【概述】
香菇多糖是從優(yōu)質(zhì)香菇的子實體中提取而得,是香菇的主要組成部分。香菇多糖具有抗腫瘤、抗衰老、降血糖、提高人體免疫功能和抗氧化等多方面的藥理活性。其原理是通過刺激免疫細(xì)胞成熟而改善宿主機(jī)體平衡,從而恢復(fù)和提高宿主細(xì)胞對淋巴因子、激素和其他生理活性因子的反應(yīng)性。在保健食品和藥品開發(fā)方面具有廣闊的應(yīng)用前景。
【理化性質(zhì)】
香菇多糖為白色或棕黃色粉末,對光和熱穩(wěn)定,具吸濕性,相對分子質(zhì)量較大,無甜味和還原性,部分能溶于水,在水中的溶解度隨分子質(zhì)量增大而降低,溶于熱水,不溶于甲醇、乙醇、丙酮等有機(jī)溶劑。
圖1為香菇多糖
【生物活性】
1.免疫調(diào)節(jié)作用 香菇多糖的免疫調(diào)節(jié)活性是其生物活性的重要基礎(chǔ)。香菇多糖是典型的T細(xì)胞激活劑,體內(nèi)外均能促進(jìn)細(xì)胞毒T淋巴細(xì)胞(CTL)的產(chǎn)生,提高CTL的殺傷活力,增強正?;蛎庖吖δ艿拖滦∈蟮倪t發(fā)型超敏反應(yīng)(DTH),提高抗體依賴性細(xì)胞毒細(xì)胞(ADDC)活性。
2.抗腫瘤作用 香菇多糖能有效預(yù)防化學(xué)性或病毒性腫瘤的發(fā)生,對小鼠S180實體瘤的抑制率高達(dá)70%~100%,其中90%小鼠的腫瘤完全消退;還能抑制化學(xué)致癌劑3-甲蔥酮的致癌作用,防止小鼠腸潰瘍惡化導(dǎo)致的結(jié)腸癌的發(fā)生。作為免疫輔助藥物,香菇多糖與化療劑聯(lián)合使用有減毒增效的作用,主要被用來抑制腫瘤的發(fā)生、發(fā)展與轉(zhuǎn)移,通過免疫調(diào)節(jié)作用或影響一些關(guān)鍵酶的活性來提高腫瘤對化療藥物的敏感性,改善患者的身體狀況,延長其壽命。 香菇多糖在治療胃癌、結(jié)腸癌、乳腺癌、肺癌等方面具有良好的療效,能夠延長腫瘤患者的存活時間,特別是胃癌和結(jié)腸直腸癌。
3.抗感染作用 據(jù)資料報道,香菇多糖可用于治療結(jié)核桿菌感染,能使耐藥性結(jié)核病人痰菌轉(zhuǎn)陰,病人外周血嗜中性粒細(xì)胞吞噬活性增加。香菇多糖還能延長李司忒氏菌感染小鼠的生存時間,這與其提高巨噬細(xì)胞功能有關(guān),其抗感染的機(jī)制與多糖本身的特性有關(guān)。 香菇多糖的作用機(jī)理可能是多糖分子表面與病原體表面發(fā)生粘附作用,阻截了病原體與正常細(xì)胞表面糖分子的結(jié)合,從而阻斷其感染途徑。硫酸化香菇多糖具有顯著抗HIV作用,體外10 mg/L就能完全抑制HIV抗原的表達(dá),其作用機(jī)理可能是干擾HIV對宿主細(xì)胞的粘附作用,抑制逆轉(zhuǎn)錄酶的活性。
4.其他功能 香菇多糖可以增強機(jī)體的排毒能力,降低由CCl4升高的血清轉(zhuǎn)氨酶活性,刺激被切除部分肝的老鼠的殘留肝再生,增強對洋地黃毒素的抵抗能力。香菇多糖藥用功效多樣,除上述外,還可以降血脂、抗衰老、抗病毒等。
【作用機(jī)制】
1.影響免疫模式受體和信號通路
2.對細(xì)胞的抑制作用
3.與抗腫瘤單克隆抗體的協(xié)調(diào)作用 4.增強粒細(xì)胞活性及功能
【提取方法】
1.熱水回流提取法 這種方法是通過持續(xù)不斷的加熱使植物細(xì)胞壁軟化破裂,使得多糖從細(xì)胞內(nèi)擴(kuò)散到細(xì)胞外,再擴(kuò)散到外部溶劑中。由于植物多糖大多存在于植物細(xì)胞外部,因此熱水回流浸提法能夠在不破壞多糖結(jié)構(gòu)的前提下盡可能多地提取多糖。其優(yōu)點是設(shè)備簡單、工藝可操作性強、成本低廉,廣泛應(yīng)用于工廠大規(guī)模生產(chǎn)。其缺點是工藝提取間長,還有待改善。
2.超聲提取法 超聲提取法的原理是利用空化和機(jī)械作用使得植物細(xì)胞壁破裂,并通過超聲的高頻振動作用加速物質(zhì)的擴(kuò)散和溶解運動,極大的促進(jìn)了胞內(nèi)物質(zhì)的向外擴(kuò)散,縮短了有效成分的提取時間。但超聲功率過大會引起多糖分子的降解,導(dǎo)致多糖性質(zhì)發(fā)生變化。 超聲提取法具有能耗低、時間短、效率高等特點,近年來被廣泛應(yīng)用于實驗室的植物多糖提取,對于超聲提取的研究也比較多。
3.微波提取法 微波提取法的原理是利用微射線的穿透能力直接作用于細(xì)胞內(nèi)部,使得細(xì)胞質(zhì)吸收微波能量后細(xì)胞內(nèi)部的溫度急劇升高,增大細(xì)胞內(nèi)的壓力,當(dāng)細(xì)胞壁無法承受壓力時,細(xì)胞壁破裂,細(xì)胞內(nèi)容物從細(xì)胞內(nèi)釋放出來,溶解于溶劑中,從而提高有效成分的提取率。因此微波具有加熱效率高、穿透力強、選擇性高等特點,是一種快速、有效的破壁方法,可以大大的縮短反應(yīng)時間,加快有效成分的擴(kuò)散速率,提高提取效率。將微波提取與超臨界流體聯(lián)合使用,可以解決溶劑殘留問題。微波提取法可先用微波處理原料,再用熱水提取,或者直接在微波反應(yīng)器中熱水蒸煮提取。
4.酶提取法 酶提取法的原理是利用蛋白酶對細(xì)胞壁的降解作用,減小細(xì)胞壁對多糖溶出的阻礙,從而提高多糖提取率。采用的酶制劑可以是單酶,也可以是多種蛋白酶(如果膠酶、中性蛋白酶和纖維素酶)按照一定比例混合的復(fù)合酶,該法具有得率高、條件溫和等優(yōu)點,但由于蛋白酶制劑的價格比較高,會增加提取工藝成本,不利于大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用。
5.其他提取方法 因為原料物性的不同,除了常規(guī)的熱水回流提取法、超聲提取法、微波提取法、酶提取法,還有其它一些提取多糖的方法。如超高壓法,其原理是利用超高壓力迫使細(xì)胞破碎,多糖隨細(xì)胞質(zhì)流出,該法提取溫度低、提取時間短,但對設(shè)備的要求比較高。
【分離提純方法】
1.超濾法 超濾法就是利用超濾膜兩側(cè)的壓力使得不同分子量的分子選擇性的透過,快速簡便的將不同分子量的多糖截留下來,從而達(dá)到分離純化的目的[21]。超濾法操作簡便,分離效率較高,對多糖的性質(zhì)沒有影響。研究表明超濾法分離純化香菇多糖具有較高的回收率。
2.離子交換柱層析法 離子交換柱層析法的原理就是根據(jù)物質(zhì)電荷的差異,樣品中的物質(zhì)對離子交換劑的親和力不同,利用梯度洗脫液改變流動相的離子強度和 p H 值,樣品依次洗脫出來。離子交換柱常用的填料有 DEAE-Sephadex、DEAE-纖維素、SE-Sephadex、CM-Sephadex 等,該法可用于中性、粘性和酸性多糖的分析純化。
3.凝膠柱層析法 凝膠柱層析法是根據(jù)多糖分子量的不同進(jìn)行分離純化。其原理就是大分子多糖率先通過凝膠柱得到分離,小分子多糖由于會進(jìn)入凝膠粒中,洗脫阻力很大,其洗脫時間較長。常用的凝膠介質(zhì)有交聯(lián)葡聚糖凝膠、瓊脂糖凝膠及聚丙烯酰胺凝膠等。
【臨床應(yīng)用】
1.治療肝炎 香菇多糖配合其他藥物治療慢性乙型肝炎,可提高乙肝病毒標(biāo)志物的轉(zhuǎn)陰作用,減少抗病毒藥物的副作用,降酶作用快而且穩(wěn)定。在臨床應(yīng)用中證明,香菇多糖加干擾素用于控制慢性乙型肝炎,可達(dá)到滿意的療效。
2.治療癌癥 在圍手術(shù)期將香菇多糖溶解于5%葡萄糖液中靜脈滴注,每次2mg,每周2次,連續(xù)用藥12~16mg為1療程,結(jié)果有助于提高中晚期腫瘤患者術(shù)后NK,LAK細(xì)胞活性,促進(jìn)LTR的恢復(fù),也可恢復(fù)手術(shù)創(chuàng)傷引起的T細(xì)胞亞群分布異常,從而有利于改善患者的細(xì)胞免疫功能,促進(jìn)患者手術(shù)后的恢復(fù),延長癌癥患者的生存時間并提高其生存質(zhì)量。肺癌患者在化療過程中加用香菇多糖,可明顯改善腫瘤患者的免疫狀態(tài)、生活質(zhì)量以及生存率,尤其對小細(xì)胞肺癌患者的治療效果更為顯著。在化療前3d,將2mg香菇多糖溶解于5%葡萄糖溶液250mL中,靜脈滴注,每周2次,連續(xù)8周,則可以增強化療的療效,同時使患者的白細(xì)胞下降概率、胃腸毒性、肝功能損害及嘔吐發(fā)生等明顯降低,表明香菇多糖與化療并用,可以增效、減毒、增強患者機(jī)體的免疫功能等。
3.治療各種感染 糖尿病并發(fā)感染的患者在口服降糖藥或注射胰島素抑制血糖的同時,應(yīng)用香菇多糖可改善機(jī)體全身狀況,增強機(jī)體免疫力,從而使感染得到有效控制,加快疾病的康復(fù)。 應(yīng)用香菇多糖沖劑治療反復(fù)呼吸道感染患兒60例,臨床觀察總有效率達(dá)96.7%,表明香菇多糖對反復(fù)呼吸道感染患兒有廣泛的免疫刺激作用。另據(jù)資料報道,香菇多糖注射液與抗生素合用,能有效防治反復(fù)呼吸道感染的發(fā)生。
4.治療其他疾病 采用口服香菇多糖加二氧化碳激光治療尖銳濕疣,比單獨用二氧化碳激光治療的疾病復(fù)發(fā)率明顯降低??诜愎蕉嗵墙Y(jié)合皮膚處外用皮質(zhì)類固醇制劑治療銀屑病,有效率達(dá)92.11%。
【主要參考資料】
[1]王國佳,曹紅.香菇多糖的研究進(jìn)展[J].解放軍藥學(xué)學(xué)報,2011,27(05):451-455.
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[4]鄒林武. 香菇多糖提取工藝及其分子結(jié)構(gòu)改性研究[D].華南理工大學(xué),2013.