桑黄多糖的研究进展

郎明紫，曾 鹏，刘明明，解鸿青，李晓童，时连根

（浙江大学 动物科学学院，浙江 杭州 310058）

桑黄多糖的研究进展

郎明紫，曾 鹏，刘明明，解鸿青，李晓童，时连根＊

（浙江大学 动物科学学院，浙江 杭州 310058）

桑黄（Phellinusbaumii）是一种具有多种药理作用的真菌子实体，因寄生于桑树而得名。桑黄多糖具有明显的抗肿瘤、抗氧化、免疫调节等药理作用，且对人体的毒副作用小，已成为生物抗癌药物领域的重点研究对象。本文对桑黄多糖的分离纯化、结构组成及其药理作用研究状况进行了阐述，并对其研究开发前景进行了展望，为桑黄多糖的深入研究提供参考。

桑黄；多糖；结构组成；分离纯化；药理作用

桑黄（Phellinusbaumii）属于担子菌亚门（Basid⁃iomycota）、层 菌 纲（Hymenomycetes）、非 褶 菌 目（Aphyllophorales）、锈革孔菌科（Hymenochaetaceae）、针层孔菌属（Phellinus），俗称桑耳、桑寄生，因寄生于桑树而得名，是一种珍贵的药用真菌，其子实体为黄褐色，味微苦、性寒。传统中医认为桑黄利五脏、软坚、排毒、止血和止泻，可用于治闻淋病、崩漏带下、症瘕积聚、脾虚泄泻等［1］。现代药理学研究证实，桑黄含有多糖、黑色素、过氧化酶、麦角幽醇、芳樟醇、三菇酸、脂肪酸类、芳香酸、原儿茶醛、丁香酸、咖啡酸、柏皮素、樱花亭、香豆素等成分，具有抗肿瘤、降血糖、护肝、抗炎、免疫调节、抗氧化等药理作用［2～4］。桑黄多糖是桑黄的主要生物活性物质，其抗肿瘤、降血糖、护肝、免疫调节、抗氧化等生物活性成为了其开发利用的研究热点，受到国内外学者的广泛关注，近年来研究取得了较大进展。本文对桑黄多糖的结构组成、分离纯化方法及其药理作用研究进展情况进行概述，并对其研究开发前景进行了展望，为其深入研究提供参考。

1 桑黄多糖的结构组成

桑黄中的多糖类物质主要以多糖、糖蛋白和糖苷的形式存在，不同菌种、不同培养方法得到的桑黄多糖具有不同的理化性质。Yang等从桑黄子实体中分离出一种新型的杂多糖，分子量为1.71×104Da，由L-岩藻糖、D-葡萄糖、D-甘露糖，D-半乳糖、3-O-ME-D-半乳糖按1∶1∶1∶2∶1的比例组成［5］。秦俊哲等运用薄层色谱法和气相色谱法，分析韩国和日本桑黄子实体多糖的单糖组成，发现韩国桑黄多糖的单糖组成为葡萄糖、鼠李糖、木糖、阿拉伯糖、甘露糖和半乳糖，日本桑黄多糖的单糖组成为葡萄糖、阿拉伯糖、鼠李糖、甘露糖和半乳糖［6］。葛青等研究发现，桑黄子实体活性多糖P1F1由甘露糖、葡萄糖和半乳糖组成，其摩尔比为0.64∶1∶1.94，此外还发现一种特殊的单糖：3（4）-O-甲基-己糖［7］。窦茜茜等从桑黄子实体中分离纯化得到相对分子质量为14.2×103的多糖PL-A和相对分子质量为22.2×103的蛋白聚糖PL-B，PL-A和PL-B中均含大量葡萄糖和少量甘露糖，PL-B中还存在鼠李糖［8］。

Kim等研究发现，桑黄子实体粗多糖主要由甘露糖、半乳糖、葡萄糖、树胶醛醣和木糖组成，红外光谱及1H和13C核磁共振显示该蛋白杂多糖存在α-糖苷键和β-糖苷键，但以β-（1，6）-D-葡萄糖为主链［9］。Wu等从桑黄发酵菌丝体中分离出均一多糖PIP1，其分子量为17 kDa，由葡萄糖、半乳糖和甘露糖按3.70∶4.06∶1.00比例组成，鉴定其糖苷键为β构型，主链由（1→3）-葡萄糖和（1→4）-甘露糖构成，侧链由（1→3，6）-葡萄糖和（1→4，6）-甘露糖构成［10］。

2 桑黄多糖的分离纯化

2.1 分离提取

桑黄多糖的分离提取方法主要有热水浸提法、微波提取法、超声波法及酶提法等。

热水浸提法简单易行、重现性好，但需要较长的提取时间以及耗费较多的能量。孙军德等利用单因素试验法和正交试验法优化热水浸提桑黄菌丝体多糖的最佳工艺条件为：固液比1∶50、提取温度70℃、浸提时间2 h、乙醇沉淀浓度80%，最终获得的多糖得率为3.48%［11］。游庆红等在单因素试验的基础上，应用响应面法进行3因素3水平的试验设计，发现热水浸提法提取桑黄水溶性多糖的最佳条件为：固液比20.8 mL/g，99℃提取7.05 h，多糖提取率达1.133%［12］。

微波提取法是利用高频电磁波作用使固体或半固体物质中的多糖成分与基体有效分离，并保持多糖原本状态的一种分离方法，具有操作简单快捷、提取率高、能耗低等优点。时东方等采用正交试验设计，通过极差分析得出微波提取法提取桑黄菌丝体粗多糖的最优工艺为：微波处理15min、液料质量比50∶1、提取3次，提取率为4.18%，均优于超声波提取法与热水浸提法［13］。郭树凡等通过单因子试验和正交试验，研究发现微波辅助提取桑黄子实体多糖的最佳工艺条件为：料水比1∶30（w∶v）、微波功率480W、提取时间8min，多糖得率为3.29%［14］。

超声波提取法是利用超声波的空化作用来增大多糖分子的运动频率和速度，从而增加溶剂的穿透力，提高多糖成分从基体中溶出速度的一种多糖分离方法，具有与微波提取法相似的特点。刘安军等采用超声波技术预处理桑黄子实体，利用正交实验研究了料液比、超声波功率、超声时间各因素对桑黄多糖得率的影响，结果发现最佳组合为：在料液比1∶20下，用超声波频率400 W处理10 min，获得2.5%多糖得率［15］。曾鹏等在对料液比、提取温度和提取时间进行单因素试验的基础上，采用响应面法研究各因素交互作用，优化桑黄多糖提取工艺条件为：料液比1∶26（g/mL）、提取温度100 ℃、提取时间 4.35 h［16］。

酶提法是利用酶解技术分解细胞壁成分以提高多糖产率的一种方法。刘安军等用纤维素酶+木瓜蛋白酶预处理桑黄子实体，研究了纤维素酶用量与处理时间、木瓜蛋白酶用量与处理时间各因素对桑黄多糖得率的影响，发现在0.8%纤维素酶（pH5.5）于45℃下处理60 min、2%木瓜蛋白酶（pH5.5）于50℃下处理120 min的双重预处理条件下，再进行多糖提取，多糖得率最高［15］。

2.2 纯化

桑黄多糖的纯化方法有大孔径树脂吸附法、离子交换层析法、凝胶层析法等。

大孔径树脂吸附纯化技术是采用特殊的吸附剂从中药煎液中有选择地吸附其中的有效成分而达到有效成分纯化的一种精制新工艺，具有简单、易操作、节省能源、成本低、产品纯度高、不吸潮等优点。张慧洋等比较了5种大孔径树脂对桑黄粗多糖的吸附和解吸效果，从中筛选出了适合桑黄多糖纯化的D-101-1树脂，并探索了具体的吸附和解吸操作条件［17］。

离子交换层析法是使用带电荷的树脂或纤维素组成的基质，结合带有相反电荷的多糖，再不同浓度盐离子或不同pH值的洗脱液，将吸附在柱子上的多糖按结合强弱顺序洗脱下来的一种纯化方法，具有可再生重复使用、纯化精度高等特点。凝胶层析法是利用不同类型凝胶的筛孔大小不同，当分子量大小不同的多糖穿过所花费时间长短不同这一特性，将不同分子量多糖纯化出来的一种方法，具有与离子交换层析法相似的特点。Kim等使用DEAE离子交换柱和葡聚糖CL-4B凝胶柱，从桑黄粗多糖中分离纯化出15 kD的酸性糖蛋白，其主要由甘露糖、半乳糖、葡萄糖、阿拉伯糖、木糖组成，连接方式以α-（1，3）型为主链，并含丰富的α-（1，6）型支链［9］。

3 桑黄多糖的药理作用

3.1 抗肿瘤作用

Nakamura等采用不同溶剂从桑黄菌丝体中提取出了5种糖蛋白并以S180肉瘤为对象进行抗癌实验，结果口服FⅢ-1的抗癌效果最强，抑瘤率达81.2%［18］。杨全等用桑黄粗多糖（胞外多糖和胞内多糖的混合物）进行抗肿瘤实验，发现桑黄粗多糖能使荷瘤鼠的存活期明显延长，并且其抗肿瘤作用为剂量依赖型［19］。桑黄多糖抗肿瘤作用的机理主要表现在四方面：

（1）增强机体免疫功能。桑黄多糖通过调节蛋白激酶C和蛋白酪氨酸激酶活性来刺激B淋巴细胞的增殖，通过增加NO和肿瘤坏死因子的分泌来激活T淋巴细胞介导的特异性免疫反应，通过调节巨噬细胞表面分子的表达来控制巨噬细胞的抗癌作用［20］。桑黄粗多糖还能通过调节自然杀伤细胞、非特异性免疫以及巨噬细胞的吞噬作用等，来发挥抗肿瘤作用［19］。

（2）抑制肿瘤细胞增值。用桑黄多糖干预肝癌细胞，可使细胞周期阻滞于S期，定量分析发现肝癌细胞的钙网蛋白、周期蛋白D1、周期蛋白E和周期蛋白依赖性激酶-2的表达量明显降低，而周期蛋白A和p27的表达量却升高，说明桑黄多糖诱导的肝癌细胞周期阻滞是由钙网蛋白和p27-cyclinA/D1/E-CDK2信号通路介导的［21］。Song等研究发现桑黄多糖PL（0.125 mg～1 mg/mL）通过降低β-链蛋白的表达以及抑制Wnt通路（T细胞因子/淋巴细胞增强因子），来抑制SW480细胞的增殖［22］。Liu等研究发现桑黄多糖能显著抑制HELA和SGC-7901细胞的增殖，其抗癌作用是通过阻碍细胞分裂来实现的［4］。

（3）诱导肿瘤细胞凋亡。桑黄多糖可通过下调Bcl-2基因的表达、刺激细胞色素C及细胞周期素B1的释放，来抑制SW480人结肠癌细胞增值，并促进其凋亡［23］。Song等研究发现，桑黄多糖PL可提高肿瘤细胞的凋亡指数，同时降低其增殖指数和微血管密度［22］。

（4）抗血管生成。抗血管生成正在成为肿瘤治疗的另一个有效手段。桑黄多糖通过下调血管内皮生长因子的分泌，进而抑制AKT通路中苏氨酸蛋白激酶Thr308和Ser473位的磷酸化，显著抑制血管内皮细胞的早期形成［24］。Kim等研究发现，桑黄提取物可有效抑制鸡胚尿囊膜（CAM）的血管形成，20 mg/mL剂量的抑制率可达78.9%，且抑制作用与剂量呈正相关性［25］。

3.2 护肝作用

桑黄能显著改善肝脏微循环、增加肝细胞营养补给、提高肝组织SOD活性、降低脂质过氧化产物MDA含量、促进肝细胞再生、抑制肝星状细胞和成纤维细胞增殖及胶原合成等，表现出明显护肝作用。Wang等用TAA建立大鼠肝纤维化模型，从蛋白质组学方面评价桑黄多糖对这种模型的影响，发现有包括肌动蛋白在内的13种蛋白质表达量发生了明显变化，这些蛋白分别参与氧化应激反应、亚铁血红素和铁代谢、半胱氨酸代谢、支链氨基酸代谢、能量代谢以及谷胱甘肽代谢等，表明桑黄多糖通过减少铁相关自由基的产生来抑制氧化应激反应、调节氨基酸和核酸代谢来增加谷胱甘肽分泌，达到抗肝纤维化的作用［26］。

3.3 抗炎症

桑黄能通过降低一氧化氮合酶、转录因子NF-κB环氧酶2、MAPK和基质金属蛋白酶的活性，抑制NO和TNF-α的合成，降低MDA含量，提高SOD等抗氧化酶活性，来发挥抗炎作用［27］。Park等研究发现，桑黄多糖通过抑制丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）通路并提高细胞抗氧化能力，使得LPS诱导的RAW264.7细胞减少炎性因子和趋化因子的分泌，从而发挥出抗炎活性［28］。Jang等将桑黄子实体水提液腹腔注射小鼠（20 mg/kg）后，发现小鼠总白细胞数、中性粒细胞数和IL-1β含量明显的下降，说明桑黄多糖具有一定的抗炎症作用［29］。

3.4 降血糖

桑黄多糖能有效降低链脉霉素诱导糖尿病模型小鼠的血糖、总胆固醇和甘油三脂浓度，降低率分别为49%、32%和28%，同时可使天冬氨酸转氨酶的活性降低20%［30］。Kim等给小鼠饲喂桑黄多糖，发现可显著降低血糖含量，减轻胰岛中淋巴细胞的浸润程度，并抑制炎症相关细胞因子γ（IFN-γ）的表达［31］。Cho等发现桑黄胞外多糖可以显著提高过氧化物酶激活受体γ（PPAR-γ）的表达量，提高机体对胰岛素的敏感性［32］。Kim等研究发现，桑黄多糖通过阻断Th1细胞因子的分泌，来显著抑制非肥胖型糖尿病小鼠B胰岛细胞的自身免疫反应［33］。

3.5 免疫调节作用

桑黄多糖能通过阻断髓样分化因子88、肿瘤坏死因子受体相关因子-6、核因子-κB、氨基末端激酶和P38的表达，抑制活性氧自由基的形成以及细胞因子（TNF-α，IL-1α，IL-1β and IL-4）的分泌，来发挥免疫调节的作用［34］。傅海庆等用桑黄口服液饲喂小鼠，发现高剂量组小鼠的脾脏和胸腺重量显著增加，吞噬细胞吞噬能力增强，Th1细胞活性提高，在正向细胞免疫调节中发挥重要作用［35］。

3.6 抗氧化作用

桑黄多糖能保护线粒体DNA免受活性氧基团的侵害以保证线粒体功能正常完整，并对氧自由基、羟自由基、1，1-二苯基-2-苦基肼（DPPH）表现出很高的清除效率和还原能力［36］。Yuan等研究发现桑黄多糖能降低血液丙二醛含量，并提高超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶的活性［34］。祝子坪等采用化学模拟体系检测桑黄胞内和胞外多糖体外抗氧化能力，发现桑黄多糖抗氧化作用具有明显的量效关系，且胞外与胞内多糖在清除羟自由基、DPPH等的能力上存在差异［37］。Kozarski等通过测定桑黄多糖的还原能力来研究其抗氧化性，发现其还原能力随浓度升高而明显增加，随后保持稳定不变［38］。

4 展望

桑黄具有多种药用功效且毒副作用小，已成为抗肿瘤、抗氧化、降血糖血脂、抗炎等众多领域的重点研究对象。近年来，国内外学者针对桑黄的药效成分、药理作用及其机制等进行了大量的研究，取得了很好进展。但对桑黄药效成分特别是多糖的分子结构、生物学活性、结构修饰、构效关系与临床评价，药效成分间的互用与协同效应，桑黄菌种和培养条件对其药效的影响，桑黄真伪检测标准、特征性成分与产品分级标准等方面的研究较为滞后。今后随着对这些方面研究的深入并获得成果，将会大大推进桑黄开发利用的进程。

日本和韩国最早进行桑黄人工栽培并已经达到了批量生产，同时将桑黄主要用于制造抗癌药品和美容养颜保健品，目前已将其开发成抑制艾滋病的新药。国内对桑黄人工栽培的研究起步较晚，相应产品也较少。研究桑黄的液体和固体培养基配方、桑黄子实体高效人工培养技术以及桑黄菌丝体与子实体多糖高效提取纯化工艺，探明桑黄多糖抗癌作用及其机理，研制以桑黄多糖为主要活性成分的系列抗癌新药或保健食品，将是桑黄未来研究与开发的重点与方向。

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Research Progress on Polysaccharide from Phellinus baum ii

LANG M ing-zi,ZENG Peng,LIU M ing-m ing,XIE Hong-qing,LIXiao-tong,SHILian-gen＊（College ofAnimal Sciences,Zhejiang University,Hangzhou 310058,China）

Phellinusbaumii,a kind of fruiting body from fungus,was named because itmainly parasitized mulberry.With small toxic and side effects on human body,The polysaccharide fromPhellinusbaumiihas several pharmacologic actions,such as antitumor,antioxidation and immuneregulation,thus it becomes one of the hot topics in the study of anticancer drugs.Combined with the research progress,we expound separation/purification、structural composition and pharmacological action of the polysaccharide fromPhellinusbaumiito provide reference for its further study.

Phellinusbaumii;Polysaccharide;Structural composition;Separation and purification;Pharmacologic action.

S881.2

A

0258-4069［2017］02-014-05

国家自然科学基金项目（31572462；31272375）；浙江省重点研发计划项目

郎明紫（1993-），女，安徽凤阳人，硕士研究生，主要从事蚕桑资源及其分子生物学研究。E-mail：645656763@qq.com.

时连根，男，教授。E-mail：slgsilk@zju.edu.cn