陳悅柏

(廣西大學(xué) 行健文理學(xué)院，南寧 530005)

香菇(Lentinusedodes)，俗名為香蕈、冬菇、花菇和香菌，屬于擔(dān)子菌綱(Basidiomycota)、多孔菌目(Polyporales)、多孔菌科，是世界上產(chǎn)量第二大的食用菌，僅次于雙孢蘑菇(Agaricusbisporus)[1-2]。香菇具有豐富的營養(yǎng)成分，包括蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素、多糖及多種礦物質(zhì)，而多糖作為香菇最重要的活性成分之一，具有多種藥理作用，如降血糖、抗氧化、抗腫瘤和增強(qiáng)人體免疫力，將作為功能性食品被開發(fā)與利用[3-5]。

近年來，有關(guān)香菇多糖的研究越來越多，人們逐漸認(rèn)識(shí)到香菇多糖的重要性，加之多糖有較為明顯的藥理活性且無明顯的毒副作用，香菇多糖在醫(yī)藥與保健領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景[4-6]。本文對(duì)香菇多糖的提取工藝進(jìn)行了優(yōu)化，同時(shí)對(duì)香菇多糖的抗腫瘤、降血糖、抗氧化、安全性與免疫活性進(jìn)行了多方面的總結(jié)[7]，旨在為香菇多糖的發(fā)展提供一定的理論基礎(chǔ)。

香菇多糖的提取工藝在我國已經(jīng)發(fā)展了20多年，常見的香菇多糖提取工藝有超聲輔助提取、熱水浸提法、微波輔助提取和酶提取法[8-10]。不同的技術(shù)工藝要求不同，同時(shí)多糖的生成率也不同。本文通過對(duì)比4種香菇多糖的提取工藝，得出結(jié)論：4種技術(shù)工藝得到的香菇多糖單體的組成成分基本一致；微波輔助法粗多糖的提取率最高；熱水浸提法提取的多糖最少；微波輔助法提取的多糖具有較強(qiáng)的清除羥基自由基能力。綜合多糖的得率和多糖的抗氧化能力，將微波輔助法作為目前獲取香菇多糖的最優(yōu)方法。

1 香菇多糖的抗腫瘤、降血糖、抗氧化作用研究進(jìn)展

香菇多糖是β-(1-3)-D-葡聚糖，具有抗腫瘤及低毒性等多種特點(diǎn)，1980年就已經(jīng)被日本批準(zhǔn)作為抗癌藥物使用，臨床上作為抗癌輔助劑可增強(qiáng)機(jī)體的免疫能力[11-13]。由于香菇多糖作用于癌細(xì)胞的機(jī)理尚不清楚，這在一定程度上限制了香菇多糖在臨床上的深入運(yùn)用[14-15]。香菇多糖研究的早期，研究者們認(rèn)為香菇多糖不能直接作用于腫瘤細(xì)胞，而是通過刺激人體機(jī)能的免疫系統(tǒng)從而間接發(fā)揮抗腫瘤的作用。然而，近期的研究結(jié)果表明，香菇多糖能夠直接抑制人體腫瘤細(xì)胞增殖如人類肝癌細(xì)胞、乳腺癌細(xì)胞的增殖，但需要對(duì)其機(jī)理做進(jìn)一步研究。清楚香菇多糖直接作用于腫瘤細(xì)胞的機(jī)理，是以后香菇多糖能廣泛運(yùn)用的前提之一[16-17]。

據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì)，全球患有糖尿病的人口已經(jīng)超過1億，防治工作十分嚴(yán)峻，治療糖尿病的藥物開發(fā)也是任重道遠(yuǎn)。糖尿病的具體致病機(jī)理目前尚不清楚，但社會(huì)公認(rèn)糖尿病與人類遺傳、生存環(huán)境、病毒感染、肥胖、食物、機(jī)體代謝失衡和內(nèi)分泌失調(diào)等多種因素有關(guān)。香菇多糖在降低血糖方面的研究在中國多有報(bào)道，這些研究結(jié)果表明香菇多糖有顯著的降低血糖、增加肝糖原的作用，通過代謝調(diào)節(jié)，引導(dǎo)肝糖原的合成，抑制糖原的分解[18]。

香菇多糖作為免疫促進(jìn)劑被廣泛地關(guān)注，在機(jī)體免疫調(diào)節(jié)方面有明顯的效果，所以香菇多糖也被視為臨床上的生物反應(yīng)修飾劑。有研究表明，口服香菇多糖能夠增強(qiáng)人體的NK細(xì)胞(自然殺傷細(xì)胞，是機(jī)體的重要免疫細(xì)胞，在抗病毒和抗腫瘤方面發(fā)揮著不可忽視的作用)、CTL細(xì)胞(專門分泌各種細(xì)胞因子，參與機(jī)體的免疫作用)和LAK細(xì)胞(淋巴因子激活的殺傷細(xì)胞)的生物活性，從而抑制腫瘤細(xì)胞的增長[19]。

一直以來，研究者們一直在努力地尋找提高人體免疫能力的藥物，食用菌多糖是天然且無毒害的物質(zhì)，是免疫調(diào)節(jié)作用的理想選擇。香菇是全世界產(chǎn)量第二高的食用菌，對(duì)其多糖的免疫調(diào)節(jié)研究較早，在機(jī)體免疫調(diào)節(jié)和藥物開發(fā)方面有著很大的潛力。

2 材料與方法

2.1 材料與試劑

香菇：從市場上購買人工栽培的香菇；纖維素酶、D-葡萄糖、果糖、D-甘露糖、D-半乳糖、D-木糖、D-氨基葡萄糖、D-巖藻糖、D-葡萄糖醛酸和D-半乳糖醛酸。

2.2 儀器與設(shè)備

分光光度計(jì)；離心機(jī)；恒溫水浴鍋；超聲波破碎儀；微波爐；電子天平；烘箱；粉碎機(jī)；離心機(jī)。

2.3 實(shí)驗(yàn)方法

2.3.1 香菇預(yù)處理及多糖提取方法

將新鮮的香菇子實(shí)體放置于烘箱中，在65 ℃烘干；烘干后使用80目的篩子去除大顆粒物質(zhì)，按照質(zhì)量比1∶30加入95%的乙醇進(jìn)行浸泡，浸泡24 h后，離心(2000 r/min，30 min)，沉淀物為香菇粉，烘干備用。4種香菇多糖的提取方法見表1。

表1 香菇多糖提取方法Table 1 The extraction methods of Lentinus edodes

2.3.2 香菇多糖和羥基自由基清除率的測定方法

本實(shí)驗(yàn)采用苯酚-硫酸法測定香菇多糖溶液中總糖的含量；香菇多糖的獲得率=溶液中香菇多糖含量/所用香菇粉末質(zhì)量；羥基自由基清除按照Huo的方法進(jìn)行測定[26]，羥基自由基清除率=(樣品吸光值-加入多糖的樣品吸光值)/樣品吸光值。

3 結(jié)果與分析

3.1 4種方法獲得香菇多糖和糖總量的比較

4種方法提取的多糖及總糖含量見表2。

表2 4種提取工藝提取香菇多糖含量的比較Table 2 Comparison of content of polysaccharides from Lentinus edodes by four extraction methods

由表2可知，微波提取法提取的多糖量最高，為40.15%；超聲波提取法獲得的還原糖量最多，為2.22%；酶輔助提取法獲得的香菇多糖中雜質(zhì)量最多。

3.2 香菇多糖成分分析

香菇多糖的組成成分決定了其生物活性的強(qiáng)弱，采用HPAEC-PAD色譜圖進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)酶輔助提取法得到的粗多糖所含單糖成分最多，有7種不同的單糖，分別是葡萄糖、半乳糖、木糖、甘露糖、葡萄糖醛酸、氨基葡萄糖和巖藻糖；熱水浸提法、超聲波提取法和微波輔助提取法僅得到6種單糖組成成分；熱水浸提法和微波輔助提取法不含氨基葡萄糖，超聲波提取法不含木糖，原因可能是在使用酶輔助提取的過程中，纖維素酶破壞了細(xì)胞壁組織，加速了細(xì)胞內(nèi)多糖的溶出。

3.3 香菇多糖氧化活性分析

自由基非常不穩(wěn)定，會(huì)從附近的細(xì)胞內(nèi)奪取電子，極易破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)。例如，羥基自由基極易導(dǎo)致賴氨酸的損傷，從而引發(fā)人類疾病。多糖的抗氧化能力通常使用羥基自由基的清除能力來評(píng)估。

由圖1可知，隨著多糖濃度的增加，自由基的清除能力也逐漸提高；4種提取方法中微波輔助提取法得到的多糖清除自由基的能力最強(qiáng)；除此之外，羥基自由基的清除率與香菇多糖的濃度呈現(xiàn)正相關(guān)。

圖1 4種香菇多糖提取工藝與羥基自由基清除率之間的關(guān)系Fig.1 The relationship between four kinds of extraction processes for polysaccharides from Lentinus edodes and hydroxyl free radical scavenging rate

4 結(jié)論

通過對(duì)4種提取香菇多糖的方法進(jìn)行比較，將多糖含量、單糖組分及其結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行對(duì)比，得出酶提取法、微波提取法、超聲輔助提取法與熱水浸提法相比，發(fā)現(xiàn)前3種提取法獲得的多糖比例、羥基自由基清除率均高于熱水浸提法。對(duì)4種方法提取的多糖成分進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)4種方法獲得的單糖成分大致相同。微波輔助提取法獲得的香菇多糖率最高，也具有較高的抗氧化能力，所以在本研究中，得出微波提取法作為4種提取香菇多糖的最優(yōu)提取工藝。

5 展望

香菇不僅是我國民間增鮮常用的食品調(diào)味劑，也是一種天然的藥物原料，具有豐富的生物活性功能，如降血糖、抗氧化、抗腫瘤和增強(qiáng)機(jī)體免疫功能，相比于其他化學(xué)成分的藥物，香菇的副作用更小，具有廣闊的應(yīng)用前景。

我國是食用菌生產(chǎn)與消費(fèi)大國，香菇產(chǎn)量居世界前列，這對(duì)我國研發(fā)香菇多糖產(chǎn)品提供了良好的基礎(chǔ)條件。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明，香菇多糖是香菇藥理作用的主要功能性成分，并已成為保健品中一種重要的功能性添加物。隨著市場競爭力的增加，不得不要求商品走產(chǎn)品差異化和多元化的道路，越來越多的人們參與到香菇多糖的研發(fā)中。目前香菇多糖的開發(fā)與研究在快速地發(fā)展，特別是在香菇多糖的提取、純化、生物學(xué)功能和臨床運(yùn)用方面有較大的發(fā)展，這為我國香菇多糖的開發(fā)與應(yīng)用提供了基礎(chǔ)的理論研究[27]。