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人工裂褶菌多糖结构及含量变化研究



全 文 :人工裂褶菌多糖结构及含量变化研究
毛绍春1 ,李竹英1 ,李 聪2
(1.玉溪农业职业技术学院 ,云南 玉溪 653100;2.云南大学 应用化学系,云南 昆明 650091)
  摘要:研究了不同温度及采收时间对人工裂褶菌多糖含量的影响 , 采用红外光谱仪和核磁共振仪对裂褶菌多糖的结构进行了
分析。结果表明 ,通过增大昼夜温差及延长采收时间 , 人工裂褶菌的多糖含量可提高到 21%。裂褶菌中的多糖是由单一组分葡萄
糖组成 ,糖苷键为 β 型 ,糖环形态为吡喃型。
关键词:裂褶菌;多糖;结构及含量变化
中图分类号:Q939  文献标志码:A  文章编号:1005-8141(2007)05-0385-02
Study on Structure and Content Change of Cultured Schizophyllum Communer Polysaccharide
MAO Shao-chun1 , LI Zhu-ying1 , LI Cong2
(1.Yuxi Agricultural Vocatiooal Technology Institute , Yuxi 653100 , China;
2.Department of Chemistry , Yunan University , Kunming 650091 , China)
Abstract:The effect to Schizophyllum communer polysaccharide content was studied in different temperature and recovery time.Its structure was
analyzed by infrared spectrometer and 1HNMR.The result indicated that polysaccharide content was up to 21%by increasing difference in temperature
day and night , extending recovery time.The Schizophyllum communer polysaccharide was composed by the sole glucose.Its glucosidic linkage was β
type and sugar ring was pyranoid.
Key words:Schizophyllum communer;polysaccharide;structure and content change
  收稿日期:2007-03-21;修订日期:2007-04-27
基金项目:云南省省院省校科技合作子项目(2000YK-01)。
第一作者简介:毛绍春(1963-),男 ,云南省玉溪人 ,副教授 ,学士 ,
主要从事植物化学教学及天然产物的开发研究。
  裂褶菌(Schizophyllum communer Fr.),又名白参 、树
花 , 属真 菌 门 (Eumycophyta)、担 子 菌 纲 (Basid-
iomycetes)、伞菌目(Agaricales)、裂褶菌科(Schizophyl-
laceae)、裂褶菌属(Schizophyllum)[ 1] 。该属已经发现的
共有 3种 ,其中裂褶菌广泛分布于世界各地 。裂褶菌
是我国著名的药用菌 ,由于有滋补 、镇静 、抗菌 、抗肿瘤
等[ 2]多种药用价值而受到广泛关注 。裂褶菌的主要活
性成分是多糖 ,因此国内外对裂褶菌多糖的研究较多。
郭孟璧等[ 3]对人工培养裂褶菌子实体营养成分进行了
分析研究 ,发现人工裂褶菌多糖含量(0.3%)远低于野
生裂褶菌的含量(38.1%)。通过对加大昼夜温差方法
的研究 ,希望能够提高人工裂褶菌多糖含量 ,为裂褶菌
资源的产业化栽培和开发应用提供重要的实验依据与
技术支持 。
1 材料和方法
1.1 材料与试剂
红外分光光度仪(KBr 压片);Bruker AM —500核
磁共振仪;Shimadzu UV2000 紫外分光光度计;柱层析
硅胶:H硅胶 、G硅胶(100—200目 ,200—300目)(青岛
海洋化工厂);预制薄层层析硅胶板GF254 、H 型(青岛
海洋化工厂);Sephadex G—200 , 蓝色葡聚糖2000均为
Pharmacia 产品;半透膜(美国);葡萄糖 、甘露糖 、木糖 、
半乳糖 、阿拉伯糖 、果糖 、半乳糖标准品为进口或国产
生化试剂;其它试剂均为国产分析纯。
裂褶菌为自培养 ,培养料为木屑 、麸皮和棉子壳。
1.2 多糖的提取及纯化
提取:人工培养裂褶菌子实体用甲醇脱脂 ,凉干 ,
再用沸水提取 3次 ,每次 4h ,合并水提取液 ,浓缩至小
体积 ,用乙醇沉淀 ,沉淀物用乙醇洗涤数次 ,热水溶解 ,
滤去杂质 ,浓缩 ,干燥 ,获粗多糖。
纯化:粗多糖溶液用活性碳在 40℃水浴脱色
30min ,再用Savag 方法[ 4](样品溶液∶氯仿∶正丁醇比为
16∶4∶1 ,混合振荡)脱蛋白 7次以上;浓缩至小体积 ,乙
醇沉淀;将多糖溶于适量蒸馏水 ,置于透析袋中 ,蒸馏
水透析 3d ,除去无机盐和小分子杂质 ,浓缩 ,干燥 ,得
到裂褶菌多糖半纯品 。
Sephadex G—200凝胶柱层析:将 Sephadex G —200
凝胶装填于2.5cm×60cm的玻璃柱中 ,以蒸馏水平衡;
将人工裂褶菌多糖半纯品溶于少量水上样 ,上样量各
为50mg ,以蒸馏水洗脱 ,流速恒定在 8ml·h-1 ,收集流
出液 ,350nm 测其吸光度值[ 4] ,合并主要洗脱峰冼脱
液 ,浓缩干燥后得纯化多糖 。所得人工裂褶菌多糖为
白色纤维状 ,真空干燥为灰白色固体 ,无臭 ,无味;溶于
水 ,水溶液粘稠;不溶于乙醇 、乙醚 、异丙醇 、丙酮 、氯仿
等有机溶剂 ,pH 为中性 ,苯酚 —硫酸试剂反应呈红色。
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资源开发与市场 Resource Development &Market 2007 23(5)                        ·实验研究·
1.3 多糖的组成及结构测定
取人工裂褶菌纯化多糖 15mg 加 2mol·L-1H2SO4 ,
封管 , 100℃,水解 6h ,BaCO3中和 ,离心 ,取上清液浓缩
供分析用 。
纸层析(PC):以葡萄糖 、甘露糖 、木糖 、半乳糖 、阿
拉伯糖 、果糖 、半乳糖作对照 ,展开剂为氯仿∶甲醇∶水
(16∶9∶2)和乙酸乙酯∶乙酸∶四醇∶水(4∶1∶1∶1)。显色
剂为苯胺 —邻苯二甲酸 ,室温进行 2次 ,每次 4h。
取裂褶菌多糖纯品干粉 ,用 KBr 压片后进行红外
光谱扫描;取裂褶菌多糖各 30mg 进行1HNMR分析。
2 结果与讨论
2.1 不同因素对裂褶菌多糖含量的影响
控制温度 ,使白天温度为 28℃,夜晚温度分别为
22℃、20℃、18℃、15℃,生长到第 20d 时每隔 3d采样 ,
按1.2进行多糖的提取和测定 ,结果见图 1。
图 1 温度及时间对多糖含量的影响
从图 1可见 ,在实验的温度范围内 ,裂褶菌多糖含
量随着采收时间的延长而增加。在第 20—29d当昼夜
温差分别为 4℃、6℃、8℃、11℃时 ,多糖含量分别由
8.5%、9.2%、10.2%、9.5%增加到 10.1%、11.8%、
15.2%、12.4%,最大增幅为 5.0%(温差为 8℃),平均
增加 3.0%,增加较为缓慢;在第 29—35d ,多糖含量分
别由 10.1%、11.8%、15.2%、12.4%增加到 16.7%、
17.3%、20.2%、18.5%,最大增幅为 6.6%(温差为
4℃),平均增加 5.8%,增加较迅速;在第 35—38d ,含
量由 16.7%、17.3%、20.2%、18.5%增加到 16.7%、
17.0%、18.2%、21%、19%,最大增幅为 0.9%(温差为
6℃),平均增加 0.6%,增加最为缓慢。当温差为 8℃
时 ,同期含糖量最高 ,第 35d 时达到 21%;但当温差增
大到 10℃时 ,含糖量又开始下降 ,第 35d时为 19%。
在前 29d ,人工裂褶菌中多糖含量增加较缓慢 ,是
由于裂褶菌吸收的养分主要用于增大子实体;在 29—
35d时 ,子实体已基本达到最大 ,吸收的养分主要用于
增加内在物质的含量 ,特别是增加多糖的质量;而 35d
后 ,干物质积累已基本达最大 ,故增加较少。在一定的
范围内增大温差 ,相对高温到低温的变化能刺激裂褶
菌细胞内多糖的产生 ,从而增加多糖含量。
2.2 多糖组分分析
纸层析结果表明 ,人工裂褶菌多糖水解液为单一斑
点 ,其 Rf值与葡萄糖一致 ,证明它是由葡萄糖组成的。
2.3 结构分析
红外光谱分析:红外光谱中纯化裂褶菌多糖在
3200—3600cm-1的宽峰是 O—H 伸缩振动。 2800—
3000cm-1的峰为糖类 C—H 伸缩振动 ,在这个区域的吸
收峰是糖类的特征吸收峰。1200—1400cm-1不太尖的
吸收峰是C —H的变角振动 。1000—1200cm-1的比较吸
收峰是由两种 C—O 伸缩振动所引起的。920cm-1 、
850cm-1左右的吸收峰为吡喃糖 β型 C —H变角振动的
特征吸收峰 ,呋喃糖是不会有这种吸收峰的 ,故可知两
者的糖苷键为 β型 ,糖环形态为吡喃糖环。
HNMR谱分析:在纯化裂褶菌多糖(SPG —1)中的
1H —核磁共振光谱中 ,δ为 4.88ppm ,小于 5.0ppm ,可
再次确定其端基碳的糖苷键为 β型 ,结构见图 2。
图 2 人工裂褶菌多糖结构
3 结论
在通常情况下 ,人工裂褶菌多糖含量明显低于野
生裂褶菌。通过增大昼夜温差和延长采收时间 ,裂褶
菌多糖含量可提高到 21%,其它因素如生长基质的配
方 、光照时间及强度等对多糖含量的影响还有待于进
一步研究 。人工培养裂褶菌是由单一组分———葡萄糖
组成 ,糖苷键为 β型 ,糖环形态为吡喃型 ,这与文献[ 5]
报道的野生裂褶菌的多糖结构是一致的 。关于人工裂
褶菌多糖的生理活性 ,还需作进一步的活性实验来验
证。
参考文献:
[ 1] 卯晓岚.中国大型真菌[M] .郑州:河南科学技术出版社 , 2000∶79.
[ 2] 赵琪,袁理春,李荣春.裂褶菌研究进展[ J] .食用菌学报 , 2004, 11(1)∶
59-63.
[ 3] 郭孟璧 ,田茂军 ,李聪 ,等.人工培养裂褶菌营养成分分析研究[ J] .现
代仪器 , 2006 , 12(1)∶22-24.
[ 4] 周林 ,郭祀远.凝胶过滤法纯化裂褶菌多糖检测方法的改进[ J] .生物
技术通迅 , 2005 , 15(2)∶90-94.
[ 5] 李兆兰.裂褶菌多糖的结构研究[ J] .南京大学学报(自然科学版),
1994, 30(3)∶482-487.
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