金福菇多糖及其衍生物的生物活性研究進(jìn)展※

張春軍 董 凱 董 琦 曾 海

金福菇屬口蘑科，自實體叢生或簇生，其形狀較大、色白，又稱白色松鉺，是一種生長在炎熱高溫季節(jié)的局限地域的珍稀食用菌，目前在我國南方及臺灣省均有小面積栽培。金福菇含有豐富的蛋白質(zhì)、粗脂肪、多糖以及多種維生素[1]，尤以多糖為主要成分，金福菇多糖的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行化學(xué)修飾，可獲得具有多樣活性的多糖衍生物，同時能夠提高其生物活性，多糖衍生物的生物活性在醫(yī)藥領(lǐng)域起著重要作用，如提高免疫功能、抗衰老、抗氧化、抗腫瘤等作用。近幾年來，人們對食用菌多糖進(jìn)行硫酸酯化、磷酸酯化、乙?；?、羧甲基化等分子修飾，將其結(jié)構(gòu)衍生化，經(jīng)優(yōu)化后降低其毒性，提高生物利用度，改善應(yīng)用效果，拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域[2-4]。所以進(jìn)一步開發(fā)和利用金福菇多糖是十分必要的。

1 金福菇提取方法的研究

食用菌多糖常用的提取方法主要是溶劑提取法，如水提純沉淀法、酸堿浸提法、酶解法提取等。隨著工藝技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代高新技術(shù)逐步應(yīng)用于食用菌多糖的提取。如超聲波法提取、微波法提取、超臨界流體萃取技術(shù)，金福菇精華提取多采用以下幾種方法。

1.1 水提純沉淀法水提純沉淀法是最簡單的提純方法，李小雨等[5]歸納了食用菌子實體多糖的分離提純，主要是利用熱水作用使細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞壁發(fā)生分離，利用多糖溶于水的性質(zhì)，水滲入到細(xì)胞壁與細(xì)胞質(zhì)中，多糖從提取液中沉淀而獲得。其步驟為粉碎——脫脂——多糖的浸提——過濾、離心——合并離心液——多糖沉淀去蛋白、脫色——多糖分離純化——多糖組分。水提純沉淀法雖然操作容易、成本低，但是提取的效率低、消耗大量時間、勞動強(qiáng)度也不小。

1.2 酸堿浸提法利用細(xì)胞與細(xì)胞壁在酸堿混合液中充分吸水膨脹，細(xì)胞破裂，致食用菌中的多糖分離出來。梁濤等[6]等采用此法提取杏鮑菇多糖。此方法節(jié)省時間、減少原材料與藥品的耗費，且提糖量也很高，但由于堿提取后的溶液濃度過高，導(dǎo)致過濾困難。

1.3 微波提取法利用微波的高頻率，破壞細(xì)胞壁的原理。帕熱哈提·艾合買提等[7]采用微波透明溶劑到達(dá)物料內(nèi)部的維管束和細(xì)胞內(nèi)部，利用微波轉(zhuǎn)化成分子的動能產(chǎn)生連續(xù)高溫使細(xì)胞壁破裂，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)有效成分流出。其優(yōu)點是方法簡單、高效、節(jié)能、安全，具有高選擇性；缺點是用電量較大，微波功率稍高，易出現(xiàn)焦徹狀態(tài)。

1.4 超臨界流體萃取法超臨界 CO2流體萃?。⊿FE）分離過程是通過調(diào)節(jié)體系的壓力和溫度，來控制溶解度和蒸氣壓兩個參數(shù)進(jìn)行分離。在特定的條件下超臨界流體選擇性把應(yīng)極性、沸點、摩爾質(zhì)量的成分提取出來。此法適于熱敏物質(zhì)，且因黏度小、擴(kuò)散系數(shù)大，提取速度快。章慧等[8]通過乙醇浸提與超臨界CO2萃取的方法對靈芝提取物進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)超臨界CO2流體萃取效果明顯高于本研究結(jié)果。但此方法只適用于熱敏物質(zhì)。

1.5 酶解法由于食用菌除多糖外還含有蛋白質(zhì)、纖維素和半纖維素以及果膠等物質(zhì)，這些物質(zhì)都會影響多糖的提取，但加入酶制劑則有利于多糖的析出，為后續(xù)提取液的精制創(chuàng)造條件。一般分為單一酶法和復(fù)合酶法。單一酶法是只有一種酶來輔助提取食用菌多糖，從而提高多糖提取率；復(fù)合酶法是兩種以上的酶對多糖進(jìn)行提取。酶解法不僅大大提高了多糖的提取率，且能源消耗低，屬于提取多糖最適合的方法。

2 金福菇多糖衍生物及生物活性的研究

多糖衍生物作為食用菌的主要成分，由于多糖衍生物的多數(shù)成分通過化學(xué)修飾，使得糖分子結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)發(fā)生改變，提高其生物活性和利用率。因此人們十分重視食用菌多糖衍生物的研究。金福菇屬于食用菌的一種，其多糖衍生物同樣具有很高的生物活性，金福菇多糖衍生物及生物活性的研究為將其應(yīng)用于保健、中醫(yī)藥以及化妝品等領(lǐng)域提供理論參考。

2.1 多糖硫酸酯多糖硫酸酯也稱硫酸酯化多糖，是指將其大分子鏈糖基單元的羥基用硫酸基團(tuán)取代，形成半合成酸性多糖，改變其物化性質(zhì)和空間結(jié)構(gòu)，使其產(chǎn)生新活性的多糖[9]。對多糖硫酸酯在臨床應(yīng)用中的研究已非常深入。如鄭朋朋等[10]、BeressA等[11]、王琪琳等[12]、魏文青等[13]通過對不同菌類多糖硫酸酯化的研究，發(fā)現(xiàn)經(jīng)修飾的硫酸酯具有增強(qiáng)免疫功能，提高抗病毒的能力。先宏等[14]發(fā)現(xiàn)，多糖硫酸酯可以通過對巨噬細(xì)胞的調(diào)節(jié)而使腫瘤細(xì)胞凋亡。可見，硫酸酯化多糖是一類天然或化學(xué)修飾多糖，具有抗病毒、增強(qiáng)免疫功能和抗腫瘤等多種生物學(xué)活性；但其具體的硫酸酯化是如何影響多糖分子結(jié)構(gòu)，卻沒有確切研究，使得多糖硫酸酯是否還具有其他作用，應(yīng)是進(jìn)一步研究的重點。

2.2 多糖羧甲基羧甲基化修飾是化學(xué)修飾的一種，對多糖進(jìn)行羧甲基化修飾能夠增加其抗氧化性[15-16]、提高酶活性[17]、增強(qiáng)抗菌能力[18]和抗腫瘤能力等。Chen等[19]制備羧甲基化殼聚糖，可以促進(jìn)正常皮膚纖維原細(xì)胞及瘢痕瘤皮膚纖維原細(xì)胞中膠原的分泌。近幾年，應(yīng)用最廣泛的多糖改性方法之一是多糖與羧酸或羧酸衍生物的酯化反應(yīng)，其機(jī)理是羧甲基化增加多糖的溶解度和電負(fù)性，提高多糖的水溶性，給多糖增強(qiáng)活性或帶來新的活性。因此，應(yīng)進(jìn)一步挖掘多糖改性方法，使多糖羧甲基生物活性更強(qiáng)。

2.3 多糖磷酸酯多糖磷酸酯是將磷酸酯基引入到糖原中，使其磷酸酯基斷裂，從而降低多糖的溶解性或增強(qiáng)其生物活性，如在工業(yè)上可增加紡織材料的阻燃性，纖維素磷酸酯可用作弱陰離子交換劑。通過對多糖磷酸酯的研究發(fā)現(xiàn)其在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用價值。CHEN Xiaoming等研究指出，牛膝多糖磷酸酯具有抗S180肉瘤和小鼠Lewis肺癌的作用[20]；楊萍等發(fā)現(xiàn)，銀耳磷酸酯化多糖可以減輕化療藥物對小鼠造血功能的損傷，拮抗白細(xì)胞的降低[21]。孫捷等[22]和WEI Dongfeng等[23]采用磷酸酯化法發(fā)現(xiàn)，磷酸酯化多糖具有更強(qiáng)的抗氧化活性。由此可見，多糖磷酸酯在臨床應(yīng)用價值也是非常高的，多糖磷酸酯在工業(yè)作用有待進(jìn)一步研究。

此外，如乙?；鶎Χ嗵腔钚缘挠绊懀嗵遣糠忠阴；缶哂锌鼓[瘤活性，多糖硝酸酯采用不同硝化試劑可以獲得不同DS的產(chǎn)物。這些多糖的衍生物正在逐漸得到開發(fā)和利用。

3 金福菇多糖的臨床應(yīng)用研究

進(jìn)幾十年來，科研人員不斷在各種實驗體系中發(fā)現(xiàn)金福菇多糖表現(xiàn)出諸多的臨床作用。張澤慶等[24]和謝學(xué)淵等[25]發(fā)現(xiàn)，食用菌的天然多糖有一定的抗氧化性活性，能夠有效防止過氧化損傷對細(xì)胞造成的損害；C.Wang等[26]在對金福茹多糖TLH-3的研究中發(fā)現(xiàn)，多糖TLH-3清除DPPH的IC50值與Vc相當(dāng)，具備較好的體外抗氧化能力，同時還能減少溶血的發(fā)生。可見，食用菌多糖可以用于開發(fā)抗氧化劑[27-28]。黃茂先[29]、殷勤燕[30]認(rèn)為，大多數(shù)活性多糖的共同特性是哺乳動物的免疫調(diào)節(jié)劑；張蕾等[31]研究發(fā)現(xiàn)，金福茹多糖具有較好的體內(nèi)外抗衰老活性；付青姐等[32]探討了食用菌多糖對小鼠受輻射損傷脾臟的保護(hù)作用。通過以上研究發(fā)現(xiàn)，食用菌多糖分子經(jīng)過修飾后的衍生物具有多方面、復(fù)雜的生物活性，能增強(qiáng)人體免疫功能，還具有抗衰老、抗過敏等作用，在化妝品領(lǐng)域也得到廣泛應(yīng)用。金福菇多糖在抗腫瘤上尤為突出，許多專家做了很多關(guān)于食用菌多糖的抗腫瘤試驗。劉振英等認(rèn)為多糖具有腫瘤預(yù)防和殺傷腫瘤細(xì)胞的作用[33]；Song等[34]證實多糖抗腫瘤效果主要是通過免疫系統(tǒng)接受刺激影響的；F.Liu等[35]分離提取了金福菇子實體中的糖蛋白對小鼠進(jìn)行體內(nèi)外抑瘤實驗時，發(fā)現(xiàn)金福菇糖蛋白具有很強(qiáng)的免疫調(diào)節(jié)活性和抗腫瘤活性。以上多數(shù)實驗研究了多糖抗腫瘤作用是利用多糖大分子作用于體內(nèi)腫瘤細(xì)胞，導(dǎo)致破損的細(xì)胞線粒體膜中線粒體蛋白釋放，進(jìn)入細(xì)胞液，細(xì)胞凋亡蛋白酶活化因子一起激活凋亡蛋白酶 caspase-10和 caspase-3，迫使細(xì)胞凋亡。而針對提取的多糖與其他類抗癌藥物聯(lián)合使用的研究卻很少，這將是金福菇多糖臨床應(yīng)用研究的主攻方向。

4 展望

近年來，研究人員針對食用菌多糖的提取開發(fā)了多種方法，并對多糖衍生物的生物活性及臨床應(yīng)用進(jìn)行了全面的研究，然而針對金福菇的相關(guān)研究卻很少。由于各種食用菌的多糖性質(zhì)、結(jié)構(gòu)不盡相同，如何改變金福菇多糖硫酸酯難通過機(jī)體的不同屏障，甚至細(xì)胞膜這一弊端，金福菇多糖的分離、提純、合成以及制藥工藝要進(jìn)一步改進(jìn)，哪一種方法更適合金福菇多糖的提取均有待進(jìn)一步研究。金福菇多糖衍生物在臨床應(yīng)用上已經(jīng)顯示出了非常重要的作用，無論是在調(diào)節(jié)免疫功能，抵抗病毒，還是在防治衰老、抗氧化以及抗癌防癌上都有明顯的療效。但還存在一些問題，如羧甲基金福菇多糖的結(jié)構(gòu)和抗氧化活性之間的關(guān)系研究還不夠深刻，要進(jìn)一步探究其抗氧化活性的機(jī)制及毒理作用，將有利于羧甲基金福菇多糖的進(jìn)一步開發(fā)和利用，對提取的多糖與其他類抗癌藥物聯(lián)合使用的機(jī)理也是主要研究的方向；另外多糖在工業(yè)上也是有很大用途的。相信對金福菇提取及其衍生物的生物活性的深入研究，將對其作用機(jī)制有更深的了解，能夠更好地開發(fā)和利用金福菇多糖。

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