药用蘑菇多糖的研究进展

常晓青

（昆明理工大学，云南昆明 650500）

摘 要：蘑菇具有重要的药用价值，药用蘑菇多糖是从蘑菇中提取的具有最强生物效应的分子，具有多种功能。本文从药用蘑菇多糖的提纯、抗氧化、抗肿瘤、免疫和肠道微生物调节方面来介绍药用蘑菇多糖目前的研究进展。

关键词：药用；蘑菇；蘑菇多糖

 

蘑菇的烹饪和营养价值较高，在人们的餐桌上扮演着重要的角色。蘑菇同时也具有极高的药用价值，中国古代就将灵芝和香菇入药，黑木耳、巨型马勃和木蹄层孔菌等真菌蘑菇在欧洲国家也有很长的药用历史，在现代中医中蘑菇仍然是一种不可或缺的药材[1]。目前，全世界已鉴定出约15 000种蘑菇，其中650种被认为是药材。但直到最近几十年，人们才开始对蘑菇医疗特性背后的机制进行科学研究。药用蘑菇被认为具有大约130种药用功能，包括抗肿瘤、免疫调节、抗氧化、清除自由基、心血管、抗高胆固醇、抗病毒、抗菌、抗寄生虫、抗真菌、解毒、护肝和抗糖尿病等[2]。蘑菇多糖是从蘑菇中提取的具有最强生物效应的分子，因其具有抗氧化、抗肿瘤、免疫调节等多种功能而受到研究者和产业界的广泛关注。本文就目前蘑菇多糖的生物医学应用进展进行综述。

蘑菇多糖是从子实体、菌丝体或发酵液中分离得到的一类具有生物活性的大分子物质。葡聚糖是蘑菇中发现的主要多糖，其是蘑菇细胞壁的构成成分，并可以分泌到细胞生长培养基中，因此可以对其进行回收、纯化和鉴定[3]，并应用到生物医学及临床研究中。

1 蘑菇多糖的提纯

目前已经从香菇、灵芝、平菇、木耳、猴头菇和金针菇等多种不同物种中提取到了蘑菇多糖，提取多糖的技术决定了蘑菇多糖的结构特征及生物活性。蘑菇多糖大多通过糖苷键相互交联作为细胞壁的骨架，并通过糖肽键与蛋白质结合。目前提取蘑菇多糖的方法包括微波辅助提取、超声波辅助提取、酶辅助提取、亚临界加压热水萃取和脉冲电辅助萃取[4]。提取完成后还需进行进一步的纯化操作，纯化一般会使用离子交换层析法和凝胶过滤法来得到聚合度和空间构象相同的单一多糖组分[5]。蘑菇多糖的结构包括单糖组成、分子量、糖基键类型、支链结构和分子链构象，纯化完成后可通过先进的分析技术对蘑菇多糖进行鉴定。

2 蘑菇多糖的抗氧化作用

多糖是一种非常重要的生物活性物质，其在体内、体外均能起到较好的抗氧化作用。近年来，已有大量的研究表明蘑菇多糖可以作为一种天然的抗氧化剂来代替人工合成的抗氧化剂，通过清除体内过量的自由基以达到抗氧化的目的[6]。蘑菇多糖的体外抗氧化活性与其结构特征有关，可以使用气相色谱、高效液相色谱和傅里叶变换红外光谱对多糖的结构进行检测，通过DPPH自由基清除活性、还原能力和金属螯合活性的体外测定来研究其抗氧化能力。有研究结果显示，采自不同地区的同一种蘑菇的单糖组成和Mws存在显著差异[7]。多糖的抗氧化性能还可能取决于不同单糖组分的比例，例如，从香菇中提取的鼠李糖是香菇多糖抗氧化性的决定性因素；具有低Mws或吡喃糖形式的β构型的多糖具有较高的抗氧化活性。还有细胞研究表明，多糖可以抑制活性氧物种（ROS）的产生，从而减少氧化应激诱导的损伤。

3 蘑菇多糖对肠道微生物的影响

许多体外和体内实验研究表明，蘑菇多糖具有调节肠道微生物群落数量的能力[8]，如金针菇多糖通过提高双歧杆菌科和类杆菌科的数量，减少乳螺科和肠球菌科的数量来调节肠道微生物区系的组成；食用黑曲霉多糖显著降低了小鼠肠道微生物区系的数量，并丰富了粪便微生物区系的多样性。蘑菇多糖还可以调节肠道菌群的营养不良，如猪饲料中添加香菇多糖，可在一定程度上改善轮状病毒感染断奶仔猪的回肠屏障功能[9]。蘑菇多糖还对肠道内益生菌的生长有促进作用，对条件性病原菌的生长有抑制作用[10]。所以，可以使用蘑菇多糖作为改善和预防一些肠道相关健康风险的食品来源[11]，未来还可使用蘑菇多糖来开发新型功能性食品。

4 蘑菇多糖的免疫作用

人们早在几千年前就已经了解到蘑菇的免疫作用，目前也已经有很多研究证实了蘑菇多糖具有免疫调节作用。药用蘑菇生物活性聚合物对宿主免疫防御系统的刺激作用对宿主多种免疫细胞的成熟、分化和增殖有重要影响。蘑菇多糖主要属于β-葡聚糖类，而β-葡聚糖通过激活补体系统、增强巨噬细胞和自然杀伤细胞功能来增强宿主的免疫防御，可作为免疫系统激活剂和细胞反应调节剂的潜在药物。蘑菇多糖的β-葡聚糖诱导细胞反应可能涉及到它与几种细胞表面受体的特异性相互作用，如补体受体3(CR3；CD11b/CD18)、乳糖基神经酰胺、选择性清道夫受体和Dectin-1(β-GR)[12]。体外研究表明，健康志愿者服用β-葡聚糖后，单核细胞和中性粒细胞对微生物的杀伤力增强。β-葡聚糖还可以与其特异性受体结合，通过调节细胞因子、趋化因子、转录因子和生长因子等多种因子的活性而引起一系列的细胞反应。目前可以从细菌中分离β-葡聚糖，但无论是从细菌的完整细胞还是分离产物中提取的β-葡聚糖都存在一定的危险性，而从蘑菇中提取的β-葡聚糖则较为安全[13]。蘑菇多糖的免疫作用，也会对一些疾病的治疗产生效果。

5 蘑菇多糖在综合肿瘤学的临床研究

综合医学和补充治疗的方法目前广泛应用于癌症患者的治疗。药用蘑菇在东亚被广泛用于治疗各种疾病，特别是癌症的辅助治疗。许多临床研究中已将蘑菇多糖作为辅助治疗，例如与化疗结合使用[14]。研究结果表明，蘑菇多糖对患者的健康具有一定益处[15]，如提高结直肠癌患者的总体无病生存期和改善肺癌患者的生活质量。生活质量降低和疲劳是传统癌症治疗和疾病本身的常见副作用。灵芝用于癌症治疗的研究表明，与对照组相比，灵芝组患者的生活质量相对较好，化疗相关的不良反应也有所减少。药用蘑菇还可以帮助抵消化疗和放疗引起的骨髓抑制[16]，原因是药用蘑菇的主要成分β-葡聚糖在体外具有造血作用和促进骨髓再生的功能。

药用蘑菇对癌细胞有抗增殖、促凋亡和抗迁移、抗血管生成和免疫调节作用，其是由多糖及多糖蛋白复合物参与作用，它们增强了机体和细胞介导的免疫反应，从而在动物和人类中表现出抗肿瘤活性。虽然多糖及多糖蛋白复合物的抗肿瘤作用机制尚未完全了解，但药用蘑菇多糖对宿主免疫反应的刺激和调节具有重要作用。具有抗肿瘤和免疫刺激特性的多糖和低分子量次生代谢产物对于现代医学的研究至关重要[17]。目前全球已经进行了600多项研究，并发表了许多有关药用蘑菇的人体临床试验结果。药用蘑菇在补充癌症治疗方面的可能存在很大的潜力。但现有证据只能得到初步的结论，因为这些研究缺乏统一的标准，如蘑菇多糖的制备方法及给药方式存在差异，以及某些研究的论文中缺乏关键信息，从而降低了这些研究的可靠性和有效性。另外，药用蘑菇产生的效果或许是其中多个因子共同作用的结果，所以还需对药用蘑菇的有效成分及临床效果进行进一步的研究。

综上所述，近年来对药用蘑菇的研究呈现指数级增长趋势，但未来仍有许多问题需要解决。①就其药理特性而言，多糖与其他活性物质的协同作用有待进一步研究。②还需规范从种植到药用蘑菇多糖的提取制备以及精确地监测和监管。③临床前及临床研究还需要进一步地完善。

参考文献

[1]邵楠,徐静,宋航,等.灵芝多糖实验研究进展[J/OL].辽宁中医药大学学报: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]李艺萌,李文芝,钟瑞芳,等.黑菇多糖的提取工艺优化及理化性质和抗氧化活性研究[J].河南工业大学学报(自然科学版),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,陈代文,等,饲粮添加香菇多糖对轮状病毒攻毒断奶仔猪回肠屏障功能的影响[J/OL].动物营养学报: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]刘荣瑜,王昊,张子依,等.多糖与肠道菌群相互作用的研究进展[J/OL].食品科学: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]赵秀婷,张燕洁,付萌,等.香菇多糖的PMP-HPLC指纹图谱分析与免疫活性的谱效关系研究[J].粮油食品科技,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]冯威健,池川哲郎.食用菌的抗肿瘤及保健研究[C].中国中西医结合学会肿瘤专业委员会:中国中西医结合学会,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.