摘要:對真菌多糖的藥理作用、種類及構(gòu)效關(guān)系等研究進行綜述。真菌多糖作為“生物反應(yīng)調(diào)節(jié)劑”,具有調(diào)節(jié)機體免疫力、抗腫瘤、抗病毒、健胃護肝、降血脂、血糖和膽固醇、抗血栓、抗衰老、抗輻射、祛痰鎮(zhèn)咳等多種藥理作用。真菌多糖是新藥開發(fā)的重要途徑之一。
關(guān)鍵詞:真菌多糖; 構(gòu)效關(guān)系; 藥理作用
多糖是由許多單糖分子以糖苷鍵結(jié)合而成的天然高分子化合物,是生命有機體的重要組成部分,廣泛存在于各種生物體組織中。真菌多糖是從食藥用真菌子實體、菌絲體和發(fā)酵液中分離出的代謝產(chǎn)物,在國際上被稱為“生物反應(yīng)調(diào)節(jié)劑”(簡稱BRM),它能夠控制細胞分裂分化,調(diào)節(jié)細胞生長衰老的一類活性多糖,具有抗腫瘤、抗病毒、護肝、排毒、提高免疫力等多種生物活性[1]。真菌多糖作為一種生物非特異性免疫促進劑,現(xiàn)正為人們所關(guān)注。
20世紀70年代,日本學者千原羽田首次證實了香菇多糖的抗腫瘤活性,從此國內(nèi)外對真菌多糖在生物學、醫(yī)學、藥理學、食品科學等領(lǐng)域進行了大量的研究。本文僅就真菌多糖的藥理作用、種類、結(jié)構(gòu)及構(gòu)效關(guān)系幾方面進行闡述,旨在為真菌多糖藥用價值和開發(fā)利用提供參考。
1 真菌多糖結(jié)構(gòu)及構(gòu)效關(guān)系
1.1 結(jié)構(gòu)通過近二十多年對各類真菌多糖組成和結(jié)構(gòu)的研究,真菌多糖的結(jié)構(gòu)可分為一級結(jié)構(gòu)、二級結(jié)構(gòu)、三級結(jié)構(gòu)和四級結(jié)構(gòu)。
一級結(jié)構(gòu)是指其單糖殘基的組成、排列序列、連接方式等。真菌多糖的一級結(jié)構(gòu)主鏈主要有兩種:(1)葡聚糖,真菌多糖中的主要構(gòu)成部分,以β(1→3)糖苷鍵連接為主,并兼有少量 β(1→4)、( 1→6)或其他糖苷鍵,香菇多糖、茯苓多糖、云芝多糖等都屬于這種連接。(2)甘露聚糖,主要由α糖苷鍵連接,以α(1→3)、α(1→2) 糖苷鍵為主,側(cè)鏈有α(1→3)、( 1→5 )和(1→6)糖苷鍵,如蟲草多糖、銀耳多糖、靈芝多糖等。真菌多糖的二級結(jié)構(gòu)是指多糖骨架鏈間以氫鍵結(jié)合形成的各種聚合體,這只關(guān)系到其分子主鏈的構(gòu)象,不涉及側(cè)鏈的空間排布。三級結(jié)構(gòu)是指由多糖中糖殘基中的羥基、羧基、氨基及其他功能團通過非共價作用而導致的有序、規(guī)則而粗大的空間構(gòu)象。四級結(jié)構(gòu)是指多糖多聚鏈間以非共價作用力而結(jié)合形成的聚集體,真菌多糖的結(jié)構(gòu)有四種構(gòu)型:可拉伸帶狀、卷曲螺旋狀、皺紋狀、不規(guī)則卷曲狀[2]。
1.2 構(gòu)效關(guān)系多糖的構(gòu)效關(guān)系是指真菌多糖的化學結(jié)構(gòu)和生理活性之間的關(guān)系。多糖的高級結(jié)構(gòu)、側(cè)鏈的有無、長短及連接位置、分支密度以及糖鏈間糖苷鍵的結(jié)合形式與藥理作用有關(guān),分子結(jié)構(gòu)的微小變化和立體結(jié)構(gòu)因素都會影響其活性[2,3]。就其一級結(jié)構(gòu)而言,多糖中單糖的組成、糖苷鍵的類型以及一些官能團對其生物活性都有影響;一般而言,多糖主鏈上β(1→3)糖苷鍵是其活性前提。多糖立體結(jié)構(gòu)中β螺旋具有較強生物活性,可拉伸狀有一定的生物活性,而其它兩種結(jié)構(gòu)無生物活性。如有報道香菇多糖的二級、三級結(jié)構(gòu)比一級結(jié)構(gòu)更具有免疫活性,X衍射和粘度分析發(fā)現(xiàn),香菇多糖的β三維螺旋一旦破壞,免疫活性隨之消失[4]。目前,對于其他一些細微結(jié)構(gòu)對生物活性的影響機理,仍有待進一步研究。
2 真菌多糖的種類與來源
研究表明,真菌多糖主要是從擔子菌與子囊菌子實體、菌絲體和發(fā)酵液中分離出的代謝產(chǎn)物。到目前為此,國內(nèi)外已從近300種真菌(分屬51科70多個屬)中篩選到200余種有生物活性的多糖物質(zhì),其中我國發(fā)現(xiàn)有重要價值的真菌多糖30多種(見表1)[1~5],此外還有馬勃多糖、鬼毛針多糖和雙孢磨多糖等在進一步研究中[6,7]。表1 部分真菌多糖來源、類別及其主要藥理作用(略)
真菌多糖以其多方面的生物活性和安全無毒副作用而備受青睞,人們近年來開始重視真菌多糖的開發(fā),已研制出一系列藥品和保健品,在傳統(tǒng)的丸、湯劑基礎(chǔ)上又開發(fā)了針劑、沖劑、片劑、膠囊、糖漿乃至保健口服液、飲品、速溶茶、酒飲料等各種產(chǎn)品。目前市場上投放的真菌多糖類保健品有上百種之多[8,9],如:冬蟲夏草營養(yǎng)液(蟲草多糖)、多糖王口服液(香菇多糖和茯苓多糖)、調(diào)脂靈(靈芝多糖)、清脂康口服液(香菇、木耳、銀耳多糖)、扶康膠囊 (冬蟲夏草、靈芝、香菇、銀耳的多糖)、靈芝護肝膠囊(靈芝多糖)、東方波保健酒 (雙孢菇氨基多糖)等等產(chǎn)品。
3 真菌多糖主要藥理作用
3.1 調(diào)節(jié)機體免疫作用真菌多糖對機體免疫調(diào)節(jié)作用,主要是通過單核巨噬細胞、細胞免疫系統(tǒng)和體液免疫系統(tǒng)幾個層次的作用而提高機體免疫力。唐省三等[10]利用復合真菌多糖(猴頭菇、香菇、茯苓真菌多糖)研究對荷瘤小鼠腹腔巨噬細胞活性的影響,發(fā)現(xiàn)復合多糖各組可明顯升高S?180肉瘤小鼠腹腔巨噬細胞的活性。姚金鳳等[11]發(fā)現(xiàn)海洋真菌多糖能促進巨噬細胞NO、IL?1的合成,并能顯著增強小鼠腹腔巨噬細胞吞噬中性紅的作用。蟲草多糖能顯著增強小鼠血清溶菌酶活力,提高小鼠肝紅細胞SOD活力,促進紅細胞C3b花環(huán)形成,并能對抗環(huán)磷酰胺引起的外周白細胞數(shù)目下降。一些真菌多糖 (銀耳多糖、香菇多糖、云芝多糖等 )可增強羊紅細胞致敏正常小鼠的PFE反應(yīng),從而提高體液免疫反應(yīng),促進體細胞免疫和體液免疫功能[12~14]。
3.2 抗腫瘤作用腫瘤是一類嚴重威脅人類健康的疾病,現(xiàn)已證明,高等真菌已有50個屬178種的提取物都具有抑制小鼠S-180肉瘤及艾氏腹水瘤等細胞生長的生物學效應(yīng)。
陳春霞等[15]在研究羧甲基茯苓多糖(CMP)的抗腫瘤實驗中發(fā)現(xiàn), 采用適宜劑量的CMP灌胃或靜脈注射,對ICR/JCL品系的小鼠腫瘤U?14有較強的抑制作用,對小鼠S?180肉瘤與小鼠肝癌H22均有抑制作用。CMP濃度為0.25%與0.5%時,對小鼠艾氏腹水癌細胞的生長有較強的抑制作用;CMP濃度0.1~50μg/ml對小鼠 S?180肉瘤細胞的生長有一定的抑制作用;CMP濃度0.1~10μg/ml對小鼠 H22肝癌細胞的生長有一定的抑制作用。
3.3 對心血管的作用真菌多糖對心血管的作用主要體現(xiàn)在降血壓、降血脂、降血糖、降低膽固醇和抗血栓等作用。季暉等(1993)發(fā)現(xiàn)劑量在50~100 mg/kg的蟲草多糖空腹給藥,對正常和糖尿病小鼠均有顯著的降血糖作用,正常小鼠血糖水平最多可降低60%,糖尿病小鼠最多可降低40%[16]。
其他研究表明[17],靈芝水提物能防止注射肉毒素誘發(fā)播散性血管內(nèi)凝血大鼠的血小板和纖維蛋白質(zhì)減少,延長前凝血酶原時間,增加纖維蛋白降解產(chǎn)物,防止肝靜脈血栓形成。銀耳多糖可降低高膽固醇血癥小鼠血清膽固醇含量,并隨劑量加大而增強。香菇多糖可促進膽固醇代謝而降低其在血清中的含量,有助于預防貧血癥、毛細血管破裂。竹蓀多糖、雙孢蘑菇中的酪氨酸酶對降低血壓是十分有效的。冬蟲夏草多糖對心律失常、房性早搏有療效。靈芝多糖對心血管系統(tǒng)具調(diào)節(jié)作用,可強心、降血壓、降膽固醇、降血糖等。姬松茸多糖能降血脂。有些真菌多糖可增強冠體流量與心肌供氧,預防動脈粥樣硬化斑的形成。
3.4 抗病毒、健胃護肝作用王龍妹等[18]觀察了蟲草多糖脂質(zhì)體及其與黃芪并用對小鼠巨細胞病毒(MCMV)感染的作用中發(fā)現(xiàn),蟲草多糖脂質(zhì)體對小鼠感染巨細胞病毒有一定的抑制或消除作用。真菌多糖能夠通過改善機體細胞的免疫功能,加快有害物質(zhì)的清除而減輕肝細胞的損傷。茯苓多糖含有茯苓酸、層孔酸等有護肝解毒作用;云芝多糖對慢性肝炎、乙型肝炎皆有防治作用。劉慶洪等[19]研究了鹿角炭角菌、香栓菌、茶樹菇的三種多糖對HIV逆轉(zhuǎn)錄酶活性的影響,發(fā)現(xiàn)這三種多糖的抑制率分別為 (80.4±1.2) %、 ( 90.6±1.7 ) %和 ( 84.5±2.1) %。
周昌艷等[20]研究了幾種真菌多糖預防酒精肝損傷的影響發(fā)現(xiàn),靈芝多糖具有一定預防酒精肝損傷作用,灰樹花多糖和云芝多糖具有保肝療效。此外,猴頭菌多糖可增加胃液分泌、稀釋胃酸、保護潰瘍面、促進粘膜再生,對胃癌、慢性萎縮性胃炎、食道癌、十二指腸潰瘍有顯著療效。
3.5 其他作用真菌多糖除了以上這些生物學活性外,還具有抗衰老、抗氧化、抗輻射、抗毒物損傷、抗水腫、抗疲勞、祛痰鎮(zhèn)咳、促進核酸和蛋白質(zhì)的生物合成、修復損傷的組織細胞等多種功效[1~8]。靈芝-松茸功能飲料具有增強機體耐缺氧、抗疲勞的作用,這與飲料中高含量真菌多糖有關(guān)[21]。
參考文獻:
[1]肖建輝,蔣儂輝,梁宗琦,等. 食藥用真菌多糖研究進展[J]. 生命的化學,2002,22(2):148.
[2]陳 倩,穆曉峰.活性多糖構(gòu)效研究進展[J]. 甘肅教育學院學報(自然科學版 ),2003,17(4):56.
[3]曾凱宏. 真菌多糖的結(jié)構(gòu)與功能[J]. 食品科技,2001,(4): 65.
[4]黃益麗.香菇多糖的生物活性[J]. 生命的化學,2001,21(5) :372.
[5]孟慶虹,張守文. 真菌多糖的研究進展[J]. 糧食與食品工業(yè),2003,(3):42.
[6]白日霞. 鬼毛針中堿溶多糖的結(jié)構(gòu)和生物活性[J]. 應(yīng)用化學,2001, 18(6): 487.
[7]劉淑芬,甑 攀. 中藥馬勃中多糖含量測量[J]. 張家港醫(yī)學院學報, 2001, 18(5): 32.
[8]凌關(guān)庭. 保健食品原料手冊[M]. 北京:化學工業(yè)出版社,2002.
[9]郭嘉銘, 上官舟建. 藥用真菌的研究與開發(fā)概述[J]. 中國食用菌, 1994,13(3): 8.
[10]唐省三,朱曉琴. 復合真菌多糖的抗腫瘤及免疫增強作用初探[J]. 基礎(chǔ)醫(yī)學與臨床,2004,(5):599.
[11]姚金鳳,吳 亮,吳希哲,等. 海洋真菌多糖YCP對巨噬細胞免疫功能的影響[J]. 中國藥科大學學報,2004,35(6): 573.
[12]Shim Mi Ja, Kim Ha Won, Kim Byong Kak. Biologically Active Components of Ganoderma lucidum and Its Antiproliferation Action on the Human Peripheral Blood Lymphocytes[J]. Journal of Huazhong Agricultural Universty,2004, 23 (1 ):89.
[13]劉 立, 田 剛,遲國興,等. 混合真菌多糖制劑對小鼠耐力及免疫功能的影響[J].中國生化藥物雜志,1999, 20(4): 191.
[14]Wong C K, Leung K N, ect. Immunomodulatory and antitumor polysoccharides from edicinal [J].J Int Med. Res, 1994,22( 6) :299.
[15]陳春霞,趙大明,張秀軍,等. 羧甲基茯苓多糖的抗腫瘤實驗[J].福建中醫(yī)藥,2002, 33(3):38.
[16]季 暉,涂江湖,李耐三,等. 人工蟲草菌絲多糖的分離提取及其降血糖作用研究[J].中國藥科大學學報,1993, 24(1):39.
[17]陳紅霞,賈曉斌. 冬蟲夏草多糖的藥理學研究進展[J].江蘇大學學報(醫(yī)科版),2005, 15(1):74.
[18]王龍妹,付惠娣,周志蘭,等. 冬蟲夏草對小鼠巨細胞病毒感染的作用[J].中國臨床醫(yī)學雜志,1999,8(2):108.
[19]劉慶洪, 羅倩怡,馮 昆,等. 鹿角炭角菌等三種真菌多糖對HIV?RT的作用[J].中國食用菌, 2004,(4):29.
[20]周昌艷,賈 薇,楊 焱,等. 幾種真菌多糖預防酒精肝損傷的實驗研究[J].食用菌, 2002,(5):36.
[21]高 雁,王淑珍,吳 畏,等. L?S功能飲料對機體耐缺氧、抗疲勞功能的研究[J].上海師范大學學報 (自然科學版),2001,30(2 ):63.
基金項目:東華理工學院碩博基金資助項目(No.DHS0507)
作者簡介:陳傳紅(1975?),男(漢族),江西樂安人,現(xiàn)任東華理工學院生物系講師,碩士學位,主要從事食藥用真菌理化研究工作.
(東華理工學院,江西 撫州 344000)