食(药)用真菌多糖的研究

http://www.microimage.com.cnAndy(2010-11-16 16:32:56)

  摘要:药用真菌和食用真菌多糖具有重要的经济和医药价值。本文探讨了食(药)用真菌多糖的化学特性、结构与功能的关系及其开发利用前景。

  关键词:真菌多糖;抗肿瘤作用;免疫作用

  1.前言 100多年前,德国著名科学家E.Fischer就开始了糖类研究,人们逐渐发现了糖具有许多方面的生物活性,且多无毒,是比较理想的药物,真菌多糖是从真菌子实体、菌丝体、发酵液中分离出的一类可以控制细胞分裂分化、调节细胞生长和衰老的活性多糖,真菌多糖是一类重要的保健食品功能因子,如昆布多糖和肝素有抗凝血作用,硫酸软骨素可防止血管硬化,香菇多糖、银耳多糖、刺五加多糖、黄芪多糖、灵芝多糖、茯苓多糖、枸杞多糖、蜜环菌多糖等具有免疫功能和抗癌作用等[1]。

  2.真菌多糖的结构与生理活性的关系

  2.1真菌多糖的化学特性: 真菌多糖的一般理化性质研究认为多糖是分子量大、水溶性较差、性粘、有的有一定味道的多聚糖类物质,其分子结构是由三股单糖链构成的一种无序形的螺旋状构形物,螺旋层之间主要以氢键固定,高级结构是通过次级键来维持的。研究表明:一般来说,不同种类的多糖其生理活性有别。

  真菌多糖的生理活性与其三维空间的立体构型有密切关系正是由于多糖的构成组分、构成方式及空间构象的不同,导致了其生理活性不同,使其分子的立体构型改变,则其活性丧失:影响因素有:分支度和分子大小对生物活性的影响;如裂殖菌多糖粘度太大,无法临床使用,但通过部分解释,使分子量降低,粘度减小,其基本结构与活性功能不变,可供临床使用[2]。

  2.2 主链连接方式对生物活性的影响:真菌多糖的活性与单糖间的甙键结合形式也有关,单糖的β(1→3)(1→4)或β(1→4)(1→6)糖苷键连接有功能活性,而完全以β(1→4)糖苷键连接则没有活性。

  2.3 侧链基团的性质对生物活性的影响:茯苓多糖的化学结构虽然与香菇多糖相似,但茯苓多糖无抗肿瘤活性,但羧甲基化为羧甲基茯苓多糖,就表现出生物活性。

  同时研究表明具有抗肿瘤活性的多糖大多是由B(1--3)键连接的D-葡聚糖。在多糖骨架链上占优势的交替(1--3)键连接的B-D-葡聚糖往往具有较明显的抗肿瘤活性,若骨架结构主要由(1→6)键或其他键连接,则抗肿瘤活性就很低。通过对具有抗肿瘤活性的B-葡聚糖进行X-衍射分析表明,它们绝大多数具有三股螺旋构象,由氢键把由B(1--3)键连接的D—葡萄糖残基连接起来。经核磁共振谱分析推断,连接在B(1--3)-D-葡聚糖骨架上的多经基基团,对抗肿瘤活性起重要作用。

  3.真菌多糖的功能

  多糖作用机理:多糖主要是通过激活免疫细胞,如激活T细胞、B细胞、活化补体巨噬细胞、自然杀伤细胞、细胞毒T细胞等,促进细胞因子生成等途径对免疫系统发挥多方面的调节作用[3]。

  3.1 抗肿瘤

  真菌多糖,都具有强的抑瘤活性。生成诱生肿瘤坏死因子(TNF)目前除香菇多糖外,经过卫生部门批准的作为抗肿免疫治疗药物的还有云芝多糖、裂褶菌多糖、猪苓多糖等。

  3.2 血糖、降血压、血脂、抗血栓作用

  银耳和银耳孢子多糖对四氧嘧啶致糖尿病小鼠有明显的预防作用,在注射四氧嘧啶前lh喂以多糖300mg/kg,可观察到小鼠血糖的升高幅度明显降低。其作用机理可能是多糖减弱了四氧嘧啶对B-胰岛细胞的损伤。银耳或抱子多糖对正常的或四氧嘧啶诱发的高血糖也有明显的抑制作用,促使葡萄糖耐量恢复正常,减少糖尿病小鼠的饮水量。银耳和银耳抱子多糖可明显降低高脂大鼠的血清胆固醇水平,作用肯定。两种多糖通过灌胃提供给家兔,可明显延长其特异性血栓及纤维蛋白血栓的形成时间,缩短血栓长度,减轻血栓干湿重,降低血小板粘附率和血液粘度,降低血浆纤维蛋白原含量并增强纤溶酶活性,表明它们具有明显的抗血栓作用[4]。

  3.3 抗衰老

  多糖能明显降低小鼠心肌组织的脂褐质含量,增加小鼠脑和肝脏组织中的SOD 酶(超氧化物歧化酶)活力。有试验表明,银耳多糖可明显延长果蝇的平均寿命。

  3.4 健胃保肝

  口服或腹腔注射银耳多糖能明显抵抗由于四氯化碳引起的谷丙转氨酶的升高,缓解四氯化碳所引起的肝细胞损伤,银耳多糖还能促进肝脏合成蛋白质的功效。通过对小鼠肝细胞超微结构的观察表明,银耳多糖使得肝细胞内粗面内网质、糖原明显增加,而基质却相应降低,这表明肝细胞合成蛋白质功能活跃,糖原增多表明能量的供给与储存增加。银耳孢子多糖还可治疗慢性活动性肝炎和慢性迁移性肝炎,使HBsAg转阴并改善症状[5]。

  3.5 具有抗病毒作用

  香菇多糖具有抗病毒作用:抑制了流感病毒的体内复制及可能与体内激活巨噬细胞功能有关。硫酸化的香菇多糖抗病毒作用显著;硫酸化香菇多糖可抑制艾滋病毒和人类T细胞白血病病毒I型。香菇菌丝培养物中提取物对流感病毒A2感染小鼠有保护作用。

  3.6促进蛋白质与核酸的合成

  银耳和银耳抱子多糖能促进人体血清蛋白质和淋巴细胞RNA的生物合成,但对淋巴细胞DNA生物合成的影响不明显。此外,200mg/k8×5d(灌胃或皮下注射)的银耳 多糖能促进正常小鼠和部分切除肝脏的小鼠的肝蛋白质合成。在正常小鼠身上主要表现 为血清蛋白质合成增加,而在部分切除肝脏的小鼠身上对肝脏结构蛋白合成的促进作用 大于对血清蛋白质合成的促进作用。银耳多糖还促进肝RNA合成但不影响DNA合成,对正常或肝损伤小鼠的肝糖原含量也无影响[6]。

  3.7抵抗放射性的破坏并增加白细胞含量

  食用菌多糖对放射性引起的小鼠放射性损伤有一定的保护作用,存活率比对照组高78%,原因可能是多糖促进射线损伤造血细胞的修复,加速造血功能的恢复。因此可作为肿瘤患者临床放化疗的辅助治疗物质[7]。

  3.8抗溃疡与抗炎症作用

  研究表明多糖对大鼠应激型溃疡有明显的抑制作用,可减少大鼠醋酸型溃疡 面积,但对胃酸分泌及胃蛋白酶活性影响不明显。此外,银耳多糖对急性渗出水肿型炎症也有一定的抵抗作用,抗炎症与抗溃疡两者之间可能有一定的相互关系[8]。

  3.9增强骨髓的造血功能

  银耳多糖能兴奋骨髓的造血功能,可抵抗致死剂量的放射线或注射环磷酰胺所致的骨髓抑制。实验表明,接受多糖的放射组其骨髓有核细胞较对照组多186%,而化疗组的骨髓有核细胞较对照组多77.1%。此外,银耳多糖对心血管系统也有一定的作用,可治疗慢性肺源性心脏病[9]。

  真菌多糖除药用功能外,也是一种重要的功能性食品基料,将其添加到食品或饮料中,可以通过提高机体的免疫力而达到抵抗疾病的目的,如茯苓多糖可广泛应用于凝胶食品、焙烤食品、饮料、乳品、果冻、糖果、冷冻食品、速溶类食品、饼干等中作食品添加剂。

  4.多糖的开发应用前景及发展趋势

  目前全球至少有15种多糖分别用作抗肿瘤药物正在进行临床试验。近年来又发现多糖的糖链在分子生物学中具有决定性作用。多糖在食品工业、发酵工业及石油工业上也有着广泛的应用。因此,在开展多糖资源的开发、多糖结构的分析、多糖药理作用等的研究方面,人们做了大量的工作。目前,多糖的研究以日本、美国、德国、俄罗斯等国处于领先地位,我国的科学家们也做了不少工作。当前,国内外正致力于活性多糖的作用机理和构效关系的研究。随着人们对环境保护意识的增强,回归自然已经成为人们日常生活中的一种追求。亚健康状态概念的提出,国家对医疗制度改革政策的出台以及生活水平的提高,促进了人们在观念上的转变,即由过去以治病为主的观念逐渐向防病为主的观念转变,这为天然多糖的开发应用提供了广阔的前景[10,11,12]。

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