香菇菇活性多糖研究的进展 姓名： *** 专业： 食品科学与工程 学号：201006250*** 指导老师：刘璘

摘要 香菇多糖是从香菇的子实体或发酵菌丝体中提取的多糖分子．由于分离方法的差异，所得多糖分子的结构及构效关系亦有很大的不同。目前，研究较多的是具有分支的以8(1—3)糖苷键连接的吡喃葡聚糖，作为免疫激活剂已广泛地应用于抗肿瘤临床实践中．香菇(Lentius edodes)为担子菌纲伞形科真菌，是世界上第2大食用菌。香菇是药食两用菌类， 作为食用菌， 由于其营养丰富， 历来受到人们的喜爱； 作为药物， 由于其含有香菇多糖、 香菇嘌呤、 氨基酸等多种有效成分而倍受药物研究工作者的关注， 特别是其中香菇多糖的抗病毒、 抗肿瘤以及调节免疫功能等作用被发现以后， 其研究更深入、 更多元化。中医理论认为香菇具有多种功效。香菇多糖是香菇中最重要的一种生物活性物质，作为一种免疫促进剂，在20世纪60年代已引起人们广泛的兴趣．现代研究表明：香菇多糖具有抗病毒、抗肿瘤，调节免疫力、降血糖、抗氧化等功能。有关香菇多糖的研究，特别是结构方面的研究已引起国内外学者的高度关注，并有望成为多糖领域的研究热点。 一、 发展史

-----香菇多糖生物活性研究进展 1 香菇多糖简介及国内外研究概况多糖的来源大致分为植物来源多糖、动物来源多糖、海藻来源多糖和微生物来源多糖即细菌产生的多糖和真菌产生的多糖,这是至今研究得比较详尽的一类多糖。迄今为止,几百种天然多糖的发现,已给人类提供了丰富的生物多聚体宝库。真菌多糖作为药物研究始于50 年代,在60 年代以后成为免疫促进剂而引起人们兴趣。香菇多糖就是研究得较透彻的多糖之一, 香菇(Lentinusedodes(Berk. ) Sing) 是侧耳科( Pleurotaceae) 的担子菌,世界名贵食用兼药用菌之一,它含有多种有效药用组分,尤其是它含有抗病毒、抗肿瘤、调节免疫功能和刺激干扰素形成等功能的香菇多糖(lentinan 简称LNT) 增强人体免疫力的水溶性木质素这2 种药用生理活性物质,而引起人们广泛的重视。LNT 的药理作用是它并非直接攻击致病源,而是通过刺激免疫细胞成熟、分化和增殖,改善宿主机体 平衡,达到恢复和提高宿主细胞对淋巴因子、激素及其它生理活性因子的反应性。因此,人们常称LNT 为生物反应修饰剂( biologicalresponsemodifier ,BRM) 。 1968 年日本千原吴郎首先利用热水从香菇子实体中浸提出6 种胞外LNT,1970 年Chihard 和Sasaki 用热水浸提结合有机溶剂沉淀从香菇中提取到另外4 种多糖,80 年代以来,LNT 的研究更为深入、多元化。如Schulty 从深层发酵香菇菌丝体中提取到一种胞内多糖KS2 ,是一种相对分子质量在(6. 0～9. 5) ×10^4之间,含α链的甘露糖苷,并伴有少量肽类(由丝氨酸、苏氨酸和丙氨酸构成) 的免疫活性物质。尽管有关LNT 的成分和结构报道甚 多,但已明确结构与免疫活性关系的只有β- 葡聚糖物质。该多糖的一级结构具有β- D(1 →3) 连接的毗喃葡聚糖主链,在主链中葡萄糖的C6 位上含有支点(每5 个D - 葡萄糖有2 个支点) ,其侧链是由β- D(1 →6) 键和β- D(1 →3) 键相连的D - 葡萄糖聚合体组成,在侧链上也含有少数内部β- D (1→6) 键。现己知道:水溶性β- D 葡聚糖为线状结构,无长分枝。另一些香菇中的多糖物质由D - 葡萄糖、D - 半乳糖、D - 甘露糖、L - 阿拉伯糖、D - 木糖所组成,也有来源于深层发酵香菇菌丝体中的α- 甘露糖苷,这可能因提取方法和原料(包括香菇来源品种及部位) 的不同所致。 蛋白质、核酸和多(寡) 糖为最重要的3 种生物大分子。糖类的研究工作和蛋白质、核酸的研究工作相比,在我国还是一个薄弱环节。现在国际上多糖研究以日本、美国、德国、加拿大处于领先地位,我国多糖的研究起步较晚,经过一个相对寂静的时期以后,自80 年代各地的研究如雨后春笋般掀起。目前,国内外己从高等担子菌中筛选到200 余种有生物活性的多糖物质,我国发现有价值的真菌多糖有28 种。其中化学结构较清楚的15 种。国内外研究的主要目标是:一方面通过对LNT 药理和临床实验的研究进一步寻找活性更高,特别是对肿瘤、艾滋病更有效的多糖:另一方面进行构效关系的研究,通过对LNT 化学修饰的研究,以寻找更有效的多糖药物。这将不仅对发现新多糖起指导作用,而且对药物学、分子生物学的理论作出新贡献。 香菇多糖生物活性机制研究前沿 随着分子生物学的发展和香菇多糖研究的不断深入,科学家们已经开始在基因水平探讨香菇多糖生物活性的机制。香菇多糖在不同品系小鼠中的抗肿瘤活性有较大差异,在DBA/ 2、SWM /MS 和A/J 等小鼠中抗肿瘤活性明显, 而在Balb/ C、C57BL/ 6 和C3H/ HE 等小鼠中则不明显。研究香菇多糖对不同品系小鼠的巨噬细胞分泌细胞毒素及TNF 的影响,也发现香菇多糖的生物活性与基因型有密切关系,巨噬细胞毒素的产生受H2 基因和背景基因的影响,而TNF 的产生则只受H2 基因的影响。交联分析表明, 香菇多糖引起显著的VDH是由多基因调控的,其中优势基因Ltnr3、次要基因Ltnr4、ltnr5、ltnr6 分别定位于第6、9、15 、16 号染色体上,而DTAPP 反应则是由两个隐型基因调控的,Ltnr1、Ltnr2 分别位于第3、11 号染色体上。香菇多糖免疫调节的基因定位无疑为沟通多糖、蛋白质、核酸间的活性调节关系架起一座新桥梁。多糖生物活性与结构间的关系的研究还落后于核酸与蛋白质的研究。有关香菇多糖的成分和结构的报道甚多,但明确和免疫活性有关的只有β- 1 ,3 葡聚糖物质,该多糖的一级结构具有β- D - 1 ,3 吡喃葡聚糖主链,C6 上带有分支侧链,β- 1 ,3和β- 1 ,6结合的侧链共存是抗肿瘤活性所必不可少的。此外,二、三级结构比一级结构更具免疫活性,X衍射和粘度分析发现,香菇多糖的β三维螺旋一旦破坏,免疫活性随之消失。有关多糖受体的发现对阐明其作用机制有重要意义。多糖具有抗原性,可以推测其分子中也存在活性决定簇。对兔进行亚急性免疫可得到anti - LNT - Ab ,该抗体具有识别LNT 的特异性,不识别其他多糖如淀粉、葡聚糖等[17 ] ,以此可以方便地用ELISA 方法来检测样品中LNT[18 ] 。anti - LNT - Ab 的研究可为探测香菇多糖受体及其活性决定簇的分子结构基础提供根据。

二、 作用 1 香菇多糖免疫调节 活性香菇多糖的免疫调节活性是其生物活性的重要基础。香菇多糖是典型的T 细胞激活剂,体内外均能促进细胞毒T 淋巴细胞(CTL) 的产生,提高CTL 的杀伤活力,增强正常或免疫功能低下小鼠的迟发型超敏反应(DTH) ,提高抗体依赖性细胞毒细胞(ADDC) 活性。香菇多糖在体内首先诱导巨噬细胞产生急相蛋自诱导因子(APPIF) ,随后血清中出现血管膨胀出血诱导因子(VDHIF) 、白细胞介素1 诱导因子( IL1PF) 、IL3 (CSF) 等。这些因子再作用于淋巴细胞、肝细胞、血管内皮细胞等,导致与免疫和炎症有关的许多免疫应答的产生。香菇多糖的抗肿瘤活性能被巨噬细胞拮抗剂所阻抑,因此认为,香菇多糖是一种胸腺依赖型T 细胞导向,并有巨噬细胞参与的免疫调节剂。香菇多糖在体内能激活NK细胞,而体外不能;其激活NK细胞与促进干扰素( IFN) 的分泌有关。香菇多糖受体内给药12 小时后IFN 分泌量可达到高峰。另外,香菇多糖还能激活补体系统,促进抗体生成,使巨噬细胞溶酶体酶和IL1 分泌量增加,而抑制巨噬细胞释放PGE、PGF。PGs 是免疫系统抑制剂,这是香菇多糖提高机体免疫功能的重要原因。免疫系统是由各种免疫细胞和免疫因子互相促进或抑制组成的复杂网络系统。为研究香菇多糖免疫调节活性的触发机制,Oka 等[1 ]设想香菇多糖必须首先结合到宿主细胞上,通过体外香菇多糖与宿主细胞共培养,流式细胞仪免疫荧光检测,发现多数香菇多糖能结合到人单核细胞上,这种结合作用受antiCR3mAb抑制,能被antiCR1mAb 强烈抑制,而被antiCR1mAb+ antiCR3mAb 完全抑制。体内注射香菇多糖3～4小时,外周血中结合香菇多糖的单核细胞数明显上升,5 小时后又降到低水平。这一过程中未发现结合香菇多糖的中性粒细胞和淋巴细胞。因此认为香菇多糖结合到人单核细胞上可能是其影响免疫系统的首要因素。 2 香菇多糖抗感染作用 据报道香菇多糖可用于治疗结核杆菌感染,能使耐药性结核病人痰菌转阴,病人外周血嗜中性粒细胞吞噬活性增加。香菇多糖还能延长李司忒氏菌感染小鼠的生存时间,这与其提高巨噬细胞功能有关。香菇多糖对泡状口炎病毒感染引起的小鼠脑炎有显著的治疗和预防作用,治疗组100 %存活而对照组全部死亡。香菇多糖对Abelson 病毒、A2(H2N2) 病毒、12 型腺病毒及流感病毒感染均有抑制作用,是治疗各种肝炎特别是慢性迁移型肝炎的良好药物。香菇多糖抗病毒作用与其诱生IFN 和提高NK细胞活性有关。香菇多糖抗感染的机制与多糖本身的特性有关。病原体表面的糖蛋白识别正常细胞表面的糖分子并发生粘附作用,是引起感染的必要前提。体液中游离的糖分子可以与病毒结合起到屏蔽作用,因此糖分子的干扰也是其抗感染的机制之一。HIV 是日前最难对付的病毒之一。硫酸化香菇多糖具有显著抗HIV 作用,体外10mg/ L 就完全抑制HIV 抗原的表达,干扰HIV 对MT4 细胞的侵染,抑制合胞体形成;临床使用能协同叠氮胸苷(AZT) 更好地抑制HIV 抗原的表达。 3 香菇多糖的抗肿瘤作用 香菇多糖能有效预防化学性或病毒性肿瘤的发生, 对小鼠S180 实体瘤的抑制率可达70 %～100 % ,其中90 %小鼠的肿瘤完全消退; 还能抑制化学致癌剂3 甲葱酮的致癌作用,防止小鼠肠溃疡恶化导致的结肠癌的发生。香菇多糖是通过CTL 、MΦ、NK、ADDC、LAK 等细胞发挥抗肿瘤作用的。这与免疫监视学说观点一致,后者认为,机体免疫系统可以通过细胞免疫机制杀灭肿瘤,CTL 、MΦ、NK、ADDC、LAK等细胞组成防治肿瘤的强大细胞免疫体系。香菇多糖在治疗胃癌、结肠癌、肺癌等方面具有良好疗效。作为免疫辅助药物,香菇多糖主要用来抑制肿瘤的发生、发展与转移,提高肿瘤对化疗药物的敏感性,改善