高等真菌多糖与生物活性研究

高等真菌多糖与生物活性研究 姓名:王峥嵘 学号:,00814072 专业:生物科学类 摘要:真菌多糖具有抗病毒、抗凝血、降血脂、抗肿瘤、免疫调节、延缓 衰老等多种生物活性，已被开发成多种药物和功能性食品添加剂。本文综述了真 菌多糖的种类和生理功能，并对真菌多糖的应用与开发前景作了概述。 Abstract: Fungal polysaccharides with anti-virus, anti-coagulation, hypolipidemic and anti-tumor immune regulation retard aging, and other biological activity, is now being developed into many kinds of medicines and functional food additives.This article reviews the types of fungal polysaccharides and physiological functions, and fungal polysaccharides prospects for the development and application are outlined. 关键词: 真菌多糖;生理功能;应用 多年前的东汉末期，世界上第一部药物专著《神农本草经》中就记载了灵 芝、茯苓、猪苓等真菌药物的药效;明代著名医学家李时珍在《本草纲目》中记载了20多种真菌的药效。现代研究表明，对肉瘤和艾氏癌抑制率达 60%,100%的已知真菌有近300种，大多数真菌活性成分主要在真菌多糖。 真菌多糖是从真菌子实体、菌丝体及其发酵液中分离出的代谢产物, 是一类由10个以上的单糖以糖苷键连接而的天然高分子多聚物。真菌多糖能够控制细胞分裂分化，调节细生长衰老，具有很强烈的抗肿瘤，抗病毒，抗炎，抗突变，抗凝血，抗衰老，抗溃疡，抗辐照，健胃护肝，降血脂，降血糖，抗血栓，提高免疫力等多种生物活性，被开发成多种药物和功能性食品添加剂。 1 真菌多糖种类 1.1香菇多糖 香菇多糖是用热水从香菇子实体中提取的胞外多糖，具有强烈的抗癌活性，它是作为调节机体免疫反应的T细胞促进剂及通过刺激抗体的产生提高机体的免疫功能，从而达到抵抗肿瘤的作用的。Koh 等证实真菌多糖如香菇多糖的结构决定了香菇多糖是否具有活性。关于香菇多糖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。香菇多糖具有降血脂、免疫调节、抗肿瘤、抗血小板聚集护肝解毒、抗突变和抗艾滋病的作用。临床上已应用香菇多糖治疗慢性病毒性肝炎和作为原发性肝癌等恶性肿瘤的辅助治疗药物，可以缓解症状，提高病人低下的免疫功能，纠正微量元素的代谢失调等。 1.2黑木耳多糖 黑木耳多糖是从黑木耳子实体中提取分离的一种酸性黏多糖，单糖组成为L-岩藻糖、L-阿拉伯糖、D-木糖、D-甘露糖、D-葡萄糖和葡萄糖醛酸。总糖含量为 81.5%，葡萄糖醛酸含量为19.9%。黑木耳多糖具有促进机体免疫功能的作用，对细胞组织的损伤有保护作用，具有降血糖、降血脂、抑制血小板聚集、抗血栓形成、提高机体免疫功能、抗衰老、抗溃疡和抗放射作用。 1.3猴头菌多糖 由猴头菇子实体中提取的猴头菇多糖，具有抗肿瘤、增强机体免疫力、抗溃疡、护肝解毒、降血糖活性。猴头菌多糖二、三级结构比一级结构更具免疫活性，Hitoshi等采用x衍射和黏度发现，猴头多糖的三维螺旋结构一旦被破坏，免疫活性随之消失，这猴头多糖的活性与其三维结构有密切关系。 1.4银耳多糖 从银耳中分离的含蛋白多糖，Mizuno等证实其单糖组成为甘露糖葡萄糖醛酸、木糖及少量岩藻糖和葡萄糖， 银耳多糖总糖含量为75.7%， 含葡萄糖醛酸 14.7%。银耳多糖能诱生干扰素，具有增强机体免疫力、抗放射线、升高白血球、降血脂、降血糖、抗衰老、抗肝炎、抗突变、抗感染、抗红细胞凝集和抗溃疡等活性，能提高人体抗缺氧的能力，还影响血清蛋白和淋巴细胞核酸的生物合成。从银耳基粉中提取的多糖能明显促进肝脏的蛋白质及核酸合成以及促进骨髓造血功能。 1.5灵芝多糖 从灵芝中分离的杂多糖，由于分离方法的差异，所得多糖的化学结构与药理作用均有不同。灵芝含氮多糖(GPSN)含赖氨酸等13 种氨基酸，单糖组成为木 糖、葡萄糖、半乳糖及半乳糖醛酸。从灵芝子实体中分离的灵芝粗多糖D，具有免疫促进作用，提高机体对恶劣环境的抵抗力，提高机体的缺氧耐受性，有助于组织获得较多的氧，还有镇静、强心等作用。罗少洪和杨红证明灵芝多糖有刺激胰岛素分泌的作用，有降血糖功效，还有降血脂、抗炎及改善学习记忆功能等作 用。灵芝多糖使机体代谢产生的氧自由基减少积累量，从而抑制了脂质过氧化功能，起到了抗衰老作用。 1.6冬虫夏草多糖 由冬虫夏草菌在液体培养条件下产生的胞外多糖,主要含有葡萄糖、甘露糖、半乳糖和阿拉伯糖。日本学者宫琦的研究表明，虫草多糖能提高机体的免疫功能，对T淋巴细胞、B淋巴细胞具有促进增强作用，促进细胞免疫而抑制体液免疫，是一种新型免疫促进剂。虫草多糖能选择性地增加腺脏营养与血流量，能使腺脏核酸和蛋白质的更新速度加快，腺脏中的浆细胞增多，并有一定的抗放射作用。 1.7金针多糖 1973年，Yuko对水溶性金针菇多糖进行分级与提纯，得到4种纯组分EA3、EA5、EA6 和EA7。EA3含有92.5%的葡聚糖， 是一种较纯净的β-1,3- 键连接的葡聚糖，化学结构与香菇多糖相似;其他3种组分除含有葡聚糖外还含有少量的半乳糖、甘露糖、阿拉伯糖和木糖。EA3、EA5、EA7 对肿瘤有抑制作用;EA6是一种糖蛋白，蛋白质含量占30%，对肿瘤抑制率较低。试验表明，EA3 能增强T 淋巴细胞功能，激活T淋巴细胞和吞噬细胞，促进抗体产生并诱导干扰素产生;EA6能提高IgM的产生，增强T淋巴细胞的活性并激活淋巴细胞的转化，但不能促进淋巴细胞产生。 1.8云芝多糖 云芝不但能在菌体内积累多糖， 还向培养液里分泌胞外多糖。胞内多糖是葡聚糖，能抑制肿瘤生长;胞外多糖是由多种单糖组成的杂多糖，具有免疫活性。从云芝子实体中提取的云芝多糖含有20%~30%的蛋白质。据报道，云芝多糖对正常动物无免疫促进作用，但能恢复和增强荷肿瘤机体的免疫机能，它能有效地阻止因移植肿瘤而导致的抗体产生能力下降和皮肤迟发超敏反应的减弱，使因荷肿瘤或使用抗癌药物而降低的T 淋巴细胞与B 淋巴细胞的免疫功能得以恢复，还能激活吞噬细胞的吞噬功能。云芝多糖作为抗肿瘤药物可改善患者的自觉症状，对于预防、治疗食道癌、肺癌、子宫癌以及乳腺癌有一定的作用;对治疗白血病也有疗效，可明显增强机体的细胞免疫功能和对放、化疗的耐受性，并减少感染与出血。 2 真菌多糖生理功能 2.1抗肿瘤 肿瘤是一类严重威胁人类健康的疾病, 近几年来，肿瘤化疗技术取得了长足进步， 肿瘤患者生存时间明显延长。现已证明，高等真菌已有50个属178种的提取物都具有抑制小鼠S-180肉瘤及艾氏腹水瘤等细胞生长的生物学效应。多糖的抗肿瘤功能一般表现为多糖能提高机体免疫力或能够激活和提高网状内皮细胞、巨噬细胞的吞噬能力， 直接杀灭肿瘤细胞， 能促进干扰素和白细胞介素的产生而抑制肿瘤的生长。真菌多糖作为抗癌剂的最大优点是毒副作用小，与化疗药物联用有协同效应的特点，还可对抗化疗药的骨髓抑制等不良反应。显著抑制肿瘤生长的多糖有香菇多糖、猪苓多糖、裂褶菌多糖、茯苓多糖、云芝菌丝体多糖等。 2.2免疫调节 近年来研究发现，大多数真菌多糖可通过多条途径、多个层面对免疫系统发挥调节作用。大量免疫实验证明，真菌多糖不仅能激活T、B 淋巴细胞、巨噬细胞和自然杀伤细胞(NK) 等免疫细胞，还能活化补体，促进细胞因子的生成，对免疫系统发挥多方面的调节作用。在目前已发现的多糖化合物中，绝大多数的多 糖均具有免疫调节功能，具有激活或提高网状内皮细胞和巨噬细胞的吞噬能力、活化T 淋巴细胞和B淋巴细胞、激活补体、促进干扰素的产生、促进白细胞介素的产生等作用。如香菇多糖、猴头菌多糖、雷丸多糖、裂褶菌多糖、猪苓多糖、云芝胞内多糖等。 2.3降血压、降血脂、降血糖 真菌多糖能有效增强冠状动脉机能、扩大冠体流量，增强心肌供氧能力，降低血脂，降低胆固醇，预防动脉硬化，改善血液循环。如虫草多糖能增强血管弹性，调节心律失常;竹荪多糖能降低血压，减小心脏和血管压力;姬松茸多糖能降低血脂、提高耐缺氧能力;香菇多糖可促进胆固醇代谢而降低其在血清中的含量，有助于预防贫血症、毛细血管破裂;灵芝多糖对心血管系统具调节作用，可强心、降血压、降胆固醇、降血糖等。 2.4健胃护肝 真菌多糖能够通过改善机体细胞的免疫功能,加快有害物质的清除而减轻肝细胞的损伤。茯苓多糖含有茯苓酸、层孔酸等有护肝解毒作用;云芝多糖、灵芝多糖对慢性肝炎、乙型肝炎有防治作用;猴头菌多糖可增加骨液分泌、稀释胃酸、保护溃疡面、促进粘膜再生，对胃癌、慢性萎缩性胃炎、食道癌、十二指肠溃疡有显著疗效;冬虫夏草多糖在治疗慢性乙型肝炎、丙型肝炎方面取得较好疗效;香菇多糖提取物有保肝、增强排毒能力以及增强对洋地黄毒素毒性的抵抗能力。2.5抗细菌、抗病毒 多糖的抗细菌、抗病毒功能主要是通过提高宿主免疫功能，以及激活或提高网状内皮细胞和巨噬细胞的吞噬能力，而发挥直接杀菌、抗病毒作用的。大多数多糖对各种病毒有抑制作用， 如艾滋病毒(HIV-1)、 单纯疱疹病毒、巨细胞病毒、流感病毒等。刘庆洪等研究了鹿角炭角菌、香栓菌、茶树菇的三种多糖对HIV逆转录酶活性的影响，发现这三种多糖的抑制率分别为(80.4?1.2)%、 (90.6?1.7)%和(84.5?1.1)%。 2.6抗衰老 免疫系统与机体的衰老有密切的关系，随年龄的增大，机体的免疫功能出现下降或紊乱，结果胸腺萎缩、,细胞损耗，从而导致机体衰老、寿命缩短。真菌多糖能从整体上提高机体免疫功能，在一定程度上可延缓衰老、防治老年病。 2.7其他 真菌多糖除上述生物活性外，还具有抗突变、辐射、抗毒物损伤、抗水肿、抗晕、抗疲劳、祛痰咳、促进核酸和蛋白质的生物合成、修复损伤的组细胞等方面的功效。 3 开发利用 真菌多糖以其多方面的生物活性和安全无毒副作用而备受青睐，人们近年来开始重视真菌多糖的开发，研制出了一系列药品和保健品，在传统的丸、汤剂基础上又开发了针剂、冲剂、片剂、胶囊、糖浆乃至保健口服液、饮品、速溶茶、酒饮料等各种产品。 目前市场上投放的真菌多糖类保健品有上百种之多。国际上食、药用真菌的医疗保健品走俏，正朝抗癌、增寿、强身、益智、美容以及提高免疫力和防止衰老等为特点的系列制品开发。 许多真菌多糖被用作保健食品的功能添加剂，如真菌多糖啤酒已在我国问世。而且多种真菌多糖在临床上也被广泛应用，并在自身免疫性疾病、免疫功能低下症、肿瘤的治疗等方面取得了令人鼓舞的效果。茯苓多糖已制成片、针剂用 于临床，为癌症化疗的辅助治疗剂，并已成为治疗慢性乙型肝炎的良药之一。 4 结 语 真菌多糖资源极为丰富， 制备粗制品比较容易，这就为扩大研究提供了方便，因此可以说真菌多糖的开发利用潜力是很大的，应用前景也极为广阔。但目前对各种多糖的作用机理的还不完全确定，尚有许多种类不能人工栽培，加之生长环境不同、培养条件不同、提取分离技术不同都会造成多糖结构上的差异，因而影响其活性。在真菌多糖研究与开发上，真菌多糖的研究仍偏重于提取、分离、精制、化学组成和免疫药理、生化药理、抗肿瘤药理的研究，虽然有许多真菌多糖健品和少量真菌多糖药物已商品化，但因积累的资料仍很贫乏大部分真菌的应用还处在实验阶段，有待于应用研究的加强。另外，准确地分析多糖的结构是认识、改造多糖的前提，而且是多糖研究的难点之一。如果我们能更深一步的了解真菌多糖的化学结构、构效关系，以及作用机理，那么真菌多糖将可以在食品工业、发酵工业、医疗保健等领域得到更广泛的应用。 参考文献 [1]陈红霞.真菌多糖的活性研究进展[J].生物技术通讯,2005,(4):460-462. 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