樺褐孔菌多糖的提取工藝、結(jié)構(gòu)及功能活性研究進(jìn)展*

黃明飛，仝 濤，2**，黃昆侖，2

（1.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院，北京 100083；2.北京食品營(yíng)養(yǎng)與人類(lèi)健康高精尖創(chuàng)新中心（中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)），北京 100083）

樺褐孔菌[Inonotus obliquus（Fr.）Pilat]是一種主要生長(zhǎng)于白樺樹(shù)、榆樹(shù)等樹(shù)皮上的木腐真菌。主要分布于北半球北緯40°～50°地區(qū)，如我國(guó)黑龍江省小興安嶺、吉林省長(zhǎng)白山和內(nèi)蒙古等區(qū)域及日本北海道、俄羅斯西伯利亞和遠(yuǎn)東地區(qū)、芬蘭及波蘭等區(qū)域[1-2]。休眠體外形為不定性塊狀，子實(shí)體具不孕性，菌絲可耐-40℃的極度低溫，隨著生長(zhǎng)時(shí)間的增加其菌落的顏色會(huì)逐漸變深，依次為白色、淡黃色、黃色和黃褐色，并在風(fēng)和陽(yáng)光等因素的作用下，形態(tài)由早期柔嫩的絨毛狀逐漸變?yōu)闉橛矊?shí)的塊狀[3]。

約在500年前，俄羅斯、波蘭及芬蘭等地習(xí)慣將樺褐孔菌作為天然藥物來(lái)預(yù)防和治療癌癥、心臟病、肝病及糖尿病等各種難辨或難治的病癥[4]。樺褐孔菌的化學(xué)成分主要有樺褐孔菌多糖、樺褐孔菌醇、樺褐孔菌素、羊毛甾醇型三萜類(lèi)、葉酸衍生物、芳香物質(zhì)、木質(zhì)素衍生物、單寧及栓菌酸等，其中起主要藥理作用的為樺褐孔菌多糖、樺褐孔菌醇、樺褐孔菌素、羊毛甾醇型三萜類(lèi)和木質(zhì)素[5]。樺褐孔菌多糖是樺褐孔菌中的重要活性成分，具有抗糖尿病、調(diào)節(jié)腸道菌群、治療炎癥、抗氧化、抗疲勞、抗腫瘤等多種功能活性，因而在近些年的研究中備受關(guān)注[6]。

目前我國(guó)的樺褐孔菌資源還未受到足夠的重視和有效的利用，隨著樺褐孔菌多糖功能活性和結(jié)構(gòu)的深入研究，樺褐孔菌多糖的工業(yè)化、產(chǎn)品化將成為必然的趨勢(shì)。因此，通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)中關(guān)于樺褐孔菌多糖提取工藝、結(jié)構(gòu)及功能活性的研究結(jié)果作一概述，希望能為樺褐孔菌多糖的進(jìn)一步研究、工業(yè)化生產(chǎn)以及相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)提供一定的理論依據(jù)。

1 樺褐孔菌多糖的提取工藝研究

樺褐孔菌多糖提取工藝關(guān)系到所獲得的樺褐孔菌多糖的質(zhì)量、純度及活性。其提取工藝主要涉及提取、純化、分離、干燥等步驟，因此，對(duì)樺褐孔菌多糖提取工藝的研究具有重要意義，能夠?yàn)闃搴挚拙嗵堑墓I(yè)化生產(chǎn)提供一定的參考。

1.1 樺褐孔菌多糖的提取方法

真菌多糖以天然產(chǎn)物的形式存在，可用于真菌多糖提取的方法繁多，如水提取法、酸提取法、堿提取法、酶解法、微波提取法、超聲提取法、超臨界萃取法、閃式提取法等，或多種方法聯(lián)合應(yīng)用[7]。同一提取方法受樣品粒徑、提取溫度、提取時(shí)間、料液比、提取次數(shù)、pH等多種因素的影響，因此多糖活性、多糖提取率、功耗也會(huì)有所不同。李依韋等[8]在熱水浸提樺褐孔菌多糖中結(jié)合單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)研究了料液比、提取溫度、提取時(shí)間、pH4個(gè)因素對(duì)樺褐孔菌多糖提取的影響，結(jié)果表明4個(gè)因素均對(duì)樺褐孔菌多糖的提取有顯著影響，各因素影響作用的大小排序結(jié)果為提取溫度>pH>料液比>提取時(shí)間。

水提取法和堿提取法是樺褐孔菌多糖2種常用提取方法。張麗霞等[9]通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)優(yōu)化了樺褐孔菌多糖堿提取法最佳工藝參數(shù)為氫氧化鈉溶液濃度 0.5 mol·L-1，料液比為 1 ∶30(g∶mL)，提取溫度為80℃，在最佳的工藝參數(shù)下，樺褐孔菌堿溶多糖的提取率可達(dá)3.83%。但由于堿提取法的提取條件較為嚴(yán)格、操作風(fēng)險(xiǎn)和實(shí)施難度較大，因此，水提取法使用頻率相較堿提取法要更高。

為了提高水提法獲得產(chǎn)物的含量，人們經(jīng)常會(huì)采用超聲、微波、酶等手段輔助提取。Hwang等[10]比較了傳統(tǒng)的熱水浸提法和非傳統(tǒng)提取方法（超聲提取、酶提取、高溫高壓提?。臉搴挚拙刑崛」δ芑钚晕镔|(zhì)的差異，研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)高溫高壓獲得的樺褐孔菌多糖含量最高（5.88%），酶提取的樺褐孔菌多糖含量（5.86%）顯著高于熱水浸提的樺褐孔菌多糖含量（3.81%），超聲提取的樺褐孔菌多糖含量最低（3.02%）。但張麗霞等[11]通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)超聲提取的樺褐孔菌多糖含量（5.03%）高于傳統(tǒng)的熱水浸提法（3.17%），其超聲提取的條件為超聲波振蕩預(yù)處理20 min后60℃恒溫水浴抽提2次，料液比為1∶50(g∶mL)，而Hwang等[10]的超聲提取的條件為50℃下超聲提取2 h，料液比為1∶40(g∶mL)，結(jié)果有差異的原因可能是超聲提取時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致樺褐孔菌多糖發(fā)生降解，從而使超聲提取的樺褐孔菌多糖含量低于傳統(tǒng)的熱水浸提法。

1.2 樺褐孔菌多糖的分離方法

多糖的分離涉及多糖提取液雜質(zhì)去除，經(jīng)提取方法獲得的多糖提取液往往含有較多的雜質(zhì)，如蛋白質(zhì)、色素、無(wú)機(jī)鹽、單糖、寡糖等物質(zhì)，這些雜質(zhì)的存在會(huì)對(duì)多糖的結(jié)構(gòu)、功能活性等方面的研究造成影響。因此，對(duì)多糖提取液進(jìn)行純化處理是提取工藝中十分關(guān)鍵的步驟。

1.2.1 脫除蛋白質(zhì)

蛋白質(zhì)和多糖具有許多類(lèi)似的特征，如親水性、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、組成多樣等，并且二者又常以糖蛋白的形式存在，使得從多糖提取液中脫除蛋白質(zhì)較為困難，在脫除蛋白質(zhì)的同時(shí)會(huì)造成一定程度的多糖損失。沙維積法（Sevag法）、三氯乙酸法、鹽酸法、酒精變性法、蛋白酶法以及多種方法聯(lián)用是目前常用的脫蛋白方法，各種方法的具體原理及特點(diǎn)見(jiàn)表1[12]。

王艷波[13]通過(guò)試驗(yàn)比較蛋白酶法、三氯乙酸法、沙維積法（Sevag法）、酶法輔助三氯乙酸法4種脫蛋白方法對(duì)樺褐孔菌粗多糖脫蛋白處理產(chǎn)生的影響，結(jié)果表明酶法輔助三氯醋酸法是最佳脫蛋白方法，具有82.32%的蛋白脫除率和76.13%的多糖保留率。

1.2.2 脫除色素

對(duì)多糖溶液進(jìn)行脫色的方法有許多種，如活性炭脫色、過(guò)氧化氫脫色、樹(shù)脂脫色、氧化鋁柱層析、聚酰胺脫色、靜態(tài)混合器脫色是目前較為常用的脫色方法，但具體試驗(yàn)中脫色方法的選擇應(yīng)考慮色素類(lèi)型、多糖來(lái)源、試驗(yàn)室條件等因素[14]。但應(yīng)該盡量避免活性炭脫色方法的使用，由于色素被活性炭吸附時(shí)多糖也會(huì)被吸附，從而造成多糖含量的減少[15]。

表1 常用的脫蛋白方法的原理及其特點(diǎn)Tab.1 Principles and characteristics of common deproteinization methods

玄光善等[16]比較了活性炭脫色、過(guò)氧化氫脫色、殼聚糖脫色、聚酰胺脫色4種脫色方法對(duì)樺褐孔菌多糖脫色的影響，結(jié)果表明4種脫色方法均有效果，其中聚酰胺脫色相對(duì)較好，具有89.3%的脫色率和91.7%的多糖保留率。

1.3 樺褐孔菌多糖的純化方法

多糖的純化涉及到分離混合多糖，經(jīng)過(guò)提取、純化后獲得的多糖提取物一般為具有多種多糖組分的混合多糖，若想獲得均一多糖，還需對(duì)混合多糖進(jìn)行分離。目前有多種分離方法可用于混合多糖分離，如分級(jí)沉淀法（季銨鹽沉淀法、鹽析法、醇沉淀法、金屬絡(luò)合物法）、柱層析分離法（纖維素陰離子交換柱層析、纖維素柱層析、凝膠柱層析和親和柱層析）、超濾分離法等[20]。其中醇沉淀法是多組分多糖純化最常用的方法，Du等[21]將體積分?jǐn)?shù)為95%的乙醇加入濃縮多糖上清液中，獲得了3種樺褐孔菌多糖 （Inonotus obliquus polysaccharides，IOP） 組分，達(dá)到體積分?jǐn)?shù)為40%的酒精得到的沉淀命名為IOP40；達(dá)到體積分?jǐn)?shù)為60%的酒精得到的沉淀命名為IOP60；達(dá)到體積分?jǐn)?shù)為80%的酒精得到的沉淀命名為IOP80。

1.4 樺褐孔菌多糖的干燥方法

不同的多糖干燥方法對(duì)真菌多糖的功能活性和理化特性有顯著的影響。目前常用的多糖干燥方法有熱風(fēng)干燥、冷凍干燥、噴霧干燥、紅外線干燥、微波干燥等[24]。

Ma等[25]研究比較了冷凍干燥、熱風(fēng)干燥和真空干燥3種干燥方法處理后樺褐孔菌多糖的理化性質(zhì)和抗氧化性能差異，發(fā)現(xiàn)3種干燥方法處理對(duì)其多糖的理化性質(zhì)和抗氧化性能有不同影響。與熱風(fēng)干燥和真空干燥相比，冷凍干燥使樺褐孔菌多糖具有更低的分子量分布、具有三螺旋結(jié)構(gòu)的超支化構(gòu)象，更高的清除DPPH自由基、降低鐵還原力和抑制脂質(zhì)氧化活性的抗氧化能力。因此，相較于其他干燥方法，冷凍干燥對(duì)樺褐孔菌多糖活性的影響較小，能夠較大程度保留樺褐孔菌多糖活性，然而在實(shí)際的生產(chǎn)操作中也存在著能耗較大的缺點(diǎn)。相信隨著冷凍干燥技術(shù)的進(jìn)步，其將在真菌多糖的干燥中會(huì)有更多的應(yīng)用。

2 樺褐孔菌多糖的結(jié)構(gòu)研究

樺褐孔菌多糖是至少由10個(gè)小分子單糖構(gòu)成的高分子質(zhì)量的糖類(lèi)化合物，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且結(jié)構(gòu)特征與功能活性關(guān)系十分緊密[26]。目前對(duì)樺褐孔菌多糖結(jié)構(gòu)的研究主要集中于對(duì)多糖組分、相對(duì)分子質(zhì)量、不同糖基的組成比例及其連接情況等一級(jí)結(jié)構(gòu)上[28]。

2.1 多糖結(jié)構(gòu)的研究方法

多糖結(jié)構(gòu)的研究主要分為結(jié)構(gòu)特征和構(gòu)象特征兩方面。目前有多種研究多糖結(jié)構(gòu)和構(gòu)象特征方法，如紅外光譜、液相核磁共振（一維和二維）、固體核磁共振、拉曼光譜、氣相色譜、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用、高效液相色譜等方法對(duì)結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行分析；采用靜態(tài)和動(dòng)態(tài)光散射、基于稀釋聚合物溶液理論的粘度分析、圓二色分析、原子力顯微鏡（包括單分子原子力顯微鏡和基于原子力顯微鏡的單分子力譜）、熒光相關(guān)光譜、核磁共振光譜等方法對(duì)構(gòu)象特征進(jìn)行分析[29]。

2.2 樺褐孔菌多糖結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀

目前對(duì)于樺褐孔菌多糖結(jié)構(gòu)的研究剛剛起步，研究程度較淺。李娟[30]采用紅外光譜法和核磁共振法對(duì)樺褐孔菌多糖的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了初步分析，結(jié)果表明樺褐孔菌多糖主要由吡喃糖組成，樺褐孔菌發(fā)酵產(chǎn)物中的胞外多糖主要構(gòu)型為α構(gòu)型，而樺褐孔菌發(fā)酵產(chǎn)物中的胞內(nèi)多糖和樺褐孔菌子實(shí)體的多糖主要構(gòu)型為β構(gòu)型，發(fā)酵胞外多糖的數(shù)均分子量為29 kDa～55 kDa，胞內(nèi)多糖數(shù)均分子量為 89 kDa～96 kDa，子實(shí)體多糖組分的數(shù)均分子量是21 kDa。許泓瑜等[31]通過(guò)紅外光譜和氣相色譜分析，發(fā)現(xiàn)樺褐孔菌多糖的糖苷鍵主要是α型，主要單糖組成及質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為阿拉伯糖（0.53%）、甘露糖（0.48%）、葡萄糖 （10.75%）、半乳糖 （2.44%）。玄光善等[32]通過(guò)氣相色譜分析出樺褐孔菌多糖的單糖組成為鼠李糖 （3.84%）、阿拉伯糖 （3.69%）、木糖 （3.32%）、甘露糖 （18.52%）、葡萄糖 （27.30%）、半乳糖（28.17%）。目前對(duì)部分樺褐孔菌多糖組分的分析結(jié)果見(jiàn)表2[33-36]。

表2 樺褐孔菌多糖組分的分析Tab.2 The analysis of Inonotus obliquus polysaccharides components

表2所示，陳義勇[33]用DEAE-SepharosCL-6B柱分離純化樺褐孔菌多糖后得到4個(gè)組分，IOP1為中性多糖，IOP2、IOP3、IOP4為酸性多糖，總分子質(zhì)量約為157 kDa。張麗霞[34]用DEAE-纖維素和分子篩層析相結(jié)合的方法，對(duì)熱水煮提和乙醇沉淀獲得的樺褐孔菌多糖進(jìn)行分級(jí)后得到5個(gè)組分：2種中性多糖IOPN-I和IOPN-II，數(shù)均分子量分別為3.3 kDa、2.6 kDa；3 種酸性多糖 IOPS-I-A、IOPSI-B 和 IOPS-II-A，數(shù)均分子量分別為 3.5 kDa、2.6 kDa、3.1 kDa；對(duì)稀堿溶液煮提和乙醇沉淀獲得的堿溶樺褐孔菌多糖（alkali soluble Inonotus obliquus polysaccharides，AIOP） 進(jìn)行分級(jí)后得到2個(gè)組分：2種堿溶性多糖AIOP-I和AIOP-II，數(shù)均分子量分別為 3.2 kDa、3.4 kDa。榮芳悅[35]采用 DEAE-52 纖維素柱層析法分離樺褐孔菌多糖，獲得了IOP1、IOP2、IOP3、IOP4和 IOP5共5種均一多糖。Ping等[36]用DEAE-52纖維素柱層析法以及Sephadex G-100柱層析法從水提粗多糖中分離純化了2種多糖（heteropoly Inonotus obliquus polysaccharides,HIOP），HIOP1-S主要由葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖和海藻糖組成，平均分子量13.6 kDa；HIOP2-S主要由葡萄糖、半乳糖和甘露糖組成，平均分子量15.2 kDa。

由上述結(jié)果可知，目前對(duì)樺褐孔菌多糖的糖苷鍵、單糖組成、組分分析、分子質(zhì)量等結(jié)構(gòu)的研究結(jié)果存在差異，可能是由于影響結(jié)構(gòu)的因素多種多樣，如樣品產(chǎn)地、樣品生長(zhǎng)狀態(tài)、提取方法及純化方法等，造成所得的純多糖有不同，從而導(dǎo)致研究結(jié)果的差異。

3 樺褐孔菌多糖的功能活性研究

研究結(jié)果表明植物多糖具有良好的功能活性，而且對(duì)生物體幾乎沒(méi)有副作用，因此吸引了許多科學(xué)家從事多糖功能活性的相關(guān)研究[37]。通過(guò)綜合國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)，對(duì)目前報(bào)道的樺褐孔菌多糖的功能活性進(jìn)行論述。

3.1 抗Ⅱ型糖尿病

Ⅱ型糖尿病是一種常見(jiàn)的因代謝問(wèn)題而引起的疾病，其特征是機(jī)體對(duì)胰島素反應(yīng)不敏感而導(dǎo)致的慢性高血糖。據(jù)國(guó)際糖尿病聯(lián)合會(huì)2019年的報(bào)道，我國(guó)是糖尿病患者最多的國(guó)家，共計(jì)1.16億[38]。Wang等[39]以鏈脲霉素誘導(dǎo)的Ⅱ型糖尿病小鼠為模型研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，口服樺褐孔菌多糖（900 mg·kg-1小鼠體重）可以顯著恢復(fù)小鼠的體脂質(zhì)量，降低空腹血糖水平，提高葡萄糖耐受能力，增加肝糖原水平，改善胰島素抵抗（P<0.01）。樺褐孔菌多糖可能的抗Ⅱ型糖尿病的機(jī)制見(jiàn)圖1。

由圖 1所示，磷脂酰肌醇-3激酶 （phosphatidylinositol-3 kinase，PI3K） 是胰島素受體底物的靶蛋白，在胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中不可或缺。激活胰島素受體底物可以使PI3K的P85調(diào)節(jié)亞基磷酸化，進(jìn)而磷酸化下游蛋白激酶 B（protein kinase B，PKB）。磷酸化后的PKB抑制關(guān)鍵酶（磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶和葡萄糖-6-磷酸酶）的表達(dá)，進(jìn)而抑制肝臟糖異生，還可促進(jìn)葡糖糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白4（glucose transporter 4，GLUT4） 向細(xì)胞表面轉(zhuǎn)運(yùn)，刺激肌肉和脂肪組織攝取葡萄糖。

Wang等[40]同樣以鏈脲霉素誘導(dǎo)的Ⅱ型糖尿病小鼠為模型，探究了樺褐孔菌多糖對(duì)糖尿病的影響。結(jié)果表明腹腔注射120 mg·kg-1小鼠體重的甲硫胺素和50 mg·kg-1小鼠體重的IO4（50%～80%乙醇沉淀的樺褐孔菌多糖）或IO5（總80%乙醇沉淀的樺褐孔菌多糖），可逆轉(zhuǎn)糖尿病小鼠體重和空腹血糖水平的異常變化，能顯著提高血清中胰島素和丙酮酸激酶水平，促進(jìn)肝糖原和肌糖原的合成。以上試驗(yàn)結(jié)果為樺褐孔菌多糖具有潛在降血糖功能提供了依據(jù)。

3.2 調(diào)節(jié)腸道菌群

多糖作為益生元能夠有效抑制代謝性疾病和調(diào)節(jié)腸道微生物菌群[41]。Hu等[41]研究發(fā)現(xiàn)口服100 mg·kg-1～300 mg·kg-1小鼠體重的樺褐孔菌多糖均會(huì)影響小鼠的腸道微生物組成和多樣性。樺褐孔菌多糖處理組的小鼠腸道菌群的多樣性降低，表現(xiàn)為香農(nóng)（Shannon）多樣性指數(shù)和Chao1估計(jì)量比其他的更低。樺褐孔菌多糖增加了擬桿菌門(mén)菌種比例，降低了厚壁菌門(mén)菌種比例。擬桿菌門(mén)與谷胱甘肽過(guò)氧化物酶和總抗氧化能力呈正相關(guān)，厚壁菌門(mén)與腫瘤壞死因子-α、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β和脂肪酶相關(guān)。谷胱甘肽過(guò)氧化物酶是一種重要的超氧化物降解酶，被認(rèn)為是生物體抗氧化能力的指標(biāo)，而谷胱甘肽過(guò)氧化物酶水平的降低在癌癥、硬化和慢性胰腺炎患者中普遍存在[42]。

3.3 治療腸道炎癥

炎癥性腸病是一種與具有白細(xì)胞分化抗原4的T細(xì)胞（CD4+T）亞群失衡相關(guān)的腸道慢性炎癥性疾病[43]。CD4+T細(xì)胞的亞種群根據(jù)細(xì)胞分化和細(xì)胞功能的不同可以由輔助性T細(xì)胞（Th1、Th2、Th17）和調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Treg）這4種主要的亞種群組成。這些細(xì)胞之間的免疫失衡可能是炎癥性腸病發(fā)病過(guò)程中最直接、最重要的因素。Chen等[43]研究發(fā)現(xiàn)，作為樺褐孔菌主要活性成分的樺褐孔菌多糖可減輕右旋糖酐硫酸鈉誘導(dǎo)的小鼠慢性腸道炎癥。口服樺褐孔菌多糖 （100 mg·kg-1、200 mg·kg-1、300 mg·kg-1小鼠體重）可顯著降低結(jié)腸炎小鼠的疾病活動(dòng)指數(shù)，緩解結(jié)腸炎小鼠的病理變化，減少結(jié)腸組織中緊密連接蛋白Occludin和ZO-1的丟失，并調(diào)節(jié)結(jié)腸組織、腸系膜淋巴結(jié)和脾臟中Th1/Th2和Th17/Treg的失衡。

3.4 抗氧化

機(jī)體在生命活動(dòng)中會(huì)不斷產(chǎn)生各種活性氧自由基，其具有較高的化學(xué)反應(yīng)性，過(guò)多的活性氧自由基易引起部分酶的脂質(zhì)過(guò)氧化和氧化，以及大量蛋白質(zhì)的氧化和降解，從而引起一系列的疾病，因此藥物抗氧化功能的研究備受關(guān)注[44-45]。Chen等[46]研究發(fā)現(xiàn)樺褐孔菌多糖具有明顯的羥自由基、DPPH自由基的消除作用和肝臟脂質(zhì)過(guò)氧化的抑制作用，并呈現(xiàn)出劑量效應(yīng)。樺褐孔菌多糖的抗氧化能力受多種因素影響，如產(chǎn)地、提取方法等。王晶波等[6]比較了來(lái)源于5個(gè)地區(qū)（俄羅斯、吉林樺甸、黑龍江大興安嶺、吉林長(zhǎng)白山、云南香格里拉）的樺褐孔菌的多糖提取率和抗氧化活性的差異，發(fā)現(xiàn)多糖的抗氧化能力和多糖提取率緊密相關(guān)，其中來(lái)自云南和俄羅斯的樺褐孔菌多糖抗氧化能力最強(qiáng)。Zhang等[47]探究了不同的提取方法對(duì)樺褐孔菌多糖抗氧化活性的影響，結(jié)果表明水溶性多糖的抗氧化活性高于堿溶性多糖。此外，有研究表明，通過(guò)化學(xué)修飾[48]、物理改性[49]、球磨預(yù)處理[50]等方法可以顯著提高樺褐孔菌多糖的抗氧化能力。

3.5 抗疲勞

疲勞是一種由于壓力和過(guò)度的體力腦力勞動(dòng)而導(dǎo)致身體或精神極度疲勞的感覺(jué)[51]。Zhang等[51]研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)DEAE纖維素-52色譜法獲得的樺褐孔菌多糖組分（PIO-1）不僅具有延緩身體疲勞的巨大潛力，而且具有改善精神疲勞的潛力。強(qiáng)迫游泳試驗(yàn)結(jié)果表明，口服50 mg·kg-1的PIO-1能夠增加小鼠的攀爬持續(xù)時(shí)間和游泳時(shí)間以及減少小鼠的不動(dòng)時(shí)間。樺褐孔菌多糖可能的抗疲勞機(jī)制見(jiàn)圖2。

由圖2可知，PIO-1降低了小鼠血乳酸、尿素氮和乳酸脫氫酶的水平，降低了小鼠大腦中5-羥色胺的濃度。血乳酸是在厭氧條件下的糖酵解產(chǎn)物，細(xì)胞內(nèi)乳酸的積累會(huì)導(dǎo)致疲勞。血清中尿素氮水平的升高通常代表肌肉收縮力的損傷，過(guò)量的尿素氮反映了蛋白質(zhì)的分解，從而減弱肌肉收縮，引起疲勞。5-羥色胺的強(qiáng)烈釋放會(huì)抑制節(jié)律活動(dòng)和運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元激活，導(dǎo)致中樞疲勞。這些與疲勞相關(guān)的代謝參數(shù)的變化說(shuō)明了PIO-1具有延緩身體疲勞和改善精神疲勞的潛力。然而，仍需對(duì)PIO-1進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)描述，以揭示其結(jié)構(gòu)與抗疲勞活性之間的關(guān)系。

3.6 抗腫瘤

癌癥是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)或欠發(fā)達(dá)國(guó)家的主要死亡原因之一。據(jù)估計(jì)，到2020年，中國(guó)將有約451萬(wàn)例癌癥病例和304萬(wàn)例癌癥死亡病例[52]。Jiang等[53]研究發(fā)現(xiàn)樺褐孔菌多糖能夠激活肺癌細(xì)胞中磷酸腺苷依賴性蛋白激酶，從而在體內(nèi)外降低癌細(xì)胞的線粒體膜電位，誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡。磷酸腺苷依賴性蛋白激酶在維持能量穩(wěn)態(tài)方面起著關(guān)鍵作用。陳義勇等[54]研究發(fā)現(xiàn)樺褐孔菌多糖在體內(nèi)外均對(duì)腫瘤細(xì)胞的增殖具有很強(qiáng)的抑制作用，能夠在體外直接殺死Jurkat腫瘤細(xì)胞（人淋巴瘤細(xì)胞） 和Daudi腫瘤細(xì)胞（人淋巴瘤細(xì)胞）并表現(xiàn)出了劑量效應(yīng)，最高的抑制率分別達(dá)62.29%和66.42%，同時(shí)能在體內(nèi)殺死腫瘤細(xì)胞，大劑量組（100 mg·kg-1的樺褐孔菌多糖） 和小劑量組（50 mg·kg-1的樺褐孔菌多糖） 對(duì)Jurkat腫瘤細(xì)胞的抑制率分別為43.52%和57.48%。

4 展望

綜上所述，目前人們對(duì)于樺褐孔菌多糖提取工藝方面的研究已經(jīng)趨于完善，能在試驗(yàn)室中較好的獲得樺褐孔菌多糖。但樺褐孔菌多糖結(jié)構(gòu)方面的研究剛起步，主要集中在一級(jí)結(jié)構(gòu)的研究上，并且研究結(jié)果有所差異，重現(xiàn)性差；而對(duì)其功能活性，則有較廣泛的研究和認(rèn)識(shí)。

今后樺褐孔菌多糖可能的發(fā)展趨勢(shì)及研究方向如下。

1）深入樺褐孔菌多糖結(jié)構(gòu)的研究。明確多糖的組分、相對(duì)分子質(zhì)量、各種糖基的組成比例及其連接情況，對(duì)多糖的高級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行探究。

2）加強(qiáng)對(duì)樺褐孔菌多糖結(jié)構(gòu)特征與功能活性關(guān)系的研究。多糖的結(jié)構(gòu)特征與功能活性的關(guān)系非常緊密，對(duì)多糖結(jié)構(gòu)特征與功能活性間關(guān)系的揭示，有助于加深人們對(duì)多糖的理解。

3） 揭示樺褐孔菌多糖在分子水平上的作用機(jī)制。從分子水平上揭示樺褐孔菌多糖在體內(nèi)發(fā)揮作用的機(jī)制，有利于發(fā)現(xiàn)樺褐孔菌多糖眾多功能活性的共同點(diǎn)，更好地解釋樺褐孔菌多糖的功能活性。

4）確定適合工業(yè)化生產(chǎn)樺褐孔菌多糖的工藝流程以及相應(yīng)的設(shè)備選型，開(kāi)發(fā)相關(guān)的產(chǎn)品。有利于實(shí)現(xiàn)樺褐孔菌多糖的工業(yè)化生產(chǎn)，促進(jìn)相關(guān)研究轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，進(jìn)而改善人們的生活品質(zhì)。