香菇多糖的提取方法及生物活性研究進(jìn)展

章燁雯，何玉妃，謝湜梅，藍(lán)覃瑞，陳榮，臧青民

玉林師范學(xué)院生物與制藥學(xué)院（玉林 537000）

香菇，又名香蕈、冬菇、香菌，隸屬擔(dān)子菌亞門傘菌綱、光茸菌科真菌的子實體，其菌肉香氣獨特且脆嫩，具有很高的營養(yǎng)和藥用價值，是一種食用菌和藥用菌。香菇的主要化學(xué)成分有香菇多糖、嘌呤、蛋白質(zhì)等[1-2]。香菇多糖（Lentinan，簡稱LNT）是從優(yōu)質(zhì)香菇子實體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、抗腫瘤以及免疫調(diào)節(jié)等作用。目前，提取LNT的主要方法有水提法、酸提法、堿提法、酶提法等。文章總結(jié)了LNT的提取方法及其生物活性的研究進(jìn)展，以期為今后LNT的研究及開發(fā)提供一定的參考。

1 香菇多糖的提取方法

1.1 熱水浸提法

熱水浸提法是一種較為常用且傳統(tǒng)的提取方法，設(shè)備條件簡單，成本低，干擾因素少，也是提取多糖最常用的方法，其原理是利用熱水破壞香菇細(xì)胞，由于細(xì)胞吸水膨脹而被破壞，從而使多糖成分溶出。王立東等[1]采用熱水浸提法提取LNT，在料液比1︰20（g/mL）、浸提溫度90 ℃、提取時間2 h條件下，LNT提取率為16.72%。魏楨元等[2]采用熱水浸提法提取LNT，并應(yīng)用響應(yīng)面法對其工藝進(jìn)行分析，試驗結(jié)果顯示其最佳工藝條件：料液比1︰58.3（g/mL），提取溫度78.6 ℃，提取時間2 h，并得到多糖含量和提取率，分別為38.57%和14.22%。該方法提取次數(shù)較多、提取率低、耗時耗料，仍有待改善。

1.2 酸提取法

酸提取法是一種適用于提取酸溶性多糖的方法。梅光明等[3]利用鹽酸水溶液在香菇柄中得到LNT SP2（LNT在70%乙醇溶液中分離純化后的一種多糖）成分。由于酸性條件可使多糖的糖苷鍵斷裂導(dǎo)致提取率降低，并且在一定程度上破壞其生物活性，因此，在酸性條件下提取LNT的相關(guān)報道較少。

1.3 堿提取法

堿提取法主要是利用0.1～1 mol/L NaOH溶液處理細(xì)胞和細(xì)胞壁，導(dǎo)致細(xì)胞吸水膨脹破裂，從而使多糖成分釋放。有些多糖成分尤其是含糖醛酸的多糖及酸性多糖用堿液處理會得到更高的提取率。Wang等[4]利用不同濃度梯度的稀堿溶液提取LNT，LNT粗產(chǎn)品得率較高，但該提取法易破壞LNT的生物活性，并且可能生成色素。

1.4 酶提取法

酶提取法是利用纖維素酶和果膠酶等破壞LNT 細(xì)胞壁的致密結(jié)構(gòu)，從而使多糖成分溶出的一類方法，具有反應(yīng)單一、反應(yīng)條件溫和、反應(yīng)效率高、環(huán)保、成本低等優(yōu)點。吳佳慧等[5]利用復(fù)合酶（果膠酶、纖維素酶、漆酶）提取LNT，借助響應(yīng)面分析得到：在果膠酶濃度7.11%、纖維素酶濃度6.82%、漆酶濃度3.69%條件下，LNT提取率為37.07%。賀勝英等[6]研究復(fù)合酶法（蛋白酶、纖維素酶）提取多糖的工藝條件，獲得最佳工藝條件：酶液量0.3 mL、料液比1︰40（g/mL）、pH 4.2、反應(yīng)時間90 min，提取率為12.81%。謝紅旗等[7]使用中性蛋白酶提取LNT，得出最佳酶解工藝條件：溫度50 ℃、pH 4.8、酶解時間1 h、酶與香菇粗粉比例1.5︰100，與常規(guī)水提法相比，該法多糖提取率提高了40%。需要注意的是使用該方法提取LNT時應(yīng)考慮酶的濃度、底物的濃度、抑制劑和激動劑對提取物的影響。

1.5 其他提取方法

研究表明，提取LNT的方法還有多種。超聲輔助提取法[8]利用強(qiáng)烈的振動，破壞香菇細(xì)胞壁，從而使多糖快速釋放，具有效率高、耗能低耗時少、提取劑用量少的優(yōu)點，但對LNT的生理活性有影響；微波輔助提取法[9]利用微波射線空化、粉碎的特殊作用使細(xì)胞內(nèi)溫度快速升高、細(xì)胞迅速膨脹破裂，多糖物質(zhì)從細(xì)胞內(nèi)釋放出來，該提取方法具有節(jié)能性好、有效成分損失較少、均勻性好、提取率高、易于控制、不會對環(huán)境造成污染等優(yōu)點；發(fā)酵輔助提取法將香菇發(fā)酵，短時間內(nèi)得到大量菌絲體，大幅縮短生產(chǎn)周期，具有成本低、周期短、產(chǎn)生的活性物質(zhì)多等優(yōu)點；復(fù)合提取法是綜合多種提取方法結(jié)合提取物質(zhì)，能顯著提高提取率的提取方法，比單一提取方法的提取率高，已有利用高壓熱水-復(fù)合酶結(jié)合、超聲波協(xié)同淀粉酶復(fù)合提取結(jié)合、超聲-高溫?zé)崴畯?fù)合提取結(jié)合、超聲波-酶解法結(jié)合等方法提取LNT[10]的報道；閃式提取法[11]一般用于擊碎植物軟硬組織，依靠機(jī)械剪切力和攪拌力，在室溫下和適宜的溶劑下，將藥材粉碎成微粒態(tài)，并可使其有效成分迅速達(dá)到組織內(nèi)外平衡，具有時間簡短、效率高、溶劑用量少、使用安全可靠等優(yōu)點。

2 香菇多糖的生物活性

2.1 免疫調(diào)節(jié)

早在19世紀(jì)70年代，已有學(xué)者發(fā)現(xiàn)LNT是一種非特異性淋巴網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)激活佐劑，具有免疫調(diào)節(jié)的作用。有研究結(jié)果表明，LNT可使健康小鼠和具有免疫抑制小鼠的脾臟及胸腺質(zhì)量明顯增加[12]。王思蘆等[13]研究發(fā)現(xiàn)食用真菌多糖具有可使免疫器官發(fā)育、細(xì)胞因子產(chǎn)生、增強(qiáng)T細(xì)胞免疫等多種功能，可作為一種免疫增強(qiáng)劑，應(yīng)用于臨床上具有較好的輔助治療效果。近年來，臨床上也對LNT免疫調(diào)節(jié)作用進(jìn)行研究。王志芳等[14]研究得出，GDP化療方案配合LNT注射液可對難治性彌漫大B細(xì)胞淋巴瘤患者聯(lián)合用藥，其治療效果較佳，同時可以增強(qiáng)患者的免疫功能。顏愛等[15]通過建立免疫抑制模型小鼠，檢測環(huán)磷酰胺在其模型上的遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)程度、自然殺傷細(xì)胞活性、臟器指數(shù)、淋巴細(xì)胞增殖作用以及IL-2、IL-4、IL-10、IFN-γ的變化，探討香菇和黃芪多糖對該模型免疫功能的作用，結(jié)果表明香菇及黃芪多糖可對模型小鼠的免疫功能進(jìn)行恢復(fù)，而且LNT效果強(qiáng)于黃芪多糖。

2.2 清除自由基

有報道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，發(fā)揮其抗衰老的作用[16]。Boonsong等[17]論述LNT的結(jié)構(gòu)中含有黃酮類和酚類物質(zhì)，可以增強(qiáng)機(jī)體抗氧化作用，并且可以增強(qiáng)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]，對機(jī)體具有明顯的抗氧化作用和抗衰老作用。

2.3 改善機(jī)體腸道微生態(tài)平衡

Wang等[20]通過對仔豬微生物調(diào)控作用的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)LNT可通過提高回腸絨毛高度、claudin-1蛋白表達(dá)和盲腸脂肪酸含量，抑制仔豬腸道菌群的組成。LNT對斷奶仔豬腸道屏障功能障礙有一定影響[21]，有研究利用病毒對斷奶仔豬進(jìn)行攻毒，使仔豬發(fā)生嚴(yán)重腹瀉，在飼料中添加LNT喂養(yǎng)后，使仔豬腹瀉率降低，并且改善了仔豬的腸道功能。

2.4 抗菌和抗病毒

LNT可以阻止細(xì)菌病毒在機(jī)體內(nèi)復(fù)制，巨噬細(xì)胞被激活，從而起到抗細(xì)菌病毒的作用。侯愛萍等[22]通過試驗測量抑菌圈計算最低抑菌濃度，研究LNT對9種細(xì)菌、7種真菌、7種病毒的抑制作用，結(jié)果表明LNT對9種細(xì)菌和7種病毒都具有抑制作用，但只對7種中的3種真菌有微抑制作用。路志芳等[23]采用紫外法來研究LNT對2種細(xì)菌（大腸桿菌、枯草芽孢桿菌）的抑制作用，得到LNT對這2種細(xì)菌均有抑制作用，但達(dá)到最大抑制作用的時間不同。胡國元等[24]采用濾紙片法來測定真菌多糖成分對大腸桿菌、白色念球菌和金黃色葡萄球菌的影響。結(jié)果顯示不同濃度的LNT對這3種菌均具有抑制作用，但抑制效果不同。

2.5 抗腫瘤

LNT雖然不能直接消除腫瘤細(xì)胞，但其能夠激活免疫系統(tǒng)及增強(qiáng)免疫效應(yīng)，間接抑制和殺傷腫瘤細(xì)胞；可激發(fā)T細(xì)胞，增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的吞噬能力，使先前降低的免疫能力得以恢復(fù)，遏制腫瘤細(xì)胞的生長，從而起到較好的抗癌作用。Suga等[25]將LNT和市面上治療癌癥的藥物替吉奧口服劑結(jié)合用藥在患有結(jié)腸癌的BALB/c小鼠中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該模型回腸隱窩中的小鼠死亡數(shù)量減少，同時替吉奧口服劑的毒副反應(yīng)明顯降低。田汝華等[26]將LNT注射液與紫杉醇聯(lián)合使用，試驗發(fā)現(xiàn)可以顯著抑制人宮頸癌細(xì)胞株HeLa和口腔上皮癌細(xì)胞株KB-3-1的增殖。Liu等[27]將LNT與紫杉醇聯(lián)用于人非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞A549中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)激活活性氧-硫氧還蛋白相互作用蛋白-NLRP3炎性小體（ROS-TXNIP-NLRP3）可使其具有促凋亡作用。

2.6 其他

LNT除上述功能外，還具有調(diào)節(jié)細(xì)胞因子的水平、增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的吞噬能力、抗感染作用[12]、抗炎作用[28-30]、抗寄生蟲作用[31-34]、抗輻射作用[35-37]、抗疲勞作用[38-40]、抗抑郁作用[41-42]、肝損傷保護(hù)作用[43]、降血糖作用[44-45]等藥理作用。如今，LNT被廣泛應(yīng)用于保健品和食品領(lǐng)域中，在調(diào)整機(jī)體免疫功能、降低膽固醇中發(fā)揮較好作用，此外，也可用于預(yù)防冠心病及心腦血管疾病。

3 結(jié)語與展望

LNT作為一種真菌多糖，具有極高的藥用價值和營養(yǎng)價值，包括免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、抗菌和抗病毒等多種藥理作用，因此LNT在食品和保健品等方面具有巨大的開發(fā)潛力和廣闊的市場前景。就提取方法來看，提取率還有待提高，可以探索復(fù)合法提取，并進(jìn)一步研究適合LNT工業(yè)化生產(chǎn)的工藝。除此之外，LNT的部分作用途徑和機(jī)制還不夠透徹，有待進(jìn)一步深入研究。