 法去除蛋白质后得到的2种酸性多糖PSA1和PSA2,证实其均为单一组分。 甲醇解、气相层析质谱(GC/MS )、高效液相色谱(HPL C )、薄层层析:多糖的甲醇解是分析多糖组分的常用方法,GC/MS 常用于单糖的分离和鉴定。佘志刚、胡谷平、吴耀文等[4]用改进的甲醇解方法从 鲍鱼中分离出一种鲍鱼多糖HalA ,甲醇解后的产物经三甲硅醚衍生,进行GC/MS 分析,确定鲍鱼多糖HalA 主要由萄萄糖、半乳糖、甘露糖,以及少量木糖、岩藻糖和半乳糖醛酸组成。闫吉昌、崔春月、张奕等[3]用薄层层析和乙酰化GC/MS 分析库拉索芦荟中的多糖PSA1,发现其是由甘露糖和葡萄糖组成,摩尔比为1∶1.3;多糖PSA2主要由甘露糖组成。孟庆勇、刘志辉、徐美奕等[5]用薄层层析分析从半叶马尾藻中用热水浸提法获得的半叶马尾藻多糖,发现其组成可能为木聚糖。丁琼、张俐娜[6]等用GC/MS 、H PL C 方法分析茯苓菌丝体中的多糖,从 中提取出4种多糖组分,编号分别为PCM1、PCM2、PCM3和PCM4。PCM1、PCM2为酸性杂多糖由D —鼠李糖、D —木糖、D —甘露糖、D —半乳糖、D — 葡萄糖及葡萄糖醛酸组成。PCM3主要为线型β(1→3)—D —葡聚糖,PCM4由D —葡萄糖和葡萄糖醛酸组成。 红外光谱、核磁共振(NMR ):红外光谱是分析多糖结构的强有力的工具,可以判别多糖的特征吸收峰。例如:利用890cm -1吸收峰来判别β-糖苷键的存在,840cm -1吸收峰来判别α-糖苷键的存在,吡喃糖苷在1100～1010cm -1间应有3个吸收峰,而呋喃糖苷在相应区域只有2个吸收峰,810cm -1和870cm -1是甘露糖的吸收峰,1260cm -1和1730cm -1是酯基或O -乙酰基的特征。此外,利用 红外光谱在3500cm -1处有无吸收常用来判断甲基 ? 821?3收稿日期:2005-12-23 修回日期:2006-06-26 作者简介:丰贵鹏(1982-),男,河南新乡人,主要从事生物化工方面的教学与研究。
灵芝多糖的功能研究
灵芝多糖的功能研究 摘要：灵芝多糖是灵芝的主要有效成分，具有多种生理活性与药理作用。本文就近几年来对灵芝多糖在抗氧化、免疫调节、降血糖、降血脂、抗肿瘤活性等方面的研究进行了综述。 关键词：灵芝多糖;抗氧化;免疫调节;降血糖;降血脂;抗肿瘤活性Functions of Ganoderma lucidum polysaccharide Abstract:Ganoderma polysaccharide is uppermost effective component in Ganoderma lucidum,having many physiological activities and pharmacological actions.This paper summarized survey about Ganoderma polysaccharide’s anti-oxidant、immunoregulation、reducing blood glucose and lipid、anti-tumor。 Key words:Ganoderma polysaccharide;anti-oxidant; immunoregulation;reducing blood glucose and lipid;anti-tumor 灵芝多糖是从多孔菌科植物灵芝中提取的多糖类物质,具有多种药理作用,其重要性不言而喻.本文将近年来灵芝多糖主要功能研究进展作一综述。
抗氧化：张志军等[1]对灵芝多糖的还原能力及其对羟自由基和超氧自由基的清除活性进行了研究,实验中通过采用铁氰化钾还原测定灵芝多糖的还原能力，对灵芝多糖清除羟自由基、超氧阴离子的能力进行研究,试验结果表明灵芝多糖具有抗氧化的作用和清除自由基的能力。另外，谢韶琼等[2]研究发现，灵芝多糖可减少H2O2诱导角质形成细胞丙二醛的沉积,增加抗氧化酶的活性,张璐璐等[3]研究发现，灵芝多糖对·OH具有明显的清除能力，并能较强抑制过氧化脂质反应的能力. 免疫调节：耿卫朴等[4]探讨中药灵芝多糖和当归多糖对人外周血活化T淋巴细胞的免疫调节作用.实验发现灵芝多糖和当归多糖均明显促进外周血T淋巴细胞增殖和分泌IFN-γ，同时还能下调Caspase-3蛋白表达并抑制T淋巴细胞凋亡.灵芝多糖的免疫调节机制主要有[5-7]:直接或间接激活T细胞、B细胞、巨噬细胞、NK细胞等免疫细胞，促进未分化的脾细胞在体外增殖，显著提高机体的体液免疫功能和网状内皮系统的吞噬功能，增强DHA聚合酶A的活性及促进白细胞介素等细胞因子的分泌、表达,从而实现其免疫调节功能. 降血糖：曹佳等[8]以四氧嘧啶诱发小鼠发生糖尿病，研究了人参、灵芝、何首乌和枸杞四种中草药的乙醇提取物对实验性糖尿病小鼠血糖水平的影响.试验结果表明人参、灵芝、何首乌和枸 杞四种中草药的乙醇提取物均能降低实验性糖尿病小鼠的血糖 浓度,血糖降低率分别为29.61%、35.26%、33.66%和28.49%.其中以何首乌和灵芝的降糖效果最为明显,而人参和枸杞次之.方敏[9]在
多糖生物活性及其发展状况的研究【文献综述】
文献综述 食品科学与工程 多糖生物活性及其发展状况的研究 [摘要]多糖是一类重要的生物活性物质，广泛存在于动物、植物、微生物等有机体中．它是自然界中储量丰富的生物聚合物，具有免疫调节、抗肿瘤、降血糖、降血脂、抗辐射、抗菌抗病毒、保护肝脏等功能。本文就国内外目前对多糖的来源、生物活性及提取方法进行了综述。 [关键字] 多糖；来源；生物活性；提取方法 1 概述 多糖（polysaccharide, PS）是由单糖之间脱水形成糖苷键，并由糖苷键线性或者分枝连接组成的链状聚合物，广泛地分布于动物、植物、微生物、海藻等几乎所有的有机体中。多糖除了作为生物体的能量资源和构成材料外，还是一种生物效应调节剂，能控制细胞的分裂与分化，调节细胞的生长与衰老，增强机体的免疫功能。1943年，多糖作为广谱免疫促进剂被首次应用于临床，此后应用越来越广。多糖作为药物始于1943年[1]，随着化学和生物学的快速发展和分离技术的提高，多糖的生物学功能，特别是多糖作为生命物质参与生命的全部时间和空间功能，如受精、着床、分化、发育、免疫、感染、癌变、衰变等等[2]，突破了多糖作为支持组织和能量来源的传统观念。20世纪70年代发现多糖类物质具有抗病毒、抗凝血、诱导干扰素产生、促进蛋白质、核酸生物合成等功能。 2 多糖的来源 糖类物质是所有生命有机体的重要组成部分，广泛存在于动物、植物、和微生物细胞壁中，是生物体内除核酸和蛋白质以外的又一类重要的生物分子。多糖按照来源可分为植物多糖、微生物多糖、藻类多糖和动物多糖等。 植物多糖来源于植物的根、茎、叶、皮、种子和花。我国今年来对植物多糖，特别是具有中国特色的中草药多糖的药物活性已有广泛和深入的研究，例如免疫调节功能是植物多糖最主要和最重要的生物活性，药用植物中存在着广泛的免疫活性多糖。植物多糖研究的比较深入的有黄氏多糖、当归多糖、刺五茄多糖、芦荟多糖等[3]。目前在中草药中的某些品种，特别是生物活性明确的中草药来源的多糖，如何能较快达到符合国际规范的新药是很迫切的
微生物多糖的研究进展样本
微生物多糖的研究进展 生命科学技术学院08级2班杜长蔓 摘要: 就微生物多糖的种类, 生物合成、提取与纯化、实现了工业化的微生物多糖及其应用进行了综述, 展望了微生物多糖开发利用的前景。微生物多糖主要指大部分细菌、少量的真菌和藻类产生的多糖。微生物多糖由于具有安全性高、副作用小、理化特性独特等优点而使其在食品和非食品工业备受关注,特别在医药领域具有巨大的应用潜力。微生物多糖在细胞内主要有三种存在形式: ①黏附在细胞表面上,即胞壁多糖; ②分泌到培养基中,即胞外多糖; ③构成微 生物细胞的成分,即胞内多糖。而其中的胞外多糖具有产生量大、易于与菌体分离、可经过深层发酵实现工业化生产。一般微生物多糖的生产主要是利用淀粉为碳源,经过微生物的发酵进行生产,也有经过利用微生物产生的酶作用制成的。能够产生微生物胞外多糖的微生物种类较多,可是真正有应用价值并已进行或接近工业化生产的仅十几种。近几年,随着对微生物多糖研究的深入,世界上微生物多糖的产量和年增长量在10 %以上,而一些新兴多糖年增长量在30 %以上。到当前为止,已大量投产的微生物胞外多糖有黄原胶(Xant han gum) 、结冷胶 ( Gellan gum) 、小核菌葡聚糖(Scleeroglucan) 、短梗霉多糖( Pullulan) 、热凝多糖(Curdlan) 等。微生物多糖和植物多糖相比较具有以下优势:①生产周期短,不受季节、地域、病虫害等条件的限制; ②具有较强的市场竞争力和广阔的发展前景; ③ 应用广泛,例如已作为胶凝剂、成膜剂、保鲜剂、乳化剂等广泛应用于食品、制药、石油、化工等多个领域。据估计,当前全世界微生物多糖年加工业产值可达80 亿左右。 关键词: 微生物多糖; 生物合成; 提取与纯化;开发应用 0引言
多糖的研究应用与发展
多糖的研究应用与发展 [摘要]本文通过查阅大量文献，对多糖的研究进展作一综述，为临床应用及日常保健提供帮助。多糖能够提高机体免疫力，具有抗肿瘤、抗衰老、抗病毒、降血糖、降血脂、防辐射、抗菌、抗寄生虫等作用，对治疗肝脏、肾脏、胃肠道以及中枢神经系统疾病疗效显著。多糖在中国有丰富的资源，发展潜力极大。 [关键词]多糖；药理作用；发展 1.前言 糖类是自然界中蕴藏最多，与人类生活最密切相关的一类化合物。多糖又称多聚糖，有的是构成动植物骨架的组成成分，有的具有特殊的生物活性，还有的具有储存和转化食物能量的功效。现代药理学研究表明，多糖具有多方面的功能，包括提高机体免疫力，具有抗肿瘤、抗衰老、抗病毒、抗氧化、降血糖、降血脂、防辐射、抗菌、抗寄生虫、抗风湿性关节炎等作用。现将对近些年来多糖的功能研究进行综述，为进一步研究多糖的功能做基础，为人类的健康保健提供帮助。 2.多糖的药理作用 2.1免疫调节功能 有的活性多糖能促进T细胞、B细胞增殖，激活LAK细胞，提高巨吞噬细胞的吞噬功能，改善机体的免疫功能；某些活性多糖（如茯苓多糖、酵母多糖、当归多糖等）还能通过不同的途径激活补体系统，这是其发挥免疫调节作用的重要机制之一[1]。张庭廷[2]等研究黄精多糖的生物活性时发现，其可促进小鼠溶血素的生成，增强体液免疫功能；提高巨噬细胞吞噬鸡红细胞的能力，促进非特异性免疫作用。陈冠敏[3]等研究发现龙眼多糖口服液能够提高正常小鼠的机体免疫功能，积极维持机体的正常运行，可作为一种理想的免疫保健品食用。 2.2抗肿瘤作用 多糖主要通过直接抑制肿瘤细胞的生长，改变肿瘤细胞膜的生长特性，抗氧化、清除自由基，影响癌基因的表达，抑制肿瘤细胞增殖、诱导分化以及提高机体免疫力等途径表达抗肿瘤作用。姬松茸多糖（AB01-P）[4]可极显著地提高S180荷瘤小鼠的胸腺指数和脾脏指数，有一定的诱导MG/63细胞凋亡作用，抗肿瘤作用显著。陈留勇[5]等从黄桃中提取的水溶性多糖HTP1和HTP2，在提高免疫力、清除自由基、抗肿瘤方面有显著作用。在治疗肿瘤疾病方面还用人参多糖、灵芝多糖、蘑菇多糖、补骨脂多糖、怀牛膝多糖、海洋生物多糖等等。 2.3抗病毒作用 人们很早就已经认识到多糖的抗病毒作用，应用于药物中。王学兵[6]等研究发现板蓝根多糖体外对PRRSV具有较好的阻断和抑制作用。盐藻多糖[7]具有良好的抗副流感病毒的作用，其不仅能阻止病毒的吸附与穿入，而且在一定程度上能够灭活病毒。多种海洋贝类中含有大量结构新颖的活性多糖，这些多糖也有望成为新的抗病毒药物[8]。 2.4降血糖作用 目前用于降血糖多糖有黄芪多糖、桑黄菌丝体多糖、茶多糖、人参多糖、茉莉花渣多糖、苦瓜多糖、青钱柳多糖等等，但是各种多糖的降血糖机理有所不同。百合多糖[9]通过降低肾上腺皮质激素分泌，增强分泌胰岛素和促进肝脏血糖转化为糖元来降低血糖，治疗糖尿病效果显著。 2.5降血脂作用
桑黄多糖提取过程模型的建立与动力学分析
桑黄多糖提取过程模型的建立与动力学分析 程伟，秦俊哲，杜军国 （陕西科技大学生命科学与工程学院，陕西西安 710021） 摘要：基于超声波辅助提取中药材中化学成分的非稳态扩散过程，根据Fick第二定律建立桑黄子实体多糖的超声波协同纤维素酶法提取过程的动力学模型。以桑黄子实体为原料，分别对桑黄多糖的热水提取和超声法协同纤维素酶提取过程建立动力学模型，并对模型进行试验验证，求解相应的动力学参数；得到速率常数、活化能、相对萃余率等一系列动力学参数。研究结果显示试验数据与动力学模型计算值吻合良好，可为桑黄多糖提取工艺放大和深入理论研究提供一定的依据。 关键词：桑黄；多糖；提取；动力学模型； 文章篇号：1673-9078(2013)3-513-518 Model Establishment and Kinetics Analysis of the Extraction of Polysaccharide from the Fruits of Phellinus Igniarius CHENG Wei, QIN Jun-zhe, DU Jun-guo (College of life science and engineering, Shaanxi University of Science and Technology, Xi’an 710021, China) Abstract: Based on the unsteady diffusion processing of ultrasonic assisted extraction of chemical composition from Chinese herbal medicine, the extraction process model of ultrasonic assisted cellulase was estibulished to extract polysaccharide from the fruiting bodies of Phellinus igniarius according to Fick's second law. The dynamics processing model of hot water extraction and ultrasonic assisted cellulase extraction was developed and verified by experiments. A series of dynamic parameters of rate constant, activation energy and relative extraction rate were analyzed. The results showed that the ex perimental data well coincide with the dynamic model calculated values, and the models could describe the process well. The result provided certain basis for Phellinus igniarius polysaccharide extraction magnification engineering and in-depth theoretical study of polysaccharide extraction processing. Key words: Phellinus igniarius; polysaccharide; extraction; kinetics model 由于中草药结构复杂，成分繁多，提取过程中伴有比较复杂的传质和传热过程，尽管对这方面的研究较多，但还没有形成普遍适用的理论[1~2]。目前，对桑黄多糖的提取工艺过程研究才刚刚起步，几乎没有涉及到关于提取过程理论部分的任何报道。在超声波辅助提取过程中，超声波的空化效应使其具备快速、高效、污染小等优点[3]，使其在天然产物成分提取方面得到广泛的应用，在中草药有效成分的提取也有诸多报道[4~5]，但研究内容基本上局限于提取时间、提取温度、溶剂浓度等因素对得率的影响，涉及提取动力学过程的研究内容也较少。多糖的提取属于天然产物活性成分的提取，对提取过程动力学的研究有助于了解提取的微观机理，为提取过程的优化提供理论依据[1]。收稿日期：2012-11-10 基金项目：陕西省教育厅自然科学基金项目（08JK232） 作者简介：程伟(1984-)，男，硕士研究生，研究方向：食药用真菌资源研究与应用以及真菌多糖研究 通讯作者：秦俊哲，教授级高级工程师 文献[1,6~7]研究了内扩散控制时植物有效成分的提取动力学。文献[2~8]对中草药提取过程进行了数学模拟和优化，该模型考虑了溶质从植物细胞壁溶出的膜扩散过程。文献[9]采用多池模型描述了从转基因油菜籽中水提 -葡萄糖醛酸酶的过程，从得到的传质系数来看，整个过程实际上由第二池(植物内部破碎细胞)的扩散，也即内扩散控制。上述动力学研究的对象大多以内扩散控制过程为主，提取物也以小分子物质为主。本文研究热水浸提桑黄多糖过程的动力学，原料颗粒很细，该过程由外扩散进行控制，且研究的是多糖类大分子物质的提取过程。本研究是对天然产物中活性物质提取过程动力学以内扩散控制和小分子提取物为主的研究是一个重要的补充，所得结果可以与之进行有益的比较。又由于采用细原料颗粒可以大大提高提取速率，因此本研究对类似过程的应用也具有一定的指导意义。 1 实验部分 513
灵芝多糖的功能特性
灵芝多糖的功能特性 摘要:对灵芝多糖的功能进行了详细阐述及其应用和展望。 关键字：灵芝多糖功能应用 Abstract:This paper summarized about ganoderma lucidum polysaccaride's function appliance and development and so on . Keyword:ganoderma lucidum polysaccaride function appliance 一、灵芝多糖的功能： 1、免疫调节功能 迄今为止,关于灵芝多糖免疫调节功能的机制还不十分清楚,普遍认为其免疫功能可能是灵芝多糖能直接或间接激活 T 细胞、B 细胞、巨噬细胞、自然杀伤细胞 (NK)等免疫细胞、促进未经纯化脾细胞在体外增殖,增强 DNA多聚酶a的活性及促进白细胞介素分泌等实现其免疫功能。据报道,许多适量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具有明显免疫增强和恢复作用。 2、抗辐射 辐射对机体造成损害的机制之一是产生大量自由基,引发一系列脂质过氧化反应,引起细胞中核酸、蛋白质分子结构的破坏,最终对各组织和器官造成严重的损害,同时,辐射引发免疫功能降低,基因突变等也是严重危害人体健康的。 3、灵芝多糖的抗肿瘤作用 灵芝多糖能防止肿瘤的发生和抑制肿瘤的生长,并已用于临床治疗肿瘤。实验证明,大多数灵芝多糖的抗肿瘤作用是作为一种生物反应调节剂, 通过增强宿主免疫调节功能即宿主介导抗肿瘤活性来实现的灵芝多糖并无细胞毒作用,即不能直接杀死肿瘤细胞, 而是通过增强Ma的吞噬功能,促进T 淋巴细胞增殖, 增强T 细胞的细胞毒作用, 诱导某些免疫因子产生等途径来抑制肿瘤生长。 4、灵芝多糖的抗衰老作用 近代的科学研究证明,灵芝菌丝体和子实体中含有的高分子多糖类生理活性物质除具有增强机体免疫功能和抑制肿瘤生长的活性外,还有延缓衰老的作用。山西农业大学的陈书明等研究了灵芝菌丝体中含氮多糖对动物机体红细胞内过氧化物歧化酶( SOD)活性的影响。结果表明,灵芝含氮多糖对实验小鼠红细胞内SOD 的活性有明显的增强作用。邢国庆等的研究发现,灵芝多糖口服液可提高 SOD 含量,增强机体自由基的清除能力,减少自由基对机体的损伤,终止脂质过氧化,保护细胞膜, 延缓衰老。雷林生等的研究证明, 每日喂小鼠灵芝多糖 25mg/ kg 和50mg / kg ,连续4d,可明显增强老年小鼠脾细胞内 DNA 多聚酶的活性,与对照组相比分别增加44. 0%和 58. 4%。 5、灵芝多糖的抗血栓、抗血凝作用 灵芝的水溶性部分可抑制血小板聚集。灵芝子实体经水提、乙醇沉淀制得的灵芝多糖( GLPS)精品,能明显延长小鼠的凝血时间和出血时间( P< 0. 01)。GLPS 能明显抑制大鼠的血栓形成( P< 0. 01) ,降低纤维蛋白原的含量( P< 0. 01) , 同时能明显延长部分凝血时间( P<0. 01) 。说明GLPS 具有抗血栓和抗凝血的作用,以每日 200、100、50mg/ kg 灵芝多糖给小鼠喂药7d,可明显地延长小鼠凝血时间;每日以140、70 和35mg/ kg 灵芝多糖喂大鼠7d,能明显延长大鼠体内血栓形成的时间, 抑制血瘀大鼠体外血栓的形成并降低血瘀大鼠的血浆比粘度。 6、抗氧自由基作用
桑黄多糖
桑黄多糖 【产品名称：】野生桑黄多糖 一、简介 桑黄，学名鲍氏层孔菌，又称火木层孔菌、桑耳、桑哦、桑臣等。寄生原始森林桑树之上，隶属担子菌亚门。桑树桑黄是指寄生于桑树之上的尤地木层孔菌。多年生，木质，耳形或马蹄形。颜色鲜黄是其一大特点。由于" 桑黄"一词源于中国，国外学者认定，唯桑树上的，才是正品桑黄。野生桑黄是近几年来开发的提高免疫力最好的药用真菌。 二、桑黄多糖药理作用 桑黄多糖能够提高人体的免疫力，抵制癌细胞，而且还具有其它的食疗作用。关于其效用，整理叙述如下： 1．抑制癌细胞的增殖及转移。 2．并用抗癌剂，能够增强抗癌效果，同时减轻抗癌剂的副作用。 3．缓和疼痛、食欲不振、体重减轻及疲劳倦怠等癌症特有的症状，提高生活品质（QOL）。 4．可以防癌，避免癌症复发。 5．能够预防及改善免疫力减退引起的感染症等各种疾病。 6．有很好的护肝作用，可用于防治肝硬化、肝腹水。 中医认为桑黄性甘、平、味苦、味辛．归肝、膀胱经。在古代就有“如果得到附生于桑树上的黄色疙瘩（桑黄），死人也可复活”的传说，民间把它作力一种治疗肝病、癌症的绝药。本品辛行甘和，入血分以化瘀，瘀血循经而行出血止，有化瘀之功效，用于治疗血崩、血淋、脱肛泻血、带下、闭经、脾虚泄泻等。中国《中药大辞典》也有它的药用记载。近年来，日本、韩国相继对其进行开发，它是目前国际公认的生物抗癌领域中药效非常好的药用真菌。 桑黄是东方人（尤其是中国、韩国和日本等）的传统中药，在民间通常用来治疗：胃痛、胃肠紊乱、淋巴腺炎症、肝腹水、胸水、癌症以及强身健体、防止各种疾病。直到近几十年，这些药理作用才渐渐得到科学的解释，有刺激体液免疫调节和细胞免疫调节活性，因而释放出很多的免疫刺激产物。另外在桑黄抗炎症作用方面，该提取物还具有镇痛作用。
极端环境微生物的研究进展
[摘要]极端微生物通常分为六个类群：嗜热微生物、嗜冷微生物、嗜酸微生物、嗜碱微生物、嗜盐微生物、嗜压微生物。极端环境中的微生物为了适应生存，逐步形成了独特的结构和生理机能，以适应环境。因此，研究适应机理并利用其特殊生理机能具有重要的理论和实际意义，极端微生物能产生多种极端酶和其他生物活性物质，极端微生物资源的开发利用有着广阔的前景。 极端环境(extreme environment) 泛指存在某些特殊物理和化学状态的自然环境，包括高温、低温、强酸、强碱、高盐、高压、高辐射和极端缺氧环境等，适合在极端环境中生活的微生物称为极端微生物(extremophiles)( Margesin and Schinner，2001【1】； Rothschild and Mancinelli，2001【2】；骏等，2006【3】；敏和东秀珠，2006【4】)．海洋极端环境一般是指与正常海洋环境绝然不同的物理化学环境，主要包括海底热泉、海底冷泉和泥火山环境，其次还包括高盐度(卤水)、强酸化、缺氧和滞流等海洋环境。海洋极端微生物通常为化能自养生物(chemoautotroph)，在分类体系上属于细菌和古细菌类，生活在无光、无氧或少氧环境，能利用一些海底热催化反应过程中产生的还原性小分子(H2、H2S和CH4 等)合成能量进行有机碳固定和新代，具有独特的基因类型、特殊生态群落、特殊生理机理和特殊代产物，有些属于共生生物(endosymbiont)。 一、极端微生物的种类及其生理特点 1．1 极端嗜热菌（Thermophiles） 一般最适生长温度在90℃以上的微生物，被称做极端嗜热菌【5,6】。已发现的极端嗜热菌有20多个属，大多是古细菌，生活在深海火山喷口附近或其周围区域【7】。如斯坦福大学科学家发现的古细菌，最适生长温度为100℃，8O℃以下即失活；德国的斯梯特(K Stette)研究组在意大利海底发现的一族古细菌，能生活在110℃以上高温中，最适生长温度为98℃，降至84℃即停止生长；美国的巴罗斯(J．Baroos)发现一些从火山喷口中分离出的细菌可以生活在250℃的环境中，嗜热菌的营养围很广。多为异养菌，其中许多能将硫氧化以取得能量。 1．2 极端嗜酸菌(Acidophiles) 一般指生活环境pH值在1以下的微生物，往往生长在火山区或含硫量极为丰富的地区。多为古细菌，其体环境保持pH值7左右。能氧化硫，硫酸作为代产物排出体外。嗜酸菌往往也是嗜高温菌。 1．3 极端嗜盐菌(Extremehalophiles)
活性多糖构效关系研究进展
中图分类号：TS23；文献标识码：A；文章篇号:1007-2764(2004)01-0037-0104 活性多糖构效关系研究进展 孙 群 阚健全 赵国华 陈宗道 （西南农业大学食品科学学院 重庆北碚 400716） 摘 要：活性多糖具备抗肿瘤、抗病毒等多种多样的生物功能，而活性多糖的功能与结构关系密切。关于活性多糖的构效关系研究已成为生命科学的最前沿领域之一。本文详细论述了对活性多糖一级结构、高级结构与其生物学活性关系的研究进展。 关键词：活性多糖；构效关系；一级结构；高级结构 糖类是自然界最多的有机化合物，多糖是重要的生物高分子物质，但在较长时期内未受到重视，所以多糖的研究比蛋白质核酸晚，现在已知自然界组成多糖的单糖已超过百种。近几十年来，人们不断发现糖类物质具有多种多样的生物功能，如促进免疫、抗肿瘤、抗突变、降血脂、抗病毒等。所以常把多糖称为“生物应答效应物”（biological response modifer, BRM）或活性多糖。而它的化学结构则是其生物活性的基础，为此，构效关系成为当前糖化学和生物学共同关注的焦点问题。本文就活性多糖构效关系的最新研究进展作一论述。 1 活性多糖一级结构与其生物活性的关系 1.1 活性多糖组成和糖苷键类型 主链糖单元的组成决定了多糖的种类，不同种类的多糖，其生物学活性存在较大差异。根据主链糖单元的组成可将多糖分为两类：同多糖和杂多糖。同多糖是指主链的重复单元相同的多糖；杂多糖则是由两种或两种以上的单糖连接而成的多糖。从菌体中获得的活性多糖一般是由葡萄糖构成的（香菇多糖、裂褶多糖、灰树花多糖等）。葡聚糖是自然界许多动植物和微生物多糖的基本结构单元，据推测，它可能是生物产生宿主防御机制的基本诱发基因[1]。 从高等植物中获得的具有激活补体作用的多糖一般为酸性杂多糖，酸性部分主要为半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸。Kiyohara H研究甘草根中的果胶多糖发现一些中性低聚糖也具抗补体和促进有丝分裂活性。Hirano M[2]等对多糖活性决定簇研究中认为分支区与补体作用、促进有丝分裂和调节巨噬细胞Fc受体兴奋有关。例如柴胡、当归和甘草的果胶多糖PG-2含有收稿日期：2003-10-16 作者简介：孙群(1979-)，女，硕士研究生, 研究方向：食品化学与营养学带 (KDO)糖链。这与淋巴细胞、单核细胞壁中的鼠李半乳糖醛酸聚糖相似，因为淋巴细胞、单核细胞、巨噬细胞的表面发现有数个脂多糖(LPS)受体分子，其中一个LPS受体有一种对LPS上KDO起决定作用的潜在特殊属性。现已知在人体的单核细胞产生IL-1时，LPS中LDO基团起重要的信号作用。因此，含有KDO 氨基酸残基的特异性果胶可能被细胞表面上的LPS受体所识别，从而启动了一些相应的生物活性。 硫酸化均多糖比硫酸化杂多糖更具活性，如岩藻依聚糖和葡聚糖等均多糖的磺酸化酯比肝素等杂多糖磺酸酯有更强的抗HIV-Ⅲ，抗人类T淋巴细胞病毒Ⅲ的活性[3]。关于多糖的类型与活性的一般规律还有待进一步深入研究。 多糖主链上糖苷键的类型也是决定多糖活性的重要因素。具有抗肿瘤活性的多糖是由β（1→3）键连接的β-D-葡聚糖往往具有较明显的抗肿瘤活性，若骨架结构主要由（1→6）键或其他键连接，则抗肿瘤活性就很低。香菇多糖、猪苓多糖、裂褶多糖和核盘菌多糖都属于含有β（1→3）键连接的D-葡萄糖残基为骨架葡聚糖，因此对小鼠移植性肉瘤S180有较强的抑制力，表现出较强的抗肿瘤活性。除了葡聚糖外，其他多糖的活性也受到糖苷键类型的影响，如具有抗肿瘤活性的甘露多糖为（1,6）键型；活性半乳多糖则以（1,3）键型连接。 1.2 官能团与其生物活性的关系 1.2.1 羧甲基化 多糖羧基化后对活性有很大影响，如淀粉无活性，但其羧甲基产物羧甲基淀粉（CMS）和羧甲基直链淀粉（CMA）均具有免疫调节作用[4]。CMS和CMA对小鼠S-180的生长有抑制作用，抑制率均为50%，且使小鼠的胸腺增重，胸腺细胞数增多，还能促进大鼠移植膀胱宿主的免疫应答反应，这主要是依赖T细胞 104
食用菌多糖研究进展
微生物专题报告——食用菌多糖功能的研究概况 141201019 微生物学魏华 食用菌作为天然食药资源，营养丰富，含蛋白质、必需氨基酸、多糖、维生素等多种成分。食用菌多糖虽然含量比例仅占0.48-0.87%，却具特异的生物学功能活性。如具有抗肿瘤活性；可显著提高巨噬细胞吞噬量，刺激抗体产生，增强人体免疫功能；可降血糖、降血脂；可显著增加脑和肝脏组织中的过氧化物歧化酶SOD酶活力，抗氧化、抗衰老；保肝、抗辐射等等。 1971 年，Maeda 等从香菇中分离出一种具有抗肿瘤活性的多糖，这个研究发现影响重大，使更多的科学家开始研究真菌中的活性多糖[14]。截至目前，国内外已从食用菌中筛选出200 种有生物活性的多糖。同时，对于多糖的研究不仅只是研究其的生物学活性，更多的是利用生物学手段研究多糖分子的化学结构及结构与功能之间的关系[13]。国内对多糖的研究起步较晚，但在研究糖类的作用机理时，紧密与中医药的理论相结合，进展甚快。70 年代以来，我国在云芝、银耳、灵芝、黑木耳、裂褶菌、冬虫夏草、猴头菌和竹荪等中分离得到具有显著生理活性的、单一成分的多糖物质。目前，我国对药用多糖的研究仍多偏重于提取、分离、纯化、和研究药理活性等方面。虽然已有用于治疗癌症的商业化产品，但积累的临床资料仍很缺乏，大部分多糖产品尚处于实验阶段或仅用于保健品，还需重视新兴的糖生物学及工程学，提高研究水平。 1.食用菌多糖的种类 近年来研究报道的真菌多糖，主要有四类，葡聚糖、甘露聚糖、杂多糖、糖蛋白。 1.1葡聚糖 葡聚糖（Glucan），尤其是β(1-3)连接的葡聚糖具有多种活性[15-20]。如从金顶侧耳（Pleurotus citrinopileatus）子实体中分离的多糖，分子量为1.89×104，可能的结构是主链为β(1-3)连接的葡聚糖，支链为β(1-6)连接的葡萄糖[21]。从黑石耳（Dermatocarpon miniatum）子实体中分离的具有抗氧化功能的多糖，主要结构为α(1-4)(1-6)连接的葡聚糖，分子量为1.80×106[22]。从栓菌（Trametes suareclens）中分离的多糖分子量5.0×10 4，主链为β(1-3)-D-Glucan，支链为β(1—6)连接的葡萄糖。从斜顶菌（Clitopilus caepitosus)）多糖分子量1.32×106，主链为β(1-3)连接的葡聚糖，支链有较多的β(1-6)连接的葡聚糖链和较少的β(1-4)连接的葡聚糖链，分别连在主链的O-6 位和O-4 位。 1.2甘露聚糖