２０１４年９月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀广西师范学院学报:自然科学版S e p．２０１４第３１卷第３期㊀㊀㊀㊀㊀J o u r n a l o fG u a n g x i T e a c h e r sE d u c a t i o nU n i v e r s i t y:N a t u r a l S c i e n c eE d i t i o n V o l．３１N o．３文章编号:１００２Ｇ８７４３(２０１４)０３Ｇ００４８Ｇ０５灵芝多糖的研究进展∗邹修文,杨啟源,盛家荣(广西师范学院化学与材料科学学院,广西南宁５３０００１)摘㊀要:灵芝多糖是灵芝的主要有效成分之一,具有抗肿瘤㊁免疫调节㊁降血糖㊁抗氧化㊁降血脂与抗衰老作用.因其极具开发利用价值,灵芝多糖已成为近年来的研究热点.本文主要就近年来灵芝多糖的提取㊁分离纯化㊁含量测定㊁结构分析㊁硒化修饰和生物活性等方面进行了系统阐述.关键词:灵芝多糖;结构分析;硒化修饰;生物活性中图分类号:R２８４．１㊀㊀文献标识码:A１㊀引㊀言多糖(p o l y s a c c h a r i d e)是指１０个以上单糖通过糖苷键聚合而成的大分子,通常都由上百个甚至上千个单糖组成,分子量从几千到几万,甚至几千万,亦称为多聚糖.多糖是自然界中普遍存在的资源最丰富的碳水化合物,是构成生物有机体的基本物质之一,同时也是生物体内重要生理活性物质,在生命活动中发挥着重要的作用.随着对多糖药理活性研究的深入,近年来多糖已引起国内外医药学界的重视,成为天然药物研究的一个热点.灵芝,又称仙草㊁瑞草,是多孔菌科植物赤芝或紫芝的全株.作为拥有数千年药用历史的中国传统珍惜药材,具备很高的药用价值.灵芝多糖是灵芝的主要有效成分之一,具有抗肿瘤㊁免疫调节㊁降血糖㊁抗氧化㊁降血脂与抗衰老作用.研究表明硒多糖的药理活性高于多糖和硒,易于被机体吸收和利用,毒性低,具有抗肿瘤㊁抗病毒㊁抗氧化㊁抗重金属㊁调节免疫等作用,还能降低其它化疗药物的毒性.本文就近年来灵芝多糖的提取分离与含量测定以及结构分析㊁硒化修饰和生物活性研究的新进展进行系统阐述.２㊀灵芝多糖的提取分离纯化多糖是极性大分子,一般不溶于有机溶剂,难溶于冷水,中性多糖一般易溶于热水,酸性多糖可溶于稀碱溶液,碱性多糖(含有氨基的多糖)可溶于稀酸,而有些多糖在各种溶剂中均不溶,因此,多糖的提取必须根据分子组成,选择合适的溶剂进行提取.灵芝多糖的提取分离是灵芝多糖研究的首要问题,当前灵芝多糖的提取分离纯化研究主要是采用不同的评价指标进行提取方法㊁技术和工艺研究,以期提高多糖收率.２．１㊀提取方法和工艺优化靳丹虹等[１]比较了索氏㊁超声波㊁微波三种提取方法所得灵芝多糖含量,发现微波提取法最省时㊁提取率最高.付丽丽[２]应用微波预处理㊁超声波协同纤维素酶法对灵芝多糖的提取工艺进行优化,得到最收稿日期:２０１４Ｇ０６Ｇ２０∗基金项目:广西自然科学基金(２０１３G X N S F A A０１９０３３);广西教育厅科研重点项目(２０１３Z D０３８);广西研究生教育创新计划项目(Y C S Z２０１３０８７)第一作者:邹修文,硕士生,研究方向:高分子化学．通讯作者:盛家荣(１９６６－㊀),女(瑶族),教授,主要从事天然产物化学研究(s h e n g j i a r o n g９９＠１６３．c o m)．第３期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀邹修文,等:灵芝多糖的研究进展 ４９㊀ 佳工艺参数,在此工艺参数下多糖得率可高达１６．４３m g/g.周吴萍等人[３]通过设计单因素试验来考察提取方法和提取溶剂组合对多糖提取率的影响.温磊等人[４]通过单因素试验分别考察了超声温度㊁超声时间㊁水料比对灵芝多糖提取量的影响,探讨各因素的适宜作用范围,并采用响应面分析法确定了灵芝多糖的最佳提取工艺条件.在此条件下灵芝多糖提取量为３．２７％.李靖[５]利用超声波法和正交实验法对灵芝多糖的提取工艺进行了优化,发现采用超声波技术能显著提高灵芝多糖的提取含量.张玉朝等人[６]以苯酚－硫酸法测定灵芝多糖的含量,用正交试验优化灵芝多糖的提取工艺,发现利用超声－微波协同萃取灵芝多糖更省时㊁提取率更高.陈洁等人[７]以脾细胞代谢MT r活力为评价指标,采用正交试验对超声时间㊁水提温度和水提时间等影响因素进行考察,确定最佳的提取工艺.H u a n g S．Q等人[８]研究了微波－超声波辅助提取灵芝多糖,得出最佳的微波－超声波辅助提取灵芝多糖的条件:微波输出功率２８４w,超声波功率５０w,频率４０k H z,时间７０１s,料液比１ʒ１１．６.该工艺条件下灵芝多糖产率明显优于经典热水提取法和纯超声提取法.Z h uX．Y等人[９]研究了机械化学法(C M C A)辅助提取灵芝多糖,得出最佳提取工艺条件为:料固比５g g－１㊁球磨时间２０m i n㊁料液比２０m L g－１㊁提取时间１３０m i n.产量为(５．９２ʃ０．１３)％.２．２㊀纯化与含量测定灵芝粗多糖的纯化和多糖含量的测定是进行灵芝多糖活性实验的重要前提.当前灵芝多糖的纯化主要采用S a v a g e法㊁H C l法和柱色谱分离来获得单一组分多糖;含量测定则主要是使用硫酸－蒽酮法和苯酚－硫酸法.杨德等人[１０]采用S a v a g e法和H C l法研究了灵芝多糖纯化过程中的去蛋白方法,发现S a v a g e法和H C l法对灵芝多糖提取液中的杂蛋白均能除去,但两种方法的去蛋白效果和多糖损失率差异明显.禹建春等人[１１]在进行灵芝多糖提取工艺优化研究时以苯酚－硫酸法测定灵芝多糖含量,并以多糖提取量为工艺优化的考察指标.杨瑞瑞等人[１２]对灵芝多糖含量测定方法进行了改进,改进后的含量测定方法操作更简单㊁结果更可靠.３㊀灵芝多糖的结构分析鉴于检测技术的欠缺和多糖的分子量大,当前多糖结构分析多停留在单糖组成㊁分子量和螺旋结构的研究,具体的灵芝多糖分子结构研究报道则甚少.何晋浙等人[１３]经H I O４氧化㊁S m i t h降解及甲基化反应,并借助光谱仪器对灵芝水提多糖的结构特征及三螺旋体结构进行分析研究,结果表明:灵芝多糖含有三螺旋体构型,其主要单糖组分为葡萄糖.朱影[１４]采用现代光谱技术对雪灵芝多糖的结构进行初步研究,确证AM P I－B和AM P４－A均由鼠李糖㊁阿拉伯糖㊁木糖㊁甘露糖㊁葡萄糖㊁半乳糖组成.何晋浙等人[１５]利用苯酚－硫酸法联合多种光谱测试技术进行多糖组分㊁含量㊁结构和分子量分析研究.研究确证灵芝多糖结构主要为βＧ糖苷键连接的吡喃型葡聚糖,其主要单糖组分为葡萄糖,含量为８９％左右.Q i a n Y．等人[１６]采用沸水萃取法得到灵芝多糖(G L P),并采用高效液相色谱(H P L C)对其进行分析,分析结果显示G L P由５个单糖和二糖组成,包括:木糖㊁果糖㊁葡萄糖㊁蔗糖和麦芽糖.Z h a oL．Y．等人[１７]对其分离纯化所得的灵芝多糖进行了U V㊁I R光谱表征和分子量㊁单糖组成研究.袁红波[１８]采用物理方法和化学方法联合使用对得到的灵芝多糖(G L P B S１Ｇ１Ｇa)结构进行了初步解析,最终推出G L P B S１Ｇ１Ｇa主要存在以下结构重复单元:αＧLＧF u c p１ˌ２６)ＧαＧDＧG a l pＧ(１ң６)ＧαＧDＧG a l pＧ(１ң６)ＧαＧDＧG a l pＧ(１ң６)ＧαＧG a l pＧ(１ң５０㊀ ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀广西师范学院学报:自然科学版㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第３１卷４㊀灵芝多糖的硒化修饰在缺硒地区,人群食物中达不到每天每人４０微克以上的标准补硒水平,特别是严重缺硒地区人群,很难从食物中摄取硒以达到补硒的目的.作为有机硒化合物,硒多糖具有抗氧化㊁抗衰老㊁提高免疫力㊁降血糖㊁降血脂㊁预防酒精肝㊁抗肿瘤㊁抗金属中毒等多种生理活性,是一种很好的生物补硒剂.尚德静课题组[１９~２２]从深层加硒培养所得的灵芝菌丝中分离提取得到灵芝硒多糖S e G L PＧ２A和S e G L PＧ２BＧ１,通过S e p h a d e x GＧ１００㊁聚丙烯酰胺凝胶电泳和紫外光谱分析确证S e G L PＧ２A为均一级分,并由红外光谱分析确定S e G L PＧ２A为αＧ糖苷键连接的吡喃多糖.该课题组还进行了S e G L PＧ２BＧ１诱导乳腺癌细胞(M C FＧ７)周期阻滞㊁凋亡机制及凋亡机制中的抗氧化作用的研究.S h a n g D．J等人[２３~２４]从富硒化的灵芝菌丝中分离提取得到灵芝硒多糖S e G L PＧ２BＧ１,并研究S e GＧL PＧ２BＧ１对六种人类肿瘤细胞K５６２㊁M C FＧ７㊁H e l a㊁S K V O４㊁H e p G２和７７２１抗肿瘤活性,发现S e G L PＧ２BＧ１的活性是灵芝多糖G L PＧ２BＧ１的１０倍.S h a n g D．J等人还进一步研究了S e G L PＧ２BＧ１对M C FＧ７细胞凋亡作用的影响研究,发现S e G L PＧ２BＧ１对M C FＧ７细胞凋亡的潜在机制为通过线粒体介导的途径实现细胞凋亡.５㊀灵芝多糖的生物活性５．１㊀抗氧化活性杨丽娟等人[２５]研究灵芝多糖肽对人脐静脉内皮细胞(HU V E C s)氧化损伤的保护作用.结果表明,灵芝多糖具有抗氧化作用,可减少脐静脉内皮细胞氧化损伤引起的细胞凋亡.张志军等人[２６]对灵芝多糖清除羟自由基㊁超氧阴离子自由基的能力进行了研究.结果表明,灵芝多糖具有抗氧化的作用和清除自由基的能力,且其清除能力与多糖的浓度呈一定的正相关关系.付欣[２２]研究了灵芝硒多糖S e G L PＧ２BＧ１诱导M C FＧ７细胞凋亡机制中的抗氧化作用,发现在S e G L PＧ２BＧ１诱导M C FＧ７细胞凋亡的过程中,抗氧化酶C A T㊁S O D㊁G S HＧP x随着作用时间的延长而增加,而细胞内活性氧含量(R O S)则降低.C h e nY．G等人[２３]研究了灵芝多糖对卵巢癌小鼠血清中抗氧化酶活性的影响,结果显示灵芝多糖能显著降低MD A含量,提高血清抗氧化酶的活性.５．２㊀免疫作用张莘莘等人[２７]研究了黑灵芝多糖对小鼠腹腔巨噬细胞N O㊁I LＧ１β㊁T N FＧα生成的影响,发现黑灵芝多糖可促进正常巨噬细胞活化并释放N O㊁I LＧ１β㊁T N FＧα,进而增强机体免疫力.耿卫朴等人[２８]探讨了灵芝多糖和当归多糖对人外周血活化T淋巴细胞的免疫作用.结果表明,灵芝多糖能下调C a s p a s eＧ３蛋白表达并抑制T淋巴细胞凋亡,具有确切的促进人外周血T细胞免疫的作用.Z h uX．L等人[２９]研究了灵芝多糖对小鼠骨髓造血功能的影响,结果显示灵芝多糖能选择性地结合骨髓基质细胞,刺激造血生长因子的分泌,并增强造血细胞和间质细胞的集落形成活性,进而促进造血.S u nL．X等人[３０]进行了灵芝多糖对B１６F１０细胞激活淋巴细胞的活性研究.结果表明,灵芝多糖能提高B１６F１０细胞激活淋巴细胞的活性.５．３㊀降血糖作用黄智旋等人[３１]通过动物实验的方法研究灵芝多糖对实验性高血糖小鼠及正常小鼠血糖的调节作用,发现灵芝多糖对四氧嘧啶㊁去甲肾上腺素所致的高血糖均有降血糖作用.王艳梅[３２]探讨了灵芝多糖对高糖环境下大鼠肾小球系膜细胞表达转化生长因子β１(T G FＧβ１)㊁I V型胶原(C o lＧI V)表达的影响.结果表明,灵芝多糖以剂量性依赖的方式抑制高糖环境下肾小球系膜细胞的T G FＧβ１㊁C o lＧI V过度表达.第３期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀邹修文,等:灵芝多糖的研究进展 ５１㊀ L i F．L等人[３３]研究了灵芝多糖(G LＧP S)对链脲佐菌素诱导的糖尿病小鼠的降血糖作用,结果显示灵芝多糖(G LＧP S)具有降血糖作用.Z h e n g J．S等人[３４]研究了灵芝多糖(G LＧP S)对链脲佐菌素(S T Z)致糖尿病型大鼠的降血糖作用,发现灵芝多糖能显著降低S T Z诱导的糖尿病鼠的空腹血糖㊁总胆固醇和甘油三酯.C h u nX i a o等人[３５]探讨了灵芝多糖(G L P s)对２型糖尿病小鼠的降血糖作用.结果表明, G L P s能显著降低２型糖尿病模型小鼠空腹血糖水平,且呈剂量依赖性.５．４㊀抗肿瘤活性曲红光等人[３６]就灵芝多糖对卵巢癌耐药细胞S K O VＧ３/D D P耐药逆转的作用及机制进行了探讨.结果显示,灵芝多糖具有抗肿瘤的作用,同时对肿瘤细胞的耐药性有改善作用,对肿瘤细胞的化疗药物敏感性也有增强作用.杨淑文等人[３７]比较了５种灵芝硒多糖S e G L P对S１８０肉瘤的抑制作用及其与抗氧化作用的关系,发现５种灵芝硒多糖S e G L P均可有效地抑制S１８０肉瘤的生长,使血液及肝脏内S O D的活性显著提高,而使血液及肝脏内M D A的含量降低.李颖博等人[３８]研究了灵芝多糖(G P L)的抗肿瘤作用及其机制.结果显示,灵芝多糖的抗肿瘤作用是通过抑制肿瘤细胞粘附并迁移穿过内皮细胞来实现的.李建军等人[３９]探讨灵芝多糖抗肿瘤作用的免疫学机制,发现灵芝多糖的抗肿瘤作用是通过促进荷瘤小鼠免疫细胞的增殖与分化,增加效应免疫细胞的数量来实现的.李杨[１９]研究了灵芝硒多糖S e G L PＧ２BＧ１诱导乳腺癌细胞M C FＧ７凋亡的机制.结果表明,S e G L PＧ２BＧ１作用M C FＧ７细胞２４h后即开始出现早期的凋亡,７２h后抑制作用达到三个时间点的峰值,抑制率高达８０．５３％,I C５０仅为０．１５８μM.于志[２１]进行了灵芝硒多糖S e G L PＧ２BＧ１诱导乳腺癌细胞M C FＧ７细胞周期阻滞的研究,发现S e G L PＧ２BＧ１作用M C FＧ７细胞后,引起细胞周期G１/S期,S/G２期阻滞.６㊀结㊀语当前,市售的硒多糖类药物有复方硒多糖胶囊㊁香菇硒多糖胶囊等,研究硒多糖的显著成果也越来越多.目前已有硒多糖应用于临床,开发研制硒多糖的药品和保健品已渐渐成为医药开发的主要方向之一.灵芝作为拥有数千年药用历史的中国传统珍惜药材,开发利用灵芝必将前景无限.因此,广泛地开发和利用灵芝多糖具有一定的现实意义,但关于结构复杂的灵芝多糖对机体的作用机制和可能产生的毒副作用尚未完全清楚,还有待于深入研究.可见,深入研究灵芝多糖生物和药理活性,对今后灵芝多糖在保健或药物方面的开发利用方面具有重大的意义.参考文献:[１]㊀靳丹虹,牛艳秋,陈博,等．不同提取方法对灵芝多糖提取率的影响[J]．中国药师,２００８,０５:５５１Ｇ５５２．[２]㊀付丽丽．灵芝多糖的提取及其在乳品生产中的应用研究[D]．吉林大学,２０１３．[３]㊀李靖．响应面优化灵芝多糖提取工艺研究[J]．食品工业,２０１３,０７:２２Ｇ２４．[４]㊀周吴萍,杜文佳．灵芝多糖提取工艺的优化[J]．湖北农业科学,２０１３,１５:３６３２Ｇ３６３４．[５]㊀温磊,尚德静,王伟．灵芝硒多糖的制备及其分离纯化[J]．中国食用菌,２００５,０６:４４Ｇ４６．[６]㊀张玉朝,李小艳,宋强,等．超声Ｇ微波协同萃取灵芝多糖最佳工艺研究[J]．福建中医药大学学报,２０１１,０２:３６Ｇ３８．[７]㊀陈洁,雷林生,常花蕾．灵芝活性多糖的提取工艺研究[J]．广东药学院学报,２００９,０４:３４８Ｇ３５１．[８]㊀H u a n g S,N i n g Z．E x t r a c t i o no f p o l y s a c c h a r i d e f r o m G a n o d e r m a l u c i d u ma n d i t s i mm u n e e n h a n c e m e n t a c t i v i t y[J]．I n t e r n a t i o n a l j o u r n a l o f b i o l o g i c a lm a c r o m o l e c u l e s,２０１０,４７(３):３３６Ｇ３４１．[９]㊀Z h uX,C h e nX,X i eJ,e t a l．M e c h a n o c h e m i c a l‐a s s i s t e de x t r a c t i o na n da n t i o x i d a n t a c t i v i t y o f p o l y s a c c h a r i d e sf r o m G a n o d e r m a l u c i d u ms p o r e s[J]．I n t e r n a t i o n a l J o u r n a l o fF o o dS c i e n c e&T e c h n o l og y,２０１２,４７(５):９２７Ｇ９３２．[１０]杨德,周明,程薇,等．灵芝多糖提取纯化及抗氧化研究[J]．湖北农业科学,２０１０,１１:２８８３Ｇ２８８６．[１１]禹建春,罗向华,吴昌枝,等．灵芝多糖的提取工艺研究[J]．海峡药学,２０１２,２４(８):２５Ｇ２６．[１２]杨瑞瑞,李国华,樊宝娟,等．灵芝多糖的含量测定方法探讨及改进[J]．陕西中学院学报,２００９,３２(５):６２Ｇ６３．[１３]何晋浙,邵平,孟祥河,等．灵芝多糖的结构特征分析[J]．分析化学,２０１０,０３:３７２Ｇ３７６．[１４]朱影．雪灵芝多糖的分离纯化㊁结构鉴定及其生物活性研究[D]．华中农业大学,２００９．[１５]何晋浙,邵平,倪慧东,等．灵芝多糖结构及其组成研究[J]．光谱学与光谱分析,２０１０,０１:１２３Ｇ１２７．[１６]Q I A NY,WA N GSW,X I EY H,e t a l．H P L Ca n a l y s i s o fG a n o d e r m a l u c i d u m p o l y s a c c h a r i d e s a n d i t s e f f e c t o n a nＧt i o x i d a n t e n z y m e s a c t i v i t y a n dB a x,B c lＧ２e x p r e s s i o n[J]．I n t e r n a t i o n a l j o u r n a l o f b i o l o g i c a lm a c r o m o l e c u l e s,２０１０,４６(２):１６７Ｇ１７２．５２㊀ ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀广西师范学院学报:自然科学版㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第３１卷[１７]Z HA O L,D O N G Y,C H E N G,e t a l．E x t r a c t i o n,p u r i f i c a t i o n,c h a r a c t e r i z a t i o n a n d a n t i t u m o r a c t i v i t y o f p o l y s a cＧc h a r ide sf r o m G a n o d e r m a l u c i d u m[J]．C a r b o h y d r a t eP o l y m e r s,２０１０,８０(３):７８３Ｇ７８９．[１８]袁红波．灵芝子实体多糖的分离纯化㊁结构解析及免疫活性研究[D]．上海海洋大学,２００８．D O I:１０．７６６６/d．y１５７５７４８．[１９]李杨．灵芝硒多糖S e G L PＧ２BＧ１诱导乳腺癌细胞M C FＧ７凋亡机制的研究[D]．辽宁师范大学,２００８．[２０]王丹．灵芝硒多糖对乳腺癌M C FＧ７细胞蛋白质组的影响[D]．辽宁师范大学,２００９．[２１]于志．灵芝硒多糖S e G L PＧ２BＧ１诱导乳腺癌M C FＧ７细胞周期阻滞的研究[D]．辽宁师范大学,２０１０．[２２]付欣．灵芝硒多糖诱导乳腺癌M C FＧ７细胞凋亡过程中的抗氧化作用[D]．辽宁师范大学,２０１１．[２３]S HA N GD,L IY,WA N GC,e t a l．An o v e l p o l y s a c c h a r i d e f r o mS eＧe n r i c h e dG a n o d e r m a l u c i d u mi n d u c e s a p o p t o s i s o f h u m a nb r e a s t c a n c e r c e l l s[J]．O n c o l o g y r e p o r t s,２０１１,２５(１):２６７Ｇ２７２．[２４]S HA N GD,Z HA N GJ,W E NL,e t a l．P r e p a r a t i o n,c h a r a c t e r i z a t i o n,a n d a n t i p r 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o n,b l o o d l i p i dＧl o w e r i n g a n d a n t iＧa g e i n g．W i t h t h e i n c r e a s i n g v a l u e i n i t s d e v e l o p m e n t a n du t i l i z a t i o n,G a n o d e rＧm a l u c i d u m p o l y s a c c h a r i d e s h a sb e c o m e a r e s e a r c hh o t s p o t i nr e c e n t y e a r s．T h e p a p e r s y s t e m a t i c a l l y s u mm a r i z e s t h e r e s e a r c ho nG a n o d e r m a l u c i d u m p o l y s a c c h a r i d e s,i n c l u d i n g t h e e x t r a c t i o n,s e p a r a t i o n a n d p u r i f i c a t i o n,a s s a y,s t r u c t u r a l a n a l y s i s,s e l e n i u m m o d i f i c a t i o na n db i o l o g i c a l a c t i v i t y,e t c．K e y W o r d s:G a n o d e r m a l u c i d u m p o l y s a c c h a r i d e s;s t r u c t u r a l a n a l y s i s;s e l e n i u m m o d i f i c a t i o n;b iＧo l o g i c a l a c t i v i t y[责任编辑:黄天放]。
