虎奶菇菌核多糖的化學(xué)修飾及活性研究

劉阿娟，張 靜，張化朋，張 鵬，梁 濤

（陜西師范大學(xué) 食品工程與營養(yǎng)科學(xué)學(xué)院，陜西 西安 710062）

虎奶菇，又稱菌核側(cè)耳或地核側(cè)（Pleurotustuber-regium）、虎奶菌、核耳菇、茯苓側(cè)耳、南洋茯苓等，為擔(dān)子菌綱口蘑科側(cè)耳屬真菌，是一種珍稀食藥用真菌，性甘溫，具有補(bǔ)氣益血、治氣血虛弱的作用［1］；主要分布在我國云南省的騰沖和章鳳地區(qū)，以及馬來西亞、澳大利亞、印度尼西亞等國家.虎奶菇菌核中除多種氨基酸、揮發(fā)油等具有較強(qiáng)的生物活性外［2］，多糖也具有重要的生物活性，如抗氧化、降血糖、抗腫瘤及細(xì)胞的凝集等作用［3－5］.多糖的生物活性直接或間接地受其分子結(jié)構(gòu)的影響，對(duì)多糖分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行修飾，可以提高或賦予多糖活性，降低其毒副作用［6－12］.本文報(bào)道對(duì)虎奶菇菌核多糖進(jìn)行化學(xué)修飾，并對(duì)其修飾前后的體外抗氧化活性及對(duì)α－葡萄糖苷酶和α－淀粉酶的抑制率進(jìn)行研究，以期為虎奶菇菌核多糖藥物及功能性食品開發(fā)提供實(shí)驗(yàn)依據(jù).

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

虎奶菇菌核多糖由陜西師范大學(xué)食品工程與營養(yǎng)科學(xué)學(xué)院化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)室制備，P-硝基苯－α－吡喃葡萄糖苷為Sigma公司產(chǎn)品，其他化學(xué)試劑均為國產(chǎn)分析純.

1.2 儀器與設(shè)備

真空冷凍干燥機(jī)（德國Christ公司）；U-3010紫外分光光度計(jì)（日本日立公司）；HH-SA型恒溫水浴鍋（北京科偉永興儀器有限公司）；LXJ-ⅡB型低速大容量多管離心機(jī)（上海安亭科學(xué)儀器廠）；HH-S4型電熱恒溫水浴鍋（北京科偉永型儀器有限公司）；不銹鋼超聲水浴加熱提取器（上海寧商超聲儀器有限公司）

1.3 方法

1.3.1 虎奶菇菌核多糖的提取 虎奶菇菌核粉碎、過60目篩，50℃烘干，95%乙醇脫脂，再置于50℃烘箱中烘干去除殘留的乙醇，冷卻至室溫得到干燥的脫脂虎奶菇菌核粉.將其與蒸餾水以1∶30的固液比混合，在100℃下浸提2h，浸提2次，離心取上清液，透析，冷凍干燥得到棕色虎奶菇菌核粗多糖HNP.

1.3.2 虎奶菇菌核多糖的衍生化制備 硫酸酯化虎奶菇菌核多糖（S-HNP）的制備參考文獻(xiàn)［13-14］；乙酰化虎奶菇菌核多糖（A-HNP）的制備參考文獻(xiàn)［15］；磷酸化虎奶菇菌核多糖（P-HNP）的制備參考文獻(xiàn)［16-17］；羧甲基化虎奶菇菌核多糖（C-HNP）的制備參考文獻(xiàn)［18］.

1.3.3 虎奶菇菌核多糖的活性研究 羥自由基（·OH）清除率測(cè)定參考文獻(xiàn)［19-20］；總還原能力的測(cè)定參考文獻(xiàn)［21］；DPPH·清除率測(cè)定參考文獻(xiàn)［22］；超氧陰離子自由基的清除作用測(cè)定參考文獻(xiàn)［21］；α－淀粉酶的抑制率測(cè)定和α－葡萄糖苷酶的抑制活性測(cè)定參考文獻(xiàn)［23-24］.

2 結(jié)果與討論

2.1 虎奶菇菌核多糖及其衍生物對(duì)·OH的清除作用

·OH清除率是抗氧化作用的重要指標(biāo)［25］.在試驗(yàn)濃度范圍內(nèi)，化學(xué)修飾前后的5種虎奶菇菌核多糖對(duì)·OH自由基的清除率隨著濃度的增加而增大（圖1），其清除作用在修飾前后發(fā)生明顯變化，尤其是當(dāng)多糖濃度超過500μg/mL后，磷酸化修飾和乙?；揎椇蟮幕⒛坦骄硕嗵菍?duì)·OH自由基的清除率明顯小于未修飾的多糖，而羧甲基化及硫酸化修飾均比未修飾的顯著提高，且羧甲基化作用后多糖的清除率最大，可能是羧甲基化加強(qiáng)了多糖分子對(duì)自由基反應(yīng)的鏈終止作用.5種虎奶菇菌核多糖對(duì)·OH的清除率依次為:羧甲基化＞硫酸化＞未修飾＞磷酸化＞乙酰化.

圖1 虎奶菇菌核多糖對(duì)·OH的清除作用Fig.1 Scavenging effects of polysaccharide from the mushroom sclerotia of Pleurotus tuber-regiumon·OH

2.2 虎奶菇菌核多糖及其衍生物總還原力的測(cè)定

還原力的大小在一定程度上反映其抗氧化功能的強(qiáng)弱，因此，可通過測(cè)定還原力來說明抗氧化活性的強(qiáng)弱［26］.在試驗(yàn)濃度范圍內(nèi)，化學(xué)修飾前后的5種虎奶菇菌核多糖的還原力隨著濃度的增加而增大（圖2）.磷酸化修飾和乙酰化作用后的虎奶菇菌核多糖的總還原力明顯低于未修飾多糖，而羧甲基化及硫酸化的修飾均顯著提高其還原能力，且羧甲基化作用后多糖的還原力最大.5種虎奶菇菌核多糖總還原力依次為:羧甲基化＞硫酸化＞未修飾粗品＞磷酸化＞乙?；?

圖2 虎奶菇菌核多糖的總還原力Fig.2 Reducing power of polysaccharides from the mushroom sclerotia of Pleurotus tuber-regium

2.3 虎奶菇菌核多糖及其衍生物對(duì)DPPH·的清除作用

在試驗(yàn)濃度范圍內(nèi)，隨著多糖濃度的增大，化學(xué)修飾前后的5種虎奶菇菌核多糖對(duì)DPPH·的清除率均增大（圖3），在較低的供試濃度范圍內(nèi)，DPPH·清除率與多糖度幾乎成正比，而在較高供試濃度范圍內(nèi)，其隨濃度增加的增幅相對(duì)減小，修飾的虎奶菇菌核多糖對(duì)DPPH·的清除作用均比未修飾的強(qiáng)，清除率依次為:羧甲基化＞硫酸化＞磷酸化＞乙酰化＞未修飾粗品.

圖3 虎奶菇菌核多糖對(duì)DPPH·的清除作用Fig.3 Scavenging effects of polysaccharide from the mushroom sclerotia of Pleurotus tuber-regiumon DPPH·

2.4 虎奶菇菌核多糖及其衍生物對(duì)超氧陰離子自由基的清除作用

在試驗(yàn)濃度范圍內(nèi)，隨著多糖濃度的增大，化學(xué)修飾前后的5種虎奶菇菌核多糖對(duì)O2－·的清除率均增大（圖4），其在較低供試濃度范圍內(nèi)的增幅小于其在較高濃度范圍內(nèi)的增幅.在相同濃度下虎奶菇菌核多糖修飾后對(duì)O2－·的清除率均比未修飾的高，5種虎奶菇菌核多糖對(duì) O2－·的清除率依次為:羧甲基化＞硫酸化＞磷酸化＞乙?；疚葱揎棿制?

圖4 虎奶菇菌核多糖對(duì)超氧陰離子自由基的清除作用Fig.4 Scavenging effects of polysaccharide from the mushroom sclerotia of Pleurotus tuber-regiumon O2－·

2.5 虎奶菇菌核多糖對(duì)α－淀粉酶的抑制作用

在試驗(yàn)濃度范圍內(nèi)，修飾前后的虎奶菇菌核多糖對(duì)α－淀粉酶的抑制率（圖5）依次為:羧甲基化＞硫酸化＞乙?；玖姿峄疚葱揎棿制?，5種多糖對(duì)α－淀粉酶均有一定的抑制作用，抑制率呈劑量依賴性.但相同濃度下，修飾后的抑制率顯著高于未修飾的抑制率，且經(jīng)羧甲基化修飾后其抑制率是未修飾的兩倍，與陽性對(duì)照阿卡波糖的抑制率相差不多，說明經(jīng)修飾后的虎奶菇菌核多糖，尤其是羧甲基化和硫酸化修飾的虎奶菇菌核多糖，有可能作為降血糖的酶抑制劑藥物而應(yīng)用于臨床實(shí)踐.

圖5 虎奶菇菌核多糖對(duì)α－淀粉酶的抑制作用Fig.5 Inhibitory effects of polysaccharide from the mushroom sclerotia of Pleurotus tuber-regiumonα-amylase

2.6 虎奶菇菌核多糖對(duì)α－葡萄糖苷酶的抑制作用

α－葡萄糖苷酶抑制劑可抑制葡萄糖苷酶的活性，使葡萄糖的生成和吸收減緩，從而降低餐后高血糖.圖6顯示，在試驗(yàn)濃度范圍，修飾前后的5種虎奶菇菌核多糖對(duì)α－葡萄糖苷酶抑制程度隨濃度的增大而增大，其抑制活性依次為:羧甲基化＞硫酸化＞磷酸化＞乙?；疚葱揎棿制?羧甲基化修飾顯著提高了對(duì)α－葡萄糖苷酶抑制活性，但略低于同濃度下陽性對(duì)照阿卡波糖，說明羧甲基化和硫酸化修飾的虎奶菇菌核多糖對(duì)α－葡萄糖苷酶有很強(qiáng)的抑制活性，有可能用于控制和治療糖尿病.

圖6 虎奶菇菌核多糖對(duì)α－葡萄糖苷酶的抑制作用Fig.6 Inhibitory effects of polysaccharide from the mushroom sclerotia of Pleurotus tuber-regiumonα－glycosidase

3 結(jié)論

羧甲基化和硫酸化的修飾均顯著提高虎奶菇菌核多糖的總還原力，羧甲基化對(duì)DPPH·、O2－·和·OH的清除率提高的尤為顯著，說明羧甲基化和硫酸化虎奶菇菌核多糖可作為抗氧化劑進(jìn)行開發(fā)利用.化學(xué)修飾后的虎奶菇菌核多糖均明顯增強(qiáng)對(duì)α－淀粉酶和α－葡萄糖苷酶的抑制作用，其中羧甲基化修飾和硫酸化修飾的抑制率增幅最大，說明羧甲基化和硫酸化修飾的虎奶菇菌核多糖有可能用于控制和治療糖尿病.羧甲基化和硫酸化的虎奶菇菌核多糖有開發(fā)為功能性食品和保健藥品的潛質(zhì).

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