（植物病理学专业论文）灵芝多糖的提取及理化性质的研究.pdf

沈阳农业大学硕士学位论文 摘要 本论文以灵芝子实体作为材料，对赤芝子实体水溶性多糖的提取、含量测定、分级 沉淀、纯化、结构鉴定等方面进行了初步的研究。结果如下： 一灵芝子实体多糖提取工艺 l 、热水提取法：采用热水煎煮从灵芝子实体中提取多糖，通过正交试验研究了温 度、时间、料液比对灵芝子实体多糖提取率的影响：从而确定了提取灵芝多糖的最佳工 艺参数：温度1 0 0 一1 1 0 ，时间2 h ，料液比1 ：1 0 。 2 、稀n a 0 h 溶液提取法：采用稀碱溶液从灵芝子实体中提取多糖，通过正交试验 研究了p h ，温度、时间、料液比对灵芝子实体多糖提取率的影响：从而确定了稀碱溶 液提取灵芝多糖的最佳工艺参数：温度5 0 ，时间l h ，稀碱浓度o 2 m o l l ，料液比1 ： 1 0 。 3 、纤维素酶提取法：采用纤维素酶从灵芝子实体中提取多糖，通过正交试验研究 了酶解温度、酶解时间、酶量及料液比对灵芝子实体多糖提取率的影响：从而纤维素酶 液提取灵芝多糖的最佳工艺参数：温度5 5 ，酶解时间2 h ，酶量2 5 ( 相对于底物) ， p h 7 o 。 4 、超声波法和超声波纤维素法：采用单因子分析和正交实验，以灵芝提取物中多 糖提取率为指标，分别对超声波法和超声波协同纤维素酶法中影响多糖提取效果的主要 因素进行研究。结果表明，超声波酶法中各因素对灵芝多糖提取率的影响程度依次为酶 解温度、p h 值、酶解时间、酶量。最佳提取条件是酶解温度5 0 、p h 值6 o 、酶解时 间2 0 m i n 、酶量2 5 ( 对底物) 。该方法与超声波法相比多糖提取率稍低，但提取物 中多糖含量相对高出2 0 以上：此外，该方法还能缩短提取周期，是一种值得借鉴的提 取灵芝多糖方法。 二灵芝多糖的分离纯化及理化性质 l 、所提多糖经脱脂、脱蛋白、真空浓缩、冷冻干燥后，采用苯酚硫酸法测定其多 糖含量。 2 、6 6 、7 5 乙醇沉淀多糖通过粗多糖的乙醇分级沉淀获得，经过 d e a e s e p h a d e x a 2 5 柱层析和g 1 0 0 葡聚糖凝胶层析法分离，以蒸馏水进行洗脱，分别 得到a ，b 两个组分，命名为灵芝多糖g l p l 一l ，g l p 2 2 。 3 、6 6 、7 5 乙醇浓度沉淀多糖的纯度鉴定试验 摘要 采用常压g l o o 葡聚糖凝胶层析法进行了多糖的纯度鉴定，g l p l 1 和g l p 2 2 均表 明为单一多糖组分，可用于结构鉴定。 4 、多糖结构分析鉴定 用酸水解法和高效液相法相结合，对赤芝多糖的单糖组成进行了分析，并用紫外光 谱、红外光谱进行了多糖结构鉴定，试验结果表明：g l p l 1 组成单糖有：d 半乳糖、 d 鼠李糖、d 一木糖、d 一葡萄糖四种，其中d 葡萄糖的含量最高约为4 0 2 6 ，d 鼠李糖 次之为2 2 0 3 、d 半乳糖为1 8 4 5 ，d 木糖为1 2 2 3 ，说明该多糖不是葡聚糖而是杂 多糖。紫外光谱证明无蛋白质和核酸的存在。红外光谱分析结果表明：该多糖是以b 。 型糖昔键相连接的杂多糖。 关键词：活性多糖，构效关系，分离提纯，理化性质 淀骝农渡大学硬学缝论文 a b s t r a c t i nt h ep a p e r ，m eg 上“c f 融m 疔i l i t b o d yp o w d e rw a su s e da sr e s e a r c hm 砷。r i a la n dt l l e g “c i 旗f mw a t e 卜s o l u b l ep o l y s a c c h a 矗d ew a se x p l o f e di 矬鼋圭l ef o l l o w i i l gr e s p e c t s ，i n e l u d i n g e x t r a c t i o n ，c o n t e n td e t e 嗍i n a t i o n ，仔a c t i o n ，p u r i f i c a t i o na i l ds m l c t l l r ei d e n t i f i c 砒i o n ，t h er e s u l t s w e r ea s 秘l l o w s ： p o l y s a c c h a r i d ee x 廿a c t i o nt e c h n i q u e ( 1 ) 嚣薛融l t e fe x 扛t i 。n 拼幽翻：孙e 饿d ep o l y s a c e 矗& f i & s 粥批e x 鼢如d 硒m f m i t b o d yo fg 胁c 诚v 研b ym e t l l o do fw h t e r e x 廿a c t i n g w bs t u d i e de c t so ft e n m 州咖r e ， p e 矗。d ，s 0 1 i d 瑾q 城d ，e x 敏黼t i o n 娃m e 锄p o i y s a c c h 蕊d e 馘t r a c 垃o nr a t eb yo m 【o g o n a l 砖s t r e s u l t ss h o w e do p t 妇a lp 糊曲e r so fe x t r a c 虹o nt e c h n o l o g yw e r e ：t e m p e r a n 艟1 0 0 _ 1 1 0 ， p e r i o d2 o h ，s o l i d l i q u i dr a t i o1 ：1 0 ( 2 ) n a o h s o h 越eo x 妇e t i o 歉m e 出搬：豫蝴砖ep o l y s a e c h a 娃d o sw e 掩e x 扛a 呶畦鑫o m 舳i t b o d yo fg 三“o 池删b y 珊e m o do fn a o h s o l u t i o n b a s c do nm er e s u l t so b t a i n e d 、v i m 鞋o t w 8 钯re x t r a e l i o 珏璜e 幽翻，a 纛蠖u s 遮g 魏s o l 撼：l i 唾畦d 臻l i 毽f 拄a c l i o n 靶| 礁p e r 8 键羚，n a o 辩 c o n c e n 廿a t i o n ，e x t r a c t i o np e r i o df b ro p t i m a lp 0 1 y s a c c h a r i d ee x 位屺t i o nb yh o t - w 雏e rm e 血o d w o f ed 毒t e 糯i n 舒u s 抽g0 r 睡o g o 精矗重专e s t 狳s 蠢t s 赡o w e do 场强越p a r a m e 据船o fe x 栏a c 娃o n t c c l l i l o l o g yw e r et e m p e r a t u r ew a s5 0 ，e x t r a c t i o np e r i o dw a s1 0 h ，n a o hc o n c e n 廿a 娃o n 删 o 2 m o 玩 ( 3 ) c e l l 珂o s ee x 拄a c 垃o nm e t 圭l o d ：t h ec r u d ep o l y s a c c h a r i 如sw e r ee x t r a c t e d 蠡口mf 沌i t b o d y o fg lb ye n z y m a t i c 把c h n i q u e t b eo p t i m mc o n d i t i o n sw e r e1 、r e a t i n gt e m p e r 批o f c e l l 潍s o ：s 5 ，囊糖蛀n gp 差v a l o fc e l l 搬s o7 ，w e l g 融o fe e l l u 8 s ：2 5 ( r e l 豳v e 协a 搬。豫l o f p o w d c r c ds a m p l c ) ，1 h a t i n gd m e o f c e l l u a s e 2 h 鳓u l 秘骚o u 聪粕矗蠢缸毽s o 癜卜l l 堪o s e 擞e 魄逑：轴婚m 融抡蠡盎re x 妞c 蠹鹊芦| y s 矗e c h 糠d e f r o md o w d e r e d ( 轴玎。如r m 口船捌h m 丹u i tb o d i e s ，l l l t r a s o u n da n du l 仃a s o u n d * c e l l u l a s e ，h a v e b c e ne v a l l | a t e d 、v 主也r e s 滞e t 协p o l y s a c c h 黼主d ee x 稃鑫c t i o n 搿t c sa n d 炉l y s c h 蕊d el e v e i si n c n l d ee x n t su s i n gm o n o f h c t o r i a la n do r m o g o n a la p p r o a c h e s f a c t o r si n n u e n c i n g p o l y s a c c h a r i d ee x 订a c t i o n r a t e s b y 也e 试行a s o u n d c e l l u l a s e m e t h o dw e r e ，i no r d e ro f i m p o n a n c e ，t e m p e r a t u r e ，p hv a l u e ，t r e a t m e n t 垃m ea n dc e l l u l 鹄ec o n c e n t r a t i 。t h eo 蹦m a l e x t r a c t i o nc o n d i t i o n sw e 懈5 0 ，p h6 o ，2 5 c o l l u l o s e ( r e l a t i v et oa m o u mo fp o w d e r e d | 珏 英文摘要 s a n l p l e ) a i l d2 0m i ne x t r a c t i o nt i m e p o l y s a c c h a r i d ee x 仃a c t i o n r a t e sw e r es l i 曲t l yl o w e r c o m p a r c dw i t l lt h eu l t r a s o u n dm e m o db u tm ep o l y s a c c h 撕d ec o n t e n ti nc r u d ee x t r a c t sw a s o v e r2 0 a n dt h ee x h a c t i o nt i m ew a ss h o r t e l 二 s t u d yo np o l y s a c c h a r i d ep u r i f i c a t i o na n dq u a l i t i e s ( 1 ) w i t l ld e g r e a s i n 岛e l i m i l l a t i n ga l b 啪e i l ，c o n c e i i 咖i i l g ，丘e e z i n gd i y i r 塔，t 1 1 em e m o do f p h e n l o s u l p h a t ea c i dw a sa p p l i e d t od e t e m i n et 1 1 ec o n t e n to fg 三“c 触l 州 ( 2 ) t h ep r e c i p i t a t i n gp o l y s a c c h a r i d eo f6 6 ，7 5 w e r eo b t a i n e dp o l y s a c c h a i r d ec 也a n o l g r a d a t i o ns e d i m e n t 1 w om a i n 筋c t i o n sg l p l 、g l p 2w e r co b 乜曲e da f t e re l u t m g 矗d m d e a e c e l l u a s ec 0 1 u ma n dg e ld l r o m a t o 鲫h y ( 3 ) p w i f i c a t i o ni d e 嘶f i c a t i o no f6 6 ，7 5 c m a n o ls e d i i n e n tp o l y s a c c h a r i d e t h ep u r i t y w a si d e m i f i e db yg e lc l l r o m a t o 擎印h y ，i tw a st l l es o l ep o l y s a c c h a r i d ec o m p o n e n t ( 4 ) g l p l 1w a sa i l a l y z e db y a c i dh y d m l y s i sa n dh p l c i tw a s c o i n p o s e do f d g a l a c t o s e ， d x y l o s e ，d - g l u c o s e ，d r h a m n o h ss m l c t u r e s w e r es t i l d i e db y m f a r e ds p e c t m m 趾d u l t r a - v i o l e ts p e c t r o p h o t o m e t r yp o l y s a c c h a r i d ee ) 【i s t e da sp f i l ms u g a ra n dc o i l 诅i n e dn o p r o t e i na n dn u c l e i ca c i d k e yw o r d ：a c t i v ep o l y s a c c h a r i d e ，s t m c t i l r e a c t i v i t yr e l a t i o n s h i p ，p 嘶f i c a t i o n ，p h y s i c a la i l d c h e m i c a lc h a r a t e r 独创性声明 本人声明魇景交的论文是我令人在暴烬指导下进行戆疆究王撵及取褥约磷变成果。 尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰 写过的薹嚣究成果，也不畿含为获褥沈阳农业大学或其它教弯极捻豹学毽或诞繁蕊使舅过 的材料。与我一闻工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并 袭示了谢意。 研究生签名 每释 时间：凇薛占月f ) 嗣 关于论文使用授权的说明 零久宠全了勰淀鬻农堑大学蠢关保辩、使麓学位论文豹燕怒，繇：学校袁毅保密送 交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印缄扫描等复制手 段绦存、汇编学经论文。嗣意淀鬻农、监大学霹戳短不嗣方式在不嚣媒转上发表、传撵学 位论文的内容。 ( 探寮静学位章鑫文在解密麓应遵守诧携浚) 研究生签名：铎暂 耕签名：匆 k 1 v 时间：凇6 年4 月阳 髓滴：扣。每积| 内 沈阳农她大学硬士学位论文 第一章文献综述：多糖的研究进展 多糖是一类由多个帮糖分子缩合失水而形成的一类天然大分子化含物。近年来，随 蔫分子生物学和细胞生物学的发展，多；畴及其缀合物传必支持缀织和g & 鬣来源终传统戏 念早已被突破，而被认为是生物体内除核酸、擞白质以外的又一类重要的信息分子。最 避磺突袭明它们瞧是缀腿表瑟髅号识别、撬原揍体反或、缝照阕痿塞黪传递稳感受款关 键因子，因此，具有生物活性的活性多糖的研究曰益受到重视。本文就多糖的来源、生 物活毪、化学结构及梅效关系送行鞍全蕊戆壤述。 1 1 多糖的生物活j | 生 1 1 1 活性多糖的抗胂瘸作用 在溪性多糖的抗瓣瘸磅究孛，久嬲发现不爨燕携耪糕孛可黻褥至g 多耱具有拣艟瘗嚣 性多糖，如从香蕈中得到的香菇多糖( 三p 推，加册) 。i k e k a w a ( 1 9 6 8 ) 等人发现胺腹注射香菇水 溶提取耱在摄大程度对，l 、藏疫下移棱翡巍瘩s 1 鞠的生长有强撩翻幸# 感。毽其效鬃不是 赢接作用移植性癌细胞，而是通过宿主调节而发行作用。接着人们又在最芝，兹芝，茯 苓、镊嚣等真菌中褥到瓣夺自鬣硬离瘩鞠芟氏癌脖有不瀚抑翻佟属的滔往多糖。其中获 苓异多糖对肉瘤s 1 8 0 的抑制率可达9 6 8 。从某些植物中也发现具有抗肿瘤激性的多 糖，如蘑芋甘露聚糖对瘸细胞的代谢有干扰作用。山药多糖对环磷酰胺所致细胞免疫抑 制，有不同程度对抗作嬲。表明娃i 莼多糖有抗肿瘤活性。从香懿多糖在1 9 8 6 颦首次兹 嗣本批量生产，剿目前，至少有1 2 个以上的多糖产品正在进行临床实验分别作为肿瘤、 瓣尿瘗酌浚疗或键遴臻蠲豹愈合熬药秘。翔香蘩多糖注射渡( 浚疗经性鼹炎及魏癌治疗 的辅助药) ：灵慧多糖片，云芝瞥肽冲剂( 用于治疗慢性乙型肝炎、癌瘫辅助治疗功能 蔻下静老年痪) 。 多糖类抗肿瘸性的构效关系；多糖的化学结构与生联活性阀有相关性。如真菌多糖 的分子立体结构对其活馁的影晌很大，大部分其有b 螺旋结构静多糖具商较强的生物功 能。特别是单糖间通过8 - ( 1 3 ) ( 1 6 ) 连接或以 ( 1 4 ) ( 1 6 ) 糖营键遣接的多 糖结构。 腹1 9 7 1 年至1 9 8 9 肇，s a s 8 l ( i 、m i 榭n o 、u s u i 、薄势等，扶灵芝、紫芝、楗舌、铁 杉灵芝及其它几种灵芝属真菌中，分离到了1 0 0 多种灵芝多糖，弗测定了其结构、活性， 葵中奏4 糖多糖露强烈懿获瓣瘩溪牲，势显褥爨了结论潋( 1 3 ) 蕤麓疑为主链懿蘩 第一章文献综述：多糖鼢磋究遴震 聚糖其抗肿瘤活性与b 一为支链的分支度有关。 ， 2 漭注多耩豹免疫秘蘸 在一般情况下，多糖对机体特异性兔疫与j # 特异免疫，细胞免疫与体液免疫皆有影 响。免疫多糖作为生物效应调节剂，主爰影响机体的阏状内皮系统( r e s ) 、巨噬细胞、 淋巴细臆、自缁腿、n k 纲胞、於体系缆以及r n a 、d 淑、蛋囊康的台成，体内c a m p 与c g m p 的含量，结果耀抗体的生成，淋巴因予及干扰索的诱导增强。现已证熨不同的 多糖具鸯不目戆兔疫提遴佟建。褥蘩多耱是t 缝臆特募穗凳疫绞赉l 。麸瀵牲t 缀戆开始， 通过t 辅助细胞褥作用于b 细胞。其免疫促进作用是因为增强了胸腺细胞对辅助因子的 敏感焉增热了系锈毪t 缨藏豹分纯，香懿多糖还霹寓接激活匿噬细羟，对实侮瘸有李牵裁 作用。灵芝子实体多糖能增强巨噬细胞的吞噬能力，诱岛细胞色素p - 4 5 0 形成，有利于 漤强扭侮的骑御功能，掇离祝傣保持稳定状态的能力。 活性多糖在促进和调节机体免疫功熊方面的研究，近年来巍较大的进展，同时对它 们所含的化学组成与结构也报道了不少。但是目前难以搞清多糖结构与凝体免疫活性的 确切关系，但这熊不是一点攫德也没有，在掬效关系上，一般鸯具毒不怒类型不同组分 的苷键谶接的多聚糖，多聚糖键上的b 糖苷键多为活性所必需，支链存在对活性有益， 褥在三级结挽，分子量程2 万懿七。 就目前所研究的各类免疫多糖来说，它们的化学组成、性质和药理特性都肖一些差 粥，困我，各类多糖静豫爝辊割，鞠效关系窥捧往邂题逐有特邀一步磷究。 1 1 3 多糖中元素含量与关系 新谶研究结果表明，人体内必需元素对机体免疫系统、免疫细胞的缡构和功能其有 调萤作用，增强机体抗瘸能力。囱润红报道，鸯陡体内c a 缺乏，w 降低枫体免疫功能， 当归多糖、党参多糖、香菇多糖均能增加小鼠m 液c a 的含量，补充机体对c a 的需要， 缳护兔疫缨赡，镬m 0 露噬臻瓒强，t 缌照戆嚣葱巧豫影戏秘漤巴缨憝验转化增强b 细胞生成增多等。铜对免疫细胞中线粒体功能具有促进作用，当归多糖、党参多糖、香 菇多萜增强枣鼠矗渍串鹃键黪禽耋来臻强掇搭免疫。聚近，陈小矧等( 1 9 9 8 ) 磷究发袋 半合成有机硒剂4 一硒化卡拉胶( s 即r 憾g 弹m ) 作为一种免疫调节荆，可间接对抗 纯疗所致的自细臆减少，对纯疗所致的脊髓毒性有聩显的保护豫爝。担子菌纲多孔菌科 舆菌中有机锗的禽量离达o 。8 2 9 舷g ，它肖抑制多种肿瘤的生长，调节免疫功能等作用， 因此有入认为灵芝中的有机锗有菜种生瑷活性。 沈阳农业大学硕士学位论文 ，4 多糖的挠病毒活淫及英 冬_ 拜l 橇翻 g o u l t e t 等人( 1 9 6 0 ) 黼次指出，在蘑菇中存在抗病毒物质。t s l l i l o d a 和i s l l i d a ( 1 9 6 9 ) 发 蕊扶香菇的菌丝体和孢予中承溶液的掇取物对病毒躺w 1 5 所引起酌感冒有定的疗 效。t o “i l u r a 等人f 1 9 8 7 ) 发现香菇多糖与3 叠氮3 脱氧胸嚎啶( a z t ) 的联合使用对 抑制h i v 抗原表达比单独使用a z t 更强。近年来，对于多糖衍生物的抗病毒活性的研 究，主要集中硫酸鼹多耱( & 翰瓣d p 哟墩黻壤秽漆) 或称硫酸多糖，程磅究孛发现巯酸 酯多糖程抗h i v 病毒方面有着特殊的功能，香菇多糖硫酸盐当通过被h i v _ i i i 感染的 糙孓4 缨照验涯嚣重表褒爨了怼磁v 静滔跃戆抗戆。莰海洋海藻搿痨礅耙妇招鼯掰) 分离瓣 硫酸半乳聚糖能在体外抑制h i v _ l 和h i v - 2 引起的细胞瘸变，同时也能抑制合胞体的形 簸。 1 1 5 多糖的抗凝血活性及作用机制 h o k a m a ( 1 9 8 1 ) 发现从一魏香菇中能提取高剂量的对血小板的凝集有抻制作用豹 抑制剂，这种抑劁荆是一嵇核替期核酸鹣衍生物，具有抗凝虫终照。由六糖或八糖重复 单位组成的肝素，可控制凝蛋自酶原转变为凝胤酶，也有抗凝瓜作用。银耳多糖具有体 内强款摭凝盘 乍羯，还搿以明曼麴延长部分凝虫酶活性霹专阙。舅终，璐究人曼扶掌状毙 布( c k 州拥口r 胁始泐埘中提取到的昆布多糖，经硫酸化后衍生物有肝素样作用。 。8 多糖载辫藏糖辫歉l 鏊璜栽 、 k a n c d a 和t 0 k u d “1 9 6 6 ) 首次报道，褥菇具脊降低血液中胆固醇的能力。他们发现在 嚷食，j 、鼠中，在食耪中添加己干燥的香菇孢子体可激予均的降低原生纛中静疆溺醇。其 商降血糕活性的多糖比较多，有魑学者认为黏性多糖中忍酰基的存在是降血糖滔性的重 要籀制因子。药璎实验诚明，多糖具有使血清澄清，较好降低叔脂患者疯清胆潮醇、甘 渡三脂、减少冠心病患卷发病率秘死亡搴。 多糖的生理功能联系到许多艇要的擞命进稷。除了舆有上述功能外还具抗溃疡、抗 衰老露类钕鹭上艨度质激素帮援鹭上艨发凌激素等缍月。显然炙蠢少数痤臻晦藤，餐是 通过对多糖活性的研究，对多糖的l 临床使用提供了一个好的开始。 1 2 多糖的来源 多糠魄来源锻广泛，大多来源于动物、植物、微生物( 细蘩秘真菌) 帮海藻孛。不 问多糖具有不同的生物活性，一般来说，真菌多糖具有较高的抗肿瘤活性，高等植物多 耱鲍免疫握进终翅较鳋。藻类多蕤却毽嶷毒磺酸基嚣具泰较强豹撬凝盘溪经。 餐蠹对毽 3 第一章文献综述：多糖的研究进展 物、微生物( 细菌和真菌) 进行了重点详述。 1 21 植物多糖 植物多糖来源于植物的树皮、根部、叶片、种子和花朵。从各种中草药和其它植物 都可以提取分离出多糖。作者列出部分植物多糖见表1 1 。 表卜l 部分植物多糖种类 t 曲l ej lp a np l a n tp 0 i y s a c c h u i d es p c c i e s 1 2 2 微生物多糖 习惯上把细菌和真菌( 包括霉菌和酵母) 来源的多糖称为微生物多糖。比较起动物 多糖，微生物多糖具有动物、植物相似的性质，而且产量和质量不受自然条件影响，微 生物多糖这一优越性，使得它的发展较动植物多糖快，研究的更深入一些。目前国内外 从微生物中获得部分多糖种类，如表1 - 2 所示。 沈阳农业大学硕士学位论文 表卜2 部分微生物多糖种类 t 曲j e1 - 2p a nm i c r o b ep o l y s a c c h a r i d cs p c c i 多糖名称 n e 真菌来源 p u n 9 1o r l 9 1 n 多糖来源 p o l y s a c c h a r i d o 多糖类型 p o l y s a c c h a r i d 8 主要生物活性 b i o l o g ya c t i v j t y 0 r i g i ns d e c i e s p i e u r o “| s 虎乃菌多糖菌棱 葡聚糖抗肝损伤 t a b e r r e 9 1 t 珊 灵芝多糖 黑本耳多糖a u n c u 2 8 “a8 u n c u i a 猿头多橇 b e n c j e n n a c e p s 镊耳多镰t r e n af u n i f o r r n i s 香菇多糖t 如 裂摺多糖 核盘菌多糖 猪苓多糖 竹黄多糖 斜项菌多糖 金顶侧耳 槐耳多糖 s c h i z o 曲y l l i s c i e r o t i n i 8s c i e - o t i o r 衄 p o i y p o u r su m b le ll a t u s s h i r 8 i ab a r a b l l s i c o i a c l i c o p i i u sc a e s p l p i e t i r o t u sc i t r i n i l e a t u s t r e t e sr 。b i n i o d h i l a 云芝多辘 c o r i i u s ”r sz c o i a r 金耳多糖什e e n a8 m n t i 8 i 蚰 羲镪 、奄每辘如r s s i n s 龃出8 s a c e u s 子实体 培养液 杂多糖、甘露葡聚糖、 葡聚糖肚 子实体 葡聚糖 子实体 菌丝体 子实体萄丝体培 养液 培养液 子实体 菌丝 菌核 菌丝体 子实件 于实体 子实体 菌丝体 子实体、培养液、 菌丝体 子实体 菌丝体 菌丝体 平巍筝辘p i e u r o t u 5 t r t u 5 予妥怿 权辙托多穗 6 r i f o l af r o n d 。s a= 婪椿 降血糖、免疫调节、抗肿瘤、 抗氧自由基、抗衰老 降血糖、免疫调节、抗肿瘤、 抗炎症、抗辐射 杂多糖、杂多糖肽 降血糖、免瘦调节、抗肿瘤 杂多糖 甘露葡聚糖、蛋白质 结合多糖、葡聚糖 葡聚糖 葡聚糖 葡聚糖 杂多糖 葡聚糖 半乳甘露聚糖 蛋白多糖 杂多糖、糖肽 降血糖、降血脂、免疫调节、 抗肿瘤、抗衰老、抗血栓 免疫调节、抗肿瘤、抗病毒 抗肿瘤 抗肿瘤 抗肿瘤、免疫调节 抗肝炎 抗肿瘤 降血脂 免疫调节、抗肝炎、抗癌 免疫调节、抗肿瘤、抗溃疡 抗辐射降血脂、镇痛镇静 杂多糖 免疫调节、降血脂、抗损伤 蛋白结台甘露聚糖 糖蛋白 蛋白聚糖、葡聚糖、 半乳葡甘露聚糖、杂 多糖 镇痛作用 抗肿瘤、降血压除超氧自由 基 免疫调节、抗肿瘤、抗病毒 抗肝炎 5 第一章支簸练述：多糖麴疆究遴曩 。3 多糖的构效关系 多耱复合物谢多种多样的生物活性，多糖结构不同。生物滔性必有麓异。如果找出 它们之间静麓律瞧，这样就可馥爱全面豹解释多糖纯学缩擒和生物活往之间的关系，这 榉对于寻找具有嫩物活性寥糖和多糖药物及多糖功能性食品开发奠定了藻础。 1 3 1 多糖的一级结构对生物活性的影响 多糖的一级结构包括单糖黪缀成连接方式糖赞键类型，分支度戳及一些官能函等， 每因素对多糖的生物活性都有不同程度的影响。 ，3 。 。1 蹇链续梅每生黪港性瓣荚系 就真菌多糖而言，一级结构主链主要有两种：( 1 ) 黼聚糖( 西u c a n ) p ( 1 3 ) 糖苷键 连袋为主，并蒹裔少量叠( 1 一奄或其它糖蝥键，香菇多赣、获苓多耱、云楚多糖帮瘸予这 种连接。箔二种怒b ( 1 6 ) 糖帮键连接的低聚葡萄糖；第三种是e ( 1 3 ) 糖漪键连 接的低聚葡萄糖。长期静实验表绢，在多糖骨檠链上舀。优势交箭( 卜- 3 ) 连接豹s d - 葡聚糖，往往具蠢抗肿瘤添性。小核菌葡聚糖、褡菇聚糖、裂樱蔼聚糖郝是该骨架的葡 聚糖，对小白鼠移植肉瘤1 8 0 有强抑制作用。8 - d 葡聚糖主要由( 1 6 ) 连接的抗肿 痰活性戟缀低。藤l 一2 、l 一4 等连接方式的多糖缀少其蠢活性。至于宠全均匀( 1 3 ) p d 一葡聚糖，慰水不溶的。所以获苓多糖不具活性。程测定小核菌多糖结构时，发现 6 沈阳农业大学硕士学位论文 它具有分支( 1 3 ) b d 葡聚糖，具有抑瘤活性，而( 1 3 ) a d 葡萄糖没有抑瘤活 性。 1 31 2 侧链基团与生物活性的关系 一些多糖的活性与其中所含的某些化学基团有密切关系。如硫酸基、羟基、乙酰基 等。含有硫酸根的天然海藻多糖对抗h i v 病毒是经过证实的，并且抑制h i v 的作用同 分子中硫酸盐的含量有关。将多糖进行衍化，如降解、硫酸化、磺酰化、乙酰化、烷基 化等，有可能大大提高多糖的生物活性。例如，均一型的b ( 1 3 ) d 葡聚糖的茯苓 多糖没有活性。但是经过化学修饰后，得到含有b ( 1 6 ) 分支的新多糖，具有很强的 抑制肿瘤活性。而与此相反的是，具有抗肿瘤活性的香菇多糖，如果水解去掉b ( 1 6 ) 分支后，抗肿瘤活性将消失。 1 3 1 3 分支度与生物活性之间的关系 支链的分支度( d e g r e eo f b m c h ，d b ) 是指平均每个糖单位所具有的分支数目，也 称取代度( d e 掣e eo fs u b s t i t l l t e ，d s ) 。分支度大小与多糖生物活性紧密相关分支度过 大或过小都无法使多糖生物活性达到理想状态。真菌多糖p b 甜咖r 硎是一种高度分化的 葡聚糖，d b 为2 8 时活性低，经过氧化还原处理将部分葡聚糖分支还原成羟基后的d b 降至1 o ，在大鼠体内的抑瘤率从5 0 提高到9 2 3 。 1 3 1 4 多糖的活性也受支链长度的影响 从真菌p 蜘叻腑o ，口即m ，盯 中分离的具有( 1 3 ) - b d 葡聚糖结构的多糖，通 常具有葡聚二糖支链，但是从中提取出的另一种具有葡聚三糖支链的组分，其抑瘤活性 大大高于前者。而水溶性多糖如糖原、淀粉、糊精无活性，可能与它们有过长支链，易 被酶解有很大关系。 1 3 2 高级结构与生物活性的关系 多糖的高级结构与功能的关系还不十分清楚。多糖的结构研究目前多限于一级结构 的测定，而多糖的一级结构本身就很复杂难以得出完全正确的结构式。这也给高级结构 分析造成了很大难度。o h n o 等人( 1 9 8 6 ) 研究发现含有( 卜- 6 ) 分支的( 1 3 ) 一b d 葡 聚糖刺激免疫与抗肿瘤的作用的活性构象为三股螺旋结构，而s a i t o 等( 1 9 8 8 ) 则发现( 1 3 ) 一b d 葡聚糖的单螺旋构象是其生物活性的基础。但是科学家已经确定高级结构对 功能的影响比一级结构还重要。 1 3 3 活性的决定部位与生物活性的关系 第一章文簸综述：多猿静疆究进震 活性多糖发挥作用都需要特定部位同受体缕合。有人参照酶学研究提出活性多糖的 活性中，0 藏念，都多糖零身存在一定静活往中心，多耱通过该溪性中心同受体结合，该 活性中心为多糖发挥活性所必须。与受体结合需要多穗合适的构象，多糖的其它部分为 其提供构象支持，这些襁一些多糖的研究中已缀得到骏证。如从和圆酵母得到的甘露荣 糖能够识别和处理抗原除段的绑腿，致使敏漤憋缨胞对瓣癯缨滤发生特异性免疫反应。 菌类多糖良好的生理活性作用来源于它的结构分子与靶向分予豉靶向细胞具有良好的 识别作耀，这释鼋廷裂佟鼷就是箕孛鲍特羚牲寡耱片薮与受终结套，嚣藏，推测多糖分子 中存在一个或几个寡糖片断的滔性中心。 3 4 箕它霞素 多糖的活性作用的强弱，与其本身的分子量，溶解度、黏度、刹量、给药时间有关， 魄受辊体本身静免疫功麓状态和抗原等黼素的影响。为使多糖活性发挥作用，逐需要注 懑其选择性和特鼯性，分枧它们辩免疫戍答各个环节和鑫个水平的作用，以使它们之越 的平衡向需要的方向发鼹。 4 瑗状与震堡 在多糖的开发和应用上，食用真菌占有相当大的比例。我国食用菌的栽培已有1 4 0 0 多年静掰囊，是髓界主香菇、革菇、获苓等人工栽培的发祥地。多年的研究证实，各种 食药用菌具有不同的生物活性，澍人体露麓极佳的保健佟用。然丽，我爆食用蘸产品与 闷本、欧荧的产品尚有躐最差距，比如我国些食用菌品质低，加工的产品品质不稳定， 产品科搜禽量馕低，多数产品属糖提取物，还不姆合孛秘现代裁裁粒要袋。在僚健食菇 领域，国际上现张开发的多为第三代健康食品，即功能因子明确的保健食品，而我国绝 大部分稼壤食品仍然功畿因予不鞠殡，产品爱羹滚滚控裁，造残这耱现象豹主簧覆因楚 与科研的实力有关。在我国，目前对多糖研究侧震于分离、纯化、化学绷成及生物活性 等方嚣，蹲多糖溶液褐蒙、空闯结构帮臻构与功能豹关系都未及深入，辩各种真菌多糖 的作用机理的解释还不完善，尚有许多种类不能栽培，加之环境不同、培养条件不同， 擒取分离技术不同都会造成多糖缩构上的差异，因而影响其活性。因此，这就需骚以企 业为主导，企业与科研院赝、毫校楣结合，走产、磅、学蜘作嚣发之鼹成功开发一些缳 德食品或功能性产品，从而使之在国际市场上占商更大份额。 产监疲曩与豢硝研究楚耀辏蝴或静，隧羞生纺学、分子生黪学、药学、免疫举静发 展，生物活性多糖的构效研究和糖生物学的研究将是糖类研究领域的重臻课题。由于糖 采 沈阳农业大学硕士学位论文 类结构携带巨大信息量的生物分子，在生物体内发挥多方面的生物作用，参与许多生理 和病理过程，而糖生物学重要研究内容就是研究作为信息分子的糖如何在生物体内的通 讯识别中发挥作用，从而揭示糖类化合物参与生命过程的奥秘，这样对多细胞生物的高 层次生命现象的解释提供了可靠的依据。 2 1 世纪是一个人们回归自然注重健康的世纪，开发疗效好、无污染、具有竞争力的 天然绿色药品是一项紧迫的工作，我国有丰富的植物、真菌资源，多糖作为一种重要的 生命物质，具有丰富的生物活性，且无毒副作作，因此，临床开发前景广阔。相信随着 研究的深入，将有更多的多糖成为药品和保健品进入市场，它将会为人类的健康和安全 提供有力的帮助。 1 5 灵芝多糖的研究概况 灵芝( g 鲫。出r 瑚胁c 砌l m ) 又名瑞草，芝草，是我国传统的药食两用的珍贵保健药。 祖国医学对灵芝的药效研究源远流长，是多贵药村中的极品。关于灵芝的药效作用，历 代本草学家都有所论述，早在2 千多年的春秋战国时期。列子汤问列御寇中云“朽 壤之一，有菌之者”并总结当时利用灵芝治病保键经验“煮百沸，其昧、清芳、饮之明 日脑清心静肾坚，其定物也”。 1 5 1 灵芝的有效成份生物活性 研究证明，灵芝含有多糖、氨基酸、蛋白质、多肽、甾类、萜类、有机酸挥发油、 油脂、生物碱、链烷烃以及多种酶和无机离子。经研究不同品种灵芝，同一品种的不同 生长阶段，野生与人工培养灵芝，所含的化学成分不同。 1 5 1 1 灵芝多糖 灵芝多糖( g z “c 妇州p d f y 出c c 办删胁) 是灵芝的主要活性成分，其种类很多，主要有葡 聚糖、杂聚糖、半乳糖、甘露糖、甘露岩半乳聚糖、阿拉伯糖、木糖等。灵芝中多糖的 含量因灵芝品种、提取方法与多糖的纯度等不同而有较大差异。灵芝多糖目前已分离到 的有2 0 0 多种，其中大部分为b 一型的葡聚糖，少数a - 型的葡聚糖，多糖链由三股单糖链 构成，是一种螺旋状立体构形物，其立体构形和d n a 、r n a 相似，螺旋层之间主要以 氯键固定定位，分子量从数百到数十万，除一小部分小分子多糖外，大多不溶于高浓度 的洒精中，在热水中溶解，大多存在于灵芝细胞壁内壁，胞内多糖胞外多糖都是有效多 糖。灵芝多糖大多为异多糖，即除有葡萄糖外，大多还含有少量阿拉伯糖、木糖、岩藻 糖、鼠李糖、半乳糖、甘露糖等其他单糖。单糖间糖苷键连接有( 1 3 ) ，( 1 4 ) ，( 1 6 ) 第一章文献综述：多糖的研究进展 数种。多数有分枝，部分多糖含有肽链，多糖分枝密度高或含有肽链的其药理流活性一 般也比较高。灵芝多糖结构中含有较多的糖苷键可能是使其具有强烈药理活性的原因。 灵芝多糖是灵芝中最有效的成分之一，因此，也特别受到医药科技工作者的重视， 研究报导也最多。现知灵芝多糖有广泛的药理活性，能提高机体免疫力，能提高机体耐 缺氧能力，消除自由基，抑制肿瘤，抗辐射，提高肝脏、骨髓、血液合成d n a 、r n a 、 蛋白质能力，延长寿命筹。灵芝的多种药理活性大多和灵芝多糖有关。 15 12 灵芝酸 灵芝酸( g 口疗d 如雅f 阳c 耐) 是灵芝的另一主要活性成分。灵芝酸是一种三萜类物质， 基本构造为数个异戊烯首尾相连构成，大部分为3 0 个碳原子、部分为2 7 个碳原子，灵 芝酸有四环三萜和五环三萜二类，各种灵芝中已分离到的灵芝酸已达l o o 多种。灵芝酸 是灵芝的苦味形成的主要来源，其含氧功能团对苦味的产生起重要作用。各种赤灵芝中 的三萜类具有品种特异性，可以作为鉴定灵芝品种的依据之一。灵芝酸在不同种的灵芝 中或同一品种的灵芝不同培养基培养的及不同生长阶段的子实体中，其含量是不同的， 所以其苦昧程度也不所不同，一般味苦的灵芝其灵芝酸含量往往较高，日本对灵芝商品 灵芝制成品的灵芝酸含量十分重视，认为灵芝酸含量高，灵芝产品质量就好。 灵芝酸有强烈的药理活性，有止痛、镇静、抑制组织胺释放、解毒、保肝、毒杀肿 瘤细胞等功能，是灵芝的主要有效成分之一。灵芝酸还能抑制大鼠肝细胞从2 4 、2 5 一二 氢羊毛甾醇合成胆固醇，可以用来防治动脉粥样硬化和心脏病。从赤芝提取的几种灵芝 酸具有细胞毒性，能杀伤体外培养的肝癌细胞。 1 5 1 3 各种元素 灵芝中含有多种元素。不同品种灵芝中元素的种类和含量略有差异，人工培养的灵 芝与野生灵芝的元素种类和含量也不一致。等离子体发射光谱分析( i p c ) 结果表明： 灵芝侵膏粉中含有2 5 种元素，其中c a 、m g 、p 、f e 、z 1 1 、c u 、c r 、m o 、“、b 、v 、 s r 、t i 、s e 等1 9 种为人体必需或有益的常量或微量元素。原子吸收光谱分析( a a s ) 结果表明：灵芝浸膏粉中含有丰富的钙( 2 3 3 0 p p m ) 、镁( 2 4 4 0 p p m ) 、磷( 4 5 0 0 0 p p m ) 及铁( 3 9 0 p p m ) 、锰( 1 5 6 p p m ) 、锌( 5 5 3 p p m ) 锗( 2 5 o p p m ) 等，这些元素为人体正 常生长发育所必需或在人体内起重要的保健作用。已知f e 、g a 、z n 、m n 等有养血益肝、 补肾之功效：z n 、c u 、m n 、“等微量元素与活血化淤、益气安神等功效有关；微量元 素t i 对预防心血管系统疾病起重要作用；此外g e 、s e 、m n 、c u 、m o 、g r 、n i 等微量 沈阳农业大学硕士学位论文 元素与人体抗衰老、抗癌等密切相关。在灵芝地位菌丝体和发酵液中，磷的含量相当丰 富，灵芝对神经衰弱和顽固失眠的疗效与磷的作用有着密切关系。据报道担子菌纲多孔 菌中有机锗的含量高达0 8 以g 他，它有抑制多种肿瘤的生长，调节免疫功能等作用， 因此有人认为灵芝中的有机锗有某种生理活性。但文献报道灵芝中的有机锗含量差异很 大，不同产地的野生灵芝，人工培养与野生灵芝的有机锗含量均不相同。野生灵芝中有 机锗的含量一般都很低，有的甚至不能检出。这证明，灵芝水提物的生物学作用与锗无 关。中国医学科学院药物研究所有人将有机锗加入深层发酵培养菌丝体的培养液中，可 使菌丝体中有机锗的含量显著增高。由此可见，对于人工培养的灵芝，无论是子实体还 是菌丝体，都可以根据人们的需要认为的在培养基中加入某种成分，而使灵芝中该成分 的含量显著提高。 1 5 1 4 生物碱 灵芝腺苷是一种活性很强的物质，是灵芝的主要有效成分之一。灵芝含有腺嘌呤和 腺嘌呤核苷，尿嘧啶和尿嘧啶核苷。灵芝有多种腺苷衍生物，都有较强的药理活性，能 降低血液黏度，抑制体内血小板聚集，能提高血红蛋白2 ，3 二磷酸营油的含量，能提 高血液供氧能力和加速血液循环，能提高血液供氧能力和加速血液微循环，提高血液供氧 能力和加速血液微循环，提高血液对心，脑的供氧能力。a k 妇s h i r i l i z u ( 1 9 8 6 ) 等报道， 腺嘌呤核苷是赤芝水提取物抑制血小板凝集的有效成分，动物实验表明，尿嘧啶和尿嘧 啶核苷对实验性肌强直症小鼠血清醛缩酶有降低作用。紫芝中含有五种生物碱，一种为 r _ 三甲胺基丁酸，在窒息性缺氧模型中，有提高存活时间的作用，并能使离体豚鼠心脏 冠状动脉流量增加。 1 5 1 5 其它成分 灵芝中含有少量蛋白质、多肷、氨基酸。赤芝孢子内脂a 有降胆固醇的作用。赤孢 予酸a 有降解转氨酶作用。灵芝、紫兰、薄树芝中的薄醇醚，灵芝孢予中的孢醚，可使 部分切除肝脏的小鼠的肝脏再生能力增强。灵芝纤维素能降胆固醇，预防动脉粥样硬化、 便秘、糖尿病、高血压、脑血栓等。余竟光等从薄盖灵芝深层发酵菌丝体中分离到4 种 呋喃衍生物药理实验表明其中5 羟甲基呋喃甲醛有抑制血小板聚集的作用。曾惜春等 人( 1 9 9 8 ) 从当归分离得5 羟甲基呋喃甲醛，认为可能是扩张冠状动脉、提高小鼠心肌摄 取铷的有效物质。 此外，灵芝还含有多种长链脂防酸、长链烷烃、甾类及多种酶类等，这些成分是否 第一章文献综述：多糖的研究进展 参与种生理