香菇多糖的研究進(jìn)展

李欽艷 鐘瑩瑩 鐘冬暉 鐘小云 王志達(dá) 周 芬 羅艷芬 梁先華

（梅州市農(nóng)林科學(xué)院微生物研究所，廣東梅州514071）

香菇（Lentinula edodes），別名花菇、冬菇、香蕈等，屬擔(dān)子菌綱，傘菌目，小皮傘科，香菇屬[1]，起源于我國(guó)，是世界第二大食用菌[2]。香菇是一種高蛋白低脂肪食品，營(yíng)養(yǎng)成分豐富，并有較高藥用價(jià)值。香菇多糖是香菇最主要活性成分，在調(diào)節(jié)機(jī)體免疫力、抗腫瘤、抗病毒、抗炎、抗氧化等方面的作用顯著，這些作用與香菇多糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。研究表明，β-糖苷鍵的葡聚糖是香菇多糖發(fā)揮藥理作用的主要形式[3]。香菇多糖提取制備工藝對(duì)其化學(xué)結(jié)構(gòu)影響較大。筆者概述香菇多糖的提取制備工藝、香菇多糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)、香菇多糖的藥理作用、香菇多糖臨床應(yīng)用的研究，以期為香菇多糖的進(jìn)一步研究開(kāi)發(fā)和利用提供參考。

1 香菇多糖的提取制備工藝

香菇多糖（lentinan，LNT）屬真菌類(lèi)多糖，是香菇特有的多糖成分，能增強(qiáng)和調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能，是一種重要的生理活性物質(zhì)。目前，香菇多糖的提取制備工藝已經(jīng)十分成熟，主要有以下幾種：酶法提取、酸法提取、堿法提取、水浸提法以及微波提取、超聲提取或是幾種方法綜合運(yùn)用。水（熱水）提醇沉法是最經(jīng)典的香菇多糖提取方法，此方法工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、易于推廣，但是熱水浸提法浸提周期長(zhǎng)，提取率低[4]。物料與溶劑比、水提溫度、時(shí)間、pH 及提取次數(shù)等是影響香菇多糖提取重要因素。研究者對(duì)香菇多糖的提取制備工藝進(jìn)行優(yōu)化以期篩選出最佳提取方法。石來(lái)寶等[5]通過(guò)比較熱水浸提法、三氯乙酸浸提法、熱水浸提-超聲波處理后提取法、超聲波-熱水浸提提取法，結(jié)果三氯乙酸浸提法提取香菇多糖效果最佳，香菇多糖提取率為3.24%。張敏瑜等[6]采用超聲波輔助熱水浸提法提取香菇多糖，最佳提取條件為料（g）液（mL）比1∶40，浸提溫度90 ℃，超聲時(shí)間40 min，最高提取率為6.47%。張雙靈等[7]試驗(yàn)得出超聲波協(xié)同淀粉酶提取香菇多糖的最佳條件為淀粉酶量1%，料（g）液（mL）比1∶25，超聲溫度60 ℃，超聲時(shí)間25 min，香菇多糖的提取率為6.94%。該方法提取條件溫和，提取周期短，優(yōu)于傳統(tǒng)的熱水浸提法、單純酶或超聲波法。梁敏等[8]研究了復(fù)合酶法提取香菇多糖的工藝，得出最佳工藝條件為酶（木瓜蛋白酶與纖維素酶）比例2∶1（質(zhì)量比），酶解溫度55 ℃，pH6.5，反應(yīng)時(shí)間3 h，多糖提取率為16.1%。

上述香菇多糖提取方法都各有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，有的提取率高，有的提取周期長(zhǎng)，有的提取步驟繁瑣。另外，不同提取方法對(duì)香菇多糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)也有一定的影響。

2 香菇多糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)

香菇多糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)主要指其主鏈構(gòu)成、分子質(zhì)量、單糖組成和比例、構(gòu)象和化學(xué)修飾等。研究表明，香菇多糖多為同多糖（葡聚糖）和雜多糖，同多糖多為以β-（1→3）-D-葡聚糖為主鏈，β-（1→6）葡萄糖殘基為側(cè)鏈的β-D-葡聚糖[9]，而β-D-葡聚糖是香菇多糖發(fā)揮抗腫瘤作用的主要活性形式[3]。香菇多糖的單糖組成主要是葡萄糖、葡萄糖醛酸、甘露糖、木糖、半乳糖和鼠李糖等，為酸性多糖[10]。香菇多糖的提取制備工藝對(duì)其分子量、單糖組成、單糖比例、糖苷鍵類(lèi)型等影響顯著。李石軍[11]采用堿提取法，又經(jīng)氧化氫脫色、超濾分級(jí)獲得LNT-1和LNT-2兩種香菇多糖組分。其均以β-（1→3）-D-葡萄糖為主鏈，6 位上帶有支鏈葡聚糖，平均每4 個(gè)葡萄糖殘基組成一個(gè)重復(fù)單元并含有1個(gè)支鏈。兩種組分均含有末端、1→3、1→3→6 連接類(lèi)型的糖殘基，各連接類(lèi)型的糖殘基分子摩爾比分別為1.07∶1.56∶1.00 及 1.00∶1.70∶1.08。辜明[12]運(yùn)用改進(jìn)的水提醇沉法獲得一種香菇多糖，由D-葡萄糖組成，含有1→3，1→4，1→6 三種連接類(lèi)型的糖殘基。各連接類(lèi)型的糖殘基分子摩爾比分別為：1∶1∶2∶0.6。此香菇多糖的單糖組成為葡萄糖、半乳糖、甘露糖、木糖、阿拉伯糖、巖藻糖。王詩(shī)琪[13]采用水提醇沉法同樣獲得一種香菇多糖，其單糖組成與辜明等提取的香菇多糖成分相似，為葡萄糖、半乳糖、甘露糖、阿拉伯糖、巖藻糖。謝紅旗[14]采用酶法提取獲得3 種香菇多糖，分別為L(zhǎng)NT-l、LNT-2、LNT-3。三種多糖均由葡萄糖、半乳糖、甘露糖、木糖和阿拉伯糖5 種單糖組成，其中主要組分是葡萄糖。3 種香菇多糖的糖苷鍵類(lèi)型差異顯著，LNT-l 主要是含α-糖苷鍵的葡聚糖，LNT-3 主要是含β-糖苷鍵的葡聚糖，而LNT-2 是既含有α-糖苷鍵，又含有β-糖苷鍵的葡聚糖。

目前，為了獲得高活性的香菇多糖及其衍生物，常對(duì)香菇多糖進(jìn)行化學(xué)修飾。傳統(tǒng)的化學(xué)修飾包括羧甲基化、磷酸化、硫酸酯化、硫酸化等，也有研究將硒修飾到香菇多糖中以提高其活性[15]。已有香菇多糖修飾物在抗腫瘤、抗病毒、抗氧化、免疫調(diào)節(jié)等方面的功效報(bào)道[16]。但是，特定的結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)特定的功能，特定的提取制備工藝和化學(xué)修飾方法可能會(huì)出現(xiàn)抗腫瘤作用增強(qiáng)而抗病毒作用減弱的情況。因此，要根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康闹?jǐn)慎選擇香菇多糖提取制備工藝及化學(xué)修飾方法。

3 香菇多糖的藥理作用

3.1 免疫調(diào)節(jié)作用

香菇多糖是一種非特異免疫刺激劑，對(duì)人體無(wú)任何副作用，卻對(duì)免疫系統(tǒng)具有廣泛的調(diào)節(jié)作用，可以在多個(gè)層次調(diào)節(jié)T 淋巴細(xì)胞、B 淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等免疫細(xì)胞的作用。香菇多糖可增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的吞噬能力、調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞表型、誘導(dǎo)促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生、促進(jìn)T 淋巴細(xì)胞生成并增強(qiáng)T 淋巴細(xì)胞活性，改善宿主機(jī)體平衡[17]。香菇多糖還可促進(jìn)T 淋巴細(xì)胞增殖、解除腫瘤對(duì)宿主免疫系統(tǒng)的抑制，增強(qiáng)抗腫瘤作用[18]。但是，目前香菇多糖主要是作為輔助物應(yīng)用于腫瘤的治療。

3.2 抗腫瘤作用

香菇多糖是香菇抗腫瘤的主要活性成分。香菇多糖并不能直接殺傷腫瘤細(xì)胞，而是通過(guò)誘導(dǎo)機(jī)體的生物反應(yīng)發(fā)揮抗腫瘤作用，主要途徑有以下三種：（1）預(yù)防腫瘤發(fā)生；（2）腫瘤發(fā)生后增強(qiáng)機(jī)體的抗腫瘤活性（免疫調(diào)節(jié)作用）；（3）誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡直接殺傷腫瘤，抑制腫瘤血管生成抑制腫瘤生長(zhǎng)[19]。IKEKAWA 發(fā)現(xiàn)從事食藥用菌栽培的人員癌癥死亡率顯著低于普通人群，讓人們認(rèn)識(shí)到食藥用菌的防癌活性[20]。細(xì)胞色素P450（CYP）是一類(lèi)藥物和異生物質(zhì)代謝酶，可由代謝活化致癌物誘導(dǎo)產(chǎn)生，而香菇多糖能抑制CYP 的產(chǎn)生，從而抑制腫瘤的發(fā)生發(fā)展[21]。另外，香菇多糖還可通過(guò)抑制端粒酶的活性抑制腫瘤發(fā)生發(fā)展[22]。香菇多糖能夠誘導(dǎo)抗腫瘤免疫反應(yīng)的產(chǎn)生，如活化巨噬細(xì)胞、T 淋巴細(xì)胞、B 淋巴細(xì)胞、殺傷性T 細(xì)胞（CTL）、NK 細(xì)胞，被誘導(dǎo)產(chǎn)生TNF-α、IFN-γ、IL-1β 等細(xì)胞因子，并誘導(dǎo)NF-κB 的活化等[21，23]。香菇多糖還可作為化療藥物增強(qiáng)劑發(fā)揮作用[24]。香菇多糖能防止抗癌藥物引起的染色體損傷增加，并抑制CP（環(huán)磷酰胺）和ENU（N-乙基-N-亞硝基脲）的致突變性[25]。Caspase 半胱氨酸蛋白酶家族蛋白在介導(dǎo)細(xì)胞凋亡的過(guò)程中起著非常重要的作用，其中caspase-3為關(guān)鍵的執(zhí)行分子，香菇多糖可通過(guò)調(diào)節(jié)caspase-3的表達(dá)誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡[26]。

3.3 抗炎、抗氧化作用

香菇多糖在抗炎、抗氧化方面效果顯著[27]。香菇多糖能保護(hù)急性酒精性肝損傷，降低TNF-α 及血清天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶水平，緩解炎性浸潤(rùn)和清除自由基[28]。陳美芬等、孫設(shè)宗等證實(shí)香菇多糖能保護(hù)CCl4誘導(dǎo)的鼠肝炎性損傷[29-30]。香菇多糖能下調(diào)血漿中的GOT（谷氨酸草酰乙酸轉(zhuǎn)氨酶）和GPT（谷氨酸丙酮酸轉(zhuǎn)氨酶）水平，提高SOD（超氧化物歧化酶）和GPX（谷胱甘肽過(guò)氧化物酶）抗氧化酶活性[29]。香菇多糖能抑制肝細(xì)胞炎性病變，降低肝體指數(shù)，抑制誘導(dǎo)型一氧化氮合酶（iNOS）活性，降低NO 含量[30]。香菇多糖能改善慢性乙肝肝纖維化[31]。

3.4 抗病毒作用

1987 年Tochikura 等就證實(shí)通過(guò)增強(qiáng)疊氮脫氧胸苷可抑制人類(lèi)免疫缺陷病毒[32]。REN等的研究證實(shí)香菇多糖對(duì)傳染性造血壞死病毒有抑制作用，其機(jī)制是直接滅活和抑制病毒復(fù)制[33]。趙麗紅的研究表明，香菇多糖水劑對(duì)番茄病毒病有防治效果[34]。侯?lèi)?ài)萍等證實(shí)香菇多糖的抗病毒作用有普適性，對(duì)流感病毒、呼吸道合胞病毒、腺病毒、輪狀病毒等都有抑制作用[35]。

4 香菇多糖臨床應(yīng)用研究

目前，香菇多糖在臨床上被廣泛應(yīng)用，主要包括臨床輔助治療腫瘤[36]、抗病毒[37]、抗炎性損傷[38]等。香菇多糖能夠與手術(shù)、放化療、靶向治療及免疫治療相結(jié)合，應(yīng)用于肺癌、消化道腫瘤、乳腺癌等多種腫瘤的輔助治療，在提高臨床療效和緩解治療相關(guān)不良反應(yīng)等方面發(fā)揮了重要作用[36，39-40]。目前靶向治療、免疫治療等新興治療手段已廣泛應(yīng)用于腫瘤治療，但香菇多糖與其聯(lián)合治療的報(bào)道并不多見(jiàn)。因此，有必要開(kāi)展更多聯(lián)合治療相關(guān)臨床試驗(yàn)來(lái)評(píng)價(jià)香菇多糖的輔助治療療效。

5 香菇多糖研究展望

隨著社會(huì)的發(fā)展，人們認(rèn)知水平的提高，食品、藥品、化妝品中化學(xué)添加劑的副作用越來(lái)越受到人們關(guān)注，對(duì)人體無(wú)毒副作用的天然產(chǎn)物添加劑越來(lái)越被重視。香菇多糖作為香菇的天然活性成分，以及其在抗腫瘤、抗氧化、抗炎、抗病毒等方面的顯著作用，深受研究者關(guān)注。相信其在藥品、食品、化妝品行業(yè)中會(huì)有很好的研究開(kāi)發(fā)前景。香菇多糖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，具體療效難以確定。另外，香菇多糖的多種藥理作用機(jī)制也尚待明確，因此，仍需進(jìn)行大量全面深入研究。