香菇多糖的研究进展

李钦艳 钟莹莹 钟冬晖 钟小云 王志达 周 芬 罗艳芬 梁先华

（梅州市农林科学院微生物研究所，广东梅州514071）

香菇（Lentinula edodes），别名花菇、冬菇、香蕈等，属担子菌纲，伞菌目，小皮伞科，香菇属[1]，起源于我国，是世界第二大食用菌[2]。香菇是一种高蛋白低脂肪食品，营养成分丰富，并有较高药用价值。香菇多糖是香菇最主要活性成分，在调节机体免疫力、抗肿瘤、抗病毒、抗炎、抗氧化等方面的作用显著，这些作用与香菇多糖的化学结构密切相关。研究表明，β-糖苷键的葡聚糖是香菇多糖发挥药理作用的主要形式[3]。香菇多糖提取制备工艺对其化学结构影响较大。笔者概述香菇多糖的提取制备工艺、香菇多糖的化学结构、香菇多糖的药理作用、香菇多糖临床应用的研究，以期为香菇多糖的进一步研究开发和利用提供参考。

1 香菇多糖的提取制备工艺

香菇多糖（lentinan，LNT）属真菌类多糖，是香菇特有的多糖成分，能增强和调节机体免疫功能，是一种重要的生理活性物质。目前，香菇多糖的提取制备工艺已经十分成熟，主要有以下几种：酶法提取、酸法提取、碱法提取、水浸提法以及微波提取、超声提取或是几种方法综合运用。水（热水）提醇沉法是最经典的香菇多糖提取方法，此方法工艺简单、成本低廉、易于推广，但是热水浸提法浸提周期长，提取率低[4]。物料与溶剂比、水提温度、时间、pH 及提取次数等是影响香菇多糖提取重要因素。研究者对香菇多糖的提取制备工艺进行优化以期筛选出最佳提取方法。石来宝等[5]通过比较热水浸提法、三氯乙酸浸提法、热水浸提-超声波处理后提取法、超声波-热水浸提提取法，结果三氯乙酸浸提法提取香菇多糖效果最佳，香菇多糖提取率为3.24%。张敏瑜等[6]采用超声波辅助热水浸提法提取香菇多糖，最佳提取条件为料（g）液（mL）比1∶40，浸提温度90 ℃，超声时间40 min，最高提取率为6.47%。张双灵等[7]试验得出超声波协同淀粉酶提取香菇多糖的最佳条件为淀粉酶量1%，料（g）液（mL）比1∶25，超声温度60 ℃，超声时间25 min，香菇多糖的提取率为6.94%。该方法提取条件温和，提取周期短，优于传统的热水浸提法、单纯酶或超声波法。梁敏等[8]研究了复合酶法提取香菇多糖的工艺，得出最佳工艺条件为酶（木瓜蛋白酶与纤维素酶）比例2∶1（质量比），酶解温度55 ℃，pH6.5，反应时间3 h，多糖提取率为16.1%。

上述香菇多糖提取方法都各有优点和缺点，有的提取率高，有的提取周期长，有的提取步骤繁琐。另外，不同提取方法对香菇多糖的化学结构也有一定的影响。

2 香菇多糖的化学结构

香菇多糖的化学结构主要指其主链构成、分子质量、单糖组成和比例、构象和化学修饰等。研究表明，香菇多糖多为同多糖（葡聚糖）和杂多糖，同多糖多为以β-（1→3）-D-葡聚糖为主链，β-（1→6）葡萄糖残基为侧链的β-D-葡聚糖[9]，而β-D-葡聚糖是香菇多糖发挥抗肿瘤作用的主要活性形式[3]。香菇多糖的单糖组成主要是葡萄糖、葡萄糖醛酸、甘露糖、木糖、半乳糖和鼠李糖等，为酸性多糖[10]。香菇多糖的提取制备工艺对其分子量、单糖组成、单糖比例、糖苷键类型等影响显著。李石军[11]采用碱提取法，又经氧化氢脱色、超滤分级获得LNT-1和LNT-2两种香菇多糖组分。其均以β-（1→3）-D-葡萄糖为主链，6 位上带有支链葡聚糖，平均每4 个葡萄糖残基组成一个重复单元并含有1个支链。两种组分均含有末端、1→3、1→3→6 连接类型的糖残基，各连接类型的糖残基分子摩尔比分别为1.07∶1.56∶1.00 及 1.00∶1.70∶1.08。辜明[12]运用改进的水提醇沉法获得一种香菇多糖，由D-葡萄糖组成，含有1→3，1→4，1→6 三种连接类型的糖残基。各连接类型的糖残基分子摩尔比分别为：1∶1∶2∶0.6。此香菇多糖的单糖组成为葡萄糖、半乳糖、甘露糖、木糖、阿拉伯糖、岩藻糖。王诗琪[13]采用水提醇沉法同样获得一种香菇多糖，其单糖组成与辜明等提取的香菇多糖成分相似，为葡萄糖、半乳糖、甘露糖、阿拉伯糖、岩藻糖。谢红旗[14]采用酶法提取获得3 种香菇多糖，分别为LNT-l、LNT-2、LNT-3。三种多糖均由葡萄糖、半乳糖、甘露糖、木糖和阿拉伯糖5 种单糖组成，其中主要组分是葡萄糖。3 种香菇多糖的糖苷键类型差异显著，LNT-l 主要是含α-糖苷键的葡聚糖，LNT-3 主要是含β-糖苷键的葡聚糖，而LNT-2 是既含有α-糖苷键，又含有β-糖苷键的葡聚糖。

目前，为了获得高活性的香菇多糖及其衍生物，常对香菇多糖进行化学修饰。传统的化学修饰包括羧甲基化、磷酸化、硫酸酯化、硫酸化等，也有研究将硒修饰到香菇多糖中以提高其活性[15]。已有香菇多糖修饰物在抗肿瘤、抗病毒、抗氧化、免疫调节等方面的功效报道[16]。但是，特定的结构对应特定的功能，特定的提取制备工艺和化学修饰方法可能会出现抗肿瘤作用增强而抗病毒作用减弱的情况。因此，要根据试验目的谨慎选择香菇多糖提取制备工艺及化学修饰方法。

3 香菇多糖的药理作用

3.1 免疫调节作用

香菇多糖是一种非特异免疫刺激剂，对人体无任何副作用，却对免疫系统具有广泛的调节作用，可以在多个层次调节T 淋巴细胞、B 淋巴细胞、巨噬细胞等免疫细胞的作用。香菇多糖可增强巨噬细胞的吞噬能力、调节巨噬细胞表型、诱导促炎细胞因子的产生、促进T 淋巴细胞生成并增强T 淋巴细胞活性，改善宿主机体平衡[17]。香菇多糖还可促进T 淋巴细胞增殖、解除肿瘤对宿主免疫系统的抑制，增强抗肿瘤作用[18]。但是，目前香菇多糖主要是作为辅助物应用于肿瘤的治疗。

3.2 抗肿瘤作用

香菇多糖是香菇抗肿瘤的主要活性成分。香菇多糖并不能直接杀伤肿瘤细胞，而是通过诱导机体的生物反应发挥抗肿瘤作用，主要途径有以下三种：（1）预防肿瘤发生；（2）肿瘤发生后增强机体的抗肿瘤活性（免疫调节作用）；（3）诱导肿瘤细胞凋亡直接杀伤肿瘤，抑制肿瘤血管生成抑制肿瘤生长[19]。IKEKAWA 发现从事食药用菌栽培的人员癌症死亡率显著低于普通人群，让人们认识到食药用菌的防癌活性[20]。细胞色素P450（CYP）是一类药物和异生物质代谢酶，可由代谢活化致癌物诱导产生，而香菇多糖能抑制CYP 的产生，从而抑制肿瘤的发生发展[21]。另外，香菇多糖还可通过抑制端粒酶的活性抑制肿瘤发生发展[22]。香菇多糖能够诱导抗肿瘤免疫反应的产生，如活化巨噬细胞、T 淋巴细胞、B 淋巴细胞、杀伤性T 细胞（CTL）、NK 细胞，被诱导产生TNF-α、IFN-γ、IL-1β 等细胞因子，并诱导NF-κB 的活化等[21，23]。香菇多糖还可作为化疗药物增强剂发挥作用[24]。香菇多糖能防止抗癌药物引起的染色体损伤增加，并抑制CP（环磷酰胺）和ENU（N-乙基-N-亚硝基脲）的致突变性[25]。Caspase 半胱氨酸蛋白酶家族蛋白在介导细胞凋亡的过程中起着非常重要的作用，其中caspase-3为关键的执行分子，香菇多糖可通过调节caspase-3的表达诱导肿瘤细胞凋亡[26]。

3.3 抗炎、抗氧化作用

香菇多糖在抗炎、抗氧化方面效果显著[27]。香菇多糖能保护急性酒精性肝损伤，降低TNF-α 及血清天冬氨酸转氨酶水平，缓解炎性浸润和清除自由基[28]。陈美芬等、孙设宗等证实香菇多糖能保护CCl4诱导的鼠肝炎性损伤[29-30]。香菇多糖能下调血浆中的GOT（谷氨酸草酰乙酸转氨酶）和GPT（谷氨酸丙酮酸转氨酶）水平，提高SOD（超氧化物歧化酶）和GPX（谷胱甘肽过氧化物酶）抗氧化酶活性[29]。香菇多糖能抑制肝细胞炎性病变，降低肝体指数，抑制诱导型一氧化氮合酶（iNOS）活性，降低NO 含量[30]。香菇多糖能改善慢性乙肝肝纤维化[31]。

3.4 抗病毒作用

1987 年Tochikura 等就证实通过增强叠氮脱氧胸苷可抑制人类免疫缺陷病毒[32]。REN等的研究证实香菇多糖对传染性造血坏死病毒有抑制作用，其机制是直接灭活和抑制病毒复制[33]。赵丽红的研究表明，香菇多糖水剂对番茄病毒病有防治效果[34]。侯爱萍等证实香菇多糖的抗病毒作用有普适性，对流感病毒、呼吸道合胞病毒、腺病毒、轮状病毒等都有抑制作用[35]。

4 香菇多糖临床应用研究

目前，香菇多糖在临床上被广泛应用，主要包括临床辅助治疗肿瘤[36]、抗病毒[37]、抗炎性损伤[38]等。香菇多糖能够与手术、放化疗、靶向治疗及免疫治疗相结合，应用于肺癌、消化道肿瘤、乳腺癌等多种肿瘤的辅助治疗，在提高临床疗效和缓解治疗相关不良反应等方面发挥了重要作用[36，39-40]。目前靶向治疗、免疫治疗等新兴治疗手段已广泛应用于肿瘤治疗，但香菇多糖与其联合治疗的报道并不多见。因此，有必要开展更多联合治疗相关临床试验来评价香菇多糖的辅助治疗疗效。

5 香菇多糖研究展望

随着社会的发展，人们认知水平的提高，食品、药品、化妆品中化学添加剂的副作用越来越受到人们关注，对人体无毒副作用的天然产物添加剂越来越被重视。香菇多糖作为香菇的天然活性成分，以及其在抗肿瘤、抗氧化、抗炎、抗病毒等方面的显著作用，深受研究者关注。相信其在药品、食品、化妆品行业中会有很好的研究开发前景。香菇多糖结构复杂，具体疗效难以确定。另外，香菇多糖的多种药理作用机制也尚待明确，因此，仍需进行大量全面深入研究。