杏鲍菇多糖的研究进展

刘楠楠，李菁熠

(渭南师范学院化学与材料学院，陕西渭南 714099)

杏鲍菇是侧耳属的一种食用性菇类[1]。最早起源于北非和中东，欧洲地中海区域，亚洲部分地区也有生长，杏鲍菇具有杏仁的香味，口感类似于鲍鱼，菌肉肥厚，既可食用又可药用，近些年来非常受人们的欢迎。杏鲍菇营养丰富，低脂高蛋白，含有人体必需的各种氨基酸，特别是其中丰富的多糖是近年来受到广泛关注的活性物质。经现代科学研究证明，杏鲍菇多糖是杏鲍菇中主要的生物活性物质之一，具有降血糖[2]、降血脂[3]、增强人体免疫力[4]、清除人体自由基[5]、抗病毒[6]等多种生理活性功能。目前，虽然国内外有关食药用菌多糖方面的研究较热，大多集中在木耳、香菇、平菇、灵芝等种类上，但是对杏鲍菇多糖的研究，特别是杏鲍菇多糖的生理活性尚在起步阶段。本文对杏鲍菇多糖的提取方法、结构分析、生理活性方面的研究现状进行了总结，为杏鲍菇多糖的进一步利用提供参考价值。

1 杏鲍菇多糖的提取

水提醇沉法是提取多糖最常用的方法，利用微波、超声波辅助法、酶解辅助提取法可以提高多糖的提取率，这也是目前研究较多的提取方法。超临界流体萃取、凝胶过滤法、双水相萃取等也有相关报道。根据不同的提取方法，多糖得率也有所不同。

1.1 浸提法

目前，浸提法是提取杏鲍菇多糖最常用的方法。赵慧等[7]用热水浸提法提取了杏鲍菇多糖，并采用了响应面法分析了影响提取率的3个因素(提取时间、料液比、提取温度)，得到其最佳工艺条件：提取温度为47℃、提取时间为4.9h、料液比为1∶19(g/mL)，杏鲍菇粗多糖得率达到极大值5.66%。江洁等[8]用水提法，采用响应面优化了提取条件，在液固比30∶1(mL/g)、浸提温度97℃、浸提时间1.8h条件下，杏鲍菇菌丝体多糖得率为8.65%。梁涛等[9]研究了用碱提法提取得到杏鲍菇粗多糖PEAP，分离纯化后，得到一种新的多糖组分PEAP-1，碱提法的优点是能稳定多糖类化合物，其缺点是一些杂质使目标提取液粘度变大，为后续的工作带来困难。对比其他方法，浸提法设备简单、易操作，但是提取效率低。

1.2 超声波辅助提取法

超声波是一种频率高于20 000HZ的声波，穿透力强，可以在传播的过程中产生温热效应、机械剪切效应和空化效应，瞬间产生巨大的压力，分子间相互作用、运动速率和频率都会大大增加，改变了细胞膜的通透性，细胞结构会因此破坏，物质的扩散溶解加剧，会促使细胞中的物质溶于溶剂中[10]。黄倩等[11]报道了利用真空辅助超声波法提取杏鲍菇多糖，在真空度0.05 MPa、超声功率420 W、料液比1∶30(g/mL)、提取时间28 min、提取温度65℃的条件下，多糖得率最高为9.33%，结合真空技术的优点是降低了提取液的沸点，缩短了提取时间，提高了效率。王雅[12]采用复合酶法的基础上引入超声波提取了杏鲍菇多糖，正交优化得出的最佳超声条件及复合酶配比下，杏鲍菇多糖提取率为14.56%。张文洲等[13]利用超声破碎法提取了杏鲍菇粗多糖，在浸提时间2h、浸提温度80℃、超声波处理时间5 min下提取效果达到最好。石翛然[14]用响应面优化了超声波辅助提取法提取杏鲍菇多糖，多糖得率为17.095 %。赖普富等[15]先用乙醇将杏鲍菇粉吸解一段时间，迅速加入一定量热水(内部沸腾法)，再辅以超声波提取了杏鲍菇多糖，实验证明该法提高了提取效率，缩短了提取时间。研究证明，超声波辅助提取效率高、用时短，但不宜过长，否则容易造成有效物质的损失。

1.3 酶法辅助提取

酶是具有催化作用的蛋白质，近年来，酶技术是广泛应用到有效成分提取中的一种生物技术，酶法提取最大的优点是可以加速多糖的释放，温和的提取环境不会破坏其他成分，降低了杏鲍菇多糖的损失，提高了提取率。利用酶法提取杏鲍菇多糖报道相对较少，丁进海[16]使用纤维素酶与超声波结合提取杏鲍菇多糖，经过优化，在酶添加量 0.4%、酶解时间 2 h、酶解温度 55 ℃、酶解的料液比 1∶30的条件下，多糖提取率为23.4%。吴龙月[17]、凡民军[18]都使用纤维素酶提取了杏鲍菇多糖，并考察了最佳工艺条件，前者所得多糖提取率为2.42%，而后者最佳提取率高达18.54%，这可能与加酶量、料液比有关。总体来说，酶辅助法比传统水提取方法多糖提取率更高，多糖的提取率会受酶的种类、用量、提取温度、溶液pH等影响。

1.4 微波辅助提取

微波辅助法近些年在提取植物中的天然产物方面应用比较广泛，其原理是在高频微波能的作用下，短时间内产生大量的热使细胞内部压力迅速增大，致使细胞破裂，其内的有效成分得以释放，具有穿透力强、选择性高、加热效率高等特点。柯乐芹[19]等在纤维素酶处理的基础上，考察了微波法提取杏鲍菇多糖的条件，经过优化，在微波功率570 W、料液比1∶35(g/mL)、提取15 min的条件下，多糖的提取率为12.11%±1.02%，提取时间大大缩短，提取率比热水浸提法高41.21%。苗敬芝等[20]对比了水提法和复合酶法提取多糖，结果表明，分别在二者的最佳工艺条件下，复合酶法比水提法提取率提高了16.28%。刘欣等[21]采用微波辅助热水浸提法提取杏鲍菇多糖，经响应面优化后得到最佳提取温度为75.56℃、最佳料液比1∶34.81、微波功率400.52W、提取11.98min，杏鲍菇多糖的得率可达7.426%。微波虽然具有穿透性强、效率高等优点，但是成本较高，且其辐射性也限制了它的进一步规模化应用。

2 杏鲍菇多糖的分离纯化及结构分析

2.1 多糖的分离纯化

经上述提取方法获得的多糖大多含有一些杂质，为了获得纯度更高的精多糖，需要进一步对经提取工艺获得的粗多糖进行纯化。纯化步骤主要有脱蛋白、脱色、除低聚糖等小分子杂质，最终获得分子量相对集中的精多糖。经过水提法得到的粗多糖含有较多的蛋白质，去除蛋白质的方法目前报道的主要有Sevage法、三氟三氯乙烷法、三氯乙酸法等，Sevage法蛋白质的去除效率最高，但是所用的有毒有机试剂容易造成多糖活性下降以及溶剂残留。色素的去除主要通过DEAE 纤维素或 DEAE- SepharoseTMFast Flow 来吸附。Yongxu Sun等[22]用组合蛋白酶和Sevage法透析、洗涤、沉淀得到粗多糖，然后通过DEAE-纤维素阴离子—交换层析柱进行纯化，得到精多糖。Jiayi Jiang等[23]从杏鲍菇子实体中提取了一种水溶性多糖，经过DEAE-52 纤维素阴离子交换柱、DEAE CL-6凝胶柱层析和Sephadex G-75凝胶柱层析，得到了GCPB-1a和GCPB-1b两种多糖。

2.2 多糖的结构分析

多糖的生物活性与其结构、空间构想有很大关系，因此，清楚地了解多糖的结构对研究其生理活性至关重要。研究表明，在对多糖进行纯化之后，进一步通过甲基化分析、核磁共振(NMR)、高碘酸氧化、Smith 降解、酶解法、光谱学分析和色谱学分析等进行结构表征。阮家耀等[24]从杏鲍菇子实体中提取出一种水溶性多糖，经过 DEAE Sapharose Fast Flow阴离子交换层析和 Sephacryl S-500凝胶柱层析后得到一个均一组分PEPSC1，分子量为1.77×106Da。气相色谱分析表明，PEPSC1由甘露糖和葡萄糖组成，其摩尔比为1∶10.3。Yongxu Sun等[25]从木耳中提取多糖，经Sevage法透析，DEAE-纤维素阴离子—交换层析柱进行纯化，得到了一个分子量为2.8×104Da的多糖，再经甲基化和核磁共振，其结构主要是由(1-3)-β-D-吡喃甘露糖基，(1-3)-β-D-吡喃半乳糖基和(β-D-吡喃甘露糖基)1-3，6)-β-甘露吡喃糖基构成。Peixin He等[26]利用废弃的杏鲍菇培养基质用碱法提取多糖，进一步纯化得到多糖—蛋白复合物RPS，其摩尔质量为8.372×10 6 g / mol，经GC-MS分析单糖成分证实，RPS是一种新型的酸性杂多糖，主要由木糖、葡萄糖和阿拉伯糖组成。

3 杏鲍菇多糖的生物活性

3.1 抗氧化作用

自由基能诱导氧化反应，引起细胞结构的改变和功能的丧失，阻碍细胞的正常发展，很多疾病如衰老、心脑血管疾病、癌症、神经退行性疾病及自身免疫性疾病的病理过程与大量的自由基及氧化反应有关[27]。国内外相关研究发现，食药用菌中的多糖可以清除自由基、提高抗氧化酶活性，对保护生物膜和延缓衰老具有良好的效果[28]。陈杰等[29]研究了包括杏鲍菇在内的6种侧耳属食用菌多糖的抗氧化性，杏鲍菇的抗氧化能力仅次于鲍鱼菇，其对超氧阴离子清除率达到68.89%，总抗氧化活性达到138.05μmol/g。汪雯翰等[30]利用超氧阴离子和过氧化氢自由基清除模型，研究对比了杏鲍菇等10种食药用菌的抗氧化性及抗衰老方面的作用。苗敬芝等[31]报道了杏鲍菇粗多糖、精多糖对OH·、O2-·和DPPH均有较强的清除能力，且随其浓度的增加清除率逐渐增大，当多糖浓度为1.8 mg/mL时，杏鲍菇精多糖清除率为71.44%，杏鲍菇粗多糖清除率为77.03%，但是相同条件下都低于维生素C。盛伟等[32]报道了白灵菇、杏鲍菇、阿魏菇多糖的抗氧化能力，3种食用菌都表现出了较强的抗氧化能力，其中杏鲍菇对超氧阴离子自由基(O-2·)的清除能力最强，达到52.97%。罗懿洋等[33]研究表明，杏鲍菇多糖对DPPH自由基、羟自由基、超氧阴离子自由基均有较强的清除活性。Hung，P.V等[28]在越南当地选择了包含杏鲍菇在内的5种食用菌，研究了其营养成分及抗氧化活性，发现草菇和灵芝的清除DPPH自由基活性最强。目前，还有很多研究集中在对多糖的修饰方面，以期望提高多糖的生物活性。有报道表明，与未修饰杏鲍菇多糖相比，羧甲基杏鲍菇多糖会增强对羟基自由基和超氧阴离子的清除能力，可能是由于经过羧甲基化修饰，多糖的空间结构发生了变化，导致多糖性质发生了变化，但是具体机理还需要进行深入研究。Li等[34]研究发现，经磺化修饰后的杏鲍菇多糖具有很好的抗氧化能力，超氧化物酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶的活性均得到了不同程度的提高。陈义勇[35]报道了杏鲍菇多糖经过羧甲基化修饰后，相对分子质量变小，由于多糖结构的变化，羧甲基杏鲍菇多糖对·OH 和 O2-·的清除能力增强，羧甲基杏鲍菇多糖对·OH的清除作用比未修饰的高71.9%。贾红倩[36]用乙酰化对杏鲍菇多糖进行了修饰，提高了对羟自由基和超氧阴离子自由基的清除能力，取代度越大，清除能力越强，但是对 DPPH 自由基的清除作用却是呈反比关系。

3.2 降血糖、降血脂

近几年来，国内外越来越多的研究集中在食药用菌在抑制缓解糖尿病、高血脂等慢性病方面，根据文献报道，食用菌多糖降血糖的作用机理主要表现为促进胰岛素分泌及对糖代谢酶活性的调节，促使外周组织对葡萄糖的作用，从而抑制糖异生作用[37]。Li Chen等[38]研究了杏鲍菇多糖在昆明小叔体内降血糖、降血脂的作用，与对照组相比，口服杏鲍菇多糖能降低小鼠的体重，增加血清甘油三酯、胆固醇、低密度脂蛋白、血浆胰岛素水平，增加了高密度脂蛋白和肝糖原的水平。Nuo Xu等[39]研究了杏鲍菇菌丝体锌多糖在降低肝脏脂质和血脂方面的作用，结果表明，经高剂量杏鲍菇菌丝体多糖喂养的小鼠，体重增加减少，肝脏脂质水平减小，过氧化酶的活性(SOD、GSH-Px、CAT 和 T-AOC)增加，脂质过氧化水平降低。M.Abu Sayeed等[40]研究了侧耳属食用菌在治疗2型糖尿病上的作用，以糖尿病女性患者为研究对象，通过检测其BMI、FBG、TG、HDL等发现，食用菌对降低BMI指数、空腹血糖、高密度脂蛋白有明显的作用。

3.3 抗菌、抗病毒

研究表明，侧耳属食用菌多糖对多种病毒均有抑制作用，如艾滋病病毒(HIV-1)、单纯疱疹病毒(HSV-1、HSV-2)、流感病毒等。多数侧耳多糖均能抑制病毒对细胞的吸附，其机制可能是大分子的侧耳多糖能够与病毒竞争细胞的结合位点。Li等[41]研究表明，杏鲍菇多糖经过磺化后，对大肠杆菌ATCC25922 和金黄色葡萄球菌CMCC26003的抑制作用明显提高。张丽等[42]采用滤纸片法观察杏鲍菇多糖对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、白色链球菌、产气杆菌等8种致病菌的抑菌作用，结果表明，杏鲍菇多糖对白色链球菌和产气杆菌具有抑菌作用，而对其他细菌、霉菌无抑菌作用。迟桂荣等[43]发现，提取的杏鲍菇子实体多糖(A1 和 A2)对 HSV-1 的抑制作用明显，在同等浓度下抑制作用与抗病毒药物阿昔洛韦相当。许瑞等[44]从杏鲍菇子实体中提取了杏鲍菇多糖，选取大肠杆菌、变形杆菌、白色链球菌、产气杆菌、黑曲霉进行抑菌实验，发现杏鲍菇多糖对大肠杆菌、黑曲霉有较好的抑菌活性。

3.4 其他生理作用

除此之外，杏鲍菇多糖还具有其他多种生理活性，如抗疲劳、抗肿瘤、提高肌体免疫力等，国内外相关报道较少，都处于起步阶段。刘海英等[45]研究表明，杏鲍菇多糖能够显著降低S180荷瘤小鼠的死亡率，延长小鼠存活时间，增加血液内白细胞数量，增强腹水SOD和CAT的酶活性，降低MDA浓度，降低化疗对小鼠免疫能力的影响。Xiaoyan Jing等[46]分离纯化了2种杏鲍菇胞外多糖(Fr-I和Fr-II)，体外药理实验表明，杏鲍菇ePS Fr-II具有较高的抗氧化和抗人肝细胞瘤(Hepg2)能力。姜艳红等[47]纯化了一种杏鲍菇多糖组分PEP-2，结果表明，高分子量的PEP-2对肝癌细胞Hep G-2有较强的抑制力。在抗疲劳减缓神经退行方面，杏鲍菇多糖可显著延长小鼠的爬杆和游泳时间，小鼠的肝糖原和肌糖原的储备量可得到显著增加[48]，还能改善 D-半乳糖衰老模型小鼠学习记忆能力和脑组织抗氧化能力[49]。

4 展望

近年来，食药用菌多糖的研究是国内外的热点，并且已经取得了一些成果，研究较多的有木耳、香菇、灵芝等，杏鲍菇多糖还处于起步阶段，且研究主要集中在多糖的提取优化、抗氧化活性方面，对杏鲍菇多糖的高级结构、结构修饰、结构与功能的关系、作用机理探究以及抗病毒、降血压、降血脂、抗肿瘤等其他重要生理功能研究还较少。因此，在探究杏鲍菇多糖结构与功能的作用机制；对多糖进行修饰，达到更好的生理活性，并阐明机理；对杏鲍菇的营养学价值进行系统研究，不断开发出适合各类人群的特色食品，提高其应用的深度与广度；对杏鲍菇多糖的其他重要药理活性，如抗病毒、抗肿瘤、调节血糖和血脂、神经退行性疾病的预防和治疗方面，研究的空间非常大。杏鲍菇多糖作为一类新型活性大分子物质，应用前景广阔，将会在人类的生活和健康方面发挥更大的应用价值。◇