食用菌多糖功能性研究进展
2016-02-22◎张恒
◎ 张 恒
(雅安职业技术学院药学检验系,四川 雅安 625000)
食用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成的天然高分子多聚物,具有螺旋状的立体构型[1]。食用菌多糖能够控制细胞生长分化,具有很强的抗肿瘤、抗病毒、抗衰老、降糖降脂和提高免疫力等多种生物活性,在国际上被称为免疫调节剂或生物反应调节剂(BRM),现已被开发成多种药物和功能性食品添加剂[2]。本文概述国内外近年来报道的有关食用菌多糖功能性的研究,旨在为今后进一步应用食用菌多糖提供参考。
1 抗肿瘤
食用菌多糖具有十分广泛的药理学活性,抗肿瘤作用显著,毒性小[3]。1969年Ikekawa等从香菇子实体分离出抗肿瘤多糖后,食药用菌多糖的免疫调节功能和抗肿瘤作用逐步引起人们的重视,相关研究也取得了重大进展。大量的食用菌抗肿瘤活性实验证明,食用菌多糖的组分,尤其是β-D-葡聚糖衍生物能非特异性激活宿主的细胞免疫和体液免疫,能增加巨噬细胞、单核细胞和嗜中性粒细胞活力,刺激抗体产生从而起到免疫调节和抗肿瘤作用[4]。
巴西的癌症临床专家通过大量的临床实验证实了巴西蘑菇卓越的抗癌功效[5]。香菇多糖作为佐剂与其他药物和其他疗法协同治疗晚期胃癌、胰腺癌、结肠癌和肝癌试验中发现香菇多糖能延长给药期间和化学疗法的不良作用的发生率,能延长癌症患者的生存时间和提高生命质量[6]。Li W.J 等[7]从灵芝多糖atrum中分离主要活性成分PSG-1,在携带S180小鼠上研究其抗肿瘤活性,研究表明PSG-1显著抑制了肿瘤的生长,和通过线粒体通路诱导肿瘤细胞凋亡,激活宿主免疫反应有关。Lu J.H 等[8]研究发现松茸中的粗多糖对黑色素瘤B16细胞有明显的抗癌活性。向冬晴 等[9]研究发现香菇多糖可显著改善Ⅳ期宫颈癌患者的T淋巴细胞免疫状况,提高香菇多糖对多西他赛联合顺铂(DP方案)的疗效并减轻其不良反应。崔红霞 等[10]的研究发现,姬松茸多糖对肝癌细胞生长有一定的抑制作用,其作用机制不是直接的细胞毒作用,而是通过增强小鼠的细胞免疫功能诱导肿瘤细胞凋亡实现的。魏士杰 等[11]研究发现云芝多糖(CVP)能抑制宫颈癌HeLa细胞的生长、诱导细胞的凋亡,其作用机制与影响Bcl-2基因的表达下调有关。
2 抗氧化
自由基能诱导氧化反应,形成脂质过氧化物,引起细胞结构和功能的改变,导致器官组织的损伤。很多疾病如衰老、肿瘤、心脑血管疾病、炎症及自身免疫性疾病的病理过程与脂质过氧化反应及过量的自由基产生有关[12]。随着自由基生物学的发展,寻找能有效清除自由基的抗氧化活性物质用来延缓衰老及治疗与衰老有关的疾病是现在科学发展的趋势。研究发现许多食用菌多糖具有清除自由基,提高抗氧化酶活性和抑制脂质过氧化的活性,能起到保护生物膜和延缓衰老的作用[13]。
Jia 等[14]发现灵芝多糖治疗能显著和剂量依赖性增加链脲霉素诱导的糖尿病大鼠的非酶和酶的抗氧化活性和胰岛素水平,能降低脂质过氧化作用和血糖水平。Chen 等[15]研究灵芝多糖清除自由基能力和对宫颈癌大鼠抗氧化酶和免疫活性的影响,发现灵芝多糖有较强的清除DPPH−,O−和 OH−的作用,灵芝多糖能显著提高抗氧化酶(SOD、CAT和GPX)的活性,降低宫颈癌大鼠的IL-1β水平、IL-6和TNF-α水平。Fan 等[16]对灵芝多糖抗氧化活性的研究,结果表明从灵芝子实体中分离出3种多糖均有较强的体外抗氧化活性。孙娟 等[17]测定美味牛肝菌、羊肚菌、松茸和印度块菌的粗多糖的抗氧化活性,结果显示,4种真菌粗多糖均不同程度地具有抗氧化活性。张颖 等[18]比较了茶树菇、香菇、白玉菇、平菇和蛹虫草菌多糖的组成与抗氧化性。结果显示,5种菌多糖均具有不同程度的抗氧化性,其中茶树菇多糖的氧自由基清除能力值和铁离子还原能力值最佳,而白玉菇与平菇多糖对ABTS自由基和DPPH自由基清除能力较强。
3 降血脂
高脂血症是临床上一种常见的脂质代谢紊乱疾病,主要表现为血浆中一类或几种脂质成分水平升高,含量超过正常值,也是导致动脉粥样硬化主要的独立危险因素之一。食用菌可以通过抑制内源性胆固醇的合成、促进LDL受体表达提高,加速LDL-C分解、提高磷脂胆固醇酞基转移酶的活性,促进胆固醇的逆向转运、提高LPL活性,促进TG分解等多种途径发挥降血脂作用[19]。
Chen 等[20]研究发现杏鲍菇多糖能明显提高抗氧化酶活性,有效清除肝损伤小鼠自由基,在高脂小鼠模型中,杏鲍菇多糖能显著降低总胆固醇、甘油三酯、总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇浓度,还能增加高密度脂蛋白浓度,此外病理组织学观察表明,杏鲍菇多糖还能有效防止过多的脂质在肝组织中形成。于美汇等[21]研究了黑木耳酸性多糖对高血脂症小鼠的降血脂作用,结果表明黑木耳酸性多糖可以明显降低高血脂症小鼠血脂水平,改善其因摄入过多脂质而导致肝脏脂肪堆积及动脉粥样硬化程度,并对高血脂症引起的脂质过氧化损伤具有防护作用。陈旭健 等[22]研究发现红菇多糖有降血糖、血脂作用。此外滑菇多糖[23]、灰树花菌丝体多糖[24]、 秀珍菇[25]等许多食用菌均被研究发现具有降血脂的作用。
4 提高免疫活性
人体免疫系统是人体保持健康 避免发生各种疾病的防御系统,由免疫器官 免疫细胞及细胞免疫因子组成。食用菌多糖通过增强机体内单核巨噬细胞、NK细胞、T、B淋巴细胞等的免疫功能,促进细胞因子的产生,从而提高机体的细胞免疫及体液免疫水平[26]。现有研究发现杏鲍菇多糖、银耳多糖、樟芝多糖、猪苓多糖、虫草多糖、金针菇多糖、猴头多糖、平菇多糖、真姬菇多糖等均具有显著的提高免疫功能和抗肿瘤的作用[27]。
刘苏 等[28]研究了平菇、茶树菇、香菇、木耳、金针菇5种食用菌多糖的理化性质和免疫活性,体外免疫活性实验结果表明5种多糖在25~400 μg/mL质量浓度范围内可不同程度地提高巨噬细胞的吞噬能力和促进巨噬细胞分泌NO、肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-1β的能力。以香菇多糖活性最强,平菇多糖活性次之,茶树菇多糖活性一般,木耳多糖和金针菇多糖效果最差,且多糖的免疫活性大小与多糖是否含有1,3-β-Glc和1,6-β-Glc连接方式相关。李文 等[29]人对8种食用菌多糖的体外免疫活性进行了研究,提取的8种粗多糖经过纯化,纯化产物用于体外刺激巨噬细胞RAW246.7释放NO实验和脾淋巴细胞增殖实验,结果表明8种样 品均具有体外免疫活性。
5 降血糖
糖尿病是一种由胰岛素分泌相对或绝对不足引起的慢性代谢性疾病,主要临床表现为多饮多食多尿及体重减轻等,同时伴随高血糖和高尿糖状态。目前发现多种食用菌多糖有降血糖的功效,其主要由促肝糖原合成,促糖酵解或抑制α-糖苷酶的活性等途径影响糖代谢,也可直接作用胰岛β细胞,促进胰岛素分泌,增加胰岛素敏感性以及增强抗氧化应激而发挥降血糖功能[30]。李灿 等[31]研究发现PSEPS2-A是一种新的长柄侧耳胞外多糖, 能显著降低糖尿病小鼠空腹血糖值和血糖曲线下面积,减缓糖尿病小鼠体质量的负增长,显著降低肝脏、肾脏脏器指数,促进肝糖原合成,PSEPS2-A在一定剂量下具有调节糖代谢、降低血糖、改善糖尿病症状的作用。尹红力 等[32]发现黑木耳酸性多糖具有明显的降血糖作用。另外,慈菇多糖[33]、灵芝多糖[34]也被研究发现具有降血糖的作用。
6 其他作用
食用菌多糖除上述功能性外,众多文献还表明,食用菌多糖具有抗病毒、抗菌、抗衰老、抗疲劳等作用,此外还具有修复损伤的组织细胞、健胃保肝、抗辐射等方面的功效。王玢 等[35]发现冬虫夏草菌丝体所提取的虫草多糖能显著提高小鼠的抗疲劳能力。宋秀玲 等[36]发现香菇多糖对电离辐射所致小鼠损伤具有明显的保护作用。灰树花多糖[37]、松茸多糖[38]也被研究表明有抗辐射的作用。陈义勇[39]研究发现金针菇下脚料多糖对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和枯草芽孢杆菌有一定的抑菌作用,且抑菌活性与多糖质量浓度呈正相关关系。
食用菌多糖具有多种生理活性和保健功能,已成为医药、食品科学、生物等领域的研究热点。近年来国内外学者对食用菌多糖的提取、纯化,功能性的研究和产品的开发应用不断地深入,部分食用菌多糖已经商业化,食用菌多糖是一种极具开发价值的天然保健品,有广阔的前景,相信随着研究的深入,其将进一步促进人类健康。
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