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(mén)傘菌綱、光茸菌科真菌的子實(shí)體，其菌肉香氣獨(dú)特且脆嫩，具有很高的營(yíng)養(yǎng)和藥用價(jià)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(jiǎn)稱LNT）是從優(yōu)質(zhì)香菇子實(shí)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(kāi)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(jiǎn)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(shí)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(duì)其工藝進(jìn)行分析，試驗(yàn)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(shí)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(shí)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(bào)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(huì)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(diǎn)。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(shí)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(shí)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(shí)應(yīng)考慮酶的濃度、底物的濃度、抑制劑和激動(dòng)劑對(duì)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(dòng)，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(shí)少、提取劑用量少的優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)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(lái)，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(huì)對(duì)環(huán)境造成污染等優(yōu)點(diǎn)；發(fā)酵輔助提取法將香菇發(fā)酵，短時(shí)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(diǎn)；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(bào)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(shí)間簡(jiǎn)短、效率高、溶劑用量少、使用安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。

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(lái)，臨床上也對(duì)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(duì)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(shí)可以增強(qiáng)患者的免疫功能。顏愛(ài)等[15]通過(guò)建立免疫抑制模型小鼠，檢測(cè)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(duì)該模型免疫功能的作用，結(jié)果表明香菇及黃芪多糖可對(duì)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(bào)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(duì)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(guò)對(duì)仔豬微生物調(diào)控作用的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)LNT可通過(guò)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(duì)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(duì)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(ài)萍等[22]通過(guò)試驗(yàn)測(cè)量抑菌圈計(jì)算最低抑菌濃度，研究LNT對(duì)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(duì)9種細(xì)菌和7種病毒都具有抑制作用，但只對(duì)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(lái)研究LNT對(duì)2種細(xì)菌（大腸桿菌、枯草芽孢桿菌）的抑制作用，得到LNT對(duì)這2種細(xì)菌均有抑制作用，但達(dá)到最大抑制作用的時(shí)間不同。胡國(guó)元等[24]采用濾紙片法來(lái)測(cè)定真菌多糖成分對(duì)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(duì)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(zhǎng)，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(shí)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(yàn)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(chóng)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(yǔ)與展望

LNT作為一種真菌多糖，具有極高的藥用價(jià)值和營(yíng)養(yǎng)價(jià)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(kāi)發(fā)潛力和廣闊的市場(chǎng)前景。就提取方法來(lái)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。