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Main polysaccharide fractions isolated from fruiting bodies of Hericium erinaceus

猴头菇子实体中的主要多糖成分



全 文 :猴头菇子实体中的主要多糖成分
贾联盟, 刘 柳, 董 群3 , 方积年Ξ
(中国科学院上海生命科学研究院上海药物研究所, 上海 201203)
摘 要: 目的 对猴头菇子实体中的多糖进行分离、纯化和组成分析。方法 猴头菇依次经过水提取和碱提取, 所
得粗多糖以D EA E2celluo se 色谱、Sephadex 凝胶滤过色谱和 Feh ling 试剂沉淀等方法进一步分离纯化, 高效凝胶滤
过法 (H PGPC) 鉴定纯度及相对分子质量, 气相色谱和 IR 光谱分析多糖的比旋光度和化学组成。结果 从猴头菇
子实体中提取得 3 部分粗多糖 CPW、CPB1 和 CPB 2, 经分离纯化得到 5 种多糖 H EP21~ H EP25, 其中 H EP21 和
H EP24 为杂多糖, H EP23 和H EP25 为葡聚糖, H EP22 为酸性多糖。结论 猴头菇子实体分到的 5 种多糖主要含以
D 2葡萄糖为主的中性糖, 以葡聚糖含量最多, 其中 H EP21、H EP22 为新类型的真菌多糖。
关键词: 猴头菇; 多糖; 子实体
中图分类号: R 28411   文献标识码: A    文章编号: 0253 2670 (2005) 01 0010 03
M a in polysacchar ide fraction s isola ted from fru it ing bod ies of H er icium er inaceus
J IA L ian2m eng, L IU L iu, DON G Q un, FAN G J i2n ian
(Shanghai Inst itu te of M ateria M edica, Shanghai Inst itu te fo r B io logical Science,
Ch inese A cadem y of Sciences, Shanghai 201203, Ch ina)
Abstract: Objective T he po lysaccharides from fru it ing bodies of H ericium erinaceus w ere iso la ted,
pu rif ied, and characterized1 M ethods T he fru it ing bodies of H 1 erinaceus w ere ex tracted by w ater and
alkaline successively1 T he crude po lysaccharides w ere iso la ted and pu rif ied by D EA E2celluo se, Sephadex
gel f ilt ra t ion ch rom atography, and the p recip ita t ion w ith Feh ling agen t1 T he pu rity and mo lecu lar w eigh t
w ere iden t if ied by H PGPC1 T heir specif ic ro ta t ion s w ere also determ ined and the sugar compo sit ion s of
po lysaccharides w ere analyzed by GC and IR 1 Results T h ree crude po lysaccharide fract ion s (CPW ,
CPB 1, and CPB 2) w ere ex tracted from fru it ing bodies of H 1 erinaceus, f rom w h ich five po lysacch rides,
designated H EP21 - H EP25, w ere ob ta ined1 Among them H EP21 and H EP24 w ere neu tra l
heteropo lysaccharides, H EP23 and H EP25 w ere glucan s, and H EP22 w as an acid ic po lysaccharide1
Conclusion T he five po lysaccharides are m ain ly compo sed of neu trual sugars, part icu larly of D 2gluco se1
H EP21 and H EP22 are tw o new types of fungal po lysaccharides1
Key words: H ericium erinaceus (Bu ll1) Pers. ; po lysaccharides; fru it ing body
  猴头菇为齿菌科真菌猴头菌 H 1 erinaceus
(Bu ll1) Pers1 的子实体, 为名贵的食用真菌。入药
利五脏、助消化, 可治疗神经衰弱、胃炎及胃溃疡等。
猴头菇子实体中含有猴头菌酮、猴头菌碱、植物凝集
素、蛋白质、脂质及多糖等多种化学成分[1 ]。本实验
报道猴头菇子实体中主要多糖成分的分离纯化、化
学特征和性质。
1 仪器和材料
实验中单糖对照品: 葡萄糖、半乳糖、鼠李糖、甘
露糖、阿拉伯糖及木糖均为 F luka 公司出品。测定多
糖相对分子质量的标准品D ex tran T 22000、T 2700、 T 2580、T 2500、T 280、T 270、T 240、T 211 和 T 2913 为Pharm acia 公司生产。硼氢化钠 (N aBH 4)、三氟乙酸(T FA ) 和 DC2A lufo lien 型纤维素板购自M erck2Schuchard t 公司, D EA E2纤维素购自W hatm an 公司, 其他试剂均为国产A R 级, 用前未作处理。W aters 高效液相色谱系统; 岛津 GC- 14 BPF型气相色谱仪 (GC ) , 色谱柱为 3% OV 2225öAW 2DM CS2Ch romo so rb W (80~ 100 目) 玻璃填充柱(215 m ×3 mm ) , 糖组成分析柱温 210 ℃; Perk in2E lm er 591B 型红外 ( IR ) 分析仪;W ZZ- 1 型数字式自动旋光仪; Büch i 461 型旋转蒸发仪 (工作水浴温
·01· 中草药 Ch inese T radit ional and H erbal D rugs 第 36 卷第 1 期 2005 年 1 月
Ξ 收稿日期: 2004203218
作者简介: 贾联盟 (1975- ) , 男, 硕士研究生。3 通讯作者 T el: (021) 5080660023203 E2m ail: dongqun@ho tm ail1com
度为 40 ℃)。
猴头菇子实体 H 1 erinaceus (Bu ll1) Pers1 产
自浙江丽水, 由浙江省庆元方格医药保健品有限公
司提供, 为干燥的药材。
2 方法
211 提取: 取干燥的猴头菇子实体 115 kg, 95% 乙
醇索氏提取 6 h 脱脂, 按图 1 所示的流程进行提取。
图 1 猴头菇子实体粗多糖提取流程图
F ig11 Extraction processing chart of crude polysaccha-
r ides from fruiting bodies of H 1 er inaceus
212 分离纯化: 取粗多糖 CPW 20 g, 以 Sevag 法
(氯仿2正丁醇= 4∶1) 脱蛋白 5 次, 直到L ow ry 反
应呈阴性, 得完全脱蛋白后的粗多糖 1417 g。装
D EA E2纤维素 (80 cm ×6 cm , C l- 型) 柱分多次上样
进行色谱分离, 先后以蒸馏水及 011、012、014 和
018 mo löL N aC l 溶液洗脱, 以苯酚2硫酸法检测糖
含量, 收集合并主峰位。其中蒸馏水洗脱和 012
mo löL N aC l 洗脱部分经浓缩、透析和冷冻干燥分别
用H EPA 1 (417 g)和H EPA 3 (114 g)。H EPA 1 (1 g)
上 Sephadex G2200 柱纯化, 012 mo löL N aC l 洗脱,
得H EP21 (230 m g)。H EPA 3 (1 g)以 Sephadex G275
柱纯化得H EP22 (115 m g)。
取CPB 1 样品 10 g, 分多次上D EA E2纤维素柱
(80 cm ×6 cm , C l- 型) , 分别以蒸馏水及 011、012 和
014 mo löL N aC l 洗脱, 收集水洗部分, 浓缩、透析、
冷冻干燥得 H EPB 1, 然后再用 D EA E2纤维素柱
(OH 2型) 色谱, 依次以蒸馏水及 0101、0102 和 0104
moL öL N aOH 溶液洗脱, 收集 0104 moL öL N aOH
溶液洗脱含糖部分, 以 1 moL öL HC l 中和, 透析、浓
缩、冷冻干燥, 得多糖H EP23 (114 g)。
CPB 2 样品 5 g, 溶于 500 mL 015 moL öL
N aOH 溶液中, 搅拌使充分溶解, 离心除去不溶物。
上清液在搅拌下缓缓滴加 Feh ling 试剂[2 ] , 至不再
产生沉淀, 离心 (6 000 röm in)。沉淀部分在 0 ℃以
含 5% HC l 的乙醇分解铜复合物, 再依次以乙醇和
无水丙酮洗涤, 产物以 Feh ling 试剂按照上述方法
反复沉淀 3 次, 得到浅黄色粉末 H EP24 (670 m g)。
上清液以 25% 冰醋酸中和, 透析后用 3 倍体积乙醇
沉淀, 得白色粉末H EP25 (313 g)。
213 糖含量和蛋白含量的测定: 以D 2葡萄糖和牛
血清白蛋白 (BSA ) 为对照品, 分别按照苯酚2硫酸
法[3 ] 和 L ow ry 法[4 ] , 测定粗多糖 CPW、CPB 1 和
CPB 2 的中性糖含量和蛋白质含量。
214 纯度的鉴定和相对分子质量的测定: 相对分子
质量用高效凝胶滤过法 (H PGPC) 测定[5 ] , 色谱柱为
U ltrahydrogelTM 2000 和 500 二柱串联, 示差法检
测。溶液和流动相均为 01003 moL öL N aOH , 体积
流量 015 mL öm in。标准曲线根据标准葡萄糖
D ex tran T 2700、T 2580、T 2500、T 280、T 270、T 240、T 2
11 和 T 2913 的相对分子质量和保留时间制作。
215 比旋光度 [ Α]D20的测定: 精确称取一定量的多
糖样品, 以蒸馏水配成一定浓度的溶液, 在 20 ℃室
温于W ZZ21S 数字式自动旋光仪上测得其旋光度,
然后计算比旋光度。H EP24 和 H EP25 由于不溶于
水, 故而采用 015 moL öL N aOH 作为溶剂。
216 糖组份分析: 取 3 m g 多糖样品, 加入 2 moL ö
L 三氟乙酸 (T FA ) 4 mL , 封管, 110 ℃下水解 3 h。
水解产物减压蒸干, 再反复加甲醇蒸干 3 次以除尽
T FA。蒸干的样品用 012 mL 蒸馏水溶解, 取少量在
纤维素板上薄层色谱, 检验水解是否完全和是否含
糖醛酸[6 ] , 并初步鉴定单糖组成。展开剂为醋酸乙
酯2吡啶2水2醋酸 (5∶5∶3∶1) , 苯胺2邻苯二甲酸喷
洒后于 100 ℃加热烘烤 10 m in 显色。其余水解产物
以N aBH 4 还原、醋酸酐乙酰化制备阿尔迪醇乙酸酯
衍生物后进行 GC 分析[7 ]。
217 糖醛酸的还原及含量测定: 以葡萄糖醛酸为对
照品, 用间苯基苯酚法测定 H EP22 的糖醛酸含
量[8 ]。取H EP22 样品 20 m g, 按照Con rad 方法还原
糖醛酸[9 ]。
3 结果和讨论
311 粗多糖提取: 猴头菇子实体依次经沸水和碱溶
液提取后, 得到 3 个部分粗多糖: 水提部分 CPW
(4018 g) , 碱提水溶部分CPB 1 (1917 g) 和碱提水不
溶部分 CPB 2 (3517 g) , 总的粗多糖产率为 614% ,
碱提液中得到的多糖多于水提液, 说明猴头菇子实
体中的多糖多数难溶于水。按照文献方法测定 3 种
粗多糖中的糖含量和蛋白含量, 结果见表1。其中
·11·中草药 Ch inese T radit ional and H erbal D rugs 第 36 卷第 1 期 2005 年 1 月
表 1 3 种粗多糖的产率及其中性糖和蛋白质含量的测定
Table 1 Y ield of three crude polysacchar ides and the ir
con ten ts of neutura l sugar and prote in
粗多糖 产率ö% 中性糖ö% 蛋白质ö%
CPW 217 8218 1710
CPB1 113 8915 116
CPB2 214 8415 0 
CPW 蛋白质含量较高, 纯化前需要脱蛋白处理。
312 纯度及相对分子质量的测定: H EP21、H EP22
和 H EP23 以 H PGPC 法检测, 均出现对称的单峰,
可以鉴定为均一的多糖。其中H EP21 和H EP22 的
相对分子质量分别为 118×104 和 112×105, H EP23
的相对分子质量则超过 100 万。H EP24 和H EP25 在
水中不溶解, 在测定条件无法进行H PGPC 分析, 故
而首先将它们分别溶解于 015 moL öL N aOH , 再上
Sephadex S2300 柱, 以 015 moL öL N aOH 洗脱, 分
部收集。以苯酚2硫酸法检测, 得到的洗脱曲线呈单
一对称峰。H EP24 以 Feh ling 试剂反复纯化 3 次, 最
后 1 次纯化过程中以不同体积 Feh ling 试剂所沉淀
下来的多糖各取少量作组成分析, 糖组成基本不变,
可以判断为均一的多糖。
313 比旋光度 [ Α]D20: 各种多糖的比旋光度如表 2
所示, 不同组份的比旋光度有显著差异, 说明它们可
能具有不同的化学结构。
表 2 猴头菇多糖 HEP-1~ HEP-5 的比旋光度
Table 2 Spec if ic rotation s of polysacchar ides
HEP-1- HEP-5
多糖 旋光度 ΑD ö(°) 质量浓度ö(g·100 mL - 1)比旋光度[Α]D20ö(°)
H EP21 + 01382 01295 + 12914
H EP22 - 01061 01160 - 3811
H EP23 + 01043 01294 + 1416
H EP24 + 01031 01100 + 3110
H EP25 + 01252 01108 + 23313
314 糖组成分析结果: H EP21 由鼠李糖、半乳糖和
葡萄糖组成, 摩尔比为 1100∶3120∶0184; H EP22
由葡萄糖组成, IR 和 TL C 分析显示还含有糖醛酸,
经测定糖醛酸质量分数为 2213% , 羧基还原后再进
行组成分析, 结果未出现其他中性糖, 这说明H EP2
2 是由葡萄糖和葡萄糖醛酸组成的多糖, 两者的摩
尔比约为 4∶1; H EP23 和 H EP25 均为单一葡萄糖
组成的葡聚糖, 但 IR 的特征吸收显示前者主要为Β2葡聚糖, 而后者则为 Α2葡聚糖; H EP24 由鼠李糖、
木糖和甘露糖组成, 摩尔比为 1100∶2140∶4160。
315  IR 光谱分析: 由于多糖结构单元中糖环及官
能团的相似性以及多糖整体结构的复杂性, 多糖的
IR 谱大都十分相似, 但从一些特殊的吸收峰, 也可
以得到多糖结构的某些信息。H EP22 的 IR 谱在
1 728 cm - 1出现吸收峰, 说明含有糖醛酸; H EP23 在
893 cm - 1处产生 Β2葡聚糖的特征吸收峰, 而H EP25
则出现 840 cm - 1处出现 Α2葡聚糖吸收峰; H EP24 有
810 和 870 cm - 1处的吸收峰, 证明含有甘露糖[10 ]。
国内外对猴头菇子实体中的多糖组分均进行过
研究, 有些报道针对未经纯化的粗多糖进行分析, 无
法确定其中多糖的类型及相对含量, 其他对纯化后
的多糖的研究报道过 Β2D 2葡萄糖[11, 12 ]和一种主要
由半乳糖和葡萄糖构成的杂多糖[13 ]。本实验分离到
的两种杂多糖 (H EP21 和 H EP24) , Α2葡聚糖 (H EP2
5)和一种含糖醛酸的葡聚糖 (H EP22) 均是首次从猴
头菇子实体中分离到, 其中H EP21 和 H EP22 的糖
基构成在以前报道的真菌多糖中未见类似报道, 它
们的化学结构和生物活性尚需进一步研究。上述结
果还表明, 猴头菇中的多糖主要为中性多糖, 且大多
以葡萄糖为主要构成单元。
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