王宏雨 林 勇 林衍銓 廖劍華 曾 輝 張 迪
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繡球菌多糖研究進展綜述
王宏雨 林 勇 林衍銓 廖劍華 曾 輝 張 迪*
(福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院食用菌研究所,福建福州 350014)
繡球菌鮮美可口、營養(yǎng)豐富,是一種珍貴的食藥用菌。多糖是繡球菌主要生物活性成分,含量高,尤其富含具有廣泛的生物學(xué)活性的β-(1→3)-葡聚糖。繡球菌多糖具有抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)、促進造血功能、促進傷口愈合、抗氧化、抗菌等多種生物學(xué)功效,具有廣闊的應(yīng)用前景。隨著繡球菌工廠化栽培的實現(xiàn),其獨特的保健功能將成為研究開發(fā)的重點與熱點。
繡球菌;多糖;β-葡聚糖;抗腫瘤;免疫調(diào)節(jié)
繡球菌[(Wulf.) Fr.],屬擔子菌亞門、異隔擔子菌綱、無(非)褶菌目、繡球菌科()、繡球菌屬(Sparassis Fr.)[1]。繡球菌子實體潔白細嫩,鮮美可口,營養(yǎng)豐富,是一種極其珍貴的食藥用真菌。20世紀90年代在日本首次獲得栽培成功,并進行商業(yè)性生產(chǎn)。韓國是第二個成功實現(xiàn)繡球菌人工栽培的國家。福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院食用菌研究所林衍銓研究員研究團隊經(jīng)過多年的馴化栽培研究,于2010年解決了繡球菌工廠化栽培的技術(shù)瓶頸,使我國首次實現(xiàn)了繡球菌的工廠化栽培。
繡球菌營養(yǎng)十分豐富,并且具有抗腫瘤、抗氧化、免疫調(diào)節(jié)等多種生物活性。其主要的活性物質(zhì)為繡球菌多糖,尤以繡球菌β-葡聚糖(簡稱SCG)含量最高。天然的β-葡聚糖主要有2種存在形式:一種是β-(1→3)-葡聚糖,另一種是β-(1→6)-葡聚糖。其中,β-(1→3)-葡聚糖具有廣泛的生物學(xué)活性,存在的結(jié)構(gòu)形式為β-(1→3)糖苷鍵連接的線性主鏈并帶有β-(1→6)糖苷鍵連接的分枝結(jié)構(gòu)[2]。目前,對β-(1→3)-葡聚糖生物活性研究和應(yīng)用較多,包括免疫藥理學(xué)活性、造血功能等,廣泛應(yīng)用于化妝品、保健品等領(lǐng)域。
繡球菌中β-葡聚糖的含量很高,據(jù)日本東京食品研究實驗室的檢測結(jié)果,可高達干重的43.6%[3];Kim等實驗測得繡球菌水提物中β-葡聚糖含量為39.3%[4];廉添添等測定繡球菌柄部和瓣片部分中β-葡聚糖含量均達40%以上[5]。因此,富含β-(1→3)-葡聚糖的繡球菌子實體作為抗癌、免疫治療方法的新型天然材料,具有廣闊的應(yīng)用前景。
對繡球菌多糖的提取純化研究我國目前基本處于起步階段,對多糖的純化及結(jié)構(gòu)研究較少。李穎等采用熱水浸提法從繡球菌中提取多糖,并采用三氯乙酸法進行純化,提取的粗多糖含量為47.6%,得率為15.26%[6]。禹國龍等采用微堿法提取繡球菌多糖,得到最佳提取工藝為:提取溫度60 ℃,提取時間2 h,提取液pH 9,料液比1︰30,提取率為1.7%[7]。楚杰等比較了熱水浸提、超聲、剪切、高壓等單一或復(fù)合的繡球菌多糖提取方法,得到提取最佳方法為剪切高壓法,提取工藝為高速剪切乳化機10 000 r/min剪切10 min,高壓30 min,提取率達到5.106%[8]??核炔捎盟岽汲练ㄌ崛±C球菌多糖,得到水溶性多糖含量為28.5%,得率為3.0%[9]。崔麗霞等優(yōu)化了繡球菌多糖提取工藝,得到最佳工藝條件:液料比38.8 mL/g,浸提溫度100 ℃,浸提時間3 h,提取得率為9.90%[10]。林勇等研究樹脂在繡球菌多糖脫色中的應(yīng)用,結(jié)果表明,D101、AB-8、HZ-816、HZ-818、HZ-16、X-5、HZ-830、D152、HD-2、732、D303、D315、717等樹脂中,D303和HZ-830兩種型號的離子交換樹脂脫色效果較好、多糖保留率高[11]。王宏雨等利用響應(yīng)面法優(yōu)化弱酸性離子樹脂HZ-830對繡球菌多糖進行脫色,得到最佳的優(yōu)化工藝為:脫色溫度(A)=41 ℃,pH(B)=8,脫色時間(C)=3.5 h,平均脫色率為87.73%[12]。
3.1 抗腫瘤活性
繡球菌多糖具有良好的抗腫瘤活性。Hasegawa A.等研究表明,荷肉瘤S-180小鼠喂食繡球菌粉5周后其肉瘤明顯比對照組小,且存活時間延長[13]。Ohno N.等研究結(jié)果表明,繡球菌多糖組分對荷肉瘤S-180小鼠有抗腫瘤活性[14]。Yamamoto K.等研究結(jié)果表明,小鼠口服繡球菌多糖可以抑制血管生成和轉(zhuǎn)移[15]。Petrova Roumyana D.等發(fā)現(xiàn)繡球菌具有抑制乳腺癌細胞的活性[16]。Ohno N.等對患有肺癌、胃癌、結(jié)腸癌、乳腺癌等的14例癌癥患者進行口服繡球菌粉臨床試驗,經(jīng)過一個療程的淋巴細胞轉(zhuǎn)移免疫治療后,其中9例病人體能狀態(tài)得到改善[17]。Harada T.等研究SCG對由環(huán)磷酰胺誘導(dǎo)的白血病小鼠造血功能的影響,結(jié)果表明,環(huán)磷酰胺誘導(dǎo)的白血病小鼠腹腔注射SCG后,小鼠腹腔、肝臟及骨髓中白細胞、單核細胞、粒細胞、NK細胞、γδT、IL-6細胞數(shù)量增加,而CD4+、CD8+細胞數(shù)量降低[18]。趙慧慧等研究表明,繡球菌多糖能夠顯著抑制人白血病細胞K562、THP-1的生長并可以誘導(dǎo)其凋亡[19];Nameda S.等研究表明繡球菌中具有抗腫瘤活性的物質(zhì)主要為β-葡聚糖(SCG),其能夠刺激細胞因子產(chǎn)生,從而起到抗腫瘤的作用[20]。
3.2 免疫調(diào)節(jié)活性
Kim H.S.等研究表明,繡球菌β-葡聚糖具有誘導(dǎo)樹突細胞成熟的作用[21]。Harada T.等研究表明,繡球菌β-葡聚糖增加DBA/2小鼠脾臟巨噬細胞和粒細胞的數(shù)量[22]。Hasegawa A.等研究表明,喂食繡球菌5周后,荷肉瘤S-180小鼠NK細胞的數(shù)量未增加,但是細胞毒性明顯增強,且可以激活Th1細胞,抑制Th2細胞活性,并且可以促使Th1/Th2的平衡趨向由Th1起主導(dǎo)作用的免疫方向偏移[13]。Ohno N.等研究結(jié)果表明,繡球菌多糖能夠促進血細胞中細胞因子的合成,并且呈SCG劑量效應(yīng)關(guān)系,SCG可以促進釋放補體片段C5a,并且補體C5a的釋放也呈SCG劑量效應(yīng)關(guān)系,表明SCG具有激活白細胞和相關(guān)免疫系統(tǒng)的作用[17]。Ohno N.等利用冷NaOH提取繡球菌多糖,得到β-葡聚糖片段(CA1),研究結(jié)果:CA1可以顯著增加環(huán)磷酰胺誘導(dǎo)白血病小鼠的白細胞數(shù)量,調(diào)節(jié)模型小鼠粒細胞、T細胞、B細胞,以及NK細胞的數(shù)量[23]。
3.3 促進傷口愈合
Kwon A.H.等對由鏈脲佐菌素誘導(dǎo)的糖尿病小鼠建立皮膚損傷模型,小鼠口服繡球菌粉末,結(jié)果表明繡球菌對傷口愈合有促進作用。這可能與繡球菌促進巨噬細胞和成纖維細胞生成和β-葡聚糖促進Ⅰ型膠原的合成有關(guān)[24]。
3.4 其他生物活性
根據(jù)李穎等研究結(jié)果:繡球菌多糖對果蠅的壽命有延長作用,其抗衰老效果對雄性好于雌性[6]。亢爽等研究表明繡球菌多糖對大腸桿菌、釀酒酵母、根霉菌、黑曲霉均具有抑菌效果[9]。崔麗霞等研究表明繡球菌呈現(xiàn)出較好的抗氧化活性,抗氧化能力與多糖質(zhì)量濃度呈線性正相關(guān)[10]。
從相關(guān)研究結(jié)果看,繡球菌多糖具有良好的抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)和促進傷口愈合功能,還具有促進造血功能和抗菌、抗氧化等多種生物學(xué)活性,在保健品、藥品方面有廣闊的應(yīng)用前景[25~27]。由于繡球菌栽培起步晚,我國少有繡球菌生物學(xué)活性、藥用功效等方面的研究。而今隨著繡球菌工廠化栽培的逐漸普及,繡球菌子實體多糖純化、生物學(xué)活性、藥用功效等方面均亟待深入研究,以為其應(yīng)用加工提供理論基礎(chǔ)。
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The research progress ofpolysaccharides
Wang Hongyu Lin Yong Lin Yanquan Liao Jianhua Zeng Hui Zhang Di*
(Institute of Edible & Medicinal Fugi,F(xiàn)ujian Academy of Agicultural Sciences,F(xiàn)uzhou, Fujian 350014,China)
is a nutrient-rich and medicinal mushroom, which exhibits various biological activities including antitumor effect, enhancement of the hematopoietic response, immunomodulating activity. These medicinal compounds belong mainly to polysaccharides, especially β-D-glucan. Nowadaysis distinguished as important natural resources of immunomodulating and antitumor agents, and applying such pharmacological agents especially with the natural original is vital.
; polysaccharide; β-glucan; antitumor; immunoregulate
S646
A
2095-0934(2016)05-281-04
福建省屬公益類科研院所專項(2014R1020-5);福建省屬公益類科研院所專項(2014R1020-2);福建省屬公益類科研院所專項(2015R1020-7)
王宏雨(1984—),女,碩士,助理研究員,主要從事食用菌提取加工技術(shù)研究。E-mail:wanghongyu0928@126.com
張迪(1983—),男,碩士,助理研究員,主要從事食用菌天然產(chǎn)物研究,E-mail:photohost@126.com