香菇多糖的研究进展
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香菇多糖的药理学研究与应用香菇是一种食草菌类,属于真菌门膜壳菌属,具有食用和药用价值。
香菇多糖是香菇中一种重要的生物活性物质,具有多种生物学活性,包括抗肿瘤、抗氧化、免疫调节、降血糖、降血脂等作用。
因此,香菇多糖的药理学研究和应用备受关注。
一、香菇多糖的提取及化学成分香菇多糖的提取方法主要包括水提法、超声波提取法、微波提取法等多种方法。
其中,水提法是最常用的方法,其主要原理是运用温度、时间和PH值等因素来提取香菇多糖。
香菇多糖化学成分复杂,主要包括蛋白质、多糖、维生素、氨基酸和微量元素等。
其中,多糖是香菇多糖的主要成分,多糖的含量可达到15%~24%。
二、香菇多糖的生物活性2.1 抗肿瘤作用近年来,研究发现香菇多糖具有抗肿瘤作用。
香菇多糖可以促进机体的免疫力,增强机体对抗癌细胞的能力,抑制肿瘤细胞的生长和扩散。
同时,香菇多糖可以增加细胞凋亡的发生率,从而阻止肿瘤的进一步发展。
因此,香菇多糖被广泛应用于肿瘤治疗和预防。
2.2 免疫调节作用研究表明,香菇多糖可增强机体的免疫力,增加巨噬细胞和淋巴细胞等免疫细胞的数量和活性,从而提高机体抵抗力,预防和治疗多种疾病。
2.3 抗氧化作用香菇多糖还具有较强的抗氧化作用,可以清除自由基,保护细胞免受氧化损伤。
研究表明,香菇多糖可以提高超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和丙二醛(MDA)等抗氧化酶的活性,防止氧化反应过程产生的有害物质对机体的损害。
2.4 降血糖作用研究显示,香菇多糖还可以降低血糖,改善胰岛素抵抗。
香菇多糖通过促进胰岛素生成和分泌、提高胰岛素敏感性等途径,有效降低血糖水平,使人体代谢正常,减少血糖波动对人体的危害。
2.5 降血脂作用香菇多糖还可以降低血脂,抑制胆固醇的合成和吸收,促进胆固醇的代谢和排泄,降低血清总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇和三酰甘油等脂肪物质的含量,从而降低心血管疾病的发生率。
三、香菇多糖的应用前景随着人们对健康的关注,人们对香菇多糖的应用前景越来越看好。
香菇多糖的研究进展摘要香菇多糖(lentinan)是从香菇中提取的一种多糖(又称瘤停能;香菇糖;lentinan vial),它具有很高的药用价值,能防止多种疾病,这与香菇所含的各种药效成分有着密切关系。
本文主要讲述了香菇多糖的提取,含量测定,化学结构及其药理功效。
关键词:香菇多糖、提取、含量测定、化学结构、药理功效AbstractThe lentinan extracted from a mushroom polysaccharides (also called tumor can stop; mushrooms sugar lentinan vial);, it has very high officinal value, can prevent many kinds of disease, and mushrooms contain of various medical effect part has close relation. This paper mainly introduces the lentinan extraction, the content determination, chemical structure and pharmacological effect.Key words: lentinan, extraction, content determination, chemical constitution, pharmacology effect香菇(Lentius edodes)为担子菌纲伞形科真菌,是世界上第2大食用菌。
香菇是药食两用菌类,作为食用菌,由于其营养丰富,历来受到人们的喜爱;作为药物,由于其含有香菇多糖、香菇嘌呤、氨基酸等多种有效成分而倍受药物研究工作者的关注,特别是其中香菇多糖的抗病毒、抗肿瘤以及调节免疫功能等作用被发现以后,其研究更深入、更多元化。
香菇多糖的提取实验报告1. 掌握香菇多糖的提取方法;2. 了解香菇多糖的物化性质;3. 研究香菇多糖的抗氧化活性。
实验原理:香菇多糖是一种高分子多糖,具有多种保健功效,如抗氧化、抗肿瘤、促免疫等。
香菇多糖的提取方法有多种,其中较为常用的是热水浸提法和酸碱法。
热水浸提法是指将香菇粉末加到一定的温度下的水中,随后进行浸提,加热时间和浸提时间是影响提取率和质量的关键因素。
酸碱法是指将香菇粉末加入一定比例的酸和碱溶液中,进行水解,随后用酒精沉淀,最后用稀酸或碱溶解,并用冷醇进行沉淀和洗涤,得到香菇多糖。
实验材料:香菇粉末、蒸馏水、NaOH、HCl、酒精、醋酸钠、DPPH、卡拉菲指示剂。
实验步骤:实验一:热水浸提法提取香菇多糖1. 取4g香菇粉末,加入200mL蒸馏水中,加热至80℃,并保持2h;2. 将提取液用纱布过滤,分别收集滤液;3. 将滤液浓缩至大约50mL,用三倍体积的酒精沉淀,过滤并收集沉淀;4. 重复上述步骤2和步骤3,直至香菇多糖的浓度达到所需浓度为止。
实验二:酸碱法提取香菇多糖1. 取4g香菇粉末,加入100mL0.1mol/L NaOH中,进行水解,保持100℃,2h;2. 加入等量的0.1mol/L HCl至酸度为2,用酒精沉淀;3. 用10%醋酸钠溶液洗涤沉淀,并用稀棕黑色指示剂观察,直至洗涤液呈现淡黄色;4. 用酒精洗涤沉淀,分别重复上述步骤2-3,将洗涤干燥的沉淀溶解后,混合,加热水浴,调节pH至7左右,沉淀多糖,洗涤,干燥得到香菇多糖。
实验三:测定香菇多糖的抗氧化活性1. 取一定量的DPPH溶液(30mg/L),加入1mL香菇多糖液体,反应30min;2. 测定吸收值,计算香菇多糖的抗氧化活性。
实验结果:通过实验一和实验二分别提取了香菇多糖,得出了两种不同的提取方法的多糖成品。
经过实验三,测得香菇多糖的抗氧化活性,根据吸收值的大小可以判断多糖的抗氧化强弱。
实验结论:热水浸提法和酸碱法提取香菇多糖都是有效的提取方法。
食品研究与开发2007.Vol.28.NO.05作者简介:林楠(1981-),女(汉),在读硕士研究生,主要从事功能性食品的研究与开发。
*通讯作者:钟耀广,教授,主要从事功能性食品及食品安全方面的研究。
香菇(Lentinulaedodes)是全球第二大人工种植最为普遍的食用菌[1],由于香菇多糖具有抗肿瘤、抗病毒、提高免疫和刺激干扰素形成等功能,已成为当前研究的热点。
香菇多糖作为一种辅助药物,其毒副作用小,疗效高,具有重要的研究和开发价值。
本文试图对香菇多糖的提取、分离方法及其结构、生物活性等方面的研究进展进行概括和综述,为其进一步开发利用提供参考。
1香菇多糖的制备1.1香菇的预处理一般用于多糖提取的香菇子实体通常是干品,将无霉变和虫蛀的优质香菇子实体置于60℃左右的条件下干燥,以利于粉碎[2],粉碎后过20~80目筛。
由于香菇的脂肪含量约为干重的2%~4%[3],因此一般不考虑脂肪对香菇提取的影响,但也有研究采用石油醚、乙醇等除去原料中的脂肪成分[4 ̄5]。
1.2香菇多糖的提取多糖的提取可以采用热水、稀酸、稀碱作为浸提剂。
在提取过程中,不仅要考虑到粗多糖的得率,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,故一般采用热水和稀碱作为浸提剂。
热水浸提的温度一般为90℃~100℃,浸提时间1h~3h,浸提次数为2次~3次,合并浸提液,离心,收集上清液,减压浓缩到适当体积,加入一定量的乙醇静置过夜,离心,收集沉淀物,干燥得粗多糖。
碱浸提通常采用NaOH作为浸提液,浓度为0.1mol/L~1mol/L。
为了提高香菇多糖的提取率,减少能源消耗,缩短提取时间,研究者们尝试了一些其它的提取方法。
张海容等[6]以香菇多糖为研究对象,对微波法及热水浸提法进行了比较,发现微波法的提取率高于传统热水法,且提取时间可以缩短100倍。
念保义等[7]利用超声波辅助热水法从香菇中浸提香菇多糖,不仅可以缩短提取时间,减小料液比,而且提高了提取率,降低了生产成本。
董彩霞[8]利用纤维素酶作用于香菇细胞的细胞壁,使之破裂,多糖易从细胞内释放出来,以提高多糖的提取率。
也有研究先采用中性蛋白酶处理香菇粗粉,蛋白酶将与多糖结合的蛋白质酶解,使多糖释放出来,此法与传统工艺相比,提取率提高了40%以上,多糖中杂蛋白林楠1,钟耀广2,3,*,王淑琴3,刘长江3(1.大连轻工业学院生物与食品工程学院,辽宁大连116034;2.上海水产大学食品学院,上海200090;3.沈阳农业大学食品学院,辽宁沈阳110161)香菇多糖的研究进展摘要:香菇多糖是真菌多糖中的一类,是目前最有开发前途的功能食品和药品资源之一。
综述了香菇多糖的提取、分离纯化、结构分析、生物活性等方面的研究概况。
关键词:香菇多糖;提取;分离纯化;结构;活性REVIEWONADVANCEMENTOFPOLYSACCHARIDEFROMLENTINULAEDODESLINNan1,ZHONGYao-guang2,3,*,WANGShu-qin3,LIUChang-jiang3(1.CollegeofBiologyandFoodTechnology,DalianInstituteofLightIndustry,Dalian116034,Liaoning,China;2.CollegeofFoodScienceandTechnology,ShanghaiFisheriesUniversity,Shanghai200090,China;3.CollegeofFoodScience,ShenyangAgricuturalUniversity,Shenyang110161,Liaoning,China)Abstract:ThepolysaccharidefromLentinulaedodesisoneoffunguspolysaccharides.Itisregardedasoneofthemostpromisingresourcesoffunctionalfoodanddrugs.Inthispaper,itisreviewedthatthestudiesonextraction,isolationandpurification,structuralanalysis,biologicalactivityofpolysaccharidefromLentinulaedodes.Keywords:Lentinulaedodespolysaccharide;extraction;isolationandpurification;structure;activity综述174食品研究与开发2007.Vol.28.NO.05的含量降低了50%,在提高产率的同时增加了多糖的纯度[9]。
Yap和Ng[10]将水提醇沉后的香菇粗多糖在液氮中冻干,冻干物用热水溶解,离心除去不溶物,上清液用等体积的95%乙醇在4℃下沉淀过夜,离心,将沉淀物冻干后得β-D-葡聚糖,其纯度经糖柱分析后可达到87.5%,与传统的方法相比这种方法更加省时、高效、低成本。
综上所述,传统的热水浸提法虽然是提取多糖的经典方法,但时间长、效率低、能耗大,而利用微波辅助法、超声波辅助法、复合酶解法等方法可以提高提取率、减少能源消耗、缩短提取时间,但对香菇多糖的结构及生物活性是否有破坏,仍有待进一步的探讨。
因此,探索更为高效、经济、可靠的提取方法对香菇多糖的研究开发具有现实意义。
1.3香菇多糖中粗蛋白的去除经乙醇沉淀后的粗多糖中蛋白质的含量较高,常用Sevag法脱除蛋白,将多糖水溶液1/5体积加入氯仿,随之再加入氯仿体积1/5的正丁醇。
混合物剧烈振摇20min,离心,倾出上层清液,除去中间层变性蛋白和下层氯仿[11]。
将Sevag法结合酶法去蛋白效率可提高68%,且可以节省大量的试剂和时间[12]。
1.4香菇多糖的分离纯化及纯度鉴定多糖的分离纯化及纯度鉴定是进一步研究多糖的必要步骤,常用的纯化方法有:沉淀法、柱层析法、制备性高效液相法、制备性区域电泳法、超滤法等。
纯度鉴定的常用方法有:比旋度法,超离心法,高压电泳法、凝胶过滤法等。
分级沉淀法是利用多糖溶解度的分子量依赖性进行分离的,常采用的沉淀剂有甲醇、乙醇等。
脱完蛋白后的1%香菇多糖溶液加入0.5倍的甲醇醇析后,上清液再继续滴加甲醇至1倍体积,得到两种不同的多糖级分[12]。
但这种方法适宜分离各种溶解度相差较大的多糖。
柱层析法是最常用的纯化方法,根据柱层析的分离纯化原理不同及多糖性质的不同,可以得到纯度很高的多糖。
杨娟等[4]将水提醇沉后脱完蛋白的粗多糖,经DEAE-纤维素柱及纤维素凝胶柱层析分离纯化后得到三个级分,经聚丙烯酰胺凝胶电泳和SepharoseCL-6B柱层析鉴定为分子量分布均一的蛋白多糖。
杨晓彤等[13]将香菇菌丝体热水浸提、乙醇沉淀,在经DEAE-纤维素柱及SephadexG-100柱层析纯化后,经醋酸纤维薄膜电泳和HPLC检测得均一成分多糖。
2香菇多糖的结构分析香菇多糖的结构比较复杂,要得到较全面的结构信息,需将化学方法(如酸水解、甲基化、高碘酸氧化、Smith降解)与GC、HPLC、GC-MS、NMR等现代仪器分析手段结合起来进行分析。
一般因分离方法的不同,所得多糖的结构也有所不同。
此外,从子实体和发酵培养的菌丝体中分离的多糖分子结构也有一定的差异。
目前对香菇中多糖研究较多的是一种商品名为Lentinan的β-(1→3)-D-葡聚糖,其主链上每5个D-吡喃残基含两个通过C6分支点的D-吡喃残基,每主链重复单位含7个残基,分子量范围在几十万左右。
此外,MarikoShida[14 ̄15]等人用3%三氯乙酸和1mol/LNaOH溶液从香菇子实体中分别提取出一种杂半乳糖和α-(1→3)-D-葡聚糖,前者的主链是由α-D-吡喃半乳糖基以(1→6)连接而成,部分在2位上被L-岩藻糖和D-甘露糖取代,后者经甲基化、高碘酸氧化、部分酸水解分析后表明这种葡聚糖具有少量的(1→3)和(1→4)连接的分支结构。
ToshikatsuFujii等[16]从香菇菌丝体中提取到一种多糖KS-2,是一种分子量在6.0~9.0×104之间含α链的甘露糖苷。
郑建仙[17]在香菇下脚料中提取出一种PJF1多糖,它是由葡萄糖、半乳糖、甘露糖和木糖等四种单糖组成,其摩尔比为15∶2.8∶1.2∶1,结构分析表明它的主链也是由β-(1→3)糖苷键连接而成的葡聚糖,只是在支链结构上与Lentinan有些差别。
UmbertoTomati[18]等将从发酵香菇菌丝体中得到的香菇多糖进行一维及二维NMR分析,确定两种多糖分别为木聚糖及葡聚糖。
3香菇多糖的生物活性研究表明,从香菇中提取的多糖具有抗肿瘤、增强免疫功能、抗氧化、抗病毒等功能,其生物活性与自身的理化性质及结构有关。
香菇多糖已经进入临床应用阶段,在中国和日本抗肿瘤的多糖制剂已经商品化[19]。
尽管有关香菇多糖的成分和结构报道甚多,但已明确结构与免疫活性关系的只有β-葡聚糖。
Chihara等从香菇子实体中分离得到一种具有抗肿瘤活性的β-(1→3)-D-葡聚糖,其抑制癌症和抗肿瘤效果不是直接作用于移植性癌细胞,而是通过宿主调节发生作用[20 ̄21]。
1976年TakumaSasaki[22]发现不仅大分子量多糖(100万)具有生物活性,而且一种分子量为16000的小分子香菇多糖也具有抗肿瘤活性。
同时,香菇多糖也是理想的免疫促进剂,具有高度特异性免疫增强作用,它作为T细胞定位的佐剂和辅助T细胞刺激参与机体免疫反应[23]。
综述175食品研究与开发2007.Vol.28.NO.05林桂兰[24]等对香菇多糖抗食用油脂的氧化作用、清除羟基自由基(・OH)的作用、清除超氧阴离子自由基(O2-・)的作用以及在模拟胃液条件下清除NO2-的作用进行了研究,结果表明,香菇多糖提取物具有体外抗氧化性能。
大量研究表明,多糖衍生物尤其是硫酸酯化多糖具有显著的抗病毒作用。
Yashida[25]等报道香菇多糖经硫酸化后的衍生物具有较好的抗HIV活性。
王顺春等[26]采用Wolfrom方法并稍作改良对香菇多糖进行了硫酸酯化,所制备的硫酸化香菇多糖,经美国国家癌症研究中心初步试验表明具有良好的抗HIV活性。
4展望我国是食用菌生产大国,其中香菇的产量在世界居首位。
20世纪70年代以来,食用菌多糖的研究开发进入了一个崭新的发展时期,香菇多糖的研究已成为一个热点,但目前主要集中在香菇中β-(1→3)-D-葡聚糖的研究上,而其它多糖组分与生物活性之间的关系还有待进一步的明确。
香菇多糖不仅是一种比较理想的药物,也是一类重要的保健食品功能因子,具有广阔的应用前景,是当今医药和食品工业共同关注的焦点。