免费文献传递   相关文献

蒙古口蘑多糖研究现状



全 文 :蒙古口蘑多糖研究现状
任启伟 , *吴晓彤, 白 晶, 李翠英, 陈美兰, 韩苏廷
(内蒙古大学 生命科学学院,内蒙古 呼和浩特 010070)
摘要:蒙古口蘑多糖是从口蘑中提取出的多糖物质,其具有抗肿瘤活性,是最具有开发前景的药品和保健资源之一。
综述了蒙古口蘑多糖的提取、分离和纯化,以及结构组成和生物活性等研究现状。
关键词:蒙古口蘑多糖;提取;分离和纯化;生物活性
中图分类号:TS255.1 文献标志码:A doi:10.3969/jissn.1671- 9646(X).2011.05.008
The Research Status on Tricholoma Mongolia Polysaccharide
Ren Qiwei,*Wu Xiaotong,Bai Jing,Li Cuiying,Chen Meilan,Han Suting
(College of Life Sciences,Inner Mongolia University,Hohhot,Inner Mongolia 010070,China)
Abstract: Tricholoma Mongolia polysaccharide (TMP) is extracted from Tricholoma Mongolia Imai with Antitumor- active and
is one of the most promising pharmaceutical and edible resources. In this paper, it is viewed that the research status on the
extraction, isolation and purification, structural constituent and biological activity of TMP.
Key words: Tricholoma Mongolia polysaccharide;extraction;isolation and purification;biological activity
0 引 言
蒙古口蘑所含营养素比较全面,多为人体所需。
常食蒙古口蘑不但强身健体,延年益寿,还可降低
血压,抑制胆固醇上升,预防肝炎,治疗软骨病,
而且还具有一定的防癌抗癌作用。蒙古口蘑蛋白质
含量较高,其必需氨基酸含量丰富,占氨基酸总量
的 35.85%[1],组成平衡合理,可与植物食品和动物
食品中氨基酸互补平衡,使各种氨基酸得到更有效
的利用,因而具有很高的营养价值[2]。
自 20世纪 60年代以来,多糖引起了人们的广
泛关注。研究表明,多糖是一切生物必不可少的成
分,同维持生命的种种生物机能联系在一起,主要
作用于机体的免疫系统,具有提高免疫功能、降血
糖、延缓衰老等活性[3,4]。20世纪 70年代以来,食药
用真菌多糖的研究开发进入了一个崭新时期。相关
研究表明,已知对肉瘤和艾氏癌抑制率达 60%~
100%的真菌有近 300种,分属 51科 70多个属,且
大多数真菌的抗肿瘤活性是具有特定结构的多糖和
蛋白质结合多糖体[ 5- 8]。
目前对蒙古口蘑多糖的研究尚不及对香菇、灵
芝多糖等的研究深入。蒙古口蘑不仅具有食用的营
养价值,而且口蘑多糖具有抗肿瘤、调节免疫力等
重要的药用价值,因此受到人们的广泛关注。
1 蒙古口蘑多糖的提取、纯化和结构组成
1.1 蒙古口蘑多糖的提取
多糖的提取可以采用热水、稀酸和稀碱作为浸
提剂,在提取过程中不仅要考虑粗多糖的得率,还
要保证不破坏多糖的结构。由于酸对多糖的糖苷键
有破坏作用,因此一般采用热水和稀碱作为浸提
剂。热水浸提的温度一般为 70~90 ℃,浸提时间
1~3 h,浸提次数 2~3次,将浸提液合并离心,然后
收集上清液,取适量加入体积分数 95%乙醇溶液静
置过夜,再离心,收集沉淀物,干燥得粗多糖;碱
浸提法通常采用 NaOH 溶液作为浸提液,浓度为
0.1~1 mol/L。
蒙古口蘑多糖微溶于水,在热水中溶解度较大,
但不溶于乙醇等有机溶剂。传统提取蒙古口蘑多糖
的方法如热水浸提法、稀碱提取法等都是依此原理
文章编号:1671- 9646 ( 2011 ) 05- 0028- 04
收稿日期:2011- 01- 21
基金项目:内蒙古自治区自然科学基金项目 (2009MS0312);内蒙古高等学校科学研究项目;内蒙古自治区自然科学基金重点项目
(2008年)。
作者简介:任启伟(1985- ),男,安徽人,硕士研究生,研究方向:生物工程。
*为通讯作者:吴晓彤(1967-),女,内蒙古人,硕士,副教授,研究方向:食品科学。E- mail:wxt67@126.com。
第 5期(总第 244期) 农产品加工·学刊 No.5
2011年 5月 Academic Periodical of Farm Products Processing May
2011年第 5期
进行。因而这些方法受温度、加水量等因素的影响。
渠志臻等人[9]以口蘑野生子实体和人工液体培养
的菌丝体为研究对象,采用常规热水浸提法,对影
响多糖提取得率的因素以正交试验的方法进行优化。
结果表明,蒙古口蘑子实体多糖提取的最佳工艺
为∶提取时间 4 h,提取 4次,提取温度 70 ℃,乙
醇体积分数 80% ,料液比 1∶10,经此工艺子实体
的多糖得率为 5.78%。菌丝体多糖提取最优工艺为:
提取时间 3 h, 提取 3次,提取温度 90 ℃,乙醇体积
分数 80%,料液比 1∶10,经此工艺菌丝体的多糖得
率为 5. 93%。
侯卓等人[10]采用超临界 CO2萃取技术对口蘑进行
了脂类的脱出前处理,分别利用热水浸提法和微波
提取法对脱脂后的蒙古口蘑粉进行多糖的提取。通
过单因素和多因素混合试验,最终确立了蒙古口蘑
多糖的最佳工艺条件,热水浸提的最佳工艺条件:
料液比 1∶40,浸提温度 90 ℃,浸提时间 3 h,原
料粒度 0.147 mm,此条件下多糖的得率为 34.65%;
微波提取的最佳工艺条件:微波功率 300 W,处理
时间 4 min,料液比 1∶30,原料粒度 0.147 mm,此
条件下多糖的得率为 31.05%。
总之,不同的提取工艺对蒙古口蘑多糖的提取
率有一定的影响。最近有人利用超声波法和超声波
酶法提取蒙古口蘑多糖。结果表明,超声波酶法具
有水解效率高、条件温和等优点,虽然产率相对低,
但是有着较大的提高潜力,比传统的水提法、碱提
法等有着较大的优越性。可能是今后提取蒙古口蘑
多糖的发展方向。
1.2 蒙古口蘑多糖的分离和纯化
提取的蒙古口蘑多糖中往往混有着色素、低聚
糖、蛋白质等杂质,需要进一步分离纯化。除去色素
一般采用体积分数 20%的 H2O2和活性炭去色等方法。
李平作等人[11]采用体积分数 20%的 H2O2去色素
取得良好的效果。低聚糖等小分子可通过透析、超
滤等方法除去,且操作简便。
目前 Sevag法是实验室去除游离蛋白的常用方
法。它是将氯仿与正丁醇按体积比 5∶l加入多糖水
溶液中,多次振荡使蛋白质变性,从乳化层中除去,
但多糖的含量受温度、提取时间及用水量的影响。
黄纯等人[12]报道了不同温度下糖和蛋白的分离沉
降效果,发现温度升高对去除蛋白质有利,但温度
超过 45 ℃却易形成氯仿、正丁醇共沸物,故温度不
宜太高,一般设为 45 ℃。
侯卓等[10]人采用 Sevag法、三氯乙酸法以及离子
交换层析法进行了口蘑粗多糖的脱蛋白研究。
3种脱蛋白方法的比较见表 1。
表 1 3种脱蛋白方法的比较
研究结果显示,离子交换法的脱蛋白效果最好,
此法的多糖损失率也与损失最小的 Sevag法接近,综
合效果相对较好;三氯乙酸法脱蛋白效果最差,其
不但蛋白脱除率最低,同时多糖损失率也是 3种方
法中最高的,而且此法会造成三氯乙酸残留,为实
际生产带来不便。
除去游离的蛋白质及小分子杂质后得到蒙古口
蘑多糖,只有对其进一步分离出结合蛋白才能进行
多糖的结构及性质的分析。常用分级沉淀法、凝聚
柱层析法、离子交换层析和超滤法对粗多糖作进一
步纯化。
侯卓等人[10]使用 SephadexG- 100和 SephadeXG- 7
5凝胶层析对脱蛋白后的多糖进行了进一步的分离、
纯化研究,确定了蒙古蒙古口蘑多糖至少含有
16.77%的大分子组分和 63.92%的小分子组分,小分
子组分由 3种组分组成,它们占多糖总量的比例分
别为 28.35%,7.87%,23.96%。
葛淑敏等人[13]利用薄层层析的分析方法对蒙古口
蘑多糖进行了单组分的测定,MOP水解产物的硅胶
薄层层析结果表明,MOP由葡萄糖和木糖组成。
1.3 蒙古口蘑多糖的结构组成
多糖化学结构与其生物功能密切相关,要想理解
蒙古口蘑多糖作用机理,必须对其化学结构进行深入
的研究。但是, 多糖化学结构本身就很复杂, 由于
多糖微观不均一性, 或结构中有缺陷, 或是分子量
分散, 使多糖化学结构难以得出完全正确结构式。
多糖结构描述包括:多糖分子量范围、多糖中单糖
组成、单糖连接点、 单糖和糖昔键构型、重复单元。
葛淑敏等人[13]利用红外光谱和核磁共振分析确定
其组成为β- D- 阿拉伯吡喃糖(或β- L- 阿拉伯吡
喃糖) 和 α- D- 木吡喃糖。其连接方式主要以
α- 1- 4 连接为主链,1- 6 连接为支链。目前,对蒙
古口蘑多糖的研究尽管已经取得了一定成绩,但是
许多具体的细节还没有搞清楚,还有待于进一步的
研究探讨。蒙古口蘑多糖的提取和纯化的研究还处
在初级阶段,不像香菇多糖、灵芝多糖、松口蘑等
的研究那样深入。但蒙古口蘑的药用和食用价值被
越来越多的研究者重视,推动着人们对其结构的关
注,从而深入研究蒙古口蘑多糖生物活性的机理
所在。
脱蛋白方法
Sevag法
三氯乙酸法
离子交换层析法
52.05
41.29
56.25
14.68
24.67
14.91
蛋白脱出率 /% 多糖损失率 /%
任启伟,等:蒙古口蘑多糖研究现状 29· ·
农产品加工·学刊 2011年第 5期
2 蒙古口蘑多糖的生物学功能
2.1 免疫调节作用
溶菌酶是机体的天然免疫成分之一,能水解革
兰氏阳性细菌细胞壁的肽聚糖骨架中的α- 1,4- 糖
苷键,破坏细胞内的高渗屏障,从而导致菌体膨胀
崩解[14]。巨噬细胞是机体免疫功能的主要执行者。近
年来,对巨噬细胞活性和调节的研究已经进入了分
子水平[15],成为免疫学研究的热点方向。通过给小白
鼠连续腹腔注射蒙古口蘑多糖提取液后,能极显著
的增高其血清中溶菌酶含量,从而得出,蒙古口蘑
多糖可能具有促使机体生成溶菌酶的能力,增强了
机体对革兰氏阳性细菌的溶解作用,提高机体的防
御能力[16,17]。
蒙古口蘑多糖对小白鼠血清中溶菌酶含量的影
响见表 2,蒙古口蘑多糖对小白鼠腹腔巨噬细胞吞噬
功能的影响见表 3。
蒙古口蘑多糖能极显著的提高小白鼠腹腔巨噬细
胞的吞噬率和吞噬指数,增强了巨噬细胞的吞噬功
能。因此,蒙古口蘑多糖在增强机体的抗肿瘤和抗炎
等免疫功能方面可能有一定的作用,但是具体的免疫
调节功能和相互的协调作用还需要进一步的研究。
2.2 抗肿瘤作用
肿瘤的发生与机体的免疫状态有着密切的关系。
蒙古口蘑多糖抗肿瘤除了通过直接杀伤肿瘤细胞外,
主要还是通过激活免疫细胞,诱生或促进多种细胞
因子生成;也能通过增强机体免疫功能等因素来间
接抑制或杀死肿瘤细胞。
王贺祥[17,18]对从蒙古口蘑菌丝体中提取的凝集素
及多糖开展了一系列的药理方面的研究,证明了蒙
古口蘑凝集素具有特异性抑制肿瘤细胞、刺激血管
扩张、降低血压的作用 [19- 25],由菌丝分离得到的多
糖肽复合物具有增强免疫力和抗肿瘤活性的作用[26]。
葛淑敏等人[27]对 MOP体外抗肿瘤活性试验的研
究结果表明,MOP 质量浓度为 62.5~2 000 μg/mL
时,对 HepG2 和 Hela细胞的生长具有一定的抑制作
用,并且随着质量浓度的增加,两种细胞的生长抑
制率也随之升高,呈量效依赖性。两种肿瘤细胞培
养板中分别加入 MOP后,与对照组相比,细胞增殖
明显减慢。倒置显微镜下可见单位视野内细胞数量
明显减少,细胞连接消失,细胞间隙增大,体积明
显缩小,细胞失去原有的形态,胞体皱缩变圆并且
脱落。高倍镜下可见胞膜完整,但出现发泡现象。
MOP对 HepG2和 Hela的增殖均有一定的抑制作用。
多糖粗提物对HepG2细胞的生长抑制形态见图 1,
多糖粗提物对 Hela细胞的生长抑制形态见图 2。
图 1 多糖粗提物对 HepG2 细胞的生长抑制形态图[13]
图 2 多糖粗提物对 Hela 细胞的生长抑制形态图[13]
蔡小玲等人[28]用口蘑等多种食用菌的粗多糖进行
了抗肿瘤药物试验,结果表明,粗多糖能使带有
S- 180腹水瘤的昆明小鼠生命延长,提高了 6.60%~
31.74%,其中以蒙古口蘑多糖的效果最佳,可以达
到 31.74%。
2.3 抗衰老作用
近几年的研究认为,衰老主要是由于体内的自
由基能够引起生物膜中脂类的过氧化,从而导致膜
结构损伤和功能失活。而超自由基是生物体内有氧
代谢过程中产生的重要自由基之一, 它能够直接或
间接地引起生物大分子的氧化, 诱发膜脂质过氧
化, 降低膜脂流动性, 这是生物体衰老和许多疾病
产生的重要原因。体内的抗氧化酶如过氧化氢酶
(SOD),过氧化氢酶等具有清除和对抗自由基的作
用[29]。据报道,蒙古口蘑多糖能够降低小鼠腹腔中的
M活性氧自由基的产量,从而证明了蒙古口蘑多糖
能够从细胞水平上起到抗衰老的作用。抗衰老的作
用还表现在:能够提高 DNA多聚酶的活性,从而促
进免疫细胞 DNA的合成和细胞繁殖,起到抗衰老的
作用[30]。蒙古口蘑多糖抗衰老的研究尚不清楚,具体
组别
试验组
对照组
溶菌环直径 d/mm
15.0±0.74*
12.0±0.74
溶菌酶质量浓度 /μg·L-1
27.0±8.89
7.65±2.34
表 2 蒙古口蘑多糖对小白鼠血清中溶菌酶含量的影响
表 3 蒙古口蘑多糖对小白鼠腹腔巨噬细胞吞噬功能的影响
项目
试验组
对照组
71.11±10.40
37.48±19.83
吞噬率 吞噬指数
22.27±11.61
166.98±54.97
30· ·
2011年第 5期
的过程和作用因子还有待于研究和阐明。
3 结语和展望
近几十年来,国内的一些科研人员对蒙古口蘑
多糖的分离、纯化、结构鉴定及生物活性构效等方
面进行了大量的工作,并取得了不少可喜的成果。
但同时也应当看到,一些实验研究成果还仅限于初
级阶段,要想将成果运用于临床和食品等方面还有
很大的距离。对蒙古口蘑多糖的提取、分离手段还
仅局限在实验室,不能用于工业生产。
参考文献:
[1] 汪麟,李育岳. 20种食用菌的氨基酸含量分析 [J] . 食
品科学,1985,61:10-12.
[2] 吴恩奇. 蒙古口蘑多肽制取技术的研究 [D] . 长春:吉
林农业大学,2007.
[3] 方晶,李从强,柯丽霞,等. 食用菌多糖的研究 [J] .
微生物学杂志,2008,28(2):57-59.
[4] 孙运凤. 食用菌多糖的药理作用及应用前景 [J] . 社会医
学杂志,2006,4(1):29-31.
[5] 孟庆虹,张守文. 真菌多糖的研究进展 [J] . 食品科学,
2003(3):42-44.
[6] 李静. 食药用菌多糖的研究进展 [J] . 云南民族师范学
院学报,2003(3):37-38.
[7] 肖盛元,郭顺星. 国内真菌多糖结构研究现状 [J] . 天
然产物研究与开发, 2000,12(2):81-86.
[8] 肖建辉,蒋侬辉,梁宗琦,等. 食药用真菌多糖研究进
展 [J] . 生命的化学,2000,22(2):148-151.
[9] 渠志臻,姚庆智,闫 伟,等. 蒙古蒙古口蘑多糖提取工
艺的研究 [ J] . 中国农业科学导报,2009,11(4):
129~132.
[10] 侯卓. 蒙古口蘑多糖提取、分离及纯化技术的研究 [D] .
长春:吉林农业大学,2008.
[11] 李平作,章克昌. 灵芝胞外多糖的分离纯化及生物活
性 [J] . 微生物学报,2000,40(2):217~220.
[12] 黄纯,高向东,庞秀炳,等. 灵芝多糖的提取工艺优
化 [J] . 江苏药学与临床研究,2005,13(5):66~67.
[13] 葛淑敏,于源华,张艳飞. 蒙古蒙古口蘑多糖组分分
析及结构初步鉴定 [J] . 安徽农业科学,2009,37(1):
192~193.
[14] 冯树异. 医学微生物学 (第一版) [M] . 北京医科大
学、中国协和医科大学联合出版社,1992.
[15] Torres A. V. Nitric oxide production does not directly in-
crease macrophage Candidacidal activity [ J] . Infection
and Immunity,1995,63(3):1142.
[16] 王玉俊,刘开阳,孙黎. 蒙古口蘑多糖对小白鼠免疫
功能的影响 [J] . 石家庄学报,1996,13(1):17-18.
[17] 王贺样. 白口蘑免疫调节蛋白及多糖的研究 [J] . 吉林农
业大学学报,1998,20(增刊):110.
[18] Wang H X,Ng TB,Chang S T. Lectins from mushroo-
ms [ J] . Mycological Research. 1998,102(8):897-
906.
[19] Wang H X,Ng T B,Liu W K.Isolation and characteri-
zation of two distinct lectins with antiproliferative activity
from the cultured mycelium of the edible mushroom Tri-
choloma mongolicum [J] . International Journal of Peptide
and Protein Research,1995,46(6):508-513.
[20] Wang H X,Liu W K,Ng T B. The immunomodulatory
and antitumor activitiesof lectins from the mushroom Tri-
choloma mongolicum [J] . Immunopha-macology,1996,
31(2):205-211.
[21] Wang H X,Ng T B,Ooi V E, Actions of lectins from
the mushroomTricholoma mongolicum on macrophag -
es [J] . splen-ocytes and life span in sarcoma-bearing-
mice. Anticancer Research,1997,17(1A):419-424.
[22] Wang H X,Ng T B,Ooi V E,etal. Effects of lectins
with different carbohydrate -binding specificities on
hepatoma,choriocarcinoma,melanoma and osteosarcoma
cell lines [J] . International Journal of Biochemistry&Cell
Biology,2000,32(3):356-372.
[23] Wang H X,Ooi V E,Ng T B. Hypotensive and vasorela-
xing activities of a lectin from the edible mushroom
Tricholoma mongolicum [J] . Pharmacolo gy&Toxicology,
1996,79(6):318-323.
[24] Wang H X,Ng T B,Ooi V E. Lectin activity in fruiting
bodies of the edible mushroom Tricholoma mongolic -
um [ J] . Biochemistry and Molecular Biology Internati -
onal,1998,44(1):135- 141.
[ 25] Liu F,Ng T B,Wang H X. Lectins from Tricholoma
mongolicum S. Imai(Agaricomycetideae) mycelia stimu-
lates gene expression of immunomodula ting cytokines in
mouse peritoneal macrophages and splenocytes [J] . Inter-
national Journal of Medicinal Mushrooms,2005,7(1):
243-248.
[26] Wang H X,Ng T B,Ooi V E. A polysaccharide peptide
complex from cultured mycelia of the mushroom Tri-
choloma mongolicum with immunoenhancing and antitu-
mor activi-ties [J] . Biochemistry and Cell Biology,1996,
74(1):95-100.
[27] 葛淑敏,于源华,张艳飞. 蒙古蒙古口蘑多糖的提取
及体外抗肿瘤活性研究 [J] . 现代预防医学,2009,
36:19.
[28] 蔡小玲,吴海军,郭勇,等. 11种食用菌的粗多糖抗
S180 肉瘤的试验研究 [J] . 中医药学刊,2002,20
(6):807.
[29] 杨占涛,刘超,李月,等.灵芝多糖的研究现状 [J] .
安徽农业科学,2008,36(20):8 651-8 652.
[30] 生东明,马莺. 灵芝多糖研究综述 [J] . 粮食与油脂,
2004(7):45-47.
任启伟,等:蒙古口蘑多糖研究现状 31· ·