真菌多糖的研究进展
多糖 是 由多个 单糖 分 子 以糖 苷键 结合 而 成 的天然 级 结构 和 四级结 构 。 大分 子化 合物 ,广 泛存 在 于植物 、动物 和微 生物组 织 121 一 级 结 构 ..
中。多糖具有合成高分子所没有的特殊生物活性 ,是 构成 生命 的基 本物 质之 一 。对 多 糖科 学 的研究 ,始 于 2 0世纪 5 0年代 末真 菌 多糖 抗 癌效 果 的发 现 。 随着对 多糖结 构 的逐 步深人 了解 ,对 于 多糖化 合 物 的生物 活 性 方 面的研究 越来 越 多 。研究对 象 包括 真 菌类 、地 衣 类 和植 物花粉 ,研 究 范 围涉及 多糖 的分 离纯 化 、结构 分析 、理 化性 质 、免疫 学 、药 理 学 以及 临床 应 用 等 , 尤其对多糖免疫增强作用机制的研究 已深人到分子和 受 体 水平 。真 菌多 糖是 指从 真菌 子实 体 、菌丝 体 、发 酵液中分离 出的,可以控制细胞分裂 、分化 ,调节细 胞 生长 、衰 老 的一类 活性 多糖 。研 究表 明 ,真 菌多 糖 具 有抗 肿瘤 活性 ,对 癌细 胞有 很强 的抑 制力 l l 】 。
tvt d e e r h pr ge so g o y a c a my e . ii a yn r s a c o r s ff usp l s c h r un o c s
Ke yW伽d : f n sp l s c h r my e ;sr cu a ay i ; i lt n a d p r c t n sr cu e a d f n t n b o ci i s u g oy a c a u o c s tu t r a l s ln s s ai u i ai ; tu t r c i ; ia t t o o n i f o n u o vy
景。
关键词 :真菌多糖 ;结构分析 ;分离纯化 ;构效关系 ;生物活性
中图 分 类 号 :T 2 1 S0 . 3 文 献标 志码 :A
Re e r h Ad a c me t fF n u oy a c a o c s s a c v n e n so u g sP ls c h r my e
文章编号 :17 — 6 6(0 7) 5 0 2 — 3 6 19 4 2 0 0 — 0 6 0
真 菌 多糖 的研 究进展
叶龙祥 ,刘清斌
( 四川理工 学院 生物工程系 ,四川 自贡 4 0 0 6 30 ) 摘要 :综述 了真菌多糖的来源 、结构分析 、构效关 系 、分离 纯化 、生 物活性及其真 菌多糖 的开发利 用现状和研究前
种聚合体 ,这只是关 系到其分子主链 的构象 ,而不涉 及 侧 链 的空间 排布 。
123 三 级 结 构 ..
三级 结构 是 指 由多糖 中糖 残基 中 的羟 基 、羧 基 、 氨基及其他功能团,通过非共价作用 而形成的有序 、 规 则 而粗大 的空 间构 象 。
1 . 四 级 结 构 .4 2
四级 结 构是指 多 糖多 聚链 间 以非共 价作 用力 而结 合形 成 的聚集 体 。 1 多糖一级结构的分析方法 . 3
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第 5期( 总第 10期) 0 20 0 7年 5月
农产品加工 m r du t r c s i g a e c P ro ia fF r P o cs P o e sn
No 5 . Ma . y
1 真 菌 多糖 的结构
级结 构是 指其单 糖 残基 的组 成 、排列 序列 、连 接 方式 等 。 真 菌多糖 的一级 结构 主链 主要 有 2种 。
一
()葡 聚糖 :① B( 3 1 1 ) 糖苷键连接为主 ,并兼 有少量 B( 4或其他糖苷键 ,香菇多糖 、茯苓多 1 ) 糖 、云芝多糖等都属于这种连接 ;② B 1 6 ( ) 糖苷键 连接 的低聚葡萄糖 ;③ B 1 3 ( ) 糖苷键连接的低聚葡 萄糖 。 () 甘 露 聚糖 :主 要 有 一糖 苷 键 连 接 的甘 露 2 聚糖 ,如 银耳 多糖 的主链 结 构是 由 ( 3糖 苷 键连 1 ) 接的甘露 聚糖 ,侧链由葡萄醛酸和木糖组成 。
1 _ 真 菌 多糖 的二级 结构 -2 2 二级 结构 是指 多糖 骨架 链 间 以氢键 结合形 成 的各
1 成分分析 . 1 真菌 多糖 分结 构 多糖 和活性 多糖 。真菌 细胞 壁 中 往往含有几丁质 ,为一类聚氨基葡萄糖 ,属于结构多 糖 ;另一类 活性 多糖 是 由真 菌菌 丝体 产生 的一 类 次生 代 谢产 物 ,研究 这类 多糖 对真 菌 本身作 用 较少 ,一 般 认为是真菌储存能量 的载体之一 ,而对它们的药理 活性 研究 得较 多 ,因此把 这一类 多糖 称 为活性 多糖嘲 。 1 多糖的结构 . 2 真菌多糖的结构可分为一级结构 、二级结构 、三
Y n d ,LuQn n e g 锄g i i i
(ih a iest f ce c Sc u n Unv ri o in e& En iern ,Zg n ,Sc u n6 3 0 y S gn eig io g ih a 4 0 0,Chn ) ia
Ab t c :T i at l nr d c st e mae i s i lt n a d p r c t n, s u t r l ay i , sr c u e a d f n t n,b o c sr t h s ri e i t u e h t r , s ai n u i a i a c o l a o o i f o t cu a l ss t t r u c i r n a u n o ia -
真菌多糖抗氧化活性的研究进展
( p.o ar n i. a t ih d s oa’ eh o1. a t 10 5 Det fD i E gn 。B o uLg tn ut ctj e.Cl 8 oo 0 4 3 ) y o l .V T . u
A s a t F n a p l ac ai s( P r rsnl b c m n n f h sa hh t p t a o gn m ru c n bt c r u gl o s ch r e F )aepee t e o igo eo er e c o s o m n u eo s i - y d y t e r s se
糖一 般称作 胞外 多糖 , 因此 , 菌 多糖 可 以初 步划 真 分为子 实体 多糖 、 菌丝体 多糖和胞 外 多 糖 3大 类 。
同一真 菌 的这 3种 多糖 的 抗氧化 活 性 大小 一般 存 在差异 “ , 文对 这 3类 多糖 的抗 氧化 活 性 研 】本 究 进展 进行 了简 要概 述 。
力, 以及 对二 价铁离 子 的螯合 能力 和还 原力 , 结果 证 实这 3种 多糖均 有较 强的体 外抗 氧化 活性 。胡 晓倩 等 ¨ 对 热 水 浸 提 的 茶 树菇 多糖 的 体外 抗 氧 化 活性进 行 了研 究 , 现 茶树 菇 多 糖 具 有 良好 的 发 抗 氧化性 能 : 在试验 浓度 范 围 内 , 总还 原 能力 和 其
收 稿 日期 :0 20 -8; 回 日期 :0 2 11 2 1 -1 修 0 2 1- - 0 0
8 4
微
生
物 . 学
杂
志
1 子 实体 多糖 的 抗 氧 化 活 性研 究
现状
由于真 菌 子 实 体 的采 集 和 后 续 处 理 比较 方
真菌多糖结构和生物活性研究进展
谯 科 学Байду номын сангаас实 践
真 菌 多糖 结构 和 生 物 活性 研 究 进展
尹显锋 胡建平 康珏 。 刘丹 ( 内 职 技 学 ; 西 学 ; 成 农业 技 业 院 1 江 业 术 院2 昌 院3 都 科 职 学 ) . . .
摘要 :真菌多糖是~类重要的保健功能因子 ,具有明显的生物活性作 疗 和 预 防 作 用 : 菇 多 糖 对 防 阿 伯 尔 氏病 毒 和 十 二 型 腺 病 毒 感 染 香 用 。 本 文 主要 介 绍 了国 内 外 对 真 菌 多糖 的 化 学 结 构 和 生 物 活 性 等 方 面 的研 也 有 效㈣。 究进展 。
.
25 其他 作用 如灵芝多糖可促进核酸和蛋 白质的生物合成 : . 木耳多糖 有抗衰老的活性 ; 云芝 多糖 、 苓多糖可减轻辐射 对大鼠 猪 免疫功能的抑制作用 ; 虫夏草多糖 在治疗慢性 乙型肝 炎、 冬 丙型肝 真菌多糖是从真菌子 实体 、 菌丝体、 发酵液 中分离 出的 , 能够控 炎 方面 取 得 较 好疗 效 等 等 。 制细胞分裂分化 , 节细胞 生长衰老的一类活性 多糖n ] 调 1, 1 大量研究 2 3 展 望 证明, 真菌多糖具有免疫增强与调 节、 抗病毒 、 放射、 抗 抗肿瘤、 抗凝 在开发利用方面 ,先后在食药用真菌多糖的提取及多糖胶囊、 多 血、 抗衰 老等作用[ 是公认 的安全低毒活性 物质 , 近年来人们 关 3 1 , 是 糖注射液的应用研 究方面取得 了一定成效 , 尤其是 以真菌多糖作 为 注的研究热点之一, 本文就真菌多糖研 究的进展进行概括 、 总结 , 以 原料生产的保健食品在市场上也越来越多。由于真菌多糖能明显增 期对多糖的研 究开发提供参考。 强 免疫 功 能 , 以对 治 疗 免疫 功 能低 下 症 、 瘤 的 治 疗 等 方面 也 大 所 肿 1 真菌 多糖 的 化 学 结构 有开发应用的前景 。 真菌多糖 的化学结构 可分 为一级、 二级 、 三级、 四级结构。真菌 参考文献: 多糖 的一 级 结 构 主链 主 要 有 两种 : 种 是葡 聚 糖 , 1 13糖 苷 键 一 以 3— , [ ]刘博 ,许德 昌.真菌多糖研究进 展 [ ] 1 J .中国甜菜糖 业 ,0 7, : 2 0 3 连 接 为 主 , 有 少 量 B一 , 兼 14或 1— , 苷 键 , 自然 界 中 的茯 苓 2 9. 3 1 6糖 如 6-2 多糖 、 云芝多糖 等的分子结构 ; 另一种是甘露聚糖 , 主要由 a一糖苷 1 ru r D:i 2 B a e Kmmo s TP ip .o aio o wo meh d J n :hl s M C mp r n f t to s l i s o h a t a i f t o lc n r m hi e t s o 『 . r o 键连接 , : 如 冬虫夏草 多糖 是 a一 , 1 2糖苷键连接 , 银耳多糖和黑木 f r t e qu n i t n o B—gu a s fO s iak mu hroms J]J u — a o r s i & e dcn l a t J R CS CI 耳多糖是 a一 , 1 3糖苷键连接 。真菌多糖 的二级结构是指多糖 骨架 n t f He b ,Spc s M e iia Plns ( HE BS SPI E MEDI — NA L T ,0 7 1 【) — 6 L P AN ) 0 ; 33 :5 2 . 2 1 链 间 以氢键 结合 形成 的各 种 聚 合 体 ,只 与 分 子 主 链 的 构 象 有 关 , 不 [ ] h nS i C u g L , iK a g ni g g n cit s o 3 C e ,h h n ,uMe u n .A t n i e i a t i f h — a o c vi e 涉及侧链的空间排布形式。 真菌 多糖的三级结构是指由多糖 中糖残 s d ot o 基 中 的 官能 团 间通 过 非共价 作用而导致 的有 序、 规则而粗大的空间构象。 p l a c aie s l e f m dcn lfn i[ ]F MS Mirb lg oy c h r s i a d fo me iia u g J .E co io y L t r : g2 O5 ete sAu 0 ,Vo.2 s u 2 1 49 Is e ,p2 7—2 4. 4 5 四级结构是指多糖多聚链间以非共价作用力而结合形成的聚集体 。
真菌多糖药理作用及其提取_纯化研究进展
第29卷第2期河南工业大学学报(自然科学版)Vol .29,No .22008年4月Journal of Henan University of Technol ogy (Natural Science Editi on )Ap r .2008收稿日期:20080227基金项目:河南工业大学引进人才专项(2007BS023)作者简介:李磊(1985),男,河南平舆人,硕士研究生,研究方向为微生物与生化药学3通讯作者文章编号:16732383(2008)02008706真菌多糖药理作用及其提取、纯化研究进展李 磊,王卫国3(河南工业大学生物工程学院,河南郑州450001)摘要:真菌多糖由于其独特的生理活性及结构,有望成为保健食品与药品行业重点开发的新资源之一.本文综述了近年来国内外关于真菌多糖药理作用的研究现状及其提取与纯化的基本方法与过程,并结合当前实际分析了真菌多糖在医疗保健、动物养殖及其他行业的应用与发展前景.关键词:真菌多糖;药理作用;发酵;提取;纯化中图分类号:TS201.2 文献标识码:B0 前言多糖也称聚糖,是一类广泛存在于动物细胞膜、植物及微生物细胞壁中,由醛糖或酮糖通过糖苷键连接在一起的天然高分子化合物.多糖是自然界中糖类的主要存在形式,根据生物来源的不同,可将其分为植物多糖、动物多糖、微生物多糖,其中微生物多糖(尤其是真菌多糖)是至今研究的较为深入和广泛的一类多糖.真菌多糖系真菌中分离出的由10个以上的单糖以糖苷键连接而成的高分子聚合物,是从真菌子实体、菌丝体或发酵液中分离出的,可以控制细胞分裂、分化,调节细胞生长和衰老的一类活性多糖[1].研究表明,真菌多糖具有非常广泛的生物学活性,如免疫调节、抗肿瘤、降血压、降血脂、降血糖、抗衰老、抗氧化、抗病毒、抗辐射、抗血栓和抗凝血等作用.因此,真菌多糖的药理作用及其提取、纯化技术已成为国内外众多学科领域研究的热点之一,本文就真菌多糖在该方面的相关研究进行了综述.1 真菌多糖的主要药理作用自1958年B rander 报道了酵母细胞壁多糖(Zy mosan )具有抗肿瘤作用以来,人们对真菌多糖产生了浓厚的兴趣,并对真菌多糖的化学结构、生物活性进行了深入细致的研究,取得了丰硕的成果[2-3].目前,对于真菌多糖的药理作用的研究报道主要集中在以下几个方面:1.1 免疫调节作用研究表明,真菌多糖主要是通过对淋巴细胞、巨噬细胞、网状内皮系统等的作用来调节机体的免疫功能.作为生物反应调节剂,它不仅能够激活T 、B 淋巴细胞、巨噬细胞、自然杀伤细胞(NK )等免疫细胞,还能活化补体,促进细胞因子的生成,全面发挥对机体的调节作用[4].Nanba [5]曾研究了灰树花多糖(PGF )D -组分对各种免疫细胞的激活作用,结果发现小鼠i p0.5mg/kg 或ig1.0mg/kg 灰树花D -组分10d 后,自然杀伤细胞(NK )、细胞毒T 细胞、迟敏T 细胞分别增至1.5~2.2倍,白介素-1和超氧负离子的量也得到了提高,白介素-2提高至1.7倍.另外,李海花[6]在实验中发现灰树花多糖在180mg/kg 和120mg/kg 剂量下,可明显增强小鼠吞噬细胞的吞噬功能,增强小鼠的体液免疫能力,并能提高小鼠免疫器官的重量;而Fang 等[7]研究发现金针菇多糖也能增加荷瘤小鼠脾脏重量、NK 细胞活性和淋巴细胞转化刺激指数,恢复和增强小鼠的免疫功能.1.2 抗肿瘤作用实验表明,大多数真菌多糖的抗肿瘤作用是通过增强宿主免疫调节功能来实现的,它可以从根本上提高机体免疫功能,如能激活机体的免疫88 河南工业大学学报(自然科学版)第29卷细胞并促进其增殖与分化,增加效应免疫细胞的数量,从而达到抗肿瘤作用.从自古就有“仙草”之称的灵芝中提取得到的活性成分灵芝多糖(G LP)便很具有这类抗肿瘤真菌多糖的代表性.CHE N J ian2J i等[8]曾利用灵芝多糖40mg/(kg・d)×17d对小鼠肉瘤(S-180)和宫颈癌(U-14)进行实验,结果得到其平均抑瘤率分别为43%和51%,从而说明G LP有很好的抗肿瘤作用.Bao2Mei Shao等[9]研究发现灵芝多糖可通过增强机体免疫力,从而显示出抗肿瘤细胞的活性,它能活化BALB/c鼠的B细胞和巨噬细胞;而L I U Gao2Q iang等[10]则发现灵芝多糖除通过免疫介导作用发挥抗癌作用外,其抗癌的可能机制还包括活化促分裂原活化蛋白(MAP)激酶,以及抑制肿瘤血管新生等.1.3 抗衰老作用真菌多糖主要是通过清除体内自由基、提高抗氧化酶活性而起到抗衰老作用的,其中超氧化物歧化酶(S OD)和谷胱甘肽过氧化物酶(2 PX)是机体内清除有害自由基的重要抗氧化酶,可保护细胞免受损伤,延缓细胞衰老.研究表明,灵芝多糖的抗衰老作用与抗自由基氧化的功能是密切相关的,它能阻止自由基损伤,终止脂质过氧化,保护细胞、延缓衰老[11];而黑木耳多糖能不同程度的增加衰老小鼠血浆中S OD、GSH2PX活性,降低MDA(丙二醛)含量,从而表现出较好的抗衰老作用[12].1.4 降血脂、降血压、降血糖作用真菌多糖能有效增强冠状动脉机能、扩大冠体流量,增强心肌供氧能力,降低血脂,预防动脉硬化,改善血液循环,在降低血压、血脂、血糖等方面有显著作用[13].Kubo等[14]曾进行了灰树花多糖治疗高血脂症大鼠的实验,发现剂量组大鼠血液中胆固醇、甘油三酯和磷脂含量比对照组下降0.3~0.8倍,接近正常对照组水平,肝重和皮脂层降低0.6~0.7倍,血脂与肝脂水平下降,胆固醇排泄增加1.8倍,说明灰树花多糖具有明显的降血脂和增加脂肪代谢的能力;另外,研究发现[15-16],灰树花多糖还可有效降低遗传性高血压小鼠的血压;Kiho等[17]实验观察到银耳多糖能增加葡萄糖激酶、己糖激酶、6-磷酸葡萄糖脱氢酶活性,降低葡萄糖-6-磷酸酶活性,加速葡萄糖代谢从而降低血糖水平.1.5 其他药理作用及其发展趋势除上述药理作用外,真菌多糖的药理作用还表现在抗病毒作用(灰树花多糖[16]、裂褶菌多糖[18])、抗氧化作用(云芝多糖[19])、抗辐射作用(灵芝多糖[20])、抗血栓和抗凝血作用(灵芝多糖[8])等.同时,现有研究结果表明,单一真菌多糖有走向复合真菌多糖的发展趋势.将某些真菌多糖按照一定的比例混合制成复合真菌多糖,在等剂量的情况下可明显提高其在某些方面的药理作用,佐证了不同来源的同一药理作用的多糖有效成分间的相互配伍、相互协同的重要性.唐省三等[21]利用复合真菌多糖(猴头菇、香菇、茯苓真菌多糖)研究对荷瘤小鼠腹腔巨噬细胞活性的影响,发现复合多糖各组可明显升高S-180肉瘤小鼠腹腔巨噬细胞的活性.Lonseny T.等[22]通过研究也发现复合真菌多糖(香菇多糖∶灵芝多糖∶灰树花多糖=0.5∶0.5)S-42.2%和.,NK细胞和巨噬细.2 真菌多糖的提取与纯化2.1 真菌多糖提取纯化的一般工艺流程真菌多糖的来源一般主要有3种途径:从天然真菌子实体中提取;从人工培养的真菌子实体中提取;从发酵培养的菌丝体和发酵液中提取.其一般工艺流程如下图所示:图1 真菌多糖提取纯化的一般工艺流程2.2 真菌多糖的发酵真菌多糖的发酵生产一般有固态发酵和液态第2期李 磊等:真菌多糖药理作用及其提取、纯化研究进展89发酵两种,工业上常采用液态发酵(表面发酵和深层发酵),即采用液体培养基的发酵技术.与固态发酵相比,液态深层发酵有很多优点[23]:液体悬浮状态是很多微生物的最适生长环境;在液体中,菌体及营养物、产物(包括热量)易于扩散,使发酵可在均质或拟均质条件下进行;液体输送方便,可进行工业化连续生产,便于机械化操作和自动化控制;产品质量稳定,易于提取、精制等.在生产上,真菌多糖的液态发酵一般要经过斜面菌种培养、摇床培养、种子罐扩大培养、发酵罐培养等工艺流程;并且根据其工艺可将其培养基分为孢子培养基、种子培养基和发酵培养基,以便在菌丝体生长的不同阶段为其提供良好的营养.汪维云等[24]采用液体发酵法对灰树花菌丝体进行培养:试管菌种经过活化,接入300mL三角瓶(培养基装量100mL)在来复式摇床中培养,转速为180r/m in,培养温度为25℃;摇瓶培养48 h,待形成菌丝球并均匀分散在培养液中时转入种子罐(装料量50L)中培养,培养温度为25℃,通气量1.4∶1(V/V),培养36h,再转入发酵罐(装料量500L)中培养72h.曾晓希等[25]通过研究发现,灵芝多糖液体发酵的最佳碳源、氮源和生长因子分别是葡萄糖、酵母膏和维生素B1,最适温度、起始pH值和摇床转速分别为28℃、515和160r/m in.2.3 真菌多糖的提取真菌多糖存在于真菌的菌丝体和子实体中,菌丝体在进行液态发酵时,可形成胞外多糖或胞内多糖.对于胞外多糖直接对发酵液进行后处理即可;而对于胞内多糖,还要根据多糖的不同性质采用适当的方法对菌丝体进行浸提.大多数真菌多糖可溶于冷水,在热水中呈黏液,遇乙醇能沉淀,故传统的浸提方法多为热水提取法(适用于水溶性多糖),然后用乙醇等低级醇进行沉淀;另外还有稀酸提取法(适用于酸溶性多糖)与稀碱提取法(适用于碱溶性多糖).但是,热水浸提法较费时且效率低,而酸碱提取法又较易破坏多糖的空间结构及活性,故目前多采用酶法[26]及方兴未艾的超声波提取法[27-28]等.刘宁等[26]采用混合酶解法提取香菇多糖,并与传统水浴提取法进行分析比较,结果发现前者的最高提取率为12.90%,比后者高出6.26%,而在时间上仅用了后者的1/3,其产品在进行紫外吸收检测时,发现产品杂质含量少,比后者更接近标准品;Tabata等[27]在应用超声波提取法提取姬松茸多糖时,也发现其浸提率要明显高于传统的热水浸提法.另外,胡斌杰等[28]通过实验确定了传统热水提取法提取灵芝多糖的最佳工艺条件为:料液比为1∶20,提取温度为90℃,提取时间2 h,粒度为80目;而超声波法的最佳工艺条件为:料液比为1∶15,提取温度为60℃,超声时间25 m in,粒度为60目,且多糖提取率较传统热水提取法提高30%以上.由此可见,新方法与传统方法相比具有省时、条件温和、操作简便、提取率高、杂质含量少等优点.2.4 真菌多糖的纯化由上述方法得到的真菌多糖均为多糖粗提物,要得到纯化多糖甚至单一多糖还要经过一系列的纯化步骤.2.4.1 真菌多糖粗提物的除杂多糖粗提物中常含有杂蛋白、色素、低聚糖及一些小分子化合物等杂质,真菌多糖纯化的过程中应首先将其除去.2.4.1.1 去蛋白质经典的去蛋白质方法是Sevag法[29]:即用氯仿、正丁醇或正戊醇按5∶1混合后,加到样品水溶液中振摇,离心法除去形成凝胶状的蛋白质,反复多次至蛋白质除尽为止.该方法在实验室中最为常用,但是,其不足之处在于它的工艺流程较长、多糖损失多且有机溶剂消耗量大.朱美静等[30]实验发现三氯乙酸(TCA)法对猴头多糖脱蛋白的效果较好,且多糖损失较少;而谢红旗等[31]采用阴离子交换树脂对香菇多糖中蛋白质进行分离也取得了较好的效果.2.4.1.2 去色素有些真菌子实体或菌丝体中含有大量色素,这就给真菌多糖提取液的纯化带来很大困难,不仅对分光光度计的准确度有很大影响,而且还严重影响成品的品质.色素的去除常采用吸附法(纤维素、硅藻土、高岭土、活性炭等)、氧化法(H2O2)、离子交换法(DEAE2纤维素离子交换柱或Duolite A27)、金属络合物法(费林试剂)等.2.4.1.3 其他杂质的去除去除蛋白质和色素后的多糖液还含有较多其他杂质,可通过柱层析等方法进一步除去;而对于低聚糖、氨基酸等小分子化合物,可采用半透膜逆向流水透析法将其除去.2.4.2 真菌多糖的分离精制经除杂后得到的多糖液一般是由不同相对分子质量大小或不同成分的多糖混合物所组成,欲90 河南工业大学学报(自然科学版)第29卷得到单一多糖就要对多糖液进行分级分离.常用于分级分离的方法主要有乙醇分级沉淀法、季铵盐沉淀法、纤维素阴离子交换柱层析、凝胶柱层析、膜分离法等[32].李小定等[33]取纯化后的灰树花多糖(PGF) 20mg上DEAE2Sephadex A225柱,分别用水、2 mol/L尿素和2mol/L尿素+0.2mol/LNaCl阶段洗脱,分步收集洗脱液,用硫酸苯酚法检测多糖,合并多糖高峰部分,浓缩后透析,冻干,得4个多糖级分.王蕾等[34]将水提醇沉后得到的蛹虫草多糖(CPS)经Sephadex G2100柱色谱层析,分步收集后,采用苯酚-硫酸法进行检测,结果分离得到CPS1、CPS2、CPS3三种多糖.2.4.3 真菌多糖的纯度鉴定多糖的纯度鉴定一般可采用纸层析法、比旋度法、凝胶柱层析法、高压电泳法、超离心分析法、高效液相色谱法和光谱扫描法等[35].“多糖纯度”不能用通常化合物的纯度标准来衡量,的纯度标准是建立多项指标,每一项指标测定一种不同的特性[36].一般要有3种以上方法测定的结果,才能对某一多糖的均一性做出结论.李小定等人[33]分别采用了纸层析、Sephadex G2200凝胶柱层析、聚丙烯酰胺凝胶电泳等方法对经纯化得到的4种灰树花多糖级分进行纯度鉴定,结果显示4种多糖级分经纸层析鉴定均为单一斑点,经Sephadex G2200凝胶柱层析法鉴定均为单一对称峰,经聚丙烯酰胺凝胶电泳显示为单一谱带,表明4种级分为均一多糖.缪建等[37]则分别采用旋光度法、Sephar ose4B柱层析、红外光谱等方法对香菇多糖的两组分Len12A、Len22A进行了纯度鉴定,最终确定其为均一多糖组分.3 真菌多糖的应用与展望作为一种重要的生物效应调节剂,真菌多糖具有非常重要而广泛的药理作用,尤其在抗肿瘤、免疫调节、延缓衰老等方面,人们已越来越重视其在医疗保健行业的开发.目前,真菌多糖已被开发成许多产品,如香菇多糖注射液、羧甲基茯苓多糖注射液、猪苓多糖片、猴头冲剂、云芝泰康冲剂等,显示了广阔的发展前景;在临床上,真菌多糖现已被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治疗;并且随着生物药剂学及微胶囊、纳米粒等制药新技术的发展,真菌多糖新剂型药物的研究与开发已引起人们的广泛关注.另外,研究表明真菌多糖还可被开发成一种全新的绿色饲料添加剂[38]:在动物养殖中,抗菌、抗病毒一直是困扰养殖行业的一大问题,由于真菌多糖具有高效、无毒、提高免疫力、抗菌抗病毒、无残留等特点,符合绿色饲料及绿色养殖的要求,因此开展真菌多糖应用于饲料添加剂的产品研究是非常有意义和具有市场潜力的.总之,随着分子生物学、医学、多糖制药工艺学、现代分析技术的发展以及对真菌多糖构效关系的进一步研究,可以预料真菌多糖今后将在许多行业以及人们的日常生活中起着越来越重要的作用.参考文献:[1] 朱建华,杨晓泉.真菌多糖研究进展———结构、特征及制备方法[J].中国食品添加剂,6):7580.]Mao P H,J in X,et al.Study onfr om edible and medicai fun2 gus[J].Che m&B i oengineering,2004(1):1416.[3] Q in J Z,Chen M,Chen H,et al.Pr os pectand current studies on edible and phar maceu2tical fungi polysaccharides[J].Edible Fungiof China,2004,23(2):610.[4] 欧阳天贽,李小定,荣建华.真菌多糖抗肿瘤及免疫调节作用研究进展[J].天然产物研究与开发,2006,18:524528.[5] Nanba H.Maitake mushr oom2i m mune thera2py t o p revent fr om cancer gr owth 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真菌多糖药理作用研究进展
真菌多糖药理作用研究进展【关键词】真菌多糖;,,构效关系;,,,药理作用摘要:对真菌多糖的药理作用、种类及构效关系等研究进行综述。
真菌多糖作为“生物反应调节剂”,具有调节机体免疫力、抗肿瘤、抗病毒、健胃护肝、降血脂、血糖和胆固醇、抗血栓、抗衰老、抗辐射、祛痰镇咳等多种药理作用。
真菌多糖是新药开发的重要途径之一。
关键词:真菌多糖;构效关系;药理作用多糖是由许多单糖分子以糖苷键结合而成的天然高分子化合物,是生命有机体的重要组成部分,广泛存在于各种生物体组织中。
真菌多糖是从食药用真菌子实体、菌丝体和发酵液中分离出的代谢产物,在国际上被称为“生物反应调节剂”(简称BRM),它能够控制细胞分裂分化,调节细胞生长衰老的一类活性多糖,具有抗肿瘤、抗病毒、护肝、排毒、提高免疫力等多种生物活性[1]。
真菌多糖作为一种生物非特异性免疫促进剂,现正为人们所关注。
20世纪70年代,日本学者千原羽田首次证实了香菇多糖的抗肿瘤活性,从此国内外对真菌多糖在生物学、医学、药理学、食品科学等领域进行了大量的研究。
本文仅就真菌多糖的药理作用、种类、结构及构效关系几方面进行阐述,旨在为真菌多糖药用价值和开发利用提供参考。
1 真菌多糖结构及构效关系1.1 结构通过近二十多年对各类真菌多糖组成和结构的研究,真菌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。
一级结构是指其单糖残基的组成、排列序列、连接方式等。
真菌多糖的一级结构主链主要有两种:(1)葡聚糖,真菌多糖中的主要构成部分,以β(1→3)糖苷键连接为主,并兼有少量β(1→4)、(1→6)或其他糖苷键,香菇多糖、茯苓多糖、云芝多糖等都属于这种连接。
(2)甘露聚糖,主要由α糖苷键连接,以α(1→3)、α(1→2)糖苷键为主,侧链有α(1→3)、(1→5 )和(1→6)糖苷键,如虫草多糖、银耳多糖、灵芝多糖等。
真菌多糖的二级结构是指多糖骨架链间以氢键结合形成的各种聚合体,这只关系到其分子主链的构象,不涉及侧链的空间排布。
真菌多糖的趋势
真菌多糖的趋势
真菌多糖(fungal polysaccharides)是从真菌中提取出来的多糖类物质,具有多种生物活性和药用价值。
随着对真菌多糖研究的深入,以下几个趋势愈发明显:
1. 应用范围扩大:真菌多糖具有抗肿瘤、抗氧化、抗菌、免疫调节等多种生物活性,预防和治疗肿瘤、心血管疾病、免疫性疾病等方面具有潜在应用价值。
随着对真菌多糖研究的深入,其应用范围正在不断扩大。
2. 提取工艺改进:真菌多糖的提取工艺对其质量和效果有重要影响。
目前,人们在真菌多糖的提取工艺上进行了不断改进,如超声波辅助提取、酶法提取等,以提高提取效率和产品质量。
3. 结构与活性关系研究:人们对真菌多糖的结构与生物活性之间的关系进行了深入研究。
通过改变提取工艺或修饰多糖结构,可以调控其生物活性,进而提高其药物功能。
4. 多糖与其他药物的联合应用:真菌多糖与其他药物的联合应用也成为研究热点。
通过与化学药物、天然药物等的联合应用,可以增强治疗效果,降低副作用。
5. 新品种开发:为了满足应用需求,人们不断寻求具有更好活性和稳定性的新品种真菌多糖。
通过研发新的真菌菌株、优化培养条件等方法,来获得更多种类和更高品质的真菌多糖。
总之,真菌多糖的研究和应用正处于快速发展的阶段,未来将继续受到广泛关注和研究,其应用前景广阔。
真菌多糖免疫活性的研究进展
多糖现已应用于免疫性缺陷疾病、 身免疫病和肿瘤、 自 病毒感染等疾病的临床治疗。现已临床应用的真菌多糖 有香菇多糖、 云芝多糖、 猪苓多糖、 裂褶菌多糖、 灰树花多糖等。真菌多糖不仅能激活 T细胞、 B细胞、 巨噬细胞 ( ) 自然杀伤细胞 ( K 、 M 、 N )细胞毒 T细胞(T )淋巴因子激活 的杀伤 细胞 ( ) CL 、 L K 等免疫细胞 , 还能促进 自细
摘 要: 综述 了 1 0多年 来在真菌多糖的免疫活性 包括增 强机体免疫 系统功能、 抗肿 瘤、 抗病毒等方 面的研
究进展 , 对其发展前景进行 了展望。 关键词 : 真菌多糖 ; 免疫活性 ; 究进展 研
中图分类号 : 4 .2 文献标识码 : 文章编号 : 0 — 5 12o )2— 18— 3 ¥ 93 9 A 1 1 88 (06 o 01 0 0
1 增强机体免疫系统的功能
11 对单核巨噬细胞 系统功能的增强作用 .
陈春霞… 以 5m /g・ 0 gk d×l d皮下 注射 羧 甲基 茯苓 多糖 , 吞噬百 分 数和吞 噬指 数分 别增 加 7.3 和 08% 12 , 1% 证明该多糖能明显提高荷瘤小鼠腹腔 巨噬细胞 的吞噬功能。龚晓健 等[ 进行了碳 粒廓清试验 , 2 ] 结果 表 明人工虫草孢 内和孢 外多糖 能显著地增加碳粒廓清指数 K及吞噬指数 a增强 小 鼠单核 巨噬细胞的吞噬功能 。 , 吴宪瑞等 _ 报道 , 3 J 黑木耳多糖可明显增加小 自鼠脾脏重量 , 脾指数 比对照组增加 04 .3倍。除 以上介绍 的真菌 多糖外 , 金针菇多糖【 猴头菌多糖 [ 等也能够增强单核巨噬细胞 系统的功能。 引、 J 真菌多糖能够增强 巨噬细胞的吞噬作用 , 明显增加免疫器官重量, 促进胸腺和脾脏的淋巴小结的增生 , 从而
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zaq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]。
真菌多糖结构研究进展
真菌多糖结构研究进展
刘玉红 1, 2 ,王凤山 13 (11 山东大学药学院生化与生物技术药物研究所 ,济南 250012; 21 山东中医药大学药学院 ,济南 250014 )
摘要 :目的 综述真菌多糖结构方面的研究进展 。方法 参阅近年来的文献 ,对真菌多糖的结构研究方法和近年来报道的真 菌多糖的结构与构象研究进行归纳总结 。结果与结论 随着各种分析技术的发展 ,目前已确定了多种真菌多糖的一级结构 , 并对其构象及结构与活性之间的关系有所研究 。继续进行深入的结构研究将会大大推动真菌多糖的开发和利用 。 关键词 :多糖 ;真菌 ;结构 ;研究方法 ;构象 中图分类号 : R284 文献标识码 : A 文章编号 : 1001 - 2494 (2007) 08 - 0561 - 04
了单糖残基间的连接顺序 。 P rovidencia stuartii O44中得到的 泛应用的香菇多糖 、裂褶菌多糖 、云芝多糖 、小菌核葡聚糖均
O 2多糖 ,其 ROESY揭示了各个残基间的相关 ,α2Fuc H 21,α2 为 (1→3) 2β2D 2葡聚糖 。
Glc H 23在 δ5127 /3178;α2Glc H21,α2Qui H24在 δ5103 /3126; 212 杂多糖
等 从 [16 ] Cordyceps sinensis中得到的葡聚糖 ,主链为 ( 1 →4) 2 侧耳 ( P leu rotus ostrea tus)等真菌里也分离得到了杂多糖 。
α2D 2葡萄糖 ,并有微量的 ( 1 →6 ) 2α2D 2葡萄糖侧链 。葡聚糖 213 蛋白糖和肽糖
二维 NMR 技 术 ( 2D 2NMR ) 如 COSY、TOCSY、ROESY、 HMQC、HMBC等的迅猛发展 ,为多糖的结构解析提供了有力 的工具 。由于多糖中大部分氢化学环境相似 ,氢信号相互重 叠严重 ,造成解析的困难 。H , H 2COSY谱揭示质子与质子间 的自旋偶合关系 ,包括质子间孪生 、邻位和远程偶合相关 。 通过糖上质子间的偶合关系 ,可从容易辨认的质子 (如异头 质子或甲基质子 )开始 ,寻找糖上其他碳位的质子 。Larocque 等 [9 ]从 B ordetella avium 中得到一个 O 2多糖 , 采用二维 CO2 SY,使每个质子的信号得到确认 。 TOCSY是分子内氢偶合 链的接力相干信息 ,如果偶合常数较大 ,其信息会象接力赛 一样沿着碳链传递 ,中止于偶合常数小的部位 ,不同的单糖 残基有不同的偶合特征 ,根据 TOCSY的特征可以判断糖残 基的类型 。如 P roteus m irabilis O 40的脂多糖经缓和酸水解 后 ,分离到一个 O 2多糖 ,建立在偶合常数 J2, 3、J3, 4、J4, 5的基 础上 ,从其 COSY和 TOCSY谱中鉴定了 1个半乳糖和 2个乙 酰氨基葡萄糖的自旋系统 ,并从偶合常数 J1, 2判断出单糖的 构型 [ 10 ] 。
真菌胞内多糖提取方法的研究进展
程 。本文对 近 年来 国内外报 道 的有关 真 菌胞 内多
糖( 菌丝 体 多 糖 和 子 实 体 多糖 ) 的提 取 方 法 进 行
了概述 , 总结 了几 种提 取方法 的优 势 与不 足 , 为真 菌 多糖 的提 取应 用提 供参考 。
1 热水 浸提 法
大多 数 真 菌 多糖 可 溶 于水 , 热 水 中呈 黏 液 在
一
步研 究真 菌 胞 内 多糖 的提 取 工真 菌 多糖 ; 取 方 法 ; 内 多糖 提 胞
中 图分 类 号 Q 3 . 999 文献 标 识 码 A 文 章 编 号 10 7 2 ( 0 1 0 0 8 0 0 5— 0 1 2 1 ) 5— 0 2— 5
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微 生物 学杂 志 21 年 9 01 月第 3 卷 第 5 l 期
JU N LO IR BO O YSp 21 V1 1 o5 O R A FM C O IL G et 0 1 o 3 N . . .
真 菌 胞 内 多糖提 取 方 法 的研 究 进展
阿 燕
( 头 轻工 职 业 技 术 学 院 乳 品 工 程 系 , 包 内蒙 古 包 头 04 3 ) 10 5
摘 要 归纳 了几 种 常 用 真 茵胞 内 多糖 的 提 取 方 法 , 要 介 绍 了热 水 浸提 法 、 提 法 、 提 法 、 主 酸 碱 酶提 法 、 声 波 超
辅 助 法 、 波辅 助 法 6种 方 法提 取 真 茵 多糖 的原 理 和 近 年 来 的 研 究进 展 , 结 了各 种 方 法 的优 缺 点 , 今 后 进 微 总 为
法是 目前最 常用 的提取 真菌 多糖 的方 法 。用热 水
进行 提取 , 主要 是 借助 于热 力 作用 使食 用 菌 细 胞
真菌多糖的研究进展与开发前景
浓厚 的兴趣 , 并对真菌多糖的化 学结构 、 物活 生 性进行 了深入细致的研究, 取得 了丰硕 的成果 。 31 . 免疫调节作用 真菌多糖对免疫系统可发挥多方 面的调节 作用 。 如灵芝多糖有广泛药理 活性 和保 健作 用 , 具有提高机体免疫力 、 抑制肿瘤 、 增强机体 耐缺 氧能力 、 消除 自由基 、 抗衰老 、 抗辐射等作用 。 王 镜 等通过姬松茸对 消化道肿 瘤的疗效 观察发 现, 姬松茸有增强机体免疫的作用 。 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 , 从而提高体液免疫反应 , 促进体细胞免疫 和体液免疫功能。 32抗肿瘤作用 . 真菌多糖并不直接杀灭肿瘤细胞 ,而是作 为一种生物 反应修饰剂 ( R , 强机体 免疫 B M)增 功能 , 问接地抑制肿瘤 细胞 生长 起到扶正 固本 作 用 。猪 苓 多 糖 [o p ̄s u e a (es P l o mbH ms Pr y n) 】对小 鼠移植 性 肉瘤 S 8 10有 明显抑 制作 用 ; 多糖对小 鼠移植 型 S 8 云芝 10肉瘤有明显抑 制作用 ;茯苓 多糖 腹腔 给药 可 明显 抑制 小 鼠 s 8 和移植性皮下肿瘤 的生长 , 10 但未经 化学改 取, 与传统 方法相 比具 有省时 、 作 简便 、 件 造的茯苓多糖 抗肿瘤 活性 很低 , 化学方法处 操 条 用 温和、 纯度高、 提取 率高等优点。 理 B 一茯苓聚糖后 ,才能使之转化成 为具有 11去除蛋 白质 . 抗 肿 瘤 活 性 的 羧 甲基 茯 苓 多 糖 ( a oy e C r xm b 常用方法 有 Svg法 、 ea 鞣酸法 、 白酶法 、 ty ahmaa C ) 蛋 hl cy rn, MP 。 p 三氟三氯乙烷法 、 氯乙酸法等 , 中 S vg 三 其 ea 法 33健 胃保肝 . 常用氯仿 、 正丁醇或 正戊醇按 5: 1混合后 , 加到 有 _些真菌多糖 具有健 胃保肝 的作用 , 如 样品水溶 液中振摇 、离 心除去形成凝胶状的蛋 猴头菌 多糖可增加骨液分泌 、 释胃酸、 护溃 稀 保 疡面、 促进 黏膜再生 , 胃癌 、 对 慢性 萎缩性 胃炎 、 白质 , 反复多次直至蛋白质除尽为止。 1 去色素 . 2 食道癌 、 十二指肠溃疡有显著疗效 。 云芝多糖对 有 些真 菌子实 体或 菌丝体 中含 有大量 色 慢性肝炎 、 乙型肝炎 皆有 防治作用 。香菇 多糖、 素, 不仅对分 光光度计 的准确度有影响 , 而且影 树舌提取物有保肝 、增强排毒能力 以及增 强对 响成品品质 , 因此需要 除去 色素。 由于真菌多糖 洋地黄毒素 的抵抗 能力 。茯苓多糖具有增 强机 色素大多呈 负性离 子,因此不能用活性炭吸附 体免疫能力 、 护肝解毒作用 。 剂脱色 ,而用 D A 一纤维 素或 D o t — EE u l A T吸 i e 34 降血糖 、 . 血脂作用 附或者使 用氧化脱 色法 。 真菌多糖能有效增强冠状动脉 机能 、扩大 1 . 除小分子物质 3去 冠体 流量 , 增强 心肌供氧能力 , 降低血 脂 , 防 预 采 用半 透膜逆 向流水 透析 法和 柱离子 交 动脉硬化 , 改善血液循环 。K bt u o1 3 等曾进行 了灰 换法等除去低聚糖 、 氨基酸等小分子物质。 树花 多糖治疗高血脂症大 鼠的实验, 发现 灰树 2纯度鉴定 花多糖具有 明显的降血脂 和增加脂肪代谢 的能 多糖 纯度 的测定一般采 用纸层析法 、 旋光 力 。 薛惟建 在研究猴头菌 多糖对 实验性高血糖 测定法 、 压电泳法 、 离心分析 法 、 高 超 高效 液相 的防治作用 中发现 ,猴头菌多糖对 四氧 嘧啶诱 色谱法 、 光谱 扫描法 和凝胶 柱层析法。 多糖纯度 发 的 糖 尿 病 具 有 明 显 的 预 防 及 治 疗 作 用 。 不能用通 常化合物 的纯度标准衡 量 , 好建立 Hiio 从灵芝子实体 中分 离得到 两种具有 降 最 kn 等 多项指标 , 一项指标测定 一种不 同的特 性 , 每 一 血糖活性的多糖对正常小 鼠及 四氧 嘧啶诱 发的 般用 3 以上方法测定 的结果 才能对某 一多糖 高血糖小 鼠都有明显降糖活性 。 种 的均一 眭做 出结论 。其 总茧测定 采用苯酚 一硫 35 抗 衰 老 作 用 . 酸法、 酮 ~硫 酸法及 间接测量法。 蒽 真菌多糖有清除 自由基 、提高抗氧化酶活 3多糖 的生物活性 性和抑制脂质过氧化 的活性 ,起到保护生物膜 真 菌 多 糖 具 有 很 强 的 生 物 活 性 , 自 1 5 和延缓衰老 的作用 。 98 李连德 等用虫 草多糖证 明 年 Badr报 道 了 酵 母 细 胞 壁 多 糖 fZ m sn 了其抗衰老作用。 rn e y aa ) 宗灿华 等证 明黑术耳多糖 能 具有抗肿瘤 作用以来,人们对真 菌多糖产生 了 不 同 程 度 的 增 加 衰 老 小 鼠 血 浆 中 S D、 O
