香菇多糖生物活性及應(yīng)用研究進展

費承鑫 王婧 龔詩琪 黃起陽 張文

摘 要：香菇多糖作為天然多糖的一種，被廣泛應(yīng)用于藥物傳遞載體、輔助治療和臨床應(yīng)用等多種生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。本文主要從香菇多糖的免疫調(diào)節(jié)、抗病毒、抗炎等生物活性進行概括和綜述，為今后的研究開發(fā)提供參考。

關(guān)鍵詞：香菇多糖;生物活性;研究進展

Progress in the Biological Activity and Application of the Mushroom Polysaccharide

FEI Chengxin， WANG Jing， GONG Shiqi， HUANG Qiyang， ZHANG Wen

（School of Life Sciences and Engineering， Southwest University of Science and Technology， Mianyang 621010， China）

Abstract： As a kind of natural polysaccharide， lentinus polysaccharide is widely used in various biomedical fields， such as drug delivery carrier， adjuvant therapy and clinical application.This paper mainly summarizes and reviews the biological activities of immune regulation， anti-virus and anti-inflammatory activities of mushroom polysaccharide to provide reference for future research and development.

Keywords： shiitake polysaccharide; biological activity; research progress

香菇作為食藥兩用的真菌，屬于擔(dān)子菌綱，傘菌目，小皮傘科，香菇屬，營養(yǎng)豐富，香氣濃厚[1]。香菇含有豐富的蛋白質(zhì)、多種氨基酸、維生素、粗纖維、碳水化合物及礦物鹽等。香菇能從基質(zhì)中吸取營養(yǎng)進行生長發(fā)育。香菇孢子的菌絲生長到一定階段將分化為子實體，在其生長發(fā)育過程中對營養(yǎng)成分、溫度、水分、光照、空氣和酸堿度等外界環(huán)境條件有很高要求。其在自然條件下的生長周期為8～12個月，在人工培育條件下生長周期會縮短3～4個月。同時，香菇體內(nèi)的香菇多糖具有多種藥理生物活性，有極高的藥用價值，能改善人的體質(zhì)。

從香菇中可以提取到具有天然生物活性的純化多糖，即香菇多糖。香菇多糖的β-1，3-D葡萄糖主鏈和β-1，6-D葡萄糖殘基支鏈的大分子結(jié)構(gòu)具有無毒、易降解等特點，不同的提取制備工藝對其化學(xué)結(jié)構(gòu)影響較大。在生物工程當中，香菇多糖能夠很好地作為基因載體和分子探針，同時也能當作運輸藥物的載體[2]。香菇多糖還能很好地附著于碳納米管、金納米棒等材料表面，具有提高偶聯(lián)物的胞內(nèi)生物穩(wěn)定性和長效存儲效應(yīng)等[3]。此外，香菇多糖的助溶特性可以增加特殊材料的溶解性，也可附著于無機材料上，增加其分散性和安全性[2]。

1 香菇多糖的生物活性

1.1 免疫調(diào)節(jié)功能作用

香菇多糖被學(xué)術(shù)界多次證明為一種非特異免疫刺激劑，其作為一種無毒副作用的刺激劑，可以廣泛的調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)，能不同程度的調(diào)節(jié)B淋巴細胞、T淋巴細胞、巨噬細胞等免疫細胞的成熟、增殖和分化[4]。此外還可以調(diào)節(jié)人體細胞新陳代謝等，從而促進免疫器官發(fā)育，改善宿主體內(nèi)免疫平衡，進而改善宿主細胞對激素、淋巴因子等活性因子刺激的反應(yīng)。香菇多糖具有較好的增強免疫的作用。

1.2 抗腫瘤和抗炎作用

香菇多糖抗腫瘤的機理是刺激和誘導(dǎo)免疫細胞作出一系列生物反應(yīng)，并不是直接殺傷腫瘤細胞，經(jīng)刺激過后的免疫細胞有助于機體預(yù)防腫瘤發(fā)生[5]。香菇多糖對各種原發(fā)性腫瘤和異體腫瘤都具有抑制作用。有研究表明，香菇多糖具有顯著的抗菌特性，對酵母和真菌的生長具有顯著的抑制作用，同時也能觀察到香菇的抗炎作用，可以抑制肝細胞炎性病變。在正常生理情況下，體內(nèi)抗炎因子與促炎因子處于動態(tài)平衡的狀態(tài)，但在炎癥反應(yīng)中，炎性細胞因子會破壞這種平衡，而香菇多糖能抑制上述情況，可以通過提升抗炎因子分泌，同時抑制促炎因子分泌抑制來緩解機體炎癥反應(yīng)。

1.3 抗菌和抗病毒作用

香菇多糖可以促進疊氮脫氧胸苷的生成，抑制人類免疫缺陷病毒。REN等[6]的研究證實香菇多糖可以抑制病毒復(fù)制和直接滅活病毒來降低傳染性造血壞死病毒的增殖速度，抑制作用可能是其具有調(diào)節(jié)先天免疫反應(yīng)和特異性免疫功能所致。侯愛萍等[7]對香菇多糖對細菌、真菌和病毒進行了普適性研究，將含有一定濃度香菇多糖的濾紙片放置在含菌平板中，研究發(fā)現(xiàn)香菇多糖對細菌和病毒具有普遍抑制作用，而對真菌無普遍抑制作用。

1.4 抗氧化和抗輻射作用

從香菇中分離得到的香菇多糖有清除自由基和抑制脂類氧化過程的作用，人體在日?；顒又?，氧化代謝的會產(chǎn)生一些活性氧自由基，危害身體健康。多項研究表明，大多數(shù)從大自然中分離提取得到的純化多糖類物質(zhì)都具有抑制脂質(zhì)過氧化進程、清除自由基的功效。推測其中受體表達增強會促進體內(nèi)氧化與抗氧化系統(tǒng)的平衡，進而作用于免疫細胞抑制其細胞因子過度表達，調(diào)節(jié)機體的免疫系統(tǒng)，從而保護細胞膜，減輕腦部組織損傷，最終達到抗抑郁治療作用。香菇多糖作為其中一類重要的多糖，通過刺激超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化物酶等酶以及限制活性氧的有害作用來增強機體的抗氧化系統(tǒng)[8]。柳迎華[9]發(fā)現(xiàn)香菇多糖可以保護處于長期低劑量輻射小鼠的組織、細胞，該作用與香菇多糖的抗自由基及膜上相關(guān)蛋白相關(guān)。在組織器官水平上應(yīng)用香菇多糖可以改善肝臟、脾臟等組織充血、滲血的情況;在細胞水平上，可保護細胞骨架蛋白表達正常，改善氯離子通道及鈣離子通道蛋白的表達。

1.5 抗抑郁和抗疲勞作用

大量研究表明，香菇多糖能夠保護神經(jīng)系統(tǒng)，對模型小鼠有明顯的抗抑郁作用。將香菇多糖灌小鼠胃可以緩解小鼠抑郁狀況，使其自由活動時間增加[10]。香菇多糖增加超氧化物歧化酶、拮抗丙二醛含量的特性可能與其抗抑郁作用的機制有關(guān)。香菇多糖也可以有效改善疲勞現(xiàn)象，通過影響人的功能系統(tǒng)，如肌肉、心血管、血液尿素氮、激素和免疫系統(tǒng)等來減輕疲勞。此外，食用香菇也可以改善肝臟能量狀態(tài)和功能，通過促進血液循環(huán)和調(diào)節(jié)血糖緩解疲勞[8]。其中，有助于蘑菇抗疲勞作用的生物活性成分可能包括多糖、多肽、核苷、酚類化合物和三萜，其活性成分對抗疲勞的作用機制有待進一步研究。

2 香菇多糖的生物活性在動植物上的應(yīng)用

2.1 在作物種植方面的應(yīng)用

香菇多糖可降低馬鈴薯瘡痂病發(fā)病率，提高塊莖產(chǎn)量和馬鈴薯品質(zhì)。楊鑫等[11]用不同濃度的香菇多糖稀釋液對葉面噴灑，發(fā)現(xiàn)稀釋了800倍的稀釋液對瘡痂病的防效為79.98%。香菇多糖還可以有效增加淀粉、可溶性蛋白、維生素等含量和各種酶的活性。鄧勁松等[12]用0.5%香菇多糖水劑對番茄噴霧施藥，結(jié)果表明0.5%香菇多糖水劑有一定防治性，在番茄病毒病發(fā)病前或發(fā)病初期施藥效果最佳。香菇多糖還能誘導(dǎo)細胞產(chǎn)生一定程度的防御響應(yīng)。張文華等[13]發(fā)現(xiàn)經(jīng)香菇多糖誘導(dǎo)后增強了黃瓜的防御響應(yīng)，對炭疽病菌抗性明顯增強。上述研究表明，香菇多糖能夠直接或間接作用于植物，誘導(dǎo)細胞產(chǎn)生活性因子來降低植物病原菌對植物帶來的危害。注意要選擇合適的濃度并結(jié)合植物的生長狀況來進行施藥，不同的施藥濃度和時間會產(chǎn)生不同的效果。同時，香菇多糖作為防治劑，在植物表面有良好的濕潤和滲透作用，能迅速被植物吸收、降解，并且對人、畜及環(huán)境安全、無毒害，可作為無公害植物的防病藥劑。

2.2 在動物養(yǎng)殖方面的應(yīng)用

許多動物疫苗需要與免疫增強劑一同作用才能起到更好的效果，但是很多化學(xué)類免疫增強劑存在藥物殘留、引起機體不適等副作用。香菇多糖可通過提高豬體的免疫應(yīng)答增強豬瘟疫苗的免疫效果，且無毒害、無副作用。陽玉彪等[14]將豬瘟疫苗用不同濃度的香菇多糖液稀釋，并用于免疫斷奶仔豬，實驗檢測出豬瘟血清抗體水平增加，表明香菇多糖可以顯著增加豬瘟疫苗的免疫效果。陳帥等[15]發(fā)現(xiàn)適當濃度香菇多糖可以提高奶牛精液總抗氧化力，降低丙二醛濃度，從而有效提高精液冷凍保存質(zhì)量，其最佳的添加濃度為25 mg/L。此外，盧文麒等[16]發(fā)現(xiàn)飼料中添加香菇多糖可以顯著降低歐洲鰻鱺血脂水平，以及低密度脂蛋白含量、血清總膽固醇和谷草轉(zhuǎn)氨酶的活性，改善肝臟情況，促進歐洲鰻鱺的生長。上述研究表明，香菇多糖能夠直接或間接作用于動物，增強其免疫性能，改善動物身體健康，香菇多糖在體內(nèi)經(jīng)過水解或酶解，留下的降解產(chǎn)物無毒，具有良好的生物安全性，可以作為安全、無污染、無公害的飼料添加劑使用。

3 結(jié)語

香菇作為世界第二大產(chǎn)量的食用菌類，可在食品、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、美妝、生物工程及基因工程等行業(yè)做出突出貢獻。香菇多糖價值高，有免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、抗炎、抗菌、抗病毒、抗氧化、抗輻射、抗抑郁和抗疲勞等藥理生物活性。隨著科學(xué)技術(shù)的進步和發(fā)展，人們對傳統(tǒng)的食品、藥品和美妝產(chǎn)品等中的添加劑了解將逐步加深，而香菇多糖作為天然產(chǎn)物添加劑，因?qū)θ梭w無毒副作用將越來越被重視。香菇多糖的β-（1→3）-D 葡聚糖結(jié)構(gòu)和無毒、易降解的特點能作為基因載體和分子探針用于生物工程中，也能構(gòu)建藥物當作運輸藥物的載體。香菇多糖的助溶特性可以增加特殊材料的溶解性，也可附著于無機材料上，增加其分散性和安全性。隨著香菇綜合利用和開發(fā)技術(shù)的發(fā)展，香菇的新產(chǎn)品越來越多樣化，其產(chǎn)品的市場潛力還將會不斷擴大，市場前景不可限量。隨著對香菇多糖的藥性機理逐漸完善，將為制成藥劑和相關(guān)功能性產(chǎn)品提供更多參考依據(jù)和理論指導(dǎo)。

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基金項目：德陽市科技計劃項目（2020SZ032）。