全 文 ：轰碧羌镌 `” “ “ ;` ( 3” 1 6`一 ` 6 7
灰树花真菌中灰树花多糖的研究进展
李 强 赵建升 .
(华西医科大学药学院 , 成都 )
随着近年来对多糖类化合 物 的 分 离 、 纯
化 、 组分测定和结构分析手段的进一步提高 ,
同时由于对多糖类化合物的生物学功能的新认
识 , 例如在细胞识别 、 细胞间物质运输 、 对免
疫功能的调节 以及抗辐射和抗肿瘤等方面的作
用 , 多糖类化合物的研究经过一个相对寂静时
期 以后 , 近二十年来又活跃起来 , 对多糖类化
合物的研究又广泛引起人们的重视 。
在多糖类化合物研究中近来发现来 自真菌
的多糖类化合物具有很强的生物活性 , 例如从
G r i f o l a f r o n d o s a
、
F l a m m u l i n a v e l u t i p -
e s 、 K r o s t i n
、
C o r i o l u s u s V e r s讼 o l o r ( F r )
O u o e
、
C l i t o P i l u s e a e s p i t o s u s P K
、
L e n -
t i n u s c d o d o s
、
G r i f o l a u rn b o l l a t a 。等真 菌
中必别得到不同化学组成 , 结构和生物活性的
多糖类化合物 , 它们大多具有调节机体免疫功
能和抗肿瘤活性 , 有些疗效确证已应用于临床 。
其中对来 自灰树花 ( G r i f o l a 王r o n d o s a ) 真
菌中伪灰树花多糖 ( G r i f ol a n ) 的研 究 较 深
入 , 对其化学组成 、 结构 、 抗肿瘤活性及其机
制以及抗肿瘤活性与化学结构的关系作了大量
工作 , 为此本文就近儿年来这方面的研究进展
作一综述 。
G r i f o l a f r o n d o s a 是属于担子菌 纲 、 无
叶菌目 、多孔菌科的一种真菌 , 从该真菌的成熟
子体或液体深层发酵培养的菌丝体或发酵液中
都可提取分离出多糖类化合物 G r i f ol a n 。 其提
取 方法一般都用热水 、 热碱和冷碱液提取〔` 一 ” 〕 ,
也有用氯化锌液〔 4 〕或草酸按液 〔 5 〕提取 , 然后
经透析 、 离心和沉淀等方法而得到多糖类化合
物 。 得到的这三种多糖组份可进一步分离为各
种亚组份 , 用 D E A E 一S e p h a d e x A 一 2 5 ( H C
0
3 一
) 可将上述三种组份中的每一组份分 离为
酸性和中性两种亚组份 , 而酸性亚 组 份 再 经
D E A E一 S e p h a d e x A 一2 5和硫酸铱分级沉淀进
一步分离为强酸性和弱酸性两种次组 份呱 7〕 。
M i z u n 。 等〔 5 〕报道用热水 、 3 %草酸 钱 煮 沸
液和 30 ℃ 5 % N a o H 液提取子实体可 得到相应
的组份 I 、 l 和 l , 各组份用D E A E一纤维素 、
S e p h a d e x G 一1 0 0、 S e p h a r o s e C L 一 4 B 和
C o n A 一 S e p h a r os e 4 B层析分离以及 乙醇沉淀
和透析处理 , 从组份 1 中分离得中性和酸侣亚
组份 , 从组份 玉中分离得一种酸性亚组份 , 从
组价 直中分离得一种酸性亚组份和三种菇蛋白
亚组份 。
一 、 理化和给构分析
上述名组份的纯度 、 糖组成 、 糖含里以及
理化和结构性质上的差异是与原料来源衍况和
提取分离方法有关 。 不 同的提取方法可得到水
溶性和非水溶性成份 , 它们可 以是 一 种 糖 蛋
白 , 也可以是一种单纯的多糖分子 。 这些多糖
大多是葡聚糖 , 其构成的单糖成 份 主要 是 D -
葡萄糖〔 1 、 3 、 5 、 6 、 8一 “ 门 。 但也可能含有少 量 的D -
木糖 、 D 一甘露糖 、 D 一岩藻 糖〔 5 〕、 L 一阿 拉 泊
糖〔 4 、 12 〕、 龙胆二糖〔` 2 〕 、 搪 醛 酸 〔5次 、 海 藻
糖 〔 ” 〕和半乳糖〔`即等成份 。 在分子大小上它们
相差很大 , 例如用热水 、 热碱和冷碱液分别提
取得到的三种葡聚糖分子 , 其分子量 各 为 5 . 6
x 1 0 “ 、 1
.
2 X 1 0 e和 7 . 5 x i 0 ” 〔1 3〕 , 11 0 0 等 〔 8 〕
用热碱液提取的多糖其分子量也为 1 . 2 x l o 6 ,
而改用氯化锌液提取的则 为 1 . 4 又 1。 。二4 〕。 也
有报道 〔 ” 〕用热水提取的两种多糖组份的 分 子
· 本院 87 届毕业生
DOI : 10. 13375 /j . cnki . wcjps . 1989. 03. 010
3期
量为1 . O x0 1 “ 和50 . x0 1 6, 而改用草酸钱液和
温碱水提取的分 别 为 5 . 0 只 10 ` 和 1 . 0 X 10 ”一
2
.
5 x 1 0 “ , 用温碱水提取的酸性糖蛋白的三种
组份 , 其分子量分别为 l . o x 1 0。 、 7 . o x ` 1 0 ` ~
2
.
0 x 1 0
”和 2 . 0 x 2 0 弓一 5 . 0 又 1 0 ` 。
G r i f ol a n 的结构分析可初步用酶 水解 敏
感性来确证 , 对 “ 一淀粉酶 、 蜗牛酶或卜葡聚糖
酶和纤维素酶敏感的组份 , 分别表明其中含有
a 一 (1 、 4) 糖昔键 , 日一 (1 、 3) 糖 昔 键 和日-
(1 ` 4 ) 糖昔键 , 实验结果表 明 G r 迁 ol a n 各
组份大多主要含黔 (1 ” 3) 糖昔键〔”声 〕 。 红外
光谱分析发现各组份大多在 89 c0 。 一 `有吸收 ,
而少有 8 4 0 c m 一 `吸收 , 说明它们大多是卜型糖
昔键〔 4 、 12 〕 。 气质联用分析各组份的甲丛 化 衍
生物时观察到大量的甲、基化产物是 2 、 3 、 4 、
6 一四甲氧基和 2 、 4 、 6 一三甲氧基 〔叩 4 〕, 也有 2 、
3
、
4一三甲氧基和 2 、 4一二 甲氧基的甲基化 葡 萄
糖昔产物〔 , 〕 , 这表明它们大多是卜 1 、 3 葡 聚
糖 。 近年来用 ` 吕 C 一 N M R光谱发现 G r 1f 01 a n各
组份大多在 8 6 p p 二有三重峰 , 而只 有 少 数 在
1 0 1 p p m 出现。 一末端 C信号峰和 7 8 p p m 出 现 C ;
信号峰 , 表 明大多数组份是卜 1 . 3 葡聚 糖 , 而
只有少数的 a 一型糖背键存在〔 14 、 1 5〕 。 另 外 还发
现有 C 6和 C 3信号以及游离的 C 。和 C : 信 号 , 提
示多 糖分子中除有压 1 、 3葡聚糖主链 外 , 还 有
卜 1 . 6葡聚糖支链 〔 ” 〕 。 前述热水提取的组份 I
就是 以卜 1 、 3一 D 一葡聚糖为主链 , 而每间隔最小
5 个葡萄糖分子就有一个聚合度为 3 的卜 1 、 6-
D一葡聚糖小分子支链 。 同样前述组份 I 也是以
p
一 1 . 3一 D一葡聚糖为主链 , 并伴有 ( 1 ~ 6 ) 和
( 1 ~ 2 ) 葡聚糖分子支链〔 ” 〕 。 近来提示 G r -
i f ol a n的卜 1、 3一 D一葡聚糖分子存在有 两 种 构
象即螺旋型和天然型 , 他们用 ` 3 C一 C r o s “ P 。 -
l a r i z a t i o n 一 M a g i e A n g l e S p i o n i n g ( C P /
M A S ) N M R S p e ` t r o s e o p y 发现该菌子实
中的葡聚糖呈天然型构象 , 用热碱和冷碱液等
方法提取处理所得的多糖组份在约 8 6 p p m显示
C
3信号峰的形状与天然构象的卜 1 、 3一 D 一 葡 聚
糖分子的结果相似 , 说明这种提取处理所得的
葡聚糖分子构象仍是天然子实体中构像的一天
然构象〔10 、 16 〕。 需要指出的是 , 曾发现从该 菌
液体培养的菌丝体中提取的三种多糖组份与其
成熟子实体中所得到相应组份的化 学 结 构 不
同 , 前者含有大量的 a 一葡聚糖 , 而后者主要含
p
一葡聚糖〔 ” 。
二 、 抗肿孩活性及其机制
从子实体或发酵培养菌丝体中 所 得 到 的
G r i f ol a n经大量实验证实 , 它们对小 鼠 肉 瘤
S a r c o “ a i 8 0 ( S , : 。 ) 均有抑制生长作 用 , 其
抑瘤率可大于 9 0% ( P < 0 . 0 1 ) 〔 5 、 6 、 9 、 1 7〕 。 O h
n 。 等〔 n 〕近来发现在小鼠中植 入 S : : 。 前 1 一 7
天 , 按 2扭 g /小 鼠剂量腹腔注射 G r i f ol 乌二 时 ,
它能明显抑制肿瘤的生长 , 但在植入后给药却
对肿瘤无作用 。 其抗肿瘤活性机制的研究近来
认为有 以下几种 : ( 1 ) 通过比较具有抗肿瘤
活性的卜 1 、 3葡聚糖 ( G r i f o l a n ) 和非活性的
卜 1 、 6葡聚糖 ( I s l a n d i l a n ) 及 a 一 1 、 4 葡聚 糖
(S at
r c
h) 在小鼠体内的作用效 果 , 发 现 只
有p一 1 、 3葡聚糖能诱发腹膜渗出物细 胞 ( P E C )
的产生 , 而-a 1 、 4葡聚糖能被 P E C的溶胞 产物
所降解 〔1? 〕。 O h n 。 等〔` 1〕还观察到当将服用 G -
r i f ol
a n 后小鼠的 P E C 注入到另一只未服用药
的小 鼠中时 , 其抗肿瘤活性会从前者转移到后
者 。 ` f a k e y a m a 等〔 1 8〕也证实 G : i f o l a n 对培养
的肿瘤细胞无直接杀伤作用 , 而发现给药后小
鼠的 P E C和腹膜粘附细胞 ( P A C ) 的 数 量增
加 , 这两种细胞对同源肿瘤细胞表现出抑制生
长作用 。 显然 , G r i f ol a n 的抗肿瘤机 制 是与
诱发 P E C和 P A C有关 。 -a 1 、 4葡聚抢不但不具
有抗肿瘤活性 , 相反它还能抑制卜 1 、 3葡 聚糖
的抗肿瘤活性 , 这提示具有抗肿瘤 活 性 的日-
1
、
3葡聚糖会受到其它葡聚糖的 正 性或负性调
节〔 17 〕 。 ( 2 ) 实验结果发现当用巨噬细 胞 系
统的阻滞物如角又藻 、 胶质碳和锥虫兰处理小
鼠时 , 服用 G ir f ol a n 后发现其抗肿瘤 活 性 受
到抑制 , 而用巨噬细胞系统促进物如酪蛋白处
理小 鼠后 , 其抗肿瘤活性有所提高〔 1 8 、 1 9〕。 这
提示 G r i f ol a n 的抗肿瘤活性可能受 到 巨 噬细
华 西 药 学 杂 志 4 卷
胞系统的修饰作用 , G ir f ol a n 是通过对 巨 噬
细胞系统的激活作用而发挥抗肿 瘤 活 性 的 。
( 3 ) 当用缺乏维生素 B 。的食物喂养动物时 ,
发现 G r i f ol a n 的抑瘤率比用含维生素 B 。 的 食
物喂养的高 1 0一 20 % , 而当用维生素 B 。 拮抗物
和 G r i f ol a n后 , 则其抑瘤活性明显 增 强 。 维
生素 B 。是形成组胺和血清素的辅酶 , 组 胺 可
来自组氨酸 , 故可认为由于给予多糖后刺激了
机体内组氨酸释放 , 因而组氨酸在肿瘤细胞生
长中可能有不可忽视的作用〔20 〕 。 有人〔 18 〕证实
给小鼠服用 G r i f ol a n 后 , 小鼠的迟发型 过 敏
反应性增强 , 这是 因为它能加强诱发细胞毒素
T 细胞 ( C y t o t o x i e T C e l l ) 。 但对于 去 胸
腺的 n u / n u小鼠 , G r i f o l a n 的抗肿 瘤 活 性降
低 , 也有认为这是与补体 C 3的失活有关 。 显然
G r i f ol a n 的抗肿瘤活性是通过激活宿主体内的
免疫功能来实现的 。
三 、 抗肿瘤活性与化学结构的关系
G r i f ol
a n 的抗肿瘤活性与其纯度 关 系 很
大 , 构型不同的葡聚糖其 作 用 不 同 。 一般认
为 , 日一 1 、 3葡聚糖是主要抗肿瘤成份 , 而-a 1 、 4
葡聚糖却能抑制 卜 1 、 3 葡 聚 糖 的 抗 肿 瘤 活
性 〔1 7〕。 进一步的研究发现并非具有卜 1 、 3葡聚
糖结构的分子就具有抗肿瘤活性 , 例如获荃多
糖和昆布多糖都有这种结构 , 但却无抗肿瘤活
性 。 F r u r k a w a 等〔 2的在研究多糖分子的构型和
分枝结构与抗肿瘤活性关系时 , 用* 淀粉酶和
高碘酸盐氧化分析 , 结果发现其抗肿瘤活性并
不降低 , 证实了 a 一 l 、 4糖昔键对抗肿瘤 活 性是
不需要的 。 另一方面证实了单纯的卜 1 、 3 葡 聚
糖分子链而无分枝链的多糖分子不表现抗肿瘤
括性 , 而带有卜 1 、 6葡聚糖分枝链的卜 l 、 3葡聚
糖分子才有抗肿瘤活性 , 这表明少量 的 卜 1 、 6
分枝链葡聚糖结构对其抗肿瘤活性是必需的 。
曾用一种 G抓 f ol a n组份的不同程 度 酶 解
产物做细胞实验 , 结果发现酶解 38 % 的多糖产
物对肿瘤生长的控制下降〔21 〕 。 也有观 察 到不
同 G ir f ol a 。组份的控制 S m i ht 降解产物在抗
肿瘤活性上无明显变化〔 . 。 U e n o 等 21t 〕还 发
现大多数含尿素碱液提取的多糖 比不含尿素碱
液提取的有更强的抑瘤作用 , 用 S e p h ar os e C
L 一 ZB分析表明前者的分子量大多比后 者 大 。
很明显多糖分子大小与其抗肿瘤活性是有一定
关系的 , 虽然这二者之间无直接相关 , 但一定
大小的多糖分子是维持其抗肿瘤活 性 所 必 需
的 。
活性与化学结构关系的深入研究发现二者
不仅是建立在多糖分子的一级结构上 , 而是与
多糖分子的超微结构即空间构象有关 。 O h n 。
等〔 ” 发现用含尿素碱液提取的多糖 其 抗剂瘤
活性比不用尿素的高 , 这不仅与多糖分子大小
有关 , 更有可能是由于尿素能诱导多糖构象由
天然型转向为螺旋型 , 而后者可能就是抗肿瘤
活性产生的有效构象 。 上述提到的获等多糖当
用 S M尿素在 40 ℃处理 4 小时后所 得 到 的 物
质 , 则从无抗肿瘤活性 转变 为 有 抗 肿 瘤 活
性。 2 〕。 这充分说明多糖分子的 构 象在维持其
抗肿瘤活性方面比其一级结构具有更重要的作
用 。
将该菌液体培养的菌丝体中分离的多糖组
份用 e x 。 一 ( 1 、 3) 一p一葡萄糖普酶 酶 解 , 结 果
只有大约 50 % 的多糖分子被降解 , 表明分子中
可能含有抗 e x o 一 ( 1 、 3) 一日一苯葡萄糖昔糖 的 “ 空
芯结构” 部分 , 此部分对其抗肿瘤活性是必需
的 , 因为发现无此 “ 空芯结构” 的葡聚糖不显
示抗肿瘤活性〔23 〕 。 还有报道。 7〕指出在生理条
件下由一 、 3葡聚糖 G ir f ol a n 的 分 子 量 为 Z x
10
6 , 但在含 S M尿素的。 . 2 M N a o H 液 的 变
性条件下 , 其分子量变为 7 . 5 火 10 5 , 这一结果
提示多糖分子在生理条件下可能形成了链内分
子键或聚合体 。 也有认为卜 1 3葡聚糖 在 生理
条件下能形成凝胶 , 用尿素处理后可诱导其构
象由凝胶向不规则线圈转化 , 而这种不规则线
圈结构对其抗肿瘤活性是非常重要的 。
芍
8期 I C7
参 考 文 献
1
.
h O n oN
, e t a l
.
C h e m P h a r m B u l l 1 08 6 , s选
( 理) : 17 0 9。
2
.
O h n o N
, e t a l
.
C h e m P h a r m B u l l 19 8 4 , 3 2
( 8 〕 11 14 2 -
5
.
o h n o N
, e t a l
.
C il em 列l a r m B n l l 1 95 5 , 3 3
( 8 )
:
3 39 5
。
4
.
K a to k
, e t a l
。
C a r b o h y dr F淤5 2 0 83 , 1 2 3 : 2 5。 -
5
.
iM
z u n o T
, e t a l
.
B u l l aF e A gr i e
,
S h i
z u o ka
U n i v l o a s
; 3 5 : ` 。 .
6
.
O h on N
, e t a l
.
C h e m P h a r m B u l l 29 5 5 , 33
( 8 ) : 1 18 1
,
7
.
o h n o N
, e t a l
.
C h em Ph a r m B u l l i , 5 6
, 3 4
( 8 ) : 3 3 2 8
.
5
. 五 n o K , e t a l . C a r b o h dy r R es 1 98 5 , 1 4 1 : 1 12
.
。 . N a n b a H , e t a l , Che m P h a r m B u l l 1 98 7 , 3 5
( 8 ) : 1 1 62
。
20
. 创功。 N 一 e t a l . C h e m hP a r m B u l l 1 9 57 , 3 5
( B )
: 2 5 8 5
。
士z , O七 n o N , e t a l . C h em P h砚 r 工n B l l l 10 8 7 ; 3 5
( 6 ) 2 5 7 6
-
1 2
.
K o t
a
K
, e t a l
.
aC
r b o h y d r 助5 1 9 8 3 , 12弓 : 2 5`
2 3 , O h n o N
, e t a l
.
C h e m P l l a r m B u l l 19 8 5 , 3 3
( 10 ) : 4 5 2 5
。
14
.
O h n o N
, e 亡 a l . C h e m lP l a r m B u l l 29 8 5 , 3 3
( 4 ) : 15 5 7
。
2 5 , o h-n
o N
, e t a l
.
C h e m P h a r m B u l l 工9 8 6 , 3 4
( 1 )
: 2 6 4
。
1 6
.
O h n o N
, e t a l
.
C h e m Ph a r m B u t 1 0 8 6
, 3遨
( 6 ) ; 2 5 5 6
。
17 。 O h n o N
, e t a l
。
C h e m P h a r m B u l l 20 5 6
, 3`
( 5 )
: 2 1 4 9
.
15
.
aT k ey a m a T
,
et a l
.
J P h a r 幻。 a eob i o D y n 1 05 7 ,
10 ( 1 1 )
: 6 44
.
1 9
.
O h n o N
, e t a l
.
C h e m P h a r m B u l l 1 9 8 6
, 34
( 1 0 ) : 4 3 7 7
。
2 0
. 介川切w a M, e t a l . C五 e m Ph a mr B u l l 2 0 7 5,
2 1 ( 9 )
:
2 0 9 0
-
2 1 。
eU
n o Y
, e t a l
.
C a r b o hy dr R
e s 10 8 2 ; 1 0 1 ( i )
2 2
. 珑 y韶 a dl 毛 et al . aC br o h dy r R eS 19了幻 69 :
1 65
。
2 3
.
Ii n o
8 5 ,
k
,
et a l
。
C he m P h a r m P h a r m B u l l l 牙
3 3 ( 1 1 ) : 4 9 5 0
.