香菇多糖的提取方法及生物活性研究进展

章烨雯，何玉妃，谢湜梅，蓝覃瑞，陈荣，臧青民

玉林师范学院生物与制药学院（玉林 537000）

香菇，又名香蕈、冬菇、香菌，隶属担子菌亚门伞菌纲、光茸菌科真菌的子实体，其菌肉香气独特且脆嫩，具有很高的营养和药用价值，是一种食用菌和药用菌。香菇的主要化学成分有香菇多糖、嘌呤、蛋白质等[1-2]。香菇多糖（Lentinan，简称LNT）是从优质香菇子实体中提取的有效活性成分，其中活性成分是具有分支的β-(1,3)-D-葡聚糖，有抗氧化、抗菌、抗病毒、抗肿瘤以及免疫调节等作用。目前，提取LNT的主要方法有水提法、酸提法、碱提法、酶提法等。文章总结了LNT的提取方法及其生物活性的研究进展，以期为今后LNT的研究及开发提供一定的参考。

1 香菇多糖的提取方法

1.1 热水浸提法

热水浸提法是一种较为常用且传统的提取方法，设备条件简单，成本低，干扰因素少，也是提取多糖最常用的方法，其原理是利用热水破坏香菇细胞，由于细胞吸水膨胀而被破坏，从而使多糖成分溶出。王立东等[1]采用热水浸提法提取LNT，在料液比1︰20（g/mL）、浸提温度90 ℃、提取时间2 h条件下，LNT提取率为16.72%。魏桢元等[2]采用热水浸提法提取LNT，并应用响应面法对其工艺进行分析，试验结果显示其最佳工艺条件：料液比1︰58.3（g/mL），提取温度78.6 ℃，提取时间2 h，并得到多糖含量和提取率，分别为38.57%和14.22%。该方法提取次数较多、提取率低、耗时耗料，仍有待改善。

1.2 酸提取法

酸提取法是一种适用于提取酸溶性多糖的方法。梅光明等[3]利用盐酸水溶液在香菇柄中得到LNT SP2（LNT在70%乙醇溶液中分离纯化后的一种多糖）成分。由于酸性条件可使多糖的糖苷键断裂导致提取率降低，并且在一定程度上破坏其生物活性，因此，在酸性条件下提取LNT的相关报道较少。

1.3 碱提取法

碱提取法主要是利用0.1～1 mol/L NaOH溶液处理细胞和细胞壁，导致细胞吸水膨胀破裂，从而使多糖成分释放。有些多糖成分尤其是含糖醛酸的多糖及酸性多糖用碱液处理会得到更高的提取率。Wang等[4]利用不同浓度梯度的稀碱溶液提取LNT，LNT粗产品得率较高，但该提取法易破坏LNT的生物活性，并且可能生成色素。

1.4 酶提取法

酶提取法是利用纤维素酶和果胶酶等破坏LNT 细胞壁的致密结构，从而使多糖成分溶出的一类方法，具有反应单一、反应条件温和、反应效率高、环保、成本低等优点。吴佳慧等[5]利用复合酶（果胶酶、纤维素酶、漆酶）提取LNT，借助响应面分析得到：在果胶酶浓度7.11%、纤维素酶浓度6.82%、漆酶浓度3.69%条件下，LNT提取率为37.07%。贺胜英等[6]研究复合酶法（蛋白酶、纤维素酶）提取多糖的工艺条件，获得最佳工艺条件：酶液量0.3 mL、料液比1︰40（g/mL）、pH 4.2、反应时间90 min，提取率为12.81%。谢红旗等[7]使用中性蛋白酶提取LNT，得出最佳酶解工艺条件：温度50 ℃、pH 4.8、酶解时间1 h、酶与香菇粗粉比例1.5︰100，与常规水提法相比，该法多糖提取率提高了40%。需要注意的是使用该方法提取LNT时应考虑酶的浓度、底物的浓度、抑制剂和激动剂对提取物的影响。

1.5 其他提取方法

研究表明，提取LNT的方法还有多种。超声辅助提取法[8]利用强烈的振动，破坏香菇细胞壁，从而使多糖快速释放，具有效率高、耗能低耗时少、提取剂用量少的优点，但对LNT的生理活性有影响；微波辅助提取法[9]利用微波射线空化、粉碎的特殊作用使细胞内温度快速升高、细胞迅速膨胀破裂，多糖物质从细胞内释放出来，该提取方法具有节能性好、有效成分损失较少、均匀性好、提取率高、易于控制、不会对环境造成污染等优点；发酵辅助提取法将香菇发酵，短时间内得到大量菌丝体，大幅缩短生产周期，具有成本低、周期短、产生的活性物质多等优点；复合提取法是综合多种提取方法结合提取物质，能显著提高提取率的提取方法，比单一提取方法的提取率高，已有利用高压热水-复合酶结合、超声波协同淀粉酶复合提取结合、超声-高温热水复合提取结合、超声波-酶解法结合等方法提取LNT[10]的报道；闪式提取法[11]一般用于击碎植物软硬组织，依靠机械剪切力和搅拌力，在室温下和适宜的溶剂下，将药材粉碎成微粒态，并可使其有效成分迅速达到组织内外平衡，具有时间简短、效率高、溶剂用量少、使用安全可靠等优点。

2 香菇多糖的生物活性

2.1 免疫调节

早在19世纪70年代，已有学者发现LNT是一种非特异性淋巴网状内皮系统激活佐剂，具有免疫调节的作用。有研究结果表明，LNT可使健康小鼠和具有免疫抑制小鼠的脾脏及胸腺质量明显增加[12]。王思芦等[13]研究发现食用真菌多糖具有可使免疫器官发育、细胞因子产生、增强T细胞免疫等多种功能，可作为一种免疫增强剂，应用于临床上具有较好的辅助治疗效果。近年来，临床上也对LNT免疫调节作用进行研究。王志芳等[14]研究得出，GDP化疗方案配合LNT注射液可对难治性弥漫大B细胞淋巴瘤患者联合用药，其治疗效果较佳，同时可以增强患者的免疫功能。颜爱等[15]通过建立免疫抑制模型小鼠，检测环磷酰胺在其模型上的迟发型变态反应程度、自然杀伤细胞活性、脏器指数、淋巴细胞增殖作用以及IL-2、IL-4、IL-10、IFN-γ的变化，探讨香菇和黄芪多糖对该模型免疫功能的作用，结果表明香菇及黄芪多糖可对模型小鼠的免疫功能进行恢复，而且LNT效果强于黄芪多糖。

2.2 清除自由基

有报道LNT能直接清除自由基，提高SOD、CAT等抗氧化酶的活性及降低MDA含量，发挥其抗衰老的作用[16]。Boonsong等[17]论述LNT的结构中含有黄酮类和酚类物质，可以增强机体抗氧化作用，并且可以增强抗氧化酶的活性。有研究表明LNT及其降解物具有清除DPPH和OH自由基的能力[18-19]，对机体具有明显的抗氧化作用和抗衰老作用。

2.3 改善机体肠道微生态平衡

Wang等[20]通过对仔猪微生物调控作用的研究，结果发现LNT可通过提高回肠绒毛高度、claudin-1蛋白表达和盲肠脂肪酸含量，抑制仔猪肠道菌群的组成。LNT对断奶仔猪肠道屏障功能障碍有一定影响[21]，有研究利用病毒对断奶仔猪进行攻毒，使仔猪发生严重腹泻，在饲料中添加LNT喂养后，使仔猪腹泻率降低，并且改善了仔猪的肠道功能。

2.4 抗菌和抗病毒

LNT可以阻止细菌病毒在机体内复制，巨噬细胞被激活，从而起到抗细菌病毒的作用。侯爱萍等[22]通过试验测量抑菌圈计算最低抑菌浓度，研究LNT对9种细菌、7种真菌、7种病毒的抑制作用，结果表明LNT对9种细菌和7种病毒都具有抑制作用，但只对7种中的3种真菌有微抑制作用。路志芳等[23]采用紫外法来研究LNT对2种细菌（大肠杆菌、枯草芽孢杆菌）的抑制作用，得到LNT对这2种细菌均有抑制作用，但达到最大抑制作用的时间不同。胡国元等[24]采用滤纸片法来测定真菌多糖成分对大肠杆菌、白色念球菌和金黄色葡萄球菌的影响。结果显示不同浓度的LNT对这3种菌均具有抑制作用，但抑制效果不同。

2.5 抗肿瘤

LNT虽然不能直接消除肿瘤细胞，但其能够激活免疫系统及增强免疫效应，间接抑制和杀伤肿瘤细胞；可激发T细胞，增强巨噬细胞的吞噬能力，使先前降低的免疫能力得以恢复，遏制肿瘤细胞的生长，从而起到较好的抗癌作用。Suga等[25]将LNT和市面上治疗癌症的药物替吉奥口服剂结合用药在患有结肠癌的BALB/c小鼠中，结果发现该模型回肠隐窝中的小鼠死亡数量减少，同时替吉奥口服剂的毒副反应明显降低。田汝华等[26]将LNT注射液与紫杉醇联合使用，试验发现可以显著抑制人宫颈癌细胞株HeLa和口腔上皮癌细胞株KB-3-1的增殖。Liu等[27]将LNT与紫杉醇联用于人非小细胞肺癌细胞A549中，结果发现激活活性氧-硫氧还蛋白相互作用蛋白-NLRP3炎性小体（ROS-TXNIP-NLRP3）可使其具有促凋亡作用。

2.6 其他

LNT除上述功能外，还具有调节细胞因子的水平、增强巨噬细胞的吞噬能力、抗感染作用[12]、抗炎作用[28-30]、抗寄生虫作用[31-34]、抗辐射作用[35-37]、抗疲劳作用[38-40]、抗抑郁作用[41-42]、肝损伤保护作用[43]、降血糖作用[44-45]等药理作用。如今，LNT被广泛应用于保健品和食品领域中，在调整机体免疫功能、降低胆固醇中发挥较好作用，此外，也可用于预防冠心病及心脑血管疾病。

3 结语与展望

LNT作为一种真菌多糖，具有极高的药用价值和营养价值，包括免疫调节、抗肿瘤、抗菌和抗病毒等多种药理作用，因此LNT在食品和保健品等方面具有巨大的开发潜力和广阔的市场前景。就提取方法来看，提取率还有待提高，可以探索复合法提取，并进一步研究适合LNT工业化生产的工艺。除此之外，LNT的部分作用途径和机制还不够透彻，有待进一步深入研究。