藥用蘑菇多糖的研究進展

常曉青

（昆明理工大學，云南昆明 650500）

摘 要：蘑菇具有重要的藥用價值，藥用蘑菇多糖是從蘑菇中提取的具有最強生物效應的分子，具有多種功能。本文從藥用蘑菇多糖的提純、抗氧化、抗腫瘤、免疫和腸道微生物調節方面來介紹藥用蘑菇多糖目前的研究進展。

關鍵詞：藥用；蘑菇；蘑菇多糖

 

蘑菇的烹飪和營養價值較高，在人們的餐桌上扮演著重要的角色。蘑菇同時也具有極高的藥用價值，中國古代就將靈芝和香菇入藥，黑木耳、巨型馬勃和木蹄層孔菌等真菌蘑菇在歐洲國家也有很長的藥用歷史，在現代中醫中蘑菇仍然是一種不可或缺的藥材[1]。目前，全世界已鑒定出約15 000種蘑菇，其中650種被認為是藥材。但直到最近幾十年，人們才開始對蘑菇醫療特性背后的機制進行科學研究。藥用蘑菇被認為具有大約130種藥用功能，包括抗腫瘤、免疫調節、抗氧化、清除自由基、心血管、抗高膽固醇、抗病毒、抗菌、抗寄生蟲、抗真菌、解毒、護肝和抗糖尿病等[2]。蘑菇多糖是從蘑菇中提取的具有最強生物效應的分子，因其具有抗氧化、抗腫瘤、免疫調節等多種功能而受到研究者和產業界的廣泛關注。本文就目前蘑菇多糖的生物醫學應用進展進行綜述。

蘑菇多糖是從子實體、菌絲體或發酵液中分離得到的一類具有生物活性的大分子物質。葡聚糖是蘑菇中發現的主要多糖，其是蘑菇細胞壁的構成成分，并可以分泌到細胞生長培養基中，因此可以對其進行回收、純化和鑒定[3]，并應用到生物醫學及臨床研究中。

1 蘑菇多糖的提純

目前已經從香菇、靈芝、平菇、木耳、猴頭菇和金針菇等多種不同物種中提取到了蘑菇多糖，提取多糖的技術決定了蘑菇多糖的結構特征及生物活性。蘑菇多糖大多通過糖苷鍵相互交聯作為細胞壁的骨架，并通過糖肽鍵與蛋白質結合。目前提取蘑菇多糖的方法包括微波輔助提取、超聲波輔助提取、酶輔助提取、亞臨界加壓熱水萃取和脈沖電輔助萃取[4]。提取完成后還需進行進一步的純化操作，純化一般會使用離子交換層析法和凝膠過濾法來得到聚合度和空間構象相同的單一多糖組分[5]。蘑菇多糖的結構包括單糖組成、分子量、糖基鍵類型、支鏈結構和分子鏈構象，純化完成后可通過先進的分析技術對蘑菇多糖進行鑒定。

2 蘑菇多糖的抗氧化作用

多糖是一種非常重要的生物活性物質，其在體內、體外均能起到較好的抗氧化作用。近年來，已有大量的研究表明蘑菇多糖可以作為一種天然的抗氧化劑來代替人工合成的抗氧化劑，通過清除體內過量的自由基以達到抗氧化的目的[6]。蘑菇多糖的體外抗氧化活性與其結構特征有關，可以使用氣相色譜、高效液相色譜和傅里葉變換紅外光譜對多糖的結構進行檢測，通過DPPH自由基清除活性、還原能力和金屬螯合活性的體外測定來研究其抗氧化能力。有研究結果顯示，采自不同地區的同一種蘑菇的單糖組成和Mws存在顯著差異[7]。多糖的抗氧化性能還可能取決于不同單糖組分的比例，例如，從香菇中提取的鼠李糖是香菇多糖抗氧化性的決定性因素；具有低Mws或吡喃糖形式的β構型的多糖具有較高的抗氧化活性。還有細胞研究表明，多糖可以抑制活性氧物種（ROS）的產生，從而減少氧化應激誘導的損傷。

3 蘑菇多糖對腸道微生物的影響

許多體外和體內實驗研究表明，蘑菇多糖具有調節腸道微生物群落數量的能力[8]，如金針菇多糖通過提高雙歧桿菌科和類桿菌科的數量，減少乳螺科和腸球菌科的數量來調節腸道微生物區系的組成；食用黑曲霉多糖顯著降低了小鼠腸道微生物區系的數量，并豐富了糞便微生物區系的多樣性。蘑菇多糖還可以調節腸道菌群的營養不良，如豬飼料中添加香菇多糖，可在一定程度上改善輪狀病毒感染斷奶仔豬的回腸屏障功能[9]。蘑菇多糖還對腸道內益生菌的生長有促進作用，對條件性病原菌的生長有抑制作用[10]。所以，可以使用蘑菇多糖作為改善和預防一些腸道相關健康風險的食品來源[11]，未來還可使用蘑菇多糖來開發新型功能性食品。

4 蘑菇多糖的免疫作用

人們早在幾千年前就已經了解到蘑菇的免疫作用，目前也已經有很多研究證實了蘑菇多糖具有免疫調節作用。藥用蘑菇生物活性聚合物對宿主免疫防御系統的刺激作用對宿主多種免疫細胞的成熟、分化和增殖有重要影響。蘑菇多糖主要屬于β-葡聚糖類，而β-葡聚糖通過激活補體系統、增強巨噬細胞和自然殺傷細胞功能來增強宿主的免疫防御，可作為免疫系統激活劑和細胞反應調節劑的潛在藥物。蘑菇多糖的β-葡聚糖誘導細胞反應可能涉及到它與幾種細胞表面受體的特異性相互作用，如補體受體3(CR3；CD11b/CD18)、乳糖基神經酰胺、選擇性清道夫受體和Dectin-1(β-GR)[12]。體外研究表明，健康志愿者服用β-葡聚糖后，單核細胞和中性粒細胞對微生物的殺傷力增強。β-葡聚糖還可以與其特異性受體結合，通過調節細胞因子、趨化因子、轉錄因子和生長因子等多種因子的活性而引起一系列的細胞反應。目前可以從細菌中分離β-葡聚糖，但無論是從細菌的完整細胞還是分離產物中提取的β-葡聚糖都存在一定的危險性，而從蘑菇中提取的β-葡聚糖則較為安全[13]。蘑菇多糖的免疫作用，也會對一些疾病的治療產生效果。

5 蘑菇多糖在綜合腫瘤學的臨床研究

綜合醫學和補充治療的方法目前廣泛應用于癌癥患者的治療。藥用蘑菇在東亞被廣泛用于治療各種疾病，特別是癌癥的輔助治療。許多臨床研究中已將蘑菇多糖作為輔助治療，例如與化療結合使用[14]。研究結果表明，蘑菇多糖對患者的健康具有一定益處[15]，如提高結直腸癌患者的總體無病生存期和改善肺癌患者的生活質量。生活質量降低和疲勞是傳統癌癥治療和疾病本身的常見副作用。靈芝用于癌癥治療的研究表明，與對照組相比，靈芝組患者的生活質量相對較好，化療相關的不良反應也有所減少。藥用蘑菇還可以幫助抵消化療和放療引起的骨髓抑制[16]，原因是藥用蘑菇的主要成分β-葡聚糖在體外具有造血作用和促進骨髓再生的功能。

藥用蘑菇對癌細胞有抗增殖、促凋亡和抗遷移、抗血管生成和免疫調節作用，其是由多糖及多糖蛋白復合物參與作用，它們增強了機體和細胞介導的免疫反應，從而在動物和人類中表現出抗腫瘤活性。雖然多糖及多糖蛋白復合物的抗腫瘤作用機制尚未完全了解，但藥用蘑菇多糖對宿主免疫反應的刺激和調節具有重要作用。具有抗腫瘤和免疫刺激特性的多糖和低分子量次生代謝產物對于現代醫學的研究至關重要[17]。目前全球已經進行了600多項研究，并發表了許多有關藥用蘑菇的人體臨床試驗結果。藥用蘑菇在補充癌癥治療方面的可能存在很大的潛力。但現有證據只能得到初步的結論，因為這些研究缺乏統一的標準，如蘑菇多糖的制備方法及給藥方式存在差異，以及某些研究的論文中缺乏關鍵信息，從而降低了這些研究的可靠性和有效性。另外，藥用蘑菇產生的效果或許是其中多個因子共同作用的結果，所以還需對藥用蘑菇的有效成分及臨床效果進行進一步的研究。

綜上所述，近年來對藥用蘑菇的研究呈現指數級增長趨勢，但未來仍有許多問題需要解決。①就其藥理特性而言，多糖與其他活性物質的協同作用有待進一步研究。②還需規范從種植到藥用蘑菇多糖的提取制備以及精確地監測和監管。③臨床前及臨床研究還需要進一步地完善。

參考文獻

[1]邵楠,徐靜,宋航,等.靈芝多糖實驗研究進展[J/OL].遼寧中醫藥大學學報:1-5[2021-07-28].http://kns.cnki.net/kcms/detail/21.1543.R.20210426.1410.030.html.

[2]CARSTEN G,JAKOB K. R,ULRIKE L.European medicinal mushrooms: Do they have potential for modern medicine-An update[J].Phytomedicine,2020,66:153131.

[3]WASSER S P.Current findings,future trends,and unsolved problems in studies of medicinal mushrooms[J].Applied Microbiology and Biotechnology,2011,89(5):1323-1332.

[4]LEONG Y K,YANG F C,CHANG J S.Extraction of polysaccharides from edible mushrooms:Emerging technologies and recent advances[J].Carbohydrate polymers,2021,251:117006.

[5]李藝萌,李文芝,鐘瑞芳,等.黑菇多糖的提取工藝優化及理化性質和抗氧化活性研究[J].河南工業大學學報(自然科學版),2020,41(3):19-26.

[6]MAU J L,LIN H C,CHEN C C.Antioxidant properties of several medicinal mushrooms[J].Journal of agricultural and food chemistry,2002,50(21):6072-6075.

[7]LAN Z,YU H,XIAO YU D,et al.Characterization and antioxidant activities of polysaccharides from thirteen boletus mushrooms[J].International Journal of Biological Macromolecules,2018,113:1-7.

[8]CHAAO MIN Y,GIULIANA D. N,XIU ZHI F,et al.The Impact of Mushroom Polysaccharides on Gut Microbiota and Its Beneficial Effects to Host:A Review[J].Carbohydrate Polymers,2020,250:116.

[9]毛湘冰,胡海燕,陳代文,等,飼糧添加香菇多糖對輪狀病毒攻毒斷奶仔豬回腸屏障功能的影響[J/OL].動物營養學報:1-9[2021-07-28].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.5461.D.20210519.0923.028.html.

[10]ZHAO R Q,YANG W J,PEI F,et al.In vitro fermentation of six kinds of edible mushrooms and its effects on fecal microbiota composition[J].LWT,2018,96:627-635.

[11]劉榮瑜,王昊,張子依,等.多糖與腸道菌群相互作用的研究進展[J/OL].食品科學:1-15[2021-07-28].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2206.TS.20210205.1625.043.html.

[12]DALIA A,ANATOLIJUS K,JANINA D,et al.Effects of ß-glucans on the immune system[J].Medicina,2007,43(8):597.

[13]趙秀婷,張燕潔,付萌,等.香菇多糖的PMP-HPLC指紋圖譜分析與免疫活性的譜效關系研究[J].糧油食品科技,2021,29(3):61-69.

[14]JEITLER M,MICHALSEN A,FEINGS D,et al.Significance of Medicinal Mushrooms in Integrative Oncology:A Narrative Review[EB/OL].(2020-11-11)[2021-04-03]https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphar.2020.580656/full.

[15]馮威健,池川哲郎.食用菌的抗腫瘤及保健研究[C].中國中西醫結合學會腫瘤專業委員會:中國中西醫結合學會,2004:4.

[16]SOHRETOGLU D,HUANG S.Ganoderma lucidum Polysaccharides as An Anti-cancer Agent[J].Anti-cancer agents in medicinal chemistry,2017.

[17]CHAN C F G,CHAN W K,SZE D M Y.The effects of β-glucan on human immune and cancer cells[J].2009(25):454.