【概述】[1]
銀耳(Tremella fueiformls Berk)是一種大型高等真菌, 屬于有隔擔子菌亞綱銀耳科,是世界公認的珍貴食用菌和重要藥材。國內(nèi)外學者對銀耳的主要生物學活性成分——銀耳多糖( Tremella fueiformls Polysaccharide)的研究較多,并取得了一定的成績。
1、銀耳多糖結(jié)構(gòu)特征
銀耳所含的化學成分比較復雜,主要可分為三大類,分別為脂類、 蛋白類(包括酶、蛋白質(zhì)、氨基酸)和多糖類,此外還有無機鹽、 維生素 B 族等。銀耳多糖作為銀耳的主要活性成分,是以α-(1→3)-D-甘露糖為主鏈的雜多糖,在子實體、孢子、發(fā)酵液和細胞壁中都有存在。
1.1 子實體多糖
1.1.1 子實體酸性雜多糖
Ukai 等從銀耳子實體的水提取物中分離得到 3 種具有抗腫瘤作用的酸性雜多糖 A、 B、C,主要由木糖、 甘露糖、 葡萄糖醛酸組成,同時含有少量的葡萄糖、 微量巖藻糖。中國學者夏爾寧等從銀耳子實體中提取一種相對分子質(zhì)量為 1.15×105 的多糖,是由巖藻糖、 阿拉伯糖、木糖、 甘露糖、 葡萄糖和葡萄糖醛酸組成,其中總糖含量為75.7%,葡萄糖醛酸含量 14.7%。隨后,從銀耳子實體中提取多種酸性多糖 T1a~T1c、T2a~T2d、 T3a~T3d,相對分子質(zhì)量大小不等,均是以( 1→3)-甘露糖為主鏈,葡萄糖、 甘露糖、 果糖、 木糖和葡萄糖醛酸組成的支鏈通過O-2、O-4 或 O-6 連接在主鏈上。作為最重要的銀耳多糖成分,子實體酸性多糖的高級結(jié)構(gòu)也得到了充分的研究:其一級結(jié)構(gòu)是以 α-D-甘露糖為主鏈,β-D-木糖、β-D-葡萄糖酸、 β-D-木二糖與主鏈甘露糖的C2 連接的,主鏈具有左旋三重螺旋對稱結(jié)構(gòu),6個甘露糖殘基及3個側(cè)鏈 基團沿中心軸2.42nm 形成一個重復單位。
1.1.2 子實體酸性低聚糖
在研究子實體酸性雜多糖 AC、 BC 結(jié)構(gòu)的過程中,用硫酸水解法得到 3 種均質(zhì)的酸性低聚糖:H-1、H-2、H-3[8]。它們的結(jié)構(gòu)分別為:H-1:O-β-D-吡喃葡糖醛酸-(1→2)-O-α-D-吡喃甘露糖-(1→3)-O-α-D-吡喃甘露糖-(1→3)-D-吡喃甘露糖;H-2:O-(β-D-吡喃葡糖醛酸)-(1→2)-O-α-D-吡喃甘露糖-(1→3)-D-吡喃甘露糖;H-3:2-O-(β-D-吡喃葡糖醛酸)-D-吡喃甘露糖。
1.1.3 子實體中性雜多糖
從銀耳子實體的堿性提取物中分離出一種中性雜多糖,為無色粉末,相對分子質(zhì)量為8000,聚合度 46,比旋度[α]D20+9°(C,1,H2O),不含氮、 磷、 硫等元素,主要由木糖、 甘露糖、 半乳糖和葡萄糖組成。
1.2 孢子多糖
銀耳孢子可以通過固體培養(yǎng)或深層液體發(fā)酵培養(yǎng)獲得,孢子多糖結(jié)構(gòu)特點與子實體多糖極其相似。
1.2.1 孢子酸性雜多糖
從銀耳孢子中提取分離得到三種均一體多糖,分別命名為 TF-A、 TF-B、 TF-C,相對分子質(zhì)量分別為 7.6×104、 7.6×104、 7.0×104。 它們均含有 L-巖藻糖、 L-阿拉伯糖、 D-木糖、 D-甘露糖,此外,TF-A 還含有 D-半乳糖和 D-葡萄糖,TF-B 和 TF-C 則含 D-葡萄糖和葡萄糖醛酸。姜瑞芝等從銀耳孢子中分離純化出三種均一酸性雜多糖 TSP2a-TSP2c,分子質(zhì)量分別為 1100、 500、 400kD,均是以(1→3)-D-甘露糖為主鏈,并在 0-2,O-4,O-6 位上有多分枝結(jié)構(gòu)復雜的酸性多糖,組成糖為巖藻糖、 木糖、 甘露糖、 葡萄糖和葡萄糖醛酸。
1.2.2 孢子中性雜多糖
用堿提取法從銀耳孢子中得到均一體中性多糖 A-BTF,其相對分子質(zhì)量為 6.7×104,主鏈由 1,6 連接的葡萄糖和 1,3,6 連接的甘露糖組成,分支點在甘露糖上,側(cè)鏈由 1,4 連接的葡萄糖,1,6 連接的半乳糖和 2,3,5,1-NH2-來蘇糖,及端基連接的葡萄糖組成。 用水提取法得到相對分子質(zhì)量為 7.3×104 的銀耳孢子多糖 TFA,主鏈由 1,6 連接的半乳糖和 1,3,6 連接的甘露糖組成,分支點在甘露糖上,側(cè)鏈由1,2,4 鏈接的甘露糖、 2 個七碳糖組成,末端為端基連接的甘露糖和葡萄糖。
1.3 胞外多糖
Kakuta 等從銀耳菌株 T-19 和 T-7 的細胞培養(yǎng)液中分離得到 2 種多糖。 它們含有 D-葡萄糖醛酸、 D-木糖和 D-甘露糖及少量 L-巖藻糖和 O-乙?;?,以 α-(1→3)連接的甘露糖為主鏈,在 C2 位置有β-D-葡萄糖醛酸和單一的或短的β-(1→2)連接的 D-木糖。顧鐘琦等發(fā)現(xiàn)銀耳胞外多糖由甘露糖、 巖藻糖、 木糖、 少量葡萄糖醛酸和一未知化合物構(gòu)成,相對分子質(zhì)量為 5.6×105,特性粘值 6.1dl/g。章云津等從福建銀耳子實體提取的銀耳多糖由葡萄糖醛酸、 甘露糖、 木糖、 少量巖藻糖和葡萄糖組成,相對分子質(zhì)量為 3×105。
1.4 胞壁多糖
Sone 等從發(fā)酵培養(yǎng)的銀耳酵母狀細胞細胞壁中分離到的兩種胞壁多糖。其一是胞壁外層的水溶性酸性多糖,是以(1→3)-D-甘露糖為主鏈,C2 位上連有 D-葡萄糖醛酸、 D-甘露糖和D-木糖組成的單個殘基或短鏈;另一種為堿不溶性多糖,由 D-葡萄糖、 D-葡萄糖醛酸、D-甘露糖和 D-木糖組成。
【藥理作用及其作用機制】[1]
1 銀耳多糖與非免疫系統(tǒng)
有益的內(nèi)源微生物群是人體胃腸道不可缺少的組成部分,他們通常覆蓋在胃腸道黏膜上皮表面,以阻止病原微生物的定植。銀耳多糖能直接到達后腸作為雙歧桿菌和乳酸桿菌的特異性營養(yǎng)物質(zhì),促進腸道理想微生物群的形成,增強人體對外源性病原菌的抵抗能力,改善腸道的健康狀況,最終提高人體非免疫防御系統(tǒng)的作用。在乳酸細菌培養(yǎng)基添加銀耳雜多糖培養(yǎng) 24 小時后,雙歧桿菌和乳酸桿菌的生長顯著加快。Guo FC 等發(fā)現(xiàn)銀耳多糖可以改善雞腸道的有益菌群,提高其抗寄生蟲的能力。
2 銀耳多糖與免疫系統(tǒng)
2.1 對體液免疫的影響
銀耳多糖能拮抗化療藥環(huán)磷酰胺引起的免疫功能抑制, 明顯增加小鼠溶血素的含量,說明銀耳多糖可提高免疫功能低下小鼠的體液免疫能力。 銀耳多糖還能提高經(jīng)放、 化療的惡性腫瘤病人血清中的 IgG 水平。利用特異性熒光探針 Fura-2 標記的方法檢測銀耳多糖對正常小鼠脾細胞內(nèi)游離鈣離子濃度的影響。結(jié)果表明,銀耳多糖濃度在 25~200μg/ml 時,可明顯增加脾細胞內(nèi)鈣離子濃度;在外鈣為零時,銀耳多糖對內(nèi)鈣的釋放并無影響。由此提示銀耳多糖可能是通過促進外鈣內(nèi)流途徑增加脾細胞內(nèi)游離鈣水平的方式對體液免疫產(chǎn)生影響的。
2.2 對細胞免疫的影響
銀耳多糖在體外能促使正常人淋巴細胞轉(zhuǎn)化,其活性類似于植物凝集素;在體內(nèi)能提高白血病人淋巴細胞的轉(zhuǎn)化率,同時提高腫瘤患者外周血 T 淋巴細胞水平。胡庭俊等發(fā)現(xiàn)銀耳多糖體外能促進小鼠脾臟淋巴細胞蛋白激酶 C ( protein kinase C,PKC)的活性明顯升高。通過活化細胞膜 PKC,并引起細胞內(nèi)一系列蛋白質(zhì)級聯(lián)磷酸化反應(yīng)來調(diào)節(jié)免疫細胞的功能。由此揭示銀耳多糖的免疫增強作用與活化 PKC 有關(guān),其免疫調(diào)節(jié)作用與淋巴細胞的信號傳導系統(tǒng)密切相關(guān)。
2.3 抗腫瘤作用
銀耳多糖對小鼠 U14 宮頸癌、 H22 肝癌、S180 肉瘤及惡性淋巴瘤均有一定的抑制作用,但它并不是直接殺死腫瘤細胞而發(fā)揮抗癌作用的,而是作為生物免疫反應(yīng)調(diào)節(jié)劑,通過增強機體的免疫能力、增強網(wǎng)狀皮系統(tǒng)吞噬功能、 促進干擾素、 腫瘤壞死因子等的產(chǎn)生間接抑制或殺死腫瘤細胞。銀耳多糖的抗腫瘤機制也可能與其能影響某些重要蛋白的表達有關(guān)。銀耳多糖能明顯降低小鼠大腸癌腫瘤的瘤重,降低腫瘤組織的血管內(nèi)皮生成因子-C(vascular endothelialgrowth factor-C,VEGF-C)mRNA、VEGF-C蛋白、凋亡抑制因子survivin 蛋白含量。李璐等發(fā)現(xiàn)銀耳多糖可以直接抑制肝癌 HepG-2 細胞并誘導其凋亡,抗凋亡基因 bcl-2 和 survivin 表達下調(diào)可能是其誘導凋亡機制之一。
3 降血糖、降血脂作用
銀耳多糖能夠明顯降低四氧嘧啶致糖尿病和鏈脲霉素致糖尿病小鼠的血糖水平,升高血清胰島素水平,同時還能減少糖尿病小鼠的飲水量。小鼠過氧化物酶體增殖因子激活受體 γ(peroxisome proliferators-activated receptor-γ,PPAR-γ) 是胰島素作用的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子,Cho 等對 ob/ob 小鼠灌胃銀耳胞外多糖 52天,發(fā)現(xiàn) PPAR-γmRNA 及血漿 PPAR-γ 蛋白的表達量有明顯增加。表明銀耳多糖可能是通過調(diào)控 PPAR-γ介導的脂類代謝來降低血糖、 提高胰島素的敏感性的。銀耳多糖通過阻抑大鼠和小鼠腸道對脂類的吸收而降低血脂,其機制可能是因為銀耳多糖分子中飽含羥基、 羧基和氨基,有很強的親水性和吸附脂類、 膽固醇的作用從而阻止脂類的吸收。同時銀耳多糖又能與膽酸結(jié)合,促進膽酸排出,阻斷肝腸循環(huán),使膽固醇代謝單向順利進行而降低血脂。有研究認為這是銀耳多糖減少 3T3-L1 脂肪細胞的 PPAR-γ翻譯、 中性脂類及甘油三酯的積累,這是降低了脂肪細胞的兩種特異轉(zhuǎn)錄因子 PPAR-γ和增強子結(jié)合蛋白α (CCAAT/enhancer –binding protein,C/EBPα) 及瘦素的 mRNA 表達水平從而抑制了脂肪細胞分化的結(jié)果。
【提取純化】[2]
銀耳多糖的各項提取、分離工藝到目前為止還不是十分的純熟,如圖一所示,國內(nèi)外對這方面的研究還不夠。 提取、分離工藝的方案還需進一步優(yōu)化,以使其更利于工業(yè)化操作。
【應(yīng)用及發(fā)展前景】[1]
目前市場上銷售的銀耳絕大部分是幾乎未經(jīng)加工的銀耳干品,其營養(yǎng)成分利用率低,附加值小。因此,關(guān)注銀耳的加工產(chǎn)品,研發(fā)系列銀耳多功能產(chǎn)品,提高銀耳附加值顯得尤為重要。
1. 在化妝、美容品方面
銀耳多糖不但能促進機體免疫功能,而且具有抗衰老、 抗氧化的作用,因此可被用于高檔化妝品中作為保濕美白劑。透明質(zhì)酸在化妝品中一直是作為理想的保濕成分使用。研究發(fā)現(xiàn)在相同保濕效果的前提下,將銀耳多糖作為保濕添加劑的成本僅為透明質(zhì)酸的 9%??梢詫y耳多糖作為主要原料,制成補水面膜、 滋養(yǎng)面膏、 美容口服液和減肥膠囊等。
2. 在醫(yī)藥方面
銀耳多糖結(jié)構(gòu)較復雜,種類繁多,其生物活性機理、 功效因子以及量效和構(gòu)效關(guān)系還不夠明確,因此利用銀耳多糖開發(fā)藥物類產(chǎn)品才剛起步,市面上相關(guān)產(chǎn)品不多。銀耳多糖可減輕化療和放療的毒副反應(yīng),增強療效,提高癌癥患者的生存質(zhì)量及延長生存期??梢蕴崛°y耳多糖的特定成分,在臨床上與其它藥物配伍用于治療放療、 化療或其它原因引起的白細胞減少癥,亦可作為放射損傷的輔助治療。
對銀耳多糖理化性質(zhì)和藥理學活性的研究取得了一些成就,同時也存在一些問題有待進一步研究,比如:目前的研究多側(cè)重于分子質(zhì)量大小、 單糖組成、 側(cè)鏈位置、 糖苷鍵結(jié)合方式等,對多糖高級結(jié)構(gòu)的研究還相當?shù)纳?;銀耳多糖具有廣泛的藥理學作用,但研究較為分散,而且對各種藥理作用之間內(nèi)在的聯(lián)系機制也知之甚少。這些都將為銀耳多糖的深入研究和應(yīng)用帶來挑戰(zhàn)。
【參考資料】
[1] 魏國志, 李國光, 金梅紅. 銀耳多糖的研究進展[J]. 香料香精化妝品, 2008(2):33-35.
[2]何偉珍, 吳麗仙. 銀耳多糖的提取分離與純化[J]. 海峽藥學, 2008, 20(7):33-35.