桑黃多糖的研究進展

郎明紫，曾 鵬，劉明明，解鴻青，李曉童，時連根

（浙江大學 動物科學學院，浙江 杭州 310058）

桑黃多糖的研究進展

郎明紫，曾 鵬，劉明明，解鴻青，李曉童，時連根＊

（浙江大學 動物科學學院，浙江 杭州 310058）

桑黃（Phellinusbaumii）是一種具有多種藥理作用的真菌子實體，因寄生于桑樹而得名。桑黃多糖具有明顯的抗腫瘤、抗氧化、免疫調節等藥理作用，且對人體的毒副作用小，已成為生物抗癌藥物領域的重點研究對象。本文對桑黃多糖的分離純化、結構組成及其藥理作用研究狀況進行了闡述，并對其研究開發前景進行了展望，為桑黃多糖的深入研究提供參考。

桑黃；多糖；結構組成；分離純化；藥理作用

桑黃（Phellinusbaumii）屬于擔子菌亞門（Basid?iomycota）、層 菌 綱（Hymenomycetes）、非 褶 菌 目（Aphyllophorales）、銹革孔菌科（Hymenochaetaceae）、針層孔菌屬（Phellinus），俗稱桑耳、桑寄生，因寄生于桑樹而得名，是一種珍貴的藥用真菌，其子實體為黃褐色，味微苦、性寒。傳統中醫認為桑黃利五臟、軟堅、排毒、止血和止瀉，可用于治聞淋病、崩漏帶下、癥瘕積聚、脾虛泄瀉等［1］。現代藥理學研究證實，桑黃含有多糖、黑色素、過氧化酶、麥角幽醇、芳樟醇、三菇酸、脂肪酸類、芳香酸、原兒茶醛、丁香酸、咖啡酸、柏皮素、櫻花亭、香豆素等成分，具有抗腫瘤、降血糖、護肝、抗炎、免疫調節、抗氧化等藥理作用［2～4］。桑黃多糖是桑黃的主要生物活性物質，其抗腫瘤、降血糖、護肝、免疫調節、抗氧化等生物活性成為了其開發利用的研究熱點，受到國內外學者的廣泛關注，近年來研究取得了較大進展。本文對桑黃多糖的結構組成、分離純化方法及其藥理作用研究進展情況進行概述，并對其研究開發前景進行了展望，為其深入研究提供參考。

1 桑黃多糖的結構組成

桑黃中的多糖類物質主要以多糖、糖蛋白和糖苷的形式存在，不同菌種、不同培養方法得到的桑黃多糖具有不同的理化性質。Yang等從桑黃子實體中分離出一種新型的雜多糖，分子量為1.71×104Da，由L-巖藻糖、D-葡萄糖、D-甘露糖，D-半乳糖、3-O-ME-D-半乳糖按1∶1∶1∶2∶1的比例組成［5］。秦俊哲等運用薄層色譜法和氣相色譜法，分析韓國和日本桑黃子實體多糖的單糖組成，發現韓國桑黃多糖的單糖組成為葡萄糖、鼠李糖、木糖、阿拉伯糖、甘露糖和半乳糖，日本桑黃多糖的單糖組成為葡萄糖、阿拉伯糖、鼠李糖、甘露糖和半乳糖［6］。葛青等研究發現，桑黃子實體活性多糖P1F1由甘露糖、葡萄糖和半乳糖組成，其摩爾比為0.64∶1∶1.94，此外還發現一種特殊的單糖：3（4）-O-甲基-己糖［7］。竇茜茜等從桑黃子實體中分離純化得到相對分子質量為14.2×103的多糖PL-A和相對分子質量為22.2×103的蛋白聚糖PL-B，PL-A和PL-B中均含大量葡萄糖和少量甘露糖，PL-B中還存在鼠李糖［8］。

Kim等研究發現，桑黃子實體粗多糖主要由甘露糖、半乳糖、葡萄糖、樹膠醛醣和木糖組成，紅外光譜及1H和13C核磁共振顯示該蛋白雜多糖存在α-糖苷鍵和β-糖苷鍵，但以β-（1，6）-D-葡萄糖為主鏈［9］。Wu等從桑黃發酵菌絲體中分離出均一多糖PIP1，其分子量為17 kDa，由葡萄糖、半乳糖和甘露糖按3.70∶4.06∶1.00比例組成，鑒定其糖苷鍵為β構型，主鏈由（1→3）-葡萄糖和（1→4）-甘露糖構成，側鏈由（1→3，6）-葡萄糖和（1→4，6）-甘露糖構成［10］。

2 桑黃多糖的分離純化

2.1 分離提取

桑黃多糖的分離提取方法主要有熱水浸提法、微波提取法、超聲波法及酶提法等。

熱水浸提法簡單易行、重現性好，但需要較長的提取時間以及耗費較多的能量。孫軍德等利用單因素試驗法和正交試驗法優化熱水浸提桑黃菌絲體多糖的最佳工藝條件為：固液比1∶50、提取溫度70℃、浸提時間2 h、乙醇沉淀濃度80%，最終獲得的多糖得率為3.48%［11］。游慶紅等在單因素試驗的基礎上，應用響應面法進行3因素3水平的試驗設計，發現熱水浸提法提取桑黃水溶性多糖的最佳條件為：固液比20.8 mL/g，99℃提取7.05 h，多糖提取率達1.133%［12］。

微波提取法是利用高頻電磁波作用使固體或半固體物質中的多糖成分與基體有效分離，并保持多糖原本狀態的一種分離方法，具有操作簡單快捷、提取率高、能耗低等優點。時東方等采用正交試驗設計，通過極差分析得出微波提取法提取桑黃菌絲體粗多糖的最優工藝為：微波處理15min、液料質量比50∶1、提取3次，提取率為4.18%，均優于超聲波提取法與熱水浸提法［13］。郭樹凡等通過單因子試驗和正交試驗，研究發現微波輔助提取桑黃子實體多糖的最佳工藝條件為：料水比1∶30（w∶v）、微波功率480W、提取時間8min，多糖得率為3.29%［14］。

超聲波提取法是利用超聲波的空化作用來增大多糖分子的運動頻率和速度，從而增加溶劑的穿透力，提高多糖成分從基體中溶出速度的一種多糖分離方法，具有與微波提取法相似的特點。劉安軍等采用超聲波技術預處理桑黃子實體，利用正交實驗研究了料液比、超聲波功率、超聲時間各因素對桑黃多糖得率的影響，結果發現最佳組合為：在料液比1∶20下，用超聲波頻率400 W處理10 min，獲得2.5%多糖得率［15］。曾鵬等在對料液比、提取溫度和提取時間進行單因素試驗的基礎上，采用響應面法研究各因素交互作用，優化桑黃多糖提取工藝條件為：料液比1∶26（g/mL）、提取溫度100 ℃、提取時間 4.35 h［16］。

酶提法是利用酶解技術分解細胞壁成分以提高多糖產率的一種方法。劉安軍等用纖維素酶+木瓜蛋白酶預處理桑黃子實體，研究了纖維素酶用量與處理時間、木瓜蛋白酶用量與處理時間各因素對桑黃多糖得率的影響，發現在0.8%纖維素酶（pH5.5）于45℃下處理60 min、2%木瓜蛋白酶（pH5.5）于50℃下處理120 min的雙重預處理條件下，再進行多糖提取，多糖得率最高［15］。

2.2 純化

桑黃多糖的純化方法有大孔徑樹脂吸附法、離子交換層析法、凝膠層析法等。

大孔徑樹脂吸附純化技術是采用特殊的吸附劑從中藥煎液中有選擇地吸附其中的有效成分而達到有效成分純化的一種精制新工藝，具有簡單、易操作、節省能源、成本低、產品純度高、不吸潮等優點。張慧洋等比較了5種大孔徑樹脂對桑黃粗多糖的吸附和解吸效果，從中篩選出了適合桑黃多糖純化的D-101-1樹脂，并探索了具體的吸附和解吸操作條件［17］。

離子交換層析法是使用帶電荷的樹脂或纖維素組成的基質，結合帶有相反電荷的多糖，再不同濃度鹽離子或不同pH值的洗脫液，將吸附在柱子上的多糖按結合強弱順序洗脫下來的一種純化方法，具有可再生重復使用、純化精度高等特點。凝膠層析法是利用不同類型凝膠的篩孔大小不同，當分子量大小不同的多糖穿過所花費時間長短不同這一特性，將不同分子量多糖純化出來的一種方法，具有與離子交換層析法相似的特點。Kim等使用DEAE離子交換柱和葡聚糖CL-4B凝膠柱，從桑黃粗多糖中分離純化出15 kD的酸性糖蛋白，其主要由甘露糖、半乳糖、葡萄糖、阿拉伯糖、木糖組成，連接方式以α-（1，3）型為主鏈，并含豐富的α-（1，6）型支鏈［9］。

3 桑黃多糖的藥理作用

3.1 抗腫瘤作用

Nakamura等采用不同溶劑從桑黃菌絲體中提取出了5種糖蛋白并以S180肉瘤為對象進行抗癌實驗，結果口服FⅢ-1的抗癌效果最強，抑瘤率達81.2%［18］。楊全等用桑黃粗多糖（胞外多糖和胞內多糖的混合物）進行抗腫瘤實驗，發現桑黃粗多糖能使荷瘤鼠的存活期明顯延長，并且其抗腫瘤作用為劑量依賴型［19］。桑黃多糖抗腫瘤作用的機理主要表現在四方面：

（1）增強機體免疫功能。桑黃多糖通過調節蛋白激酶C和蛋白酪氨酸激酶活性來刺激B淋巴細胞的增殖，通過增加NO和腫瘤壞死因子的分泌來激活T淋巴細胞介導的特異性免疫反應，通過調節巨噬細胞表面分子的表達來控制巨噬細胞的抗癌作用［20］。桑黃粗多糖還能通過調節自然殺傷細胞、非特異性免疫以及巨噬細胞的吞噬作用等，來發揮抗腫瘤作用［19］。

（2）抑制腫瘤細胞增值。用桑黃多糖干預肝癌細胞，可使細胞周期阻滯于S期，定量分析發現肝癌細胞的鈣網蛋白、周期蛋白D1、周期蛋白E和周期蛋白依賴性激酶-2的表達量明顯降低，而周期蛋白A和p27的表達量卻升高，說明桑黃多糖誘導的肝癌細胞周期阻滯是由鈣網蛋白和p27-cyclinA/D1/E-CDK2信號通路介導的［21］。Song等研究發現桑黃多糖PL（0.125 mg～1 mg/mL）通過降低β-鏈蛋白的表達以及抑制Wnt通路（T細胞因子/淋巴細胞增強因子），來抑制SW480細胞的增殖［22］。Liu等研究發現桑黃多糖能顯著抑制HELA和SGC-7901細胞的增殖，其抗癌作用是通過阻礙細胞分裂來實現的［4］。

（3）誘導腫瘤細胞凋亡。桑黃多糖可通過下調Bcl-2基因的表達、刺激細胞色素C及細胞周期素B1的釋放，來抑制SW480人結腸癌細胞增值，并促進其凋亡［23］。Song等研究發現，桑黃多糖PL可提高腫瘤細胞的凋亡指數，同時降低其增殖指數和微血管密度［22］。

（4）抗血管生成。抗血管生成正在成為腫瘤治療的另一個有效手段。桑黃多糖通過下調血管內皮生長因子的分泌，進而抑制AKT通路中蘇氨酸蛋白激酶Thr308和Ser473位的磷酸化，顯著抑制血管內皮細胞的早期形成［24］。Kim等研究發現，桑黃提取物可有效抑制雞胚尿囊膜（CAM）的血管形成，20 mg/mL劑量的抑制率可達78.9%，且抑制作用與劑量呈正相關性［25］。

3.2 護肝作用

桑黃能顯著改善肝臟微循環、增加肝細胞營養補給、提高肝組織SOD活性、降低脂質過氧化產物MDA含量、促進肝細胞再生、抑制肝星狀細胞和成纖維細胞增殖及膠原合成等，表現出明顯護肝作用。Wang等用TAA建立大鼠肝纖維化模型，從蛋白質組學方面評價桑黃多糖對這種模型的影響，發現有包括肌動蛋白在內的13種蛋白質表達量發生了明顯變化，這些蛋白分別參與氧化應激反應、亞鐵血紅素和鐵代謝、半胱氨酸代謝、支鏈氨基酸代謝、能量代謝以及谷胱甘肽代謝等，表明桑黃多糖通過減少鐵相關自由基的產生來抑制氧化應激反應、調節氨基酸和核酸代謝來增加谷胱甘肽分泌，達到抗肝纖維化的作用［26］。

3.3 抗炎癥

桑黃能通過降低一氧化氮合酶、轉錄因子NF-κB環氧酶2、MAPK和基質金屬蛋白酶的活性，抑制NO和TNF-α的合成，降低MDA含量，提高SOD等抗氧化酶活性，來發揮抗炎作用［27］。Park等研究發現，桑黃多糖通過抑制絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）通路并提高細胞抗氧化能力，使得LPS誘導的RAW264.7細胞減少炎性因子和趨化因子的分泌，從而發揮出抗炎活性［28］。Jang等將桑黃子實體水提液腹腔注射小鼠（20 mg/kg）后，發現小鼠總白細胞數、中性粒細胞數和IL-1β含量明顯的下降，說明桑黃多糖具有一定的抗炎癥作用［29］。

3.4 降血糖

桑黃多糖能有效降低鏈脈霉素誘導糖尿病模型小鼠的血糖、總膽固醇和甘油三脂濃度，降低率分別為49%、32%和28%，同時可使天冬氨酸轉氨酶的活性降低20%［30］。Kim等給小鼠飼喂桑黃多糖，發現可顯著降低血糖含量，減輕胰島中淋巴細胞的浸潤程度，并抑制炎癥相關細胞因子γ（IFN-γ）的表達［31］。Cho等發現桑黃胞外多糖可以顯著提高過氧化物酶激活受體γ（PPAR-γ）的表達量，提高機體對胰島素的敏感性［32］。Kim等研究發現，桑黃多糖通過阻斷Th1細胞因子的分泌，來顯著抑制非肥胖型糖尿病小鼠B胰島細胞的自身免疫反應［33］。

3.5 免疫調節作用

桑黃多糖能通過阻斷髓樣分化因子88、腫瘤壞死因子受體相關因子-6、核因子-κB、氨基末端激酶和P38的表達，抑制活性氧自由基的形成以及細胞因子（TNF-α，IL-1α，IL-1β and IL-4）的分泌，來發揮免疫調節的作用［34］。傅海慶等用桑黃口服液飼喂小鼠，發現高劑量組小鼠的脾臟和胸腺重量顯著增加，吞噬細胞吞噬能力增強，Th1細胞活性提高，在正向細胞免疫調節中發揮重要作用［35］。

3.6 抗氧化作用

桑黃多糖能保護線粒體DNA免受活性氧基團的侵害以保證線粒體功能正常完整，并對氧自由基、羥自由基、1，1-二苯基-2-苦基肼（DPPH）表現出很高的清除效率和還原能力［36］。Yuan等研究發現桑黃多糖能降低血液丙二醛含量，并提高超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化物酶的活性［34］。祝子坪等采用化學模擬體系檢測桑黃胞內和胞外多糖體外抗氧化能力，發現桑黃多糖抗氧化作用具有明顯的量效關系，且胞外與胞內多糖在清除羥自由基、DPPH等的能力上存在差異［37］。Kozarski等通過測定桑黃多糖的還原能力來研究其抗氧化性，發現其還原能力隨濃度升高而明顯增加，隨后保持穩定不變［38］。

4 展望

桑黃具有多種藥用功效且毒副作用小，已成為抗腫瘤、抗氧化、降血糖血脂、抗炎等眾多領域的重點研究對象。近年來，國內外學者針對桑黃的藥效成分、藥理作用及其機制等進行了大量的研究，取得了很好進展。但對桑黃藥效成分特別是多糖的分子結構、生物學活性、結構修飾、構效關系與臨床評價，藥效成分間的互用與協同效應，桑黃菌種和培養條件對其藥效的影響，桑黃真偽檢測標準、特征性成分與產品分級標準等方面的研究較為滯后。今后隨著對這些方面研究的深入并獲得成果，將會大大推進桑黃開發利用的進程。

日本和韓國最早進行桑黃人工栽培并已經達到了批量生產，同時將桑黃主要用于制造抗癌藥品和美容養顏保健品，目前已將其開發成抑制艾滋病的新藥。國內對桑黃人工栽培的研究起步較晚，相應產品也較少。研究桑黃的液體和固體培養基配方、桑黃子實體高效人工培養技術以及桑黃菌絲體與子實體多糖高效提取純化工藝，探明桑黃多糖抗癌作用及其機理，研制以桑黃多糖為主要活性成分的系列抗癌新藥或保健食品，將是桑黃未來研究與開發的重點與方向。

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Research Progress on Polysaccharide from Phellinus baum ii

LANG M ing-zi,ZENG Peng,LIU M ing-m ing,XIE Hong-qing,LIXiao-tong,SHILian-gen＊（College ofAnimal Sciences,Zhejiang University,Hangzhou 310058,China）

Phellinusbaumii,a kind of fruiting body from fungus,was named because itmainly parasitized mulberry.With small toxic and side effects on human body,The polysaccharide fromPhellinusbaumiihas several pharmacologic actions,such as antitumor,antioxidation and immuneregulation,thus it becomes one of the hot topics in the study of anticancer drugs.Combined with the research progress,we expound separation/purification、structural composition and pharmacological action of the polysaccharide fromPhellinusbaumiito provide reference for its further study.

Phellinusbaumii;Polysaccharide;Structural composition;Separation and purification;Pharmacologic action.

S881.2

A

0258-4069［2017］02-014-05

國家自然科學基金項目（31572462；31272375）；浙江省重點研發計劃項目

郎明紫（1993-），女，安徽鳳陽人，碩士研究生，主要從事蠶桑資源及其分子生物學研究。E-mail：645656763@qq.com.

時連根，男，教授。E-mail：slgsilk@zju.edu.cn