香菇多糖提取、結(jié)構(gòu)特征及生物活性研究進(jìn)展

摘要：香菇屬于擔(dān)子菌綱，是世界上種植最廣泛的蘑菇之一，以其食品和藥物的雙重用途而聞名。香菇富含多糖、維生素、微量元素等營養(yǎng)成分，具有很高的營養(yǎng)和藥用價(jià)值，深受消費(fèi)者喜愛。從優(yōu)質(zhì)香菇的子實(shí)體中提取的多糖是在其生理作用中起主要作用的活性成分。大量研究表明，香菇多糖具有抗炎、抗氧化和抗癌等多種生物活性。香菇多糖具有良好的親水性、環(huán)保性、無毒性、無害性、原料易得等特點(diǎn)，在食品和醫(yī)藥領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。研究香菇多糖的提取、結(jié)構(gòu)特征和生物活性，預(yù)測研發(fā)趨勢，對(duì)于相關(guān)食品和醫(yī)藥產(chǎn)品的研發(fā)及其實(shí)際技術(shù)應(yīng)用至關(guān)重要。

關(guān)鍵詞：香菇；多糖；提取工藝；結(jié)構(gòu)特征；生物活性

中圖分類號(hào)：TS201.1""""" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A"""" 文章編號(hào)：1000-9973（2024）09-0208-07

Research Progress on Extraction， Structural Characteristics and

Bioactivity of Lentinula edodes Polysaccharides

LI Jun-sheng， GUAN Li， LI Jia-hui， XIA Zhi， TAN Chong， ZUO Jin-long*

（College of Food Engineering， Harbin University of Commerce， Harbin 150028， China）

Abstract： Lentinula edodes belongs to Basidiomycetes. It is one of the most widely cultivated mushrooms in the world， and it is famous for its dual use of food and medicine. Lentinula edodes is rich in polysaccharides， vitamins， trace elements and other nutrients. It has high nutritional and medicinal value and is deeply loved by consumers. Polysaccharides extracted from the fruit bodies of high-quality Lentinula edodes are active components that play a main role in their physiological functions. A large number of studies have shown that Lentinula edodes polysaccharides have many bioactivities such as anti-inflammation， antioxidation and anti-cancer. Lentinula edodes polysaccharides have been widely used in the field of food and medicine due to their good hydrophilicity， environmental protection， non-toxicity， harmlessness and easy availability of raw materials. Studying the extraction， structural characteristics and bioactivity of Lentinula edodes polysaccharides and predicting the research and development trends are very important for the research and development of related food and pharmaceutical products and their practical technical application.

Key words： Lentinula edodes; polysaccharides; extraction technology; structural characteristics; bioactivity

收稿日期：2024-02-08

基金項(xiàng)目：黑龍江省自然科學(xué)基金聯(lián)合引導(dǎo)項(xiàng)目（LH2022E090）

作者簡介：李俊生（1973—），男，教授，碩士，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品廢棄物資源化利用。

*通信作者：左金龍（1970—），男，教授，博士，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品廢棄物資源化利用。

香菇，又名“香菌”，是中國最早種植的菌種之一，在我國福建、貴州等地均有種植。香菇富含蛋白質(zhì)、維生素、微量元素等成分[1]，具有較高的營養(yǎng)價(jià)值，因此被稱為“菇中皇后”。在其成分中，香菇多糖（lentinan，LNT;Lentinula edodes polysaccharides，LEP）是從優(yōu)質(zhì)香菇的子實(shí)體中分離出來的生物活性物質(zhì)。這些是由β-1，3-葡聚糖為主鏈、β-1，6-糖苷鏈為支鏈形成的高分子量多糖[2]，是香菇的主要活性成分，香菇多糖結(jié)構(gòu)見圖1[3]。已有研究表明，香菇多糖具有多種生物活性，包括抗癌、抗腫瘤、調(diào)節(jié)免疫力、治療糖尿病等[4-6]。LEP作為食品級(jí)多糖，具有良好的親水性、膠凝性和表面活性劑性能，在食品、醫(yī)藥和化妝品等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，香菇多糖的高效低成本利用已成為各行業(yè)的研究熱點(diǎn)。

本文闡述了香菇多糖提取背景下的酶解法、超聲波萃取法、表面活性劑萃取法的作用機(jī)理和提取效果。同時(shí)，本文還討論了香菇多糖結(jié)構(gòu)特征和生物活性的研究進(jìn)展，并展望了提取技術(shù)的未來發(fā)展趨勢。本研究旨在為多糖提取技術(shù)的發(fā)展、工業(yè)化生產(chǎn)和實(shí)際應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 香菇多糖提取方法

通過不同提取方法從食用菌子實(shí)體或菌絲體中得到多糖，傳統(tǒng)獲取多糖的方法通常利用水或有機(jī)溶劑進(jìn)行，然而植物細(xì)胞壁的復(fù)雜結(jié)構(gòu)導(dǎo)致香菇多糖提取操作較復(fù)雜，可能會(huì)妨礙提取多糖的活性，同時(shí)存在耗時(shí)長、提取率低、需要多次提取、容易得到酸性多糖、提取多糖后產(chǎn)生的廢液會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染等缺點(diǎn)。研究者為解決傳統(tǒng)多糖提取存在的諸多問題，采用超聲波提取法、酶解法、表面活性劑提取法等技術(shù)，顯著提高了多糖的提取效率，降低了溶劑的使用量，提高了提取物的產(chǎn)量，降低了對(duì)產(chǎn)物的破壞性。香菇多糖提取純化示意圖見圖2。

1.1 酶解法

酶解法利用生物酶的專一性水解或降解細(xì)胞壁，使胞內(nèi)活性物質(zhì)釋放。酶解技術(shù)反應(yīng)條件溫和、成本低，是適合多糖提取的方法[7]，但生物酶對(duì)反應(yīng)條件要求嚴(yán)格，不適宜的條件會(huì)導(dǎo)致酶蛋白失活且酶解法所需成本相對(duì)較高，利用該方法時(shí)要考慮反應(yīng)條件對(duì)酶活性的影響。

趙茹等[8]在纖維素酶添加量0.4%、提取溫度60 ℃、提取時(shí)間2 h、液固比20∶1（mL/g）的工藝條件下提取香菇多糖，其含量達(dá)到5.73%。由于香菇細(xì)胞壁多糖含量較高且具有一定厚度，導(dǎo)致多糖難以從細(xì)胞內(nèi)向細(xì)胞外擴(kuò)散，然而在復(fù)合酶的作用下，細(xì)胞壁被破壞，促使多糖從植物細(xì)胞中溶出。在溫度為45 ℃、pH為4.5、液固比為20∶1（mL/g）、纖維素酶、木瓜蛋白酶和果膠酶復(fù)合酶作用條件下，香菇多糖提取率達(dá)（18.16±0.10）%，提取率明顯提高[9]。

由于單酶法在實(shí)際生產(chǎn)過程中會(huì)受到規(guī)?；瘧?yīng)用酶來源、酶對(duì)底物的專一性等條件的限制，多數(shù)研究者在提取植物多糖時(shí)更傾向于使用由果膠酶、纖維素酶和蛋白酶等組成的復(fù)合酶。植物細(xì)胞壁在復(fù)合酶作用下被破壞，纖維素酶將纖維素分解成葡萄糖、寡糖和高級(jí)葡萄糖聚合物等糖類化合物，果膠類化合物通過果膠酶分解為半乳糖醛酸，最后多糖從胞內(nèi)釋放。

1.2 超聲波萃取法

超聲波萃取法主要利用超聲波的空化和機(jī)械作用，當(dāng)液體中微小氣泡（空化核）在超聲場作用下的振動(dòng)頻率與超聲波頻率相等時(shí)，空化氣泡發(fā)生劇烈潰滅并產(chǎn)生強(qiáng)毛細(xì)管波和高速微射流（gt;100 m/s），顆粒尺寸減小，細(xì)胞壁與細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)被破壞，細(xì)胞內(nèi)容物的穿透能力增強(qiáng)，加速了有效成分的釋放，空化效應(yīng)可使水分子解離產(chǎn)生自由基，破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，提高提取率，常用于食品原料或加工副產(chǎn)物中多糖的提取[10-11]。

Wang等[12]從廢棄香菇基質(zhì)中提取香菇多糖，在提取溫度50 ℃、液固比30∶1（mL/g）、超聲功率120 W的條件下，總多糖含量可達(dá)（37.05±0.31） mg/g。張弘弛等[13]在最佳提取條件（料液比1∶40（g/mL）、浸提時(shí)間0.5 h、超聲溫度60 ℃、超聲時(shí)間20 min）下獲得香菇多糖提取率為15.86%。與酶解法相比，超聲波萃取法明顯增強(qiáng)了多糖的提取效果，且所需時(shí)間更短[8-9]。

超聲波功率增加導(dǎo)致形成的空化氣泡數(shù)量增加，氣泡對(duì)細(xì)胞的破壞能力及傳質(zhì)速率增強(qiáng)，多糖提取效率提高，但超聲波功率過高、提取時(shí)間過長會(huì)使多糖發(fā)生水解，收率降低。因此，利用超聲波輔助萃取多糖時(shí)要考慮超聲功率和提取時(shí)間對(duì)目標(biāo)物提取的影響。

1.3 表面活性劑協(xié)同超聲萃取法

表面活性劑協(xié)同超聲提取的技術(shù)要點(diǎn)在于超聲非熱加工特性與表面活性劑潤濕、增溶作用相結(jié)合，從而達(dá)到表面活性劑水溶液取代高濃度醇溶液，以減少有機(jī)溶劑的使用，同時(shí)可以達(dá)到安全環(huán)保、降低成本、優(yōu)化有效成分等效果，更有利于活性成分的溶出[14]，該方法可在工業(yè)中應(yīng)用來提取多糖。

張琴等[15]通過表面活性劑協(xié)同超聲波提取香菇多糖，在表面活性劑添加量2%、料液比1∶20（g/mL）的條件下超聲處理40 min，香菇多糖含量為7.05%。在表面活性劑基礎(chǔ)上加入雙頻超聲波輔助可以避免因單頻超聲聲場不均勻、空化效應(yīng)不完全而影響提取效率的問題，在料液比1∶40（g/mL）、表面活性劑用量2.5%、（25+40） kHz超聲波條件下超聲提取25 min，香菇多糖提取率為14.16%，提取效果顯著增強(qiáng)[16]。

隨著表面活性劑添加量的增加，多糖產(chǎn)率也隨之增加，但當(dāng)表面活性劑添加量達(dá)到一定值時(shí)多糖產(chǎn)量下降，這是因?yàn)槎嗵翘崛∫褐斜砻婊钚詣舛雀哂谄渑R界膠束濃度，游離狀態(tài)下的活性劑數(shù)量變少且形成膠束，多糖產(chǎn)量降低[17]。

2 分離純化與結(jié)構(gòu)分析

2.1 分離純化

經(jīng)過各種提取技術(shù)所獲得的多糖是含有色素、蛋白質(zhì)、脂肪以及其他物質(zhì)的粗多糖提取物，需要對(duì)其進(jìn)行透析、沉淀并冷凍干燥去除雜質(zhì)以獲得粗香菇多糖。雜質(zhì)影響多糖結(jié)構(gòu)和生物活性，因此需要對(duì)香菇粗多糖進(jìn)行分離、純化以獲得均一性多糖組分。

通常情況下，利用Sevag法、三氟三氯乙烷法、三氯乙酸法（trichloroacetic acid，TCA）、酶解法等去除多糖中的蛋白質(zhì)。鹿士峰[18]運(yùn)用正交試驗(yàn)法以多糖保留率和蛋白質(zhì)脫除率為標(biāo)準(zhǔn)比較鹽酸法、三氯乙酸法、Sevag法脫蛋白質(zhì)能力，同時(shí)考慮幾種方法對(duì)多糖活性的影響。結(jié)果表明，鹽酸法蛋白去除率最高達(dá)70.61%，香菇多糖保存率為50.39%，綜合評(píng)分為60.50分，該方法處理后的多糖活性顯著增強(qiáng)，即鹽酸法脫蛋白效果最佳。此外，H2O2氧化法與活性炭吸附法也是去除色素常用的方法，H2O2電離出的氫氧根離子與色素發(fā)生氧化反應(yīng)達(dá)到脫色目的；活性炭直接吸附分子質(zhì)量在500～1 000 Da以內(nèi)的色素物質(zhì)，對(duì)溶液進(jìn)行純化[19]。鹿士峰[18]比較H2O2、殼聚糖與活性炭3種脫色劑對(duì)香菇多糖的除色效果，研究發(fā)現(xiàn)活性炭法脫色率和多糖保留率最高，對(duì)多糖活性的損傷較小，該法為所研究方法中最優(yōu)的脫色方法。

在除盡蛋白質(zhì)與色素后仍需對(duì)多糖進(jìn)一步分離純化才能獲得均一性多糖。在分離蛋白質(zhì)和色素的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步分離純化多糖的方法主要有乙醇沉淀法、離子交換色譜法、凝膠過濾層析法、透析法[20]。乙醇分級(jí)沉淀是指在提取液中加入乙醇、甲醇等溶劑改變?nèi)芤簶O性，溶質(zhì)的溶解度改變，大分子量物質(zhì)從混合溶液中析出[21]。Morales等[22]利用乙醇沉淀法得到不溶性粗多糖，再利用NaOH和冷凍干燥技術(shù)得到3種不同葡聚糖，分別為（1→6）-β-D-葡聚糖、（1→3）-α-D-葡萄糖、（1→3），（1→6）-β-D-葡萄糖，該方法操作簡單，適用于大量處理樣品，但由于存在乙醇等有機(jī)溶劑，可能會(huì)影響多糖活性和結(jié)構(gòu)。凝膠層析是利用不同分子量的多糖在凝膠柱中洗脫時(shí)間存在差異這一特點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行分離，常用凝膠填料Sephadex-G、Sepharose，凝膠層析法具有純化效果好、操作簡單、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，但存在分離量低、只適用于實(shí)驗(yàn)室研究的缺點(diǎn)。離子交換色譜法主要利用樣品與填料間的離子交換作用，釆用水和鹽溶液對(duì)中性和酸性多糖進(jìn)行分離[21]。Udchumpisai等[23]將乙醇沉淀法與凝膠層析結(jié)合來純化LNT，先將95%冷乙醇加入粗多糖溶液中進(jìn)行連續(xù)沉淀，再用DEAE-EF離子交換層析柱與Sepharose G-100柱分餾、沉淀得到多糖餾分LVP，最常用香菇多糖的分離純化方法為DEAE、DEAE-Sephadex A-25離子交換層析柱、Sephadex G-100柱層析技術(shù)[24]。

2.2 結(jié)構(gòu)分析

天然香菇多糖是從優(yōu)質(zhì)真菌香菇子實(shí)體中分離得到的活性物質(zhì)[25]，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣。多糖在生物體內(nèi)發(fā)揮生理學(xué)功能和應(yīng)用價(jià)值的關(guān)鍵在于單糖連接方式、結(jié)構(gòu)、相對(duì)分子質(zhì)量、官能團(tuán)、分支等[26]。為了更全面地了解香菇多糖，研究者對(duì)LNT的單糖組成、分子量、糖苷鍵類型進(jìn)行了研究。

多糖是由至少10個(gè)單糖分子通過脫水、縮合作用形成的高分子有機(jī)化合物[27]，LNT經(jīng)分離純化后獲得單一多糖，利用GC、HPGPC、HPLC確定酸水解衍生物單糖組成及比例[28]。利用GC對(duì)亞臨界水萃取協(xié)同低共熔溶劑所得香菇多糖進(jìn)行成分分析，發(fā)現(xiàn)兩種多糖組成相似，但分子質(zhì)量比存在差異[29]；復(fù)合酶解法得到的LNT由葡萄糖單糖構(gòu)成[25]；水提醇沉法得到的LNT中存在甘露糖（mannose，Man）、鼠李糖（rhamnose，Rha）、阿拉伯糖（arabinose，Ara）、木糖（xylose，Xyl）等單糖[30]。Wang等[31]利用HPLC對(duì)超聲輔助提取的粗多糖以及乙醇分離純化后的均一性多糖進(jìn)行單糖組成分析，結(jié)果表明粗多糖和均一性多糖均由L-鼠李糖（L-rhamnose，L-Rha）、D-葡萄糖醛酸（D-glucuronic acid，D-GluA）、D-半乳糖醛酸（D-galacturonic acid，D-GalA）、D-葡萄糖（D-glucose，D-Glu）和D-木糖（D-xylose，D-Xyl）組成。Morales等[22]采用水熱提取LNT，GC-MS分析結(jié)果顯示該多糖主要由葡萄糖（glucose，Glu）、甘露糖、半乳糖（galactose，Gal）組成，其中Glu占總單糖組分的91.4%，這與Li等[32]利用HPLC分析單糖組成的研究結(jié)果相同，從上述單糖組成研究結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)多糖的單糖組成受提取方法的影響[28]，葡萄糖為LNT的主要單糖成分。

香菇多糖生物活性的發(fā)揮會(huì)受到分子量大小差異的限制，低分子量多糖分子量通常在1 000 Da以下更容易被人體吸收，可以更好地發(fā)揮生物活性，較低分子量的多糖存在大量還原性羥基末端殘基，可以更好地清除自由基而發(fā)揮抗氧化活性。通常利用凝膠滲透色譜-多角度激光散射聯(lián)用技術(shù)、HPLC、HPGPC、GPC來分析香菇多糖的分子量[33]。Zhang等[29]分別利用3種不同提取方法得到LEPH、LEPS、LEPD 3種多糖，GPC分析結(jié)果顯示3種多糖的分子量分別為6.3×104，6.6×104，6.4×104 Da，所使用的3種方法對(duì)多糖分子量無顯著影響。Li等[32]分別利用熱水提取法、超聲提取法、高壓滅菌輔助超聲聯(lián)合提取香菇多糖，利用高壓凝膠滲透色譜-多角度激光散射和折射率分析多糖分子量，分析結(jié)果顯示3種多糖平均分子量均在103 kDa。Chikari等[34]通過亞臨界多頻超聲輔助雙水相技術(shù)得到DFu-AATPE和TFu-AATPE兩種多糖及無超聲處理組多糖。HPGPC分析三者分子量存在差異，對(duì)照組平均分子量最小，為83.62 Da，雙頻與三頻處理多糖分子量幾乎相同，分別為2.384，2.387 kDa。與其他方法[25，29-30，35]相比，超聲法所得多糖分子量較小，這可能是由于酸性介質(zhì)破壞多糖糖苷鍵使多糖分子量降低，隨后超聲空化產(chǎn)生剪切力再次破壞糖苷鍵，進(jìn)一步增加了多糖分子量的降解。

除單糖組成、分子量外，糖苷鍵的存在同樣影響LNT的生物活性，LNT的β-（1，3）-葡聚糖結(jié)構(gòu)是其發(fā)揮抗癌活性的關(guān)鍵[36]。Morales等[22]對(duì)LNT分離純化獲得β-（1→6）、β-（1→3），（1→6）、α-（1→3）3種不同糖苷鍵的D-葡聚糖并進(jìn)行體外降膽固醇、抗氧化活性實(shí)驗(yàn)。研究結(jié)果表明，3種葡聚糖均具有降膽固醇功能，但只有β-（1→6）和β-（1→3），（1→6）葡聚糖具有清除DPPH的能力。Kaleta 等[37]從香菇中得到的Se-Le-30餾分是α-1，4-葡聚糖和β-（1，3）、β-（1，6）-D-葡聚糖的混合物，該餾分通過控制CD3抗原刺激來抑制PBMCs的增殖，該結(jié)果表明Se-Le-30餾分通過選擇性免疫抑制發(fā)揮抗癌活性。不同提取技術(shù)下香菇多糖的生物活性、結(jié)構(gòu)特征及結(jié)構(gòu)表征方法見表1。

3 生物活性

作為世界第二大食用菌，人們對(duì)香菇進(jìn)行了大量研究。香菇富含人體所需營養(yǎng)素、各類維生素（如維生素B1、B2、B6、B12、煙酸）以及多種活性物質(zhì)（多糖、膳食纖維等），對(duì)人體健康有益。其中活性成分如多糖可以用于消炎、抗癌、抗腫瘤等藥物的研發(fā)，具有極高的藥用價(jià)值且多糖屬于天然物質(zhì)，不會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生危害。

3.1 抗炎與免疫調(diào)節(jié)

機(jī)體發(fā)炎表現(xiàn)為發(fā)熱，是機(jī)體免疫系統(tǒng)對(duì)病原微生物等外來刺激產(chǎn)生的正常生理反應(yīng)，受多種炎癥因子調(diào)控，輕度炎癥有助于人體提高自身免疫力、抑制細(xì)菌、病毒等微生物繁殖，但機(jī)體發(fā)生劇烈免疫刺激會(huì)導(dǎo)致大量炎癥因子沉積，引起器官發(fā)炎甚至造成器官衰竭。

核轉(zhuǎn)錄因子（NF-κB）信號(hào)通路在調(diào)控非特異性免疫中起著核心作用，NF-κB抑制劑（IκB）降解誘發(fā)促炎癥細(xì)胞因子（TNF-α和IL1β）的表達(dá)，導(dǎo)致機(jī)體發(fā)炎[39]，同樣TGF-β表達(dá)水平的提高可能會(huì)加重腸道炎癥反應(yīng)。Ren等[40]通過脂多糖誘導(dǎo)哲羅魚幼魚腸道發(fā)炎來研究LNT的抗炎效果，飼喂LNT后幼魚腸道內(nèi)炎癥因子TNF-α、IL-1β、IL-6和IL-8與TGF-β的表達(dá)水平明顯下降，IκBα的降解減少，LNT的抗炎效果明顯，該實(shí)驗(yàn)中也通過降低巨噬細(xì)胞中促炎細(xì)胞因子TNF-α（持平）、IL-1β和IL-6表達(dá)水平表現(xiàn)香菇多糖的抗炎作用[22]。LNT通過改變炎癥因子與TGF-β表達(dá)、改善腸道菌群來抑制腸道發(fā)炎，張曉曉[41]通過水提醇沉獲得LNT，通過灌胃方式將藥物以及LNT送入小鼠體內(nèi)，結(jié)果表明LNT通過維持腸道內(nèi)有益菌群數(shù)目、抑制有害菌繁殖、修復(fù)腸道機(jī)械屏障、增強(qiáng)腸屏障的完整性以及增強(qiáng)免疫力達(dá)到減輕腸道炎癥的目的。機(jī)體長期攝入抗生素會(huì)破壞腸道菌群平衡，產(chǎn)生抗性病原微生物，導(dǎo)致腸道炎癥。小鼠服用的LNT通過降低NF-κB信號(hào)通路表達(dá)和降低抗炎因子表達(dá)水平來降低腸道炎癥，同時(shí)LNT提高腸道微生物多樣性，保護(hù)腸道[42]。

3.2 抗癌與抗腫瘤

腫瘤的發(fā)生是由于細(xì)胞異常分化和發(fā)育，生長不受機(jī)體控制，而常規(guī)的手術(shù)治療和放射性治療會(huì)對(duì)人體造成損傷，因此，天然抗腫瘤活性物質(zhì)逐漸成為研究的新方向。

LNT是以β-1，3-糖苷鍵為主鏈、β-1，6-糖苷鍵為支鏈聚合形成的β-（1，3）-葡聚糖高分子化合物，通過抑制癌細(xì)胞增殖、加速細(xì)胞凋亡轉(zhuǎn)移、控制信號(hào)通道抑制癌癥進(jìn)一步發(fā)展，在中國和日本已被臨床用作抗腫瘤藥物[36]。You等[4]通過小鼠體內(nèi)與體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)LNT對(duì)肝癌的抑制作用表現(xiàn)在3個(gè)方面：第一，LNT抑制肝癌細(xì)胞增殖并促進(jìn)其凋亡；第二，LNT提高小鼠肝癌細(xì)胞（Hepa16）中EGR 1的表達(dá)，EGR 1進(jìn)一步激活腫瘤抑制因子PTEN的表達(dá)，從而抑制AKT信號(hào)通路激活；第三，LNT通過EGR 1/PTEN/AKT軸誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡來抑制小鼠肝癌進(jìn)一步發(fā)展，這為肝癌藥物開發(fā)和臨床應(yīng)用提供了科學(xué)依據(jù)。LNT通過影響IL-6/STAT3/Notch信號(hào)通路，抑制胰腺癌細(xì)胞（Capan-1）增殖進(jìn)行抗癌[43]。除了通過促進(jìn)細(xì)胞凋亡、抑制癌細(xì)胞增殖和抑制信號(hào)通路外，還可通過葡聚糖毒性作用來干擾癌細(xì)胞生長。Morales等[22]分離出的G-1、G-2、G-3葡聚糖對(duì)癌細(xì)胞表現(xiàn)出顯著的細(xì)胞毒性作用，G-2（250 μg/mL）和G-3（250 μg/mL）樣品處理乳腺腫瘤24 h同時(shí)表現(xiàn)出細(xì)胞毒性，處理時(shí)間延長至48 h，G-3仍表現(xiàn)出顯著的細(xì)胞毒性作用，通過細(xì)胞毒性作用降低腫瘤乳腺細(xì)胞活性達(dá)到抗癌目的。

3.3 抗氧化

人體細(xì)胞通過生物氧化反應(yīng)獲得能量以維持機(jī)體正常生理功能，同時(shí)細(xì)胞內(nèi)形成的自由基會(huì)對(duì)其結(jié)構(gòu)、功能造成損害，引起心臟病、癌癥、糖尿病、免疫系統(tǒng)紊亂等多種疾病。

香菇多糖抗氧化能力的強(qiáng)弱表現(xiàn)為對(duì)DPPH·、·OH、ABTS＋·等多種自由基的清除效果。在多糖研究中發(fā)現(xiàn)外源物質(zhì)的添加會(huì)影響多糖的活性，Xiang等[44]進(jìn)行的多糖抗氧化實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了該結(jié)論，F(xiàn)e2+的加入刺激香菇菌絲胞內(nèi)多糖、胞外多糖產(chǎn)生，比對(duì)照組（無Fe2+）高2.98倍和1.79倍；經(jīng)過Fe2+處理的樣品表現(xiàn)出良好的羥基自由基清除能力，且Fe2+的濃度影響LNT的抗氧化效果。Wang等[12]利用不同濃度乙醇溶液對(duì)蘑菇廢基質(zhì)多糖（Spent L. edodes substrate polysaccharide，SP）分級(jí)純化得到SP40、SP60和SP80 3種多糖，抗氧化活性強(qiáng)弱為SPgt;SP80gt;SP60gt;SP40。SP對(duì)DPPH·和ABTS＋·的清除率最高，分別為82.07%和76.77%，所表現(xiàn)出的較強(qiáng)氧化能力歸因于粗多糖中含有其他抗氧化物質(zhì)（酚類化合物和多糖-酚復(fù)合物），這有助于提高多糖清除自由基的能力[29]；FRAP測定結(jié)果與自由基清除實(shí)驗(yàn)結(jié)果類似，SP的FRAP值最高，其次為SP80、SP60、SP40，乙醇濃度增加，氫離子發(fā)生變化，F(xiàn)e3+表現(xiàn)出極好的抗氧化效果。Chikari等[34]利用LNT分別進(jìn)行DPPH自由基、羥基自由基和ABTS＋自由基清除實(shí)驗(yàn)以檢測其抗氧化能力強(qiáng)弱，超聲處理后的多糖對(duì)自由基的清除能力更強(qiáng)，這是因?yàn)槎囝l超聲輻射強(qiáng)，有力地破壞了植物細(xì)胞壁，加速了具有清除自由基能力相關(guān)化合物的釋放，同時(shí)超聲處理有效地降低了多糖分子量，從而進(jìn)一步提高LNT的抗氧化性能。香菇多糖生物活性作用機(jī)制見圖3。

4 結(jié)論與展望

隨著人們生活質(zhì)量的提高，對(duì)健康的關(guān)注越來越多。香菇多糖是一種存在于香菇中的多糖，無毒，具有抗炎、抗氧化、抗癌和抗腫瘤的特性，是維持各種生物體生命活動(dòng)的重要大分子。以香菇多糖為原料制成的保健食品已逐漸成為人們?nèi)粘ＯM(fèi)中必不可少的一部分。香菇多糖在醫(yī)療藥品、功能性食品、化妝品等領(lǐng)域具有非常廣闊的應(yīng)用前景。雖然香菇多糖在各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展前景良好，但是仍存在一些需要關(guān)注的問題。

4.1 靶向香菇多糖提取技術(shù)與綠色分離純化方法開發(fā)

目前的生產(chǎn)工藝通常利用熱水提取、酸堿提取和微波輔助提取技術(shù)提取香菇多糖。然而，使用不同提取技術(shù)從同一材料中獲得的多糖雖然分子量相似，但是在提取率、質(zhì)量和香菇多糖含量方面存在差異，因此難以控制提取物質(zhì)的質(zhì)量和成本。為了提高香菇多糖的提取效果、含量和性質(zhì)，有必要在現(xiàn)有方法的基礎(chǔ)上開發(fā)更有效、更有針對(duì)性的提取技術(shù)。同時(shí)，從現(xiàn)有的香菇多糖提取技術(shù)中獲得的提取物通常含有蛋白質(zhì)、色素等，因此需要對(duì)香菇多糖進(jìn)行后續(xù)加工，然而，在提取、分離、純化過程中添加的試劑有毒有害，因此尋找綠色加工技術(shù)是香菇多糖研究中需要解決的問題。

4.2 拓展香菇多糖應(yīng)用范圍

目前香菇多糖與其他多糖相比應(yīng)用范圍較窄，如開發(fā)出多糖壓片糖果[50]，利用其抗氧化性改善食物儲(chǔ)藏品質(zhì)等[38]，其中將生物活性用于臨床研究[41]最為突出。

4.3 深入研究香菇多糖的結(jié)構(gòu)

單糖分子通過糖苷鍵相互連接，單糖分子量龐大，種類繁多，糖苷鍵連接方式復(fù)雜。香菇多糖種類豐富，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜。加強(qiáng)香菇多糖的結(jié)構(gòu)分析可以更好地理解和應(yīng)用香菇多糖的功能和性質(zhì)。

4.4 進(jìn)行體外研究

鑒于香菇多糖結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和特異性，現(xiàn)有技術(shù)很難準(zhǔn)確分析香菇多糖在體內(nèi)的消化、吸收和代謝情況。因此，有必要對(duì)香菇多糖進(jìn)行體外研究和開發(fā)，以便更好地了解香菇多糖發(fā)揮作用的內(nèi)在機(jī)制，更有效地促進(jìn)其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。

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