香菇起源于我国,是世界第二大菇,也是我国久负盛名的珍贵食用菌,我国最早栽培香菇,至今已有800多年历史。历代医药学家对香菇的药性及功用均有著述,其同时作为一种食物和药用真菌而闻名。很长时间以来,人们都相信香菇可以增长精力,治疗感冒和去除肠道寄生虫。香菇含有脂肪,碳水化合物,蛋白质,纤维,维他命和矿物质。然而,其最关键的成分则是从优质香菇子实体中提取的有效活性成分——香菇多糖。
香菇多糖中的活性成分是具有分支的β— (1—3)—D—葡聚糖,主链由β—(1—3)—连接的葡萄糖基组成,沿主链随机分布着由β—(1—6)连接的葡萄糖基,呈梳状结构。是香菇的主要有效成分,是一种宿主免疫增强剂,临床与药理研究表明,香菇多糖具有抗病毒、抗肿瘤、调节免疫功能和刺激干扰素形成等作用。
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香菇多糖的作用
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·免疫调节作用
香菇多糖是典型的T细胞激活剂,能够促进白细胞介素的产生,促进单核巨噬细胞的功能,被认为是一种特殊免疫增强剂。其免疫作用特点在于它能促进淋巴细胞活化因子的产生,释放各种辅助性T细胞因子,增强宿主腹腔巨噬细胞吞噬率,恢复或刺激辅助性T细胞的功能。另外,香菇多糖还能促进抗体生成,抑制巨噬细胞释放免疫系统抑制剂。
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·抗肿瘤作用
香菇多糖具有抗肿瘤作用,它没有化疗药物的毒副作用。香菇多糖进入抗体后诱导产生一种具有免疫活性的细胞因子,在这些细胞因子的综合作用下,机体免疫系统增强,对肿瘤细胞起防御与杀伤作用。香菇多糖通过激活巨噬细胞,增强抗体依赖性细胞诱导的细胞毒(ADDC),发挥抗肿瘤活性;此外,香菇多糖还能使肿瘤部位的血管扩张和出血,导致肿瘤出血坏死和完全退化。
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·抗病毒活性
日本石田博士研究认为,香菇含有一种双链核糖核酸,能刺激人体网状细胞及白血球释放干扰素,而干扰素具有抗病毒作用。香菇菌丝体提取物可抑制细胞的吸附疱疹病毒,从而防治单纯疱疹病毒、巨细胞病毒引起的各类疾病。英国从培养的香菇菌丝体中提取到一种物质,可使因艾滋病病毒感染的T淋巴细胞复原,刺激巨噬细胞,有助于产生抗体治疗艾滋病,且安全无副作用。
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·抗感染作用
据报道,香菇多糖抗病毒作用与其提高NK细胞活性有关,多糖分子表面与病原体表面发生粘附作用,阻截了病原体与正常细胞表面糖分子的结合,从而阻断其感染途径,香菇多糖对Abelson病毒、12型腺病毒及流感病毒感染均有抑制作用,是治疗各种肝炎特别是慢性迁移型肝炎的良好药物。
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香菇多糖的提取和纯化
香菇多糖是真菌细胞壁结构成分之一,提取香菇多糖需要破坏细胞壁结构,利用各种手段把香菇多糖与小分子有机物、无机物等成分分离,提取物一般为粗多糖; 纯化是在粗多糖的基础上,除去与香菇多糖混杂的蛋白质和有色物质,得到均一的多糖成分。近年来,为了进一步降低成本,研究人员对香菇多糖的提取和纯化技术进行改进和革新。
香菇多糖粗多糖的提取方法主要为浸提法和微波法,浸提法即用热水、稀碱 ( 酸) 液、酶来提取香菇多糖; 微波法即用超声波法或微波来辅助萃取香菇多糖。
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浸提法
浸提法是提取香菇多糖最常用的方法,其主要步骤基本相同: 预处理-浸提( 多糖与细胞分离) -过滤-浓缩-醇析-干燥-粗多糖。
热水浸提法是目前工业生产提取的主要手段, 提取效率不高。用超临界 CO 萃取法对香菇粉末进行处理,再进行热水浸提,可使粗多糖得率更高。尝试不同浓度的稀酸、碱溶液提取香菇多糖,使粗多糖得率提高。稀酸、碱液 法提取易造成香菇多糖水解,应用较少。
酶辅助提取法就是在浸提香菇多糖的过程中加入相应的酶来分解香菇细胞壁,促进多糖释放,提高粗多糖得率。
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超声法和微波法
超声提取法是利用超声波产生强烈振动,破坏香菇多糖细胞壁,加速多糖释放,可以缩短提取时间,降低提取液的黏度,提高提取效率。虽然超声法优点很多,但超声提取对多糖的活性有一定影响。
微波提取法是利用微波来提高提取效率的一种技术,与传统加热技术相比具有节能高效、均匀性好、易于控制等方面优点。
香菇多糖粗多糖的纯化和分级
纯化的过程一般先用有机溶剂如乙醇等进行反复洗涤沉淀,除去醇溶的部分杂质,再进行脱色,最后除去多糖中的蛋白质; 纯化后得到的多糖分子量分布很宽,需要进行分级来得到一定分子量范围的具有较强生物活性的多糖。工业用的主要是分级沉淀法,操作繁琐且效率不高,凝胶柱层析法和离子交换柱层析法因为造价昂贵,多在实验室研究使用。超滤分离法处理量大,设备简单,操作方便,可以使粗多糖的脱色、除蛋白和分级过程一步完成 。
虽然提取纯化技术较以前有了很大进步,但香菇中可做药用的多糖部分提取率仍然偏低,导致香菇多糖的制剂成本居高不下,提高可做药用的香菇 多糖的提取率,已成为多糖研究开发需要解决的一个关键环节。今后除了研发和改进提取纯化技术, 还可以通过筛选培育含药用多糖高的香菇菌株,提 高药用多糖的总产量,降低生产成本。
香菇多糖不仅是一种比较理想的药物,也是一类有广阔前景的保健品,一直是医药和食品工业共同关注的焦点。目前,香菇多糖的研究主要集中在 β -D 构型多糖上,其他多糖组分与生物活性的关系有待进一步研究。我国香菇的产量居世界首位,深入研究香菇多糖的结构和功能,对于合理利用香菇资源,拓展其应用范围,将具有重要的现实意义。