摘要:對真菌多糖的藥理作用、種類及構效關系等研究進行綜述。真菌多糖作為“生物反應調節(jié)劑”,具有調節(jié)機體免疫力、抗腫瘤、抗病毒、健胃護肝、降血脂、血糖和膽固醇、抗血栓、抗衰老、抗輻射、祛痰鎮(zhèn)咳等多種藥理作用。真菌多糖是新藥開發(fā)的重要途徑之一。
關鍵詞:真菌多糖; 構效關系; 藥理作用
多糖是由許多單糖分子以糖苷鍵結合而成的天然高分子化合物,是生命有機體的重要組成部分,廣泛存在于各種生物體組織中。真菌多糖是從食藥用真菌子實體、菌絲體和發(fā)酵液中分離出的代謝產(chǎn)物,在國際上被稱為“生物反應調節(jié)劑”(簡稱BRM),它能夠控制細胞分裂分化,調節(jié)細胞生長衰老的一類活性多糖,具有抗腫瘤、抗病毒、護肝、排毒、提高免疫力等多種生物活性[1]。真菌多糖作為一種生物非特異性免疫促進劑,現(xiàn)正為人們所關注。
20世紀70年代,日本學者千原羽田首次證實了香菇多糖的抗腫瘤活性,從此國內外對真菌多糖在生物學、醫(yī)學、藥理學、食品科學等領域進行了大量的研究。本文僅就真菌多糖的藥理作用、種類、結構及構效關系幾方面進行闡述,旨在為真菌多糖藥用價值和開發(fā)利用提供參考。
1 真菌多糖結構及構效關系
1.1 結構通過近二十多年對各類真菌多糖組成和結構的研究,真菌多糖的結構可分為一級結構、二級結構、三級結構和四級結構。
一級結構是指其單糖殘基的組成、排列序列、連接方式等。真菌多糖的一級結構主鏈主要有兩種:(1)葡聚糖,真菌多糖中的主要構成部分,以β(1→3)糖苷鍵連接為主,并兼有少量 β(1→4)、( 1→6)或其他糖苷鍵,香菇多糖、茯苓多糖、云芝多糖等都屬于這種連接。(2)甘露聚糖,主要由α糖苷鍵連接,以α(1→3)、α(1→2) 糖苷鍵為主,側鏈有α(1→3)、( 1→5 )和(1→6)糖苷鍵,如蟲草多糖、銀耳多糖、靈芝多糖等。真菌多糖的二級結構是指多糖骨架鏈間以氫鍵結合形成的各種聚合體,這只關系到其分子主鏈的構象,不涉及側鏈的空間排布。三級結構是指由多糖中糖殘基中的羥基、羧基、氨基及其他功能團通過非共價作用而導致的有序、規(guī)則而粗大的空間構象。四級結構是指多糖多聚鏈間以非共價作用力而結合形成的聚集體,真菌多糖的結構有四種構型:可拉伸帶狀、卷曲螺旋狀、皺紋狀、不規(guī)則卷曲狀[2]。
1.2 構效關系多糖的構效關系是指真菌多糖的化學結構和生理活性之間的關系。多糖的高級結構、側鏈的有無、長短及連接位置、分支密度以及糖鏈間糖苷鍵的結合形式與藥理作用有關,分子結構的微小變化和立體結構因素都會影響其活性[2,3]。就其一級結構而言,多糖中單糖的組成、糖苷鍵的類型以及一些官能團對其生物活性都有影響;一般而言,多糖主鏈上β(1→3)糖苷鍵是其活性前提。多糖立體結構中β螺旋具有較強生物活性,可拉伸狀有一定的生物活性,而其它兩種結構無生物活性。如有報道香菇多糖的二級、三級結構比一級結構更具有免疫活性,X衍射和粘度分析發(fā)現(xiàn),香菇多糖的β三維螺旋一旦破壞,免疫活性隨之消失[4]。目前,對于其他一些細微結構對生物活性的影響機理,仍有待進一步研究。
2 真菌多糖的種類與來源
研究表明,真菌多糖主要是從擔子菌與子囊菌子實體、菌絲體和發(fā)酵液中分離出的代謝產(chǎn)物。到目前為此,國內外已從近300種真菌(分屬51科70多個屬)中篩選到200余種有生物活性的多糖物質,其中我國發(fā)現(xiàn)有重要價值的真菌多糖30多種(見表1)[1~5],此外還有馬勃多糖、鬼毛針多糖和雙孢磨多糖等在進一步研究中[6,7]。表1 部分真菌多糖來源、類別及其主要藥理作用(略)
真菌多糖以其多方面的生物活性和安全無毒副作用而備受青睞,人們近年來開始重視真菌多糖的開發(fā),已研制出一系列藥品和保健品,在傳統(tǒng)的丸、湯劑基礎上又開發(fā)了針劑、沖劑、片劑、膠囊、糖漿乃至保健口服液、飲品、速溶茶、酒飲料等各種產(chǎn)品。目前市場上投放的真菌多糖類保健品有上百種之多[8,9],如:冬蟲夏草營養(yǎng)液(蟲草多糖)、多糖王口服液(香菇多糖和茯苓多糖)、調脂靈(靈芝多糖)、清脂康口服液(香菇、木耳、銀耳多糖)、扶康膠囊 (冬蟲夏草、靈芝、香菇、銀耳的多糖)、靈芝護肝膠囊(靈芝多糖)、東方波保健酒 (雙孢菇氨基多糖)等等產(chǎn)品。
3 真菌多糖主要藥理作用
3.1 調節(jié)機體免疫作用真菌多糖對機體免疫調節(jié)作用,主要是通過單核巨噬細胞、細胞免疫系統(tǒng)和體液免疫系統(tǒng)幾個層次的作用而提高機體免疫力。唐省三等[10]利用復合真菌多糖(猴頭菇、香菇、茯苓真菌多糖)研究對荷瘤小鼠腹腔巨噬細胞活性的影響,發(fā)現(xiàn)復合多糖各組可明顯升高S?180肉瘤小鼠腹腔巨噬細胞的活性。姚金鳳等[11]發(fā)現(xiàn)海洋真菌多糖能促進巨噬細胞NO、IL?1的合成,并能顯著增強小鼠腹腔巨噬細胞吞噬中性紅的作用。蟲草多糖能顯著增強小鼠血清溶菌酶活力,提高小鼠肝紅細胞SOD活力,促進紅細胞C3b花環(huán)形成,并能對抗環(huán)磷酰胺引起的外周白細胞數(shù)目下降。一些真菌多糖 (銀耳多糖、香菇多糖、云芝多糖等 )可增強羊紅細胞致敏正常小鼠的PFE反應,從而提高體液免疫反應,促進體細胞免疫和體液免疫功能[12~14]。
3.2 抗腫瘤作用腫瘤是一類嚴重威脅人類健康的疾病,現(xiàn)已證明,高等真菌已有50個屬178種的提取物都具有抑制小鼠S-180肉瘤及艾氏腹水瘤等細胞生長的生物學效應。
陳春霞等[15]在研究羧甲基茯苓多糖(CMP)的抗腫瘤實驗中發(fā)現(xiàn), 采用適宜劑量的CMP灌胃或靜脈注射,對ICR/JCL品系的小鼠腫瘤U?14有較強的抑制作用,對小鼠S?180肉瘤與小鼠肝癌H22均有抑制作用。CMP濃度為0.25%與0.5%時,對小鼠艾氏腹水癌細胞的生長有較強的抑制作用;CMP濃度0.1~50μg/ml對小鼠 S?180肉瘤細胞的生長有一定的抑制作用;CMP濃度0.1~10μg/ml對小鼠 H22肝癌細胞的生長有一定的抑制作用。
3.3 對心血管的作用真菌多糖對心血管的作用主要體現(xiàn)在降血壓、降血脂、降血糖、降低膽固醇和抗血栓等作用。季暉等(1993)發(fā)現(xiàn)劑量在50~100 mg/kg的蟲草多糖空腹給藥,對正常和糖尿病小鼠均有顯著的降血糖作用,正常小鼠血糖水平最多可降低60%,糖尿病小鼠最多可降低40%[16]。
其他研究表明[17],靈芝水提物能防止注射肉毒素誘發(fā)播散性血管內凝血大鼠的血小板和纖維蛋白質減少,延長前凝血酶原時間,增加纖維蛋白降解產(chǎn)物,防止肝靜脈血栓形成。銀耳多糖可降低高膽固醇血癥小鼠血清膽固醇含量,并隨劑量加大而增強。香菇多糖可促進膽固醇代謝而降低其在血清中的含量,有助于預防貧血癥、毛細血管破裂。竹蓀多糖、雙孢蘑菇中的酪氨酸酶對降低血壓是十分有效的。冬蟲夏草多糖對心律失常、房性早搏有療效。靈芝多糖對心血管系統(tǒng)具調節(jié)作用,可強心、降血壓、降膽固醇、降血糖等。姬松茸多糖能降血脂。有些真菌多糖可增強冠體流量與心肌供氧,預防動脈粥樣硬化斑的形成。
3.4 抗病毒、健胃護肝作用王龍妹等[18]觀察了蟲草多糖脂質體及其與黃芪并用對小鼠巨細胞病毒(MCMV)感染的作用中發(fā)現(xiàn),蟲草多糖脂質體對小鼠感染巨細胞病毒有一定的抑制或消除作用。真菌多糖能夠通過改善機體細胞的免疫功能,加快有害物質的清除而減輕肝細胞的損傷。茯苓多糖含有茯苓酸、層孔酸等有護肝解毒作用;云芝多糖對慢性肝炎、乙型肝炎皆有防治作用。劉慶洪等[19]研究了鹿角炭角菌、香栓菌、茶樹菇的三種多糖對HIV逆轉錄酶活性的影響,發(fā)現(xiàn)這三種多糖的抑制率分別為 (80.4±1.2) %、 ( 90.6±1.7 ) %和 ( 84.5±2.1) %。
周昌艷等[20]研究了幾種真菌多糖預防酒精肝損傷的影響發(fā)現(xiàn),靈芝多糖具有一定預防酒精肝損傷作用,灰樹花多糖和云芝多糖具有保肝療效。此外,猴頭菌多糖可增加胃液分泌、稀釋胃酸、保護潰瘍面、促進粘膜再生,對胃癌、慢性萎縮性胃炎、食道癌、十二指腸潰瘍有顯著療效。
3.5 其他作用真菌多糖除了以上這些生物學活性外,還具有抗衰老、抗氧化、抗輻射、抗毒物損傷、抗水腫、抗疲勞、祛痰鎮(zhèn)咳、促進核酸和蛋白質的生物合成、修復損傷的組織細胞等多種功效[1~8]。靈芝-松茸功能飲料具有增強機體耐缺氧、抗疲勞的作用,這與飲料中高含量真菌多糖有關[21]。
參考文獻:
[1]肖建輝,蔣儂輝,梁宗琦,等. 食藥用真菌多糖研究進展[J]. 生命的化學,2002,22(2):148.
[2]陳 倩,穆曉峰.活性多糖構效研究進展[J]. 甘肅教育學院學報(自然科學版 ),2003,17(4):56.
[3]曾凱宏. 真菌多糖的結構與功能[J]. 食品科技,2001,(4): 65.
[4]黃益麗.香菇多糖的生物活性[J]. 生命的化學,2001,21(5) :372.
[5]孟慶虹,張守文. 真菌多糖的研究進展[J]. 糧食與食品工業(yè),2003,(3):42.
[6]白日霞. 鬼毛針中堿溶多糖的結構和生物活性[J]. 應用化學,2001, 18(6): 487.
[7]劉淑芬,甑 攀. 中藥馬勃中多糖含量測量[J]. 張家港醫(yī)學院學報, 2001, 18(5): 32.
[8]凌關庭. 保健食品原料手冊[M]. 北京:化學工業(yè)出版社,2002.
[9]郭嘉銘, 上官舟建. 藥用真菌的研究與開發(fā)概述[J]. 中國食用菌, 1994,13(3): 8.
[10]唐省三,朱曉琴. 復合真菌多糖的抗腫瘤及免疫增強作用初探[J]. 基礎醫(yī)學與臨床,2004,(5):599.
[11]姚金鳳,吳 亮,吳希哲,等. 海洋真菌多糖YCP對巨噬細胞免疫功能的影響[J]. 中國藥科大學學報,2004,35(6): 573.
[12]Shim Mi Ja, Kim Ha Won, Kim Byong Kak. Biologically Active Components of Ganoderma lucidum and Its Antiproliferation Action on the Human Peripheral Blood Lymphocytes[J]. Journal of Huazhong Agricultural Universty,2004, 23 (1 ):89.
[13]劉 立, 田 剛,遲國興,等. 混合真菌多糖制劑對小鼠耐力及免疫功能的影響[J].中國生化藥物雜志,1999, 20(4): 191.
[14]Wong C K, Leung K N, ect. Immunomodulatory and antitumor polysoccharides from edicinal [J].J Int Med. Res, 1994,22( 6) :299.
[15]陳春霞,趙大明,張秀軍,等. 羧甲基茯苓多糖的抗腫瘤實驗[J].福建中醫(yī)藥,2002, 33(3):38.
[16]季 暉,涂江湖,李耐三,等. 人工蟲草菌絲多糖的分離提取及其降血糖作用研究[J].中國藥科大學學報,1993, 24(1):39.
[17]陳紅霞,賈曉斌. 冬蟲夏草多糖的藥理學研究進展[J].江蘇大學學報(醫(yī)科版),2005, 15(1):74.
[18]王龍妹,付惠娣,周志蘭,等. 冬蟲夏草對小鼠巨細胞病毒感染的作用[J].中國臨床醫(yī)學雜志,1999,8(2):108.
[19]劉慶洪, 羅倩怡,馮 昆,等. 鹿角炭角菌等三種真菌多糖對HIV?RT的作用[J].中國食用菌, 2004,(4):29.
[20]周昌艷,賈 薇,楊 焱,等. 幾種真菌多糖預防酒精肝損傷的實驗研究[J].食用菌, 2002,(5):36.
[21]高 雁,王淑珍,吳 畏,等. L?S功能飲料對機體耐缺氧、抗疲勞功能的研究[J].上海師范大學學報 (自然科學版),2001,30(2 ):63.
基金項目:東華理工學院碩博基金資助項目(No.DHS0507)
作者簡介:陳傳紅(1975?),男(漢族),江西樂安人,現(xiàn)任東華理工學院生物系講師,碩士學位,主要從事食藥用真菌理化研究工作.
(東華理工學院,江西 撫州 344000)