丁 振 鐸
(黑龍江生態工程職業學院 生物技術系,哈爾濱 150025)
隨著社會的發展,人類生活節奏加快,生活壓力變大,環境污染加劇,導致多數人免疫系統的抵抗能力下降,很多疾病的發病率都呈上升趨勢。在20世紀50年代就有把真菌多糖作為藥物進行研究的報道,經過10余年的發展,真菌多糖作為免疫促進劑引起世界各國的研究興趣,如今已經成為國際上公認的具有較好療效的生物反應調節劑。目前多糖是國內外研究的熱點問題之一,它與蛋白質、核酸、脂類并稱為構成生命的四大基本物質[1]。真菌多糖作為真菌類藥物的一個活性成分,受到了學術界廣泛而持續的關注,不斷地對其進行深入研究,并取得了相當可喜的成績。許多關于真菌多糖的研究報道顯示多數食用真菌多糖都具有抗腫瘤、抗輻射、抗衰老及免疫調節等藥理作用,部分多糖已經在臨床上普遍用于治療癌癥。
榛蘑,學名蜜環菌,隸屬于真菌門,擔子菌亞門,層菌綱,傘菌目,白蘑科,蜜環菌屬[2]。榛蘑是我國一種重要的藥食兩用真菌,由其制成的藥物即使大劑量服用,也不會產生嚴重的毒副作用,是藥品食品工業共同關注的焦點[3]。榛蘑的菌絲體和菌絲索在黑暗處能發光[4],與蘭科植物天麻具有極為密切的營養關系。大量的實驗結果表明,榛蘑的菌絲體和發酵液都具有與天麻相似的藥理作用和臨床療效。因此,對榛蘑進行深入研究,不僅能緩解天麻藥材資源緊張問題,而且可以減少藥物的毒副作用。許多學者對榛蘑的化學成分做了大量的研究工作,但對于每一種成分的具體功能還不是很清楚。其化學成分豐富,包括氨基酸、蛋白質、脂類化合物、嘌呤衍生物、人體中所必需的微量元素和原伊魯烷型倍半萜類成分等。榛蘑多糖(AMP)是從其子實體、菌絲體和發酵液中分離出來的,可以控制細胞的分裂分化和調節細胞生長衰老的一類活性多糖[5],有具有抗輻射、促進造血、抑制腫瘤生長、調節免疫等藥理作用。有關榛蘑多糖的研究在國內外已有很多報道,涉及到生化、藥理、臨床等各個方面,闡明了它的結構、功能以及構效關系,對中藥創新藥的研制具有十分重要的意義[5]。本文將對有關榛蘑多糖藥理作用近年來的研究現狀進行綜述。
大量文獻報道榛蘑多糖具有免疫增強作用,能增強鼠的免疫能力、促進生長,但對其作用機理闡述得并不完全一致。李延平等[6]研究表明,榛蘑多糖通過刺激骨髓細胞使幼稚細胞增多,分化成成熟細胞,致使分葉核細胞增多,保護骨髓造血系統,拮抗環磷酰胺對骨髓細胞的損傷,其作用結果呈劑量依賴性關系。Li YP[7]等在使用昆明純種小鼠研究榛蘑多糖時發現,榛蘑多糖對環磷酰胺引起的小鼠骨髓細胞損傷具有保護作用。王惠國等[8]研究表明,給小鼠腹腔注射AMP具有增加小鼠吞噬細胞的吞噬功能;促進脾臟T淋巴細胞的增殖能力;提高小鼠血清溶血素水平的作用。于敏等[9]研究結果表明,AMP能抵抗環磷酰胺作用前期白細胞數下降和環磷酰胺作用后期白細胞數過分升高,一定劑量的AMP能顯著降低肝臟重量,表明其對免疫器官有一定程度的影響。AMP能顯著增強T細胞介導遲發型變態反應,說明可增強小鼠的體液免疫反應及細胞免疫反應能力[10]。另有報道AMP能在體外顯著增強小鼠腹腔巨噬細胞吞噬中性紅的作用[11],并可誘導巨噬細胞產生NO且呈現一定的濃度相關性,在高濃度時,對巨噬細胞分泌IL-1有一定的促進分泌作用。AMP能增強機體的特異性和非特異性免疫功能,可作為免疫增強劑。綜合上述,榛蘑多糖是通過調節免疫細胞以及免疫分子等多方面發揮其正向免疫調節作用,具有較好的藥用價值,蜜環菌多糖是否可作為骨髓細胞的保護劑,抗放射,抗化學藥物對骨髓造細胞損傷,是值得深入研究的課題。
經實驗研究可知,榛蘑多糖亦具有抗腫瘤的生理活性。實驗中,將肝癌細胞SMMC-7721進行體外培養,研究AMP的抗腫瘤作用。在倒置顯微鏡下觀察AMP以0.05mg/ml、0.10mg/ml及0.20mg/ml三個濃度給藥48h后,肝癌細胞SMMC-7721的形態學變化;采用MTT法檢測蜜環菌多糖對肝癌細胞SMMC-7221的增殖抑制作用;采用Brandford法測定AMP對肝癌細胞SMMC-7221重要蛋白合成的影響;采用免疫細胞化學法分析其對凋亡相關蛋白bcl-2表達的影響。實驗結果表明,與對照組相比,榛蘑多糖可使細胞間隙增大,懸浮細胞增多,能夠抑制腫瘤細胞的增殖;同時在給藥濃度為0.10mg/ml和0.20mg/ml時,能夠顯著抑制腫瘤細胞蛋白質的合成;榛蘑多糖還能夠下調凋亡抑制蛋白bcl-2的表達水平,此實驗指出,榛蘑多糖是通過抑制腫瘤細胞增殖以及促進腫瘤細胞凋亡,從而達到抗腫瘤作用的。榛蘑多糖的抗腫瘤作用不僅在體外實驗中得到驗證,也體現在化學結構鑒定和體內實驗中,經紅外光譜檢測,榛蘑多糖具有β-型糖苷鍵,這種構效關系的多糖具有抗腫瘤的藥理活性,并且在對移植S180小鼠進行在體抗腫瘤實驗,也證實其抗腫瘤的作用。
研究發現榛蘑多糖(AMP-1)能使正常小鼠的糖耐量增強。能使四氧嘧啶糖尿病小鼠的血糖顯著降低。同時發現AMP-1對胰島細胞的分泌也有一定的促進作用[12]。操玉平等[13]通過培養大鼠胰島素瘤細胞(INS-1),并以四氧嘧啶(AXN)損傷細胞,培養液中加入不同濃度的AMP-1,檢測其對INS-l細胞葡萄糖刺激的胰島素和C肽分泌量的影響,并檢測細胞存活率。結果發現,在一定濃度范圍內AMP-l對AXN損傷的INS-l細胞分泌胰島素和C肽均具有一定的促進作用,尤其是在葡萄糖濃度為16.7mmol/L時,效果明顯;因此可以得出AMP-l可減少AXN對INS-l細胞的損傷,增加INS-l細胞的存活率。陸軍等[14]研究發現AMP-1能使INS-1細胞NOS活性降低,NO和MDA含量減少,同時使SOD的活性增強,增加了GSH的含量,因此在一定濃度范圍的AMP-1對葡萄糖刺激下INS-1細胞的胰島素分泌的促進作用,可能與AMP-l能夠增加細胞清除自由基能力有關。AMP對血糖的作用機制尚不明確。而榛蘑多糖可在較短時間內大量獲得,多糖含量高,便于對榛蘑多糖關于血糖影響的研究。
榛蘑多糖的抗氧化抗衰老作用近些年來取得較大的研究進展。現代研究發現一部分糖類復合物可通過清除自由基、抑制脂質過氧化、調節免疫功能、調節核酸和蛋白質代謝等途徑起到抗氧化作用從而延緩機體衰老。榛蘑多糖作為蜜環菌的主要成分之一亦被發現有此項作用,在研究培養藥用型真菌蜜環菌抗氧化作用活性時,發現蜜環菌勻漿提取物榛蘑多糖具有強大的清除自由基和抗脂質過氧化作用[15]。在研究蜜環菌誘導細胞間粘附因子ICAM-1的表達能力時,發現榛蘑多糖在誘導ICAM-1和THP-1細胞中的mRNA的表達存在劑量和時間依賴關系,在人體單核細胞中,榛蘑多糖誘導ICAM-1的表達是通過ROS/JNK信號通路去激活轉錄因子NF -κB、AP -1、SP - 1和STAT-1的[16]。沈明花[17]等研究結果顯示榛蘑多糖對羥基自由基和二苯基苦味酰基苯肼具有較顯著的清除能力,甚至可以提高肝組織中的SOD、CAT、GSH-Px活性并且抑制MDA生成,因而具有明顯的抗氧化作用。虞磊[18]等從自由基代謝的角度探討了蜜環菌菌索多糖的抗衰老機制,通過觀察D-半乳糖致衰小鼠模型的跳臺法和迷宮法學習記憶能力,測定衰老小鼠部分組織中的SOD、MDA、NO、GSH-Px,發現榛蘑菌索多糖可通過調節生物的機體免疫功能或者清除自由基來延緩機體組織衰老,觀察果蠅的壽命發現蜜環菌菌索多糖亦可顯著延長果蠅的平均壽命和提高果蠅的最長壽命。丁誠實[19]等通過觀察榛蘑殼聚糖對D-半乳糖致衰老小鼠的影響和對果蠅壽命的影響,測定受試小鼠血清中的SOD活性、MDA的含量以及分析小鼠記憶學習行為等可以得出榛蘑殼聚糖有顯著抗衰老作用。
張穎等人在研究榛蘑多糖對低能離子束誘變作用的恢復效應時,發現從蜜環菌Am99-1菌株人工發酵菌體內分離出來的榛蘑多糖Aml,誘變源為低能N+離子束,受試動物為黑腹果蠅,并檢測Aml對離子束誘變果蠅的恢復功能。此實驗結果表明,1.0%和l.5%濃度的榛蘑多糖Aml可以使受試果蠅蛹的孵出率提高,當代及F2代果蠅突變率降低,同時染色體水平上的檢測也證實了此結論。因此得出榛蘑多糖對于低能離子束誘變具有一定的防護作用[20]。
榛蘑多糖具有鎮靜作用,能明顯減少小鼠自發活動,并能使環己烯巴比妥鈉或戊巴比妥鈉引起的小鼠睡眠時間顯著延長。研究發現榛蘑多糖可以并通過抑制NO、INOS、COX-2和THP-1細胞中的活性因子的表達,而達到抗炎作用[21]。在臨床上榛蘑多糖還用于治療肢麻、佝僂病、頸椎病、風濕病、腰腿酸痛,可以強壯筋骨。此外,榛蘑多糖對癲癇、耳鳴、眩暈癥也有一定療效[22]。
近年來隨著國內外對榛蘑研究的日益深入,其多糖的抗腫瘤、降糖及抗衰老等活性也引起了人們的重視,但是目前對榛蘑及其多糖的研究還停留在初級階段,鑒于此,近一步開展對榛蘑多糖的相關研究具有重要意義。本文對榛蘑多糖藥理作用進行了綜述,旨在為進一步研究榛蘑多糖的藥理作用及其在制藥和食品領域的應用提供一定的理論依據。
[1]王小東,慧玲,王順啟.真茵多糖的研究進展[J].江西科學,2005,23(3):43~46.
[2]秦俊哲,呂嘉櫪.食用菌栽培學[M].西安:西北農業科技大學出版社,2003:213.
[3]孫運鳳.食用菌多糖的藥理作用及應用前景[J].社區醫學雜志,2006,4(1):29~31.
[4]卯曉嵐.中國經濟真菌[M].北京:科學出版社,1998:135.
[5]鄭建仙.功能性食品[M].北京:中國輕工業出版社,1999.
[6]李延平,吳科鋒,劉義.蜜環菌多糖對環磷酰胺損傷小鼠骨髓細胞的保護作用[J].中國中藥雜志,2005,30(4):283~285.
[7]Li YP, Wu KF, Liu Y. Protective effect of Armillaria mellea polysaccharide on mice bone marrow cell damage caused by cyclophosphamide[J].Zhongguo Zhong Yao Za Zhi,2005,30 (4):283~286.
[8]王惠國,馮寶民.蜜環菌多糖免疫調節活性的實驗研究[J].陜西科技大學學報,2009,27(2):62~64.
[9]于敏,沈業壽,梅一德,等.蜜環菌多糖的免疫增強作用研究[J].生物學雜志,2001,18(4):16.
[10]林志彬,章達敏,夏冬,等.蜜環菌多糖對小鼠免疫功能的影響[J].中國藥理學通報,1988,4(2):93~96.
[11]戴鈴,王華,沈業壽,等.蜜環菌多糖對小鼠腹腔巨噬細胞免疫功能的影響[J].生物學雜志,2000,17(5):20~21.
[12]于敏,沈業壽.蜜環菌菌索多糖對小鼠血糖及急性毒性作用研究[J].中國食用菌,2002,21(1):35~37.
[13]操玉平,于敏,沈業壽.蜜環茵多糖對損傷性胰島細胞分泌功能的影響[J].中國食用菌,2009,28(1):39~41.
[14]陸軍,操玉平,于敏,蜜環菌菌索多糖對四氧嘧啶致胰島細胞損傷的保護作用[J].中國藥理學通報,2008,24(9):1160.
[15]Ng LT, Wu SJ, Tsai JY,et al. Antioxidant activities of cultured Armillariella mellea[J].Prikl Biokhim Mikrobiol,2007,43(4):495~500.
[16]Kim YS, Im J, Choi JN, Kang SS,et al. Induction of ICAM-1 by Armillariella mellea is mediated through generation of reactive oxygen species and JNK activation[J].Ethnopharmacol,2010,128(1):198~205.
[17]沈明花,崔海丹,王欣彤.榛蘑多糖的抗氧化作用研究[J].食品科技,2010,35(5):77~79.
[18]虞磊,沈業壽,吳建民,等.蜜環菌菌索多糖抗衰老作用研究[J].中成藥,2006,28(7):994~995.
[19]丁誠實,沈業壽,彭世奇.蜜環菌殼聚糖對果蠅壽命和D-半乳糖致衰老小鼠的影響[J].食品科學,2007,28(04):302~304.
[20]張穎,沈業壽,葛繼志,等.蜜環菌多糖對低能離子束誘變作用的恢復效應[J].激光生物報,2002,11(4):272~275.
[21]Wu SJ, Tsai JY, Lai MN, et al,Armillariella mellea shows anti-inflammatory activity by inhibiting the expression of NO, iNOS, COX-2 and cytokines in THP-1 cells[J].Am J Chin Med,2007;35(3):507~516.
[22]李巧云,閻月榮.單掃描示波極譜法連測五味子,榛蘑中的銅和鋅[J].生析試驗室,2005,24(1):52~55.