金福菇多糖及其衍生物的生物活性研究進展※

張春軍 董 凱 董 琦 曾 海

金福菇屬口蘑科，自實體叢生或簇生，其形狀較大、色白，又稱白色松鉺，是一種生長在炎熱高溫季節的局限地域的珍稀食用菌，目前在我國南方及臺灣省均有小面積栽培。金福菇含有豐富的蛋白質、粗脂肪、多糖以及多種維生素[1]，尤以多糖為主要成分，金福菇多糖的分子結構進行化學修飾，可獲得具有多樣活性的多糖衍生物，同時能夠提高其生物活性，多糖衍生物的生物活性在醫藥領域起著重要作用，如提高免疫功能、抗衰老、抗氧化、抗腫瘤等作用。近幾年來，人們對食用菌多糖進行硫酸酯化、磷酸酯化、乙酰化、羧甲基化等分子修飾，將其結構衍生化，經優化后降低其毒性，提高生物利用度，改善應用效果，拓寬了應用領域[2-4]。所以進一步開發和利用金福菇多糖是十分必要的。

1 金福菇提取方法的研究

食用菌多糖常用的提取方法主要是溶劑提取法，如水提純沉淀法、酸堿浸提法、酶解法提取等。隨著工藝技術的發展，現代高新技術逐步應用于食用菌多糖的提取。如超聲波法提取、微波法提取、超臨界流體萃取技術，金福菇精華提取多采用以下幾種方法。

1.1 水提純沉淀法水提純沉淀法是最簡單的提純方法，李小雨等[5]歸納了食用菌子實體多糖的分離提純，主要是利用熱水作用使細胞質與細胞壁發生分離，利用多糖溶于水的性質，水滲入到細胞壁與細胞質中，多糖從提取液中沉淀而獲得。其步驟為粉碎——脫脂——多糖的浸提——過濾、離心——合并離心液——多糖沉淀去蛋白、脫色——多糖分離純化——多糖組分。水提純沉淀法雖然操作容易、成本低，但是提取的效率低、消耗大量時間、勞動強度也不小。

1.2 酸堿浸提法利用細胞與細胞壁在酸堿混合液中充分吸水膨脹，細胞破裂，致食用菌中的多糖分離出來。梁濤等[6]等采用此法提取杏鮑菇多糖。此方法節省時間、減少原材料與藥品的耗費，且提糖量也很高，但由于堿提取后的溶液濃度過高，導致過濾困難。

1.3 微波提取法利用微波的高頻率，破壞細胞壁的原理。帕熱哈提·艾合買提等[7]采用微波透明溶劑到達物料內部的維管束和細胞內部，利用微波轉化成分子的動能產生連續高溫使細胞壁破裂，導致細胞內有效成分流出。其優點是方法簡單、高效、節能、安全，具有高選擇性；缺點是用電量較大，微波功率稍高，易出現焦徹狀態。

1.4 超臨界流體萃取法超臨界 CO2流體萃取（SFE）分離過程是通過調節體系的壓力和溫度，來控制溶解度和蒸氣壓兩個參數進行分離。在特定的條件下超臨界流體選擇性把應極性、沸點、摩爾質量的成分提取出來。此法適于熱敏物質，且因黏度小、擴散系數大，提取速度快。章慧等[8]通過乙醇浸提與超臨界CO2萃取的方法對靈芝提取物進行比較，發現超臨界CO2流體萃取效果明顯高于本研究結果。但此方法只適用于熱敏物質。

1.5 酶解法由于食用菌除多糖外還含有蛋白質、纖維素和半纖維素以及果膠等物質，這些物質都會影響多糖的提取，但加入酶制劑則有利于多糖的析出，為后續提取液的精制創造條件。一般分為單一酶法和復合酶法。單一酶法是只有一種酶來輔助提取食用菌多糖，從而提高多糖提取率；復合酶法是兩種以上的酶對多糖進行提取。酶解法不僅大大提高了多糖的提取率，且能源消耗低，屬于提取多糖最適合的方法。

2 金福菇多糖衍生物及生物活性的研究

多糖衍生物作為食用菌的主要成分，由于多糖衍生物的多數成分通過化學修飾，使得糖分子結構、理化性質發生改變，提高其生物活性和利用率。因此人們十分重視食用菌多糖衍生物的研究。金福菇屬于食用菌的一種，其多糖衍生物同樣具有很高的生物活性，金福菇多糖衍生物及生物活性的研究為將其應用于保健、中醫藥以及化妝品等領域提供理論參考。

2.1 多糖硫酸酯多糖硫酸酯也稱硫酸酯化多糖，是指將其大分子鏈糖基單元的羥基用硫酸基團取代，形成半合成酸性多糖，改變其物化性質和空間結構，使其產生新活性的多糖[9]。對多糖硫酸酯在臨床應用中的研究已非常深入。如鄭朋朋等[10]、BeressA等[11]、王琪琳等[12]、魏文青等[13]通過對不同菌類多糖硫酸酯化的研究，發現經修飾的硫酸酯具有增強免疫功能，提高抗病毒的能力。先宏等[14]發現，多糖硫酸酯可以通過對巨噬細胞的調節而使腫瘤細胞凋亡。可見，硫酸酯化多糖是一類天然或化學修飾多糖，具有抗病毒、增強免疫功能和抗腫瘤等多種生物學活性；但其具體的硫酸酯化是如何影響多糖分子結構，卻沒有確切研究，使得多糖硫酸酯是否還具有其他作用，應是進一步研究的重點。

2.2 多糖羧甲基羧甲基化修飾是化學修飾的一種，對多糖進行羧甲基化修飾能夠增加其抗氧化性[15-16]、提高酶活性[17]、增強抗菌能力[18]和抗腫瘤能力等。Chen等[19]制備羧甲基化殼聚糖，可以促進正常皮膚纖維原細胞及瘢痕瘤皮膚纖維原細胞中膠原的分泌。近幾年，應用最廣泛的多糖改性方法之一是多糖與羧酸或羧酸衍生物的酯化反應，其機理是羧甲基化增加多糖的溶解度和電負性，提高多糖的水溶性，給多糖增強活性或帶來新的活性。因此，應進一步挖掘多糖改性方法，使多糖羧甲基生物活性更強。

2.3 多糖磷酸酯多糖磷酸酯是將磷酸酯基引入到糖原中，使其磷酸酯基斷裂，從而降低多糖的溶解性或增強其生物活性，如在工業上可增加紡織材料的阻燃性，纖維素磷酸酯可用作弱陰離子交換劑。通過對多糖磷酸酯的研究發現其在醫學領域有廣泛應用價值。CHEN Xiaoming等研究指出，牛膝多糖磷酸酯具有抗S180肉瘤和小鼠Lewis肺癌的作用[20]；楊萍等發現，銀耳磷酸酯化多糖可以減輕化療藥物對小鼠造血功能的損傷，拮抗白細胞的降低[21]。孫捷等[22]和WEI Dongfeng等[23]采用磷酸酯化法發現，磷酸酯化多糖具有更強的抗氧化活性。由此可見，多糖磷酸酯在臨床應用價值也是非常高的，多糖磷酸酯在工業作用有待進一步研究。

此外，如乙酰基對多糖活性的影響，多糖部分乙酰化后具有抗腫瘤活性，多糖硝酸酯采用不同硝化試劑可以獲得不同DS的產物。這些多糖的衍生物正在逐漸得到開發和利用。

3 金福菇多糖的臨床應用研究

進幾十年來，科研人員不斷在各種實驗體系中發現金福菇多糖表現出諸多的臨床作用。張澤慶等[24]和謝學淵等[25]發現，食用菌的天然多糖有一定的抗氧化性活性，能夠有效防止過氧化損傷對細胞造成的損害；C.Wang等[26]在對金福茹多糖TLH-3的研究中發現，多糖TLH-3清除DPPH的IC50值與Vc相當，具備較好的體外抗氧化能力，同時還能減少溶血的發生。可見，食用菌多糖可以用于開發抗氧化劑[27-28]。黃茂先[29]、殷勤燕[30]認為，大多數活性多糖的共同特性是哺乳動物的免疫調節劑；張蕾等[31]研究發現，金福茹多糖具有較好的體內外抗衰老活性；付青姐等[32]探討了食用菌多糖對小鼠受輻射損傷脾臟的保護作用。通過以上研究發現，食用菌多糖分子經過修飾后的衍生物具有多方面、復雜的生物活性，能增強人體免疫功能，還具有抗衰老、抗過敏等作用，在化妝品領域也得到廣泛應用。金福菇多糖在抗腫瘤上尤為突出，許多專家做了很多關于食用菌多糖的抗腫瘤試驗。劉振英等認為多糖具有腫瘤預防和殺傷腫瘤細胞的作用[33]；Song等[34]證實多糖抗腫瘤效果主要是通過免疫系統接受刺激影響的；F.Liu等[35]分離提取了金福菇子實體中的糖蛋白對小鼠進行體內外抑瘤實驗時，發現金福菇糖蛋白具有很強的免疫調節活性和抗腫瘤活性。以上多數實驗研究了多糖抗腫瘤作用是利用多糖大分子作用于體內腫瘤細胞，導致破損的細胞線粒體膜中線粒體蛋白釋放，進入細胞液，細胞凋亡蛋白酶活化因子一起激活凋亡蛋白酶 caspase-10和 caspase-3，迫使細胞凋亡。而針對提取的多糖與其他類抗癌藥物聯合使用的研究卻很少，這將是金福菇多糖臨床應用研究的主攻方向。

4 展望

近年來，研究人員針對食用菌多糖的提取開發了多種方法，并對多糖衍生物的生物活性及臨床應用進行了全面的研究，然而針對金福菇的相關研究卻很少。由于各種食用菌的多糖性質、結構不盡相同，如何改變金福菇多糖硫酸酯難通過機體的不同屏障，甚至細胞膜這一弊端，金福菇多糖的分離、提純、合成以及制藥工藝要進一步改進，哪一種方法更適合金福菇多糖的提取均有待進一步研究。金福菇多糖衍生物在臨床應用上已經顯示出了非常重要的作用，無論是在調節免疫功能，抵抗病毒，還是在防治衰老、抗氧化以及抗癌防癌上都有明顯的療效。但還存在一些問題，如羧甲基金福菇多糖的結構和抗氧化活性之間的關系研究還不夠深刻，要進一步探究其抗氧化活性的機制及毒理作用，將有利于羧甲基金福菇多糖的進一步開發和利用，對提取的多糖與其他類抗癌藥物聯合使用的機理也是主要研究的方向；另外多糖在工業上也是有很大用途的。相信對金福菇提取及其衍生物的生物活性的深入研究，將對其作用機制有更深的了解，能夠更好地開發和利用金福菇多糖。

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