灰树花多糖的制备及药理活性的研究进展

张冰茹 邬雨季 刘维明 邱宏伟 孙培龙 张安强



灰树花多糖的制备及药理活性的研究进展

张冰茹1邬雨季1刘维明2邱宏伟2孙培龙1张安强1，*

（1.浙江工业大学食品科学技术系，浙江 杭州 310014；2.浙江百山祖生物科技有限公司，浙江 丽水 323010）

通过查阅近十几年的国内外相关文献得出，灰树花的研究主要集中于灰树花多糖。综述灰树花多糖的提取工艺、预处理方法、分离纯化手段、结构分析及抗肿瘤、免疫调节、抗病毒、抗氧化、降血糖、降血脂等多种药理活性。

灰树花多糖；提取工艺；分离纯化；药理活性

灰树花（）又名莲花菇、千佛菌等[1]，日本称之为“舞茸”，是一种食药两用真菌，隶属于担子菌纲，多孔菌目，多孔菌科，树花属[2]。灰树花性平味甘，中医主要用于治疗小便不畅、水肿、脚气、肝硬化腹水、糖尿病、高血压和肥胖症等[3]。目前对灰树花有效成分的研究主要集中于多糖。根据文献报道，灰树花多糖具有降血脂、降血糖、抗肿瘤、抗病毒、抗辐射、抗氧化及免疫调节等多方面的活性[4-10]。

1 灰树花多糖的提取

灰树花多糖分为子实体多糖和菌丝体多糖，主要来源于子实体、发酵菌丝体及发酵液等[11]。目前较常见的提取方法有热水提取法、碱提取法、微波提取法、超声波提取法、酶解提取法。近年来，对其提取工艺探究仍在不断深入，新的提取工艺不断被开发，如低温提取法、超临界CO2提取法等。表1列举了近年来灰树花多糖的提取工艺。

表1 灰树花多糖的提取工艺

此外，还可通过复合法提取多糖，如复合酶-微波辅助提取法[23]、超声波-微波协同提取法[24]、热水-超声辅助法[25]等。采用辅助工艺可以有效地缩短提取时间，提高多糖提取率，降低生产成本。钟敏等比较热水浸提法、热水-复合酶法、超声波法、超声波-复合酶法4种提取其菌丝体β-葡聚糖的工艺，并通过正交试验获得最佳工艺，结果为超声波-复合酶法在超声功率300 W、超声时间15 min、复合酶添加量1.5%、酶解温度40 ℃条件下，β-葡聚糖的得率最高，达2.80 mg/g[26]。

为获得更高的多糖提取率，提取工艺需不断优化，因此针对不同的提取工艺，通过比较不同的提取温度、提取时间、水料比和提取次数等关键因素下多糖的提取率，来获得最佳的提取工艺。表2列举不同提取工艺的优化结果。

表2 灰树花多糖的最佳提取工艺

2 灰树花多糖制备预处理

灰树花多糖制备的预处理包括蛋白质、色素和其他小分子的去除。

去除蛋白质的方法主要有Sevag法、酶法和三氯乙酸法等[30, 31]，其中三氯乙酸法脱蛋白效率较好，Sevag法较差[32]。Sevag法和三氯乙酸法使用的试剂均为有机溶剂，Sevag法通常需要重复处理但在避免多糖被降解方面有较好的效果，而三氯乙酸法更容易造成某些多糖的分解[33]。酶法虽可避免有机溶剂的使用，但具有专一性，需要选择合适的蛋白酶去除酶解产物。因此，目前灰树花多糖大都采用Sevag法来去除蛋白。

提取得到的灰树花粗多糖颜色常较深，是因其含有色素，因而需要进行脱色处理。目前应用于多糖的脱色方法包括过氧化氢法、活性炭法和大孔树脂法[34]等。有研究表明，大孔树脂法脱色率达到74.24%，多糖保留率为61.87%，比其他两种脱色方法具有更佳的效果[35]。

另外，灰树花粗多糖中还有一些残留的小分子物质，如低聚糖、多酚等，常采用透析法[36]。

3 灰树花多糖的分离纯化和结构分析

据文献报道，灰树花多糖的纯化主要采用离子交换色谱法，凝胶柱色谱法和膜分离法。Li Q等将干燥的灰树花子实体经沸水提取、乙醇沉淀、三氯乙酸法脱蛋白、透析得粗多糖，再用DEAE-52柱对其进行分离，后用SephacrylTMS-400 Superfine柱进一步纯化得到均匀多糖组分GFP-22[37]。刘红梅等采用复合酶–微波辅助提取灰树花多糖，活性炭脱色、乙醇沉淀得粗多糖，再经微滤和超滤，得超滤截留液GFP-I和超滤透过液GFP-II[38]。Yuqing C等经过乙醇脱脂、热水–超声辅助法提取、乙醇沉淀、Svega法除蛋白得到粗多糖，再经过透析纯化，DEAE Sephadex A-52柱进一步分离，得到一种具有抗糖尿病活性的新型杂多糖GFP-W[39]。

近几十年来，分析灰树花中分离出来的多糖，主要关注在分子量、单糖组成、糖苷键类型和结构特征等，分析手段主要有高效液相色谱法、核磁共振波谱法、气相色谱-质谱法、红外光谱法、光散射法、甲基化分析和Smith降解分析等。表3列举7种灰树花多糖的结构分析结果，包括分离纯化手段、分析手段和分析结果。

4 灰树花多糖的药理活性

4.1 抗肿瘤、抗癌和免疫调节

大量文献报道，灰树花多糖具有抗肿瘤、抗癌及免疫调节作用[45-47]。Mao G H等通过体内和体外试验，结果显示灰树花多糖GFP11对HepG-2细胞没有直接的抑制作用，但能够显著抑制小鼠体内 Heps细胞的生长，且无毒、无副作用；同时，GFP11还增加了相对胸腺和脾脏重量以及血清TNF-α和IL-2水平；经过GFP11预处理的RAW264.7巨噬细胞培养基能显著抑制HepG-2细胞的增殖；进一步的研究显示，GFP11通过上调iNOS蛋白，iNOS mRNA和TNF-αmRNA的表达水平来增加巨噬细胞中NO、TNF-α和IL-1β的释放，由此产生免疫调节和抗肿瘤的间接作用[48]。韩丽荣的研究显示，灰树花胞外多糖A组分可以促进RAW264.7细胞分泌NO，并通过多种途径激活细胞，增强其增殖活性，起到免疫调节作用[49]。另有研究显示，灰树花多糖的衍生物如硫酸化多糖可以诱导癌细胞凋亡从而抑制癌细胞的生长[50]。Wang C L等研究从灰树花中提取的硫酸化多糖S-GFB诱导肿瘤细胞凋亡的机制，结果表明S-GFB抑制缺口1表达，导致NF-κB/ p65无法通过缺口1进入细胞核，使细胞阻滞在s期，引起HepG2细胞的凋亡[51]。

表3 灰树花多糖的结构分析

4.2 抗病毒

研究表明，灰树花多糖对Ⅰ型单纯性疱疹病毒有直接灭活作用[52]。Zhao C等从灰树花菌丝体中分离出的中性多糖GFP1，可抑制病毒VP1蛋白质表达和RNA合成，同时还抑制由EV71引起的caspase-3活化和NFκB信号传导，从而表现出对感染EV71细胞的细胞病变效应（CPE）和细胞凋亡的抑制作用[41]。赵霏等研究灰树花多糖MP抗乙型肝炎病毒的活性，及其在不同浓度下对Hep G2.2.15细胞的生长抑制作用，发现了MP对Hep G2.2.15细胞HBe Ag分泌和HVB DNA合成有显著抑制作用[53]。Gu C Q等的研究表明，灰树花多糖D组分能够抑制HVB聚合酶的活性，且与干扰素联用能够产生协同作用[54]。

4.3 抗氧化

吴林秀等证实，灰树花液体发酵的菌丝体在体外具有良好的抗氧化能力[55]。顾华杰等通过测定灰树花粗多糖对超氧阴离子自由基 (O2-·)和羟基自由基 (·OH) 的清除能力来评价其抗氧化性，结果表明，灰树花粗多糖对·OH的清除率远高于O2-·的[56]。Chen G T等采用超声波提取灰树花多糖，分离提纯得到3种多糖GFP-1、GFP-2和GFP-3，在抗氧化能力测定试验中，GFP-2表现的抗氧化活性最强；同时将3种多糖作用于小鼠肝匀浆，发现能够有效延缓小鼠肝匀浆中不饱和脂质的氧化反应[18]。

4.4 降血糖、降血脂

从灰树花子实体中提取的α-葡聚糖可以有效降低2型糖尿病小鼠的血糖和血清脂质水平，促进胰岛素的分泌和改善，保护胰腺β细胞不受破坏[57]。研究表明，灰树花菌丝体多糖能够降低STZ致糖尿病小鼠的血糖水平、TC、TG以及LDL-C，且其降低程度与使用剂量有一定关系[58]。雷红等研究灰树花子实体多糖MT-α-glucan的降血糖活性，对自发性2型糖尿病小鼠进行单次、多次和连续给药，结果表明MT-α-glucan能够有效降低患病小鼠的血糖水平，同时增强小鼠对葡萄糖的耐受性；经初步探究MT-α-glucan的降血糖机理，认为MT-α-glucan对α-葡萄糖苷酶活性具有抑制作用，从而延缓葡萄糖在肠道内的吸收[59]。杨庆伟等从灰树花菌丝体中提取出水不溶性多糖并进行硫酸化，得到硫酸化多糖S-GF，对高血脂实验小鼠进行14天的S-GF喂养，观察到经喂养的高血脂实验小鼠血清中TC、TG、LDL-C水平比对照组要低[60]。

4.5 其他作用

除上述作用外，灰树花多糖还有抗辐射、抗菌、保护胃粘膜、保护肝脏等功能。用60Co-γ射线照射小鼠，未食用灰树花多糖的小鼠表现出明显的辐射损伤如外周血WBC计数严重降低及骨髓细胞DNA含量下降，而给予高剂量灰树花多糖小鼠的辐射损伤程度则明显减轻[61]。KLAUS A等用纸片扩散法、微量肉汤稀释法和肉汤稀释法测定灰树花碱提多糖和水提多糖的抗菌活性，结果显示碱提多糖具有更好的抗菌潜力[62]。黄家福等研究发现，灰树花多糖GFP可能通过上调GES–1表达 TFF2 mRNA、TFF2、EGF，下调TGF–β1 mRNA、TGF–β1表达来实现促进GES–1细胞增殖，加速GES–1创伤胃粘膜愈合[63]。

5 结 语

迄今，对灰树花多糖的研究主要集中于多糖的提取及分离纯化、结构分析和药理活性等方面。大量的文献报道已证实灰树花多糖具有抗肿瘤、抗癌、抗病毒、免疫调节、降血糖、降血脂和抗氧化活性。这些研究结果为探索灰树花多糖的构效关系，以及灰树花多糖的精深加工和产品开发提供了重要的科学理论依据。

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Research progress on preparation and pharmacological activities of polysaccharide from

Zhang Bingru1Wu Yuji1Liu Weiming2Qiu Hongwei2Sun Peilong1Zhang Anqiang1

(1.Department of Food and Technology, Zhejiang University of Technology, Hangzhou, Zhejiang, 310014, China； 2. Zhejiang Baishanzu Biotechnology Co., Ltd., Lishui, Zhejiang, 323010, China）

Grifola frondosa is an edible and medicinalmushroom with a variety of bioactive ingredients in its fruiting bodies, mycelium and deep fermentation broth. In recent years, research onhas focused on its polysaccharides. Through reviewing relevant literatures in domestic and abroad for more than a decade, it is known that the polysaccharide ofhas anti-tumor, anti-viral, anti-oxidation, immune regulation and other functions. This paper reviews the extraction process, pretreatment method, separation and purification methods, structural analysis and pharmacological activities and provides a scientific theoretical basis for further deep processing and product development research onpolysaccharides.

polysaccharide; extraction process;separation and purification;pharmacological activity

S646

A

2095-0934（2019）02-099-07

浙江省自然基金（LY17C200017）；浙江省重点研发计划（2018C02045）

张冰茹，女，硕士研究生，从事食用菌精深加工研究。

，E-mail：zhanganqiang@zjut.edu.cn。