紅菇多糖的提取及其降血糖、血脂作用研究

陳旭健，張原琪

(1.玉林師范學院，廣西 玉林 537000；2.玉林市第二人民醫院，廣西 玉林 53 7000)

紅菇多糖的提取及其降血糖、血脂作用研究

陳旭健1，張原琪2

(1.玉林師范學院，廣西 玉林 537000；2.玉林市第二人民醫院，廣西 玉林 53 7000)

目的：探討紅菇多糖的提取純化及其降血糖、血脂作用。方法：用熱水浸提法從紅菇子實體提取粗多糖，并進行離子交換層析及凝膠層析純化。通過注射四氧嘧啶和飼喂高脂飼料建立糖尿病及高脂血癥小鼠模型，然后用紅菇多糖給藥處理，檢測血糖、血脂各項指標的變化情況。結果：與對照組相比，紅菇多糖給藥組的葡萄糖(GLU)、總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)指標極顯著下降(P＜0.01)，高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)指標極顯著上升(P＜0.01)，并且高劑量組比低劑量組效果更好。結論：紅菇多糖有降血糖、血脂作用。

紅菇多糖；血糖；血脂

紅菇(Russula sp.) 又名美麗紅菇、鱗蓋紅菇，屬擔子菌亞門、層菌綱、紅菇目、紅菇科、紅菇屬，是一類大型菌根真菌。它營養豐富，鮮美可口，具有補血、滋陰、清涼解毒之功效，是一種野生名貴稀有的食用菌。國際上已報道的紅菇有300多種，我國有記載的90余種，其中多數可食用且具有藥用功能[1]。目前對紅菇多糖的報道主要是紅菇多糖的理化性質及抗癌活性研究[2]，紅菇多糖的提取技術研究[3]等。陳旭健等[4]的研究表明，紅菇子實體提取液有降糖、降脂作用，但起主要作用的成分還不清楚。因此，實驗在提取純化紅菇多糖，建立糖尿病及高脂血癥實驗動物模型的基礎上，探討紅菇多糖的降血糖、血脂作用，旨在為研制降血糖、降血脂功能性食品或天然藥物的開發提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

紅菇子實體采于廣西容縣紅菇基地。

實驗動物：小白鼠(體質量18～22g)，全部為雄鼠，廣西醫科大學動物實驗中心提供[生產許可證：SCXK桂2003-0003]。

基礎飼料由廣西醫科大學動物實驗中心提供；高脂飼料按75%基礎飼料、1%膽固醇、10%豬油、14%鮮雞蛋的比例混合制成。

DEAE-Cellulose52、Sephadex G-100 Whatman公司；TC、TG、HDL-C、LDL-C試劑盒 羅氏公司；四氧嘧啶 Sigma公司。

AU2700全自動生化分析儀 日本Olympus公司；

TGL-16高速冷凍離心機 上海市金鵬分析儀器有限公司；RE-201旋轉蒸發儀 上海普渡生化科技有限公司。

1.2 方法

1.2.1 紅菇多糖的提取[5]

子實體烘干粉碎→加水→水浴(80℃)保溫浸提3h→離心過濾(廢渣按上法進行第2次浸提)→濾液用Sevag法除去蛋白質→95%乙醇沉淀→抽濾干燥→粗多糖

1.2.2 紅菇多糖的純化[6]

將乙醇沉淀所得粗多糖上樣于DEAE-Cellulose 52 (1cm×30cm)柱層析，分別用pH7.5 Tris-HCl、Tris-HCl+0.2mol/L NaCl、Tris-HCl+0.5mol/L NaCl溶液階段洗脫，體積流量為10mL/h，分部收集洗脫液(5mL/管)，以蒽酮-硫酸法檢測多糖。合并多糖濃度峰，冷凍干燥。

以離子交換層析分離得到的多糖峰值高的組分再以Sephadex G-100 (1cm×40cm) 柱層析純化，以0.1mol/L NaCl溶液進行洗脫，體積流量為20mL/h，收集洗脫液(5mL/管)，冷凍干燥。

1.2.3 動物實驗

將小鼠隨機分為正常對照組(A)、高糖脂模型組(B)、高糖脂對照組(C)、紅菇多糖Ⅰ組(D)、紅菇多糖Ⅱ組(E)，每組8只，全部小鼠適應性喂養基礎飼料5d。A組僅喂基礎飼料；其余各組喂高脂飼料，3周后，禁食12h，腹腔注射2%的四氧嘧啶(180mg/kg，以體質量計)，制備糖尿病及高脂血癥模型[7]，3d后A、B兩組的小鼠禁食12h，采血檢測血糖血脂的各項指標：葡萄糖(GLU)、總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)；C、D、E組繼續喂高脂飼料，同時D、E組分別按紅菇多糖150、300mg/kg劑量給藥，每天灌胃一次，灌胃量為小鼠體質量的2%(將紅菇多糖配制成相應濃度的溶液)，C組給予同樣體積的蒸餾水，兩周后各組空腹采血檢測血糖血脂各項指標。

1.2.4 數據處理

動物實驗的結果數據用SPSS14.0進行統計學處理，結果以平均值±標準差表示。

2 結果與分析

2.1 紅菇多糖的提取與純化

本實驗通過熱水浸提法提取得到乳白色的紅菇粗多糖。上DEAE-纖維素離子交換柱層析后，得到的洗脫曲線見圖1。

圖1 紅菇多糖的DEAE-cellulose 52柱層析圖Fig.1 Chromatograph ofRussulapolysaccharide in DEAE-cellulose 52 column

由圖1可知，紅菇多糖經階段洗脫得到兩個組分，分別命名為RⅠ和RⅡ，并分別收集，凍干。RⅠ經Sephadex G-100凝膠柱層析進一步純化的洗脫曲線見圖2。

圖2 紅菇多糖RⅠ的Sephadex G-100柱層析圖Fig.2 Chromatograph ofRussulapolysaccharide RⅠ in Sephadex G-100 column

由圖2可見，濃度峰只有一個，表明紅菇多糖RⅠ已經純化。收集主峰部分，經透析、凍干得紅菇多糖RⅠ，以下實驗以RⅠ為材料。

2.2 紅菇多糖降血糖、血脂實驗結果

2.2.1 高糖高脂模型小鼠的建立

表1 四氧嘧啶處理和高糖脂飼料飼喂對實驗小鼠血糖、血脂的影響Table 1 Effects of alloxan and high glycolipid food on blood glucose and blood lipid levels of mice

由表1可見，用高脂飼料飼養并用四氧嘧啶處理后，高糖脂模型組(B組)小鼠與正常對照組(A組)相比，GLU、TC、TG、HDL-C、LDL-C指標均有明顯升高，

都達極顯著差異水平(P＜0.01)，說明糖尿病及高脂血癥動物模型建模成功；繼續用高脂飼料飼喂兩周后，與高糖脂模型組(B組)相比，高糖脂對照組(C組)小鼠的TC有顯著差異(P＜0.05)以外，其余指標均無顯著差異(P＞0.05)，說明建立的高糖脂模型比較穩定。

2.2.2 紅菇多糖對小鼠血糖的影響

由圖3可見，用紅菇多糖給高糖脂模型小鼠灌胃兩周后，與高糖脂對照組相比，紅菇多糖Ⅰ組、紅菇多糖Ⅱ組小鼠的GLU均有極顯著的下降(P＜0.01)，分別下降了39.96%、87.23%，并且E組比D組更加顯著，效果更好。說明紅菇多糖具有良好的降血糖功效，并且劑量高者效果更顯著。

圖3 紅菇多糖對實驗小鼠血糖的影響Fig.3 Effect ofRussulapolysaccharide on blood glucose of mice

2.2.3 紅菇多糖對小鼠血脂的影響

表2 紅菇多糖對高糖脂小鼠血脂的影響Table 2 Effect ofRussulapolysaccharide on blood lipid of mice

由表2可見，用紅菇多糖給高糖脂模型小鼠灌胃兩周后，與高糖脂對照組相比，紅菇多糖Ⅰ組、紅菇多糖Ⅱ組小鼠的TC、TG、LDL-C這些指標均有極顯著(P＜0.01)或顯著(P＜0.05)下降，而E組的HDL-C有極顯著(P＜0.01)上升。并且E組比D組更加顯著，效果更好。說明紅菇多糖具有良好的降血脂功效，并且隨劑量升高降脂效果顯著。

3 討 論

糖尿病和高脂血癥是以血糖、血脂升高及多種代謝紊亂為特征的疾病，是動脈粥樣硬化的主要危險因素，如不及時防治容易導致心血管疾病[8]。降糖降脂療法是預防和治療這類疾病重要而有效的手段，多糖是一類非特異性的免疫增強劑，近年來許多研究表明食用菌如靈芝、香菇、黑木耳、猴頭菇等的食用菌多糖具有防治高血糖、高脂血癥的作用[9]。本研究表明：利用熱水浸提法從紅菇子實體提取粗多糖，并經DEAE-纖維素離子交換層析和G-100凝膠過濾純化得到的紅菇多糖有良好的降血糖、血脂作用。

四氧嘧啶能選擇性地破壞胰島β細胞致使胰島素分泌功能喪失，造成內分泌功能紊亂，使糖、脂肪、蛋白質等代謝失調[10]，引起實驗性糖尿病。飼喂含膽固醇的高脂飼料，由于膽固醇在代謝中不斷產生膽酸，并參與脂肪的消化吸收過程，從而得到高脂血癥。而且四氧嘧啶誘導的糖尿病小鼠模型，在出現高糖血癥的同時，也會并發高脂血癥[11-12]。研究表明，植物多糖降血糖的作用機理主要表現為對激素水平的影響及對糖代謝酶活性的調節[13-14]，本研究證實紅菇多糖能顯著降低糖尿病小鼠的血糖值，同時甘油三酯和低密度脂蛋白膽固醇明顯降低，提示紅菇多糖可能對四氧嘧啶致糖尿病小鼠的胰島β細胞有一定的修復作用，使胰島素分泌增多，改善糖代謝和脂代謝，從而降低血糖和血脂水平[15-16]。TC、TG、LDL均是動脈粥樣硬化和冠心病形成的促進因子，HDL則是冠心病的保護因子[17]，紅菇多糖能抑制脂肪分解，減弱脂毒性對機體的損傷，有利于機體的恢復和防止心血管并發癥的產生和發展。可能的原因是多糖能夠在不增加糖和淀粉的情況下對肝的功能有很好的促進作用，使肝內生存的酮體和肝外組織所能利用的限度達到很好的一個平衡，從而降低了血脂在血液中的堆積[18]。但紅菇多糖的降糖降脂作用確切機制等尚需進一步探討。

本實驗表明紅菇多糖有降血糖、血脂的作用，并且隨用量增大效果更好，但最適用量是多少、糖耐量如何仍需做進一步研究。

[1]許旭萍, 李惠珍, 黃德鑫. 紅菇生態的研究[J]. 中國食用菌, 2001, 20 (2)∶ 25-27.

[2]余萍, 劉艷如, 林曦. 紅菇子實體多糖的理化性質及抗癌活性[J]. 天然產物研究與開發, 2006, 18(6)∶ 30-34.

[3]邱龍新. 正紅菇子實體多糖的提取技術及抗癌活性研究[J]. 中國食用菌, 2004, 23(6)∶ 48-50.

[4]陳旭健, 甘耀坤, 吳慧慧, 等. 紅菇子實體對小鼠血糖、血脂的影響[J]. 食品科技, 2008(4)∶ 237-239.

[5]陳芝蘭, 張涪平, 鐘國輝, 等. 紅菇蠟傘子實體水溶性多糖提取工藝

研究[J]. 食品科學, 2007, 28(6)∶ 156-159.

[6]韓春然, 馬永強, 唐娟. 黑木耳多糖的提取及降血糖作用[J]. 食品與生物技術學報, 2006, 25(5)∶ 111-114.

[7]艾木拉古麗·阿布拉, 張迎春. 沙棘果對小鼠血糖及血脂的影響[J].新疆師范大學學報∶自然科學版, 2008, 27(4)∶ 39-41; 45.

[8]CHEN Z, PETO R, COLLINS R, et al. Serum cholesterol concentration and coronary heart disease in p opulation with low c holesterol concentrations[J]. B M J, 1991, 303(6797)∶ 276-282.

[9]李金燦, 陸輝, 張相日. 食用菌多糖特性與保健作用研究新進展[J].中國食用菌, 2005, 24(6)∶ 7-11.

[10]FRMYN K N, COPPACK S W, HUMPHREYNS S M. Coordinated regulation of hormone sensitive lipase and lipoprotein lipase in human adipose tissue[J]. Adv Enzyme Reg, 1995, 35∶ 163-178.

[11]陳瑞, 黎曉敏, 殷中瓊, 等. 青刺果多糖對糖尿病小鼠血糖、血脂含量的影響[J].時珍國醫國藥, 2007, 18(12)∶ 2967-2969.

[12]FARA J M, LU H L, CIANF1ONE K. Diabetes, lipids, and adipocyte secretagogues[J]. Biochem Cell Biol, 2004, 82(1)∶ 170-190.

[13]徐梓輝, 周世文. 植物多糖及其降血糖作用的研究進展[J]. 華西藥學, 2001, 16(5)∶ 365-366.

[14]CHOI C S, LEE F N, YOUN J H. Free fatty acids induce periphera1 insulin resistance without increasing muscle hexosamine pathway product levels in rats[J]. Diabetes, 2001, 50∶ 418-424.

[15]BATTILANA P, SEEMATTER G, SCHNEITER P, et a1. Effects of free fatty acids on insulin sensitivity and hemodynamics during mental stress[J]. J Clin Endocrinol Metab, 2001, 86∶ 124-128.

[16]LAWRENCE J M, REID J, TAYLOR G J, et a1. The effect of high dose atorvastatin therapy on lipids and lipoprotein subfractions in overweight patients with type 2 diabetes[J]. Atherosclerosis, 2004, 174(1)∶ 141-149. [17]THUREN T. Hepatic lipase and HDL metabolism[J]. Curr Opin Lipido1, 2000, 11(3)∶ 277-283.

[18]宋小鴿, 唐照亮, 侯正明, 等. 茶多酚對高脂血癥的預防作用[J]. 中國藥物雜志, 1999, 24(9)∶ 562-564.

Polysaccharide Extract from Russula and Its Role of Lowering Blood Glucose and Lipid

CHEN Xu-jian1，ZHANG Yuan-qi2
(1. Yulin Normal College, Yulin 537000, China；2. The Second People s Hospital of Yulin, Yulin 537000, China)

Objective∶ To explore the purification of Russula polysaccharide and its role of lowering glucose and lipid. Methods∶Crude polysaccharide was extracted from Russula fruit bodies through soaking extraction method in hot water and purified through ion-exchange chromatography and gel chromatography. The mice model with diabetes and hyperlipidemia was established through the injection of alloxan and the feeding of high-fat food. The model mice were administrated with Russula polysaccharide. Blood glucose and blood lipid in model mice with diabetes and hyperlipidemia were evaluated. Results∶ GLU, TC, TG and LDL-C exhibited a significant decrease (P ＜0.01) in mice with the administration of Russula polysaccharide in a dose-dependent manner. Conclusion∶ Russula polysaccharide has excellent functions in lowering blood glucose and lipid levels.

Russula polysaccharide；blood glucose；blood lipid

TQ929.2

A

1002-6630(2010)09-0255-04

2009-09-06

廣西自然科學基金項目(0728250)

陳旭健(1965—)，男，副教授，碩士，研究方向為功能食品與營養及微生物。E-mail：ylcxj123@tom.com