紅托竹蓀多糖組分和生物活性研究進展*

梅承翰，張麗英，張冰梅，陳蓓蓓**

（1.貴州省分析測試研究院，貴州 貴陽 550000；2.農業(yè)農村部農藥檢定所，北京 100125）

世界上共有12種竹蓀（Dictyophora spp.），其中我國分布有7種[1]，包括紅托竹蓀（Dictyophora rubrovolvata）[2]。紅托竹蓀作為一種名貴食藥兼用真菌，被譽為“蘑菇皇后”“真菌之花”和“現代保健食品”。其風味獨特、營養(yǎng)豐富，富含多種人體必需氨基酸、蛋白質、維生素、多糖等物質[3]。紅托竹蓀兼具多種生物活性，如抗氧化、抗腫瘤、抗疲勞、免疫調節(jié)、抗衰老、保護酒精肝損傷等，具有較高的食用、藥用和經濟價值[4-7]。

近年來，隨著人們對功能性食品、人體健康需求的持續(xù)提升，人們對食用菌的研究開發(fā)力度也逐漸加大。研究人員致力于從動物、植物和微生物中發(fā)現活性多糖，以期應用于食品和醫(yī)藥行業(yè)。真菌多糖具有多種生理活性，保健和治療功效較強，開發(fā)潛力巨大。食用菌多糖是一種通常由10個以上的單糖鍵合成的高分子聚合物[8]。目前真菌多糖已被廣泛應用于食品和化妝品行業(yè)[9]。關于紅托竹蓀多糖的研究主要涉及多糖提取、組分分析、生物活性等方面[10-13]。為進一步挖掘紅托竹蓀多糖的潛在價值，針對近年來紅托竹蓀多糖相關研究進行追蹤，重點關注多糖組分和生物活性，以期為紅托竹蓀精深加工產業(yè)發(fā)展提供依據。同時，也對竹蓀多糖新近發(fā)現的生物活性進行了追蹤。

1 紅托竹蓀多糖的組成

多糖是食用菌主要的活性成分之一，因其單糖組成和結構形式多樣，使其具有多種生物活性。紅托竹蓀菌托多糖含量高于菌柄和菌蓋，多糖組分復雜，主要由葡萄糖、木糖、半乳糖、甘露糖等組成，不同多糖組分在立體結構上也呈現差異。

王蓓蓓[14]和連賓等[15]分別采用柱層析法和水提法證實紅托竹蓀多糖含有葡萄糖、木糖和半乳糖。莊永亮等[16]采用水提法發(fā)現菌蓋中多糖主要為葡萄糖（58.19%）、甘露糖（12.63%） 和半乳糖（10.64%），3種單糖占菌蓋總多糖的81.46%。趙凱等[17]對紅托竹蓀菌托經熱水提取、酒精沉淀和脫蛋白的粗多糖進行分離純化后，獲得2個多糖組分，命名為DRVP1和DRVP2，其中DRVP1可進一步分離純化得到β-型甘露糖。紅托竹蓀菌托多糖含量明顯高于菌柄和菌蓋[18]。傅里葉紅外光譜初步分析表明經超聲提取的紅托竹蓀多糖包括α-糖苷鍵和β-糖苷鍵的吡喃環(huán)多糖[7]。

Liping Sun等[19]采用超聲輔助提取法從紅托竹蓀菌蓋提取多糖，經過柱層析獲得組分DPP-1S和DPP-2S。其中DPP-1S由甘露糖、半乳糖、氨基葡萄糖鹽酸鹽、葡萄糖和阿拉伯糖組成，DPP-2S則由甘露糖、葡萄糖醛酸、氨基葡萄糖鹽酸鹽、葡萄糖、半乳糖和阿拉伯糖組成[19]。

此外研究人員從紅托竹蓀子實體中提取出一種新的高粘度葡聚糖，主要由中性糖（82.5%）和少量蛋白（4.3%）組成，該多糖具有優(yōu)異的耐熱性、較強的凝膠穩(wěn)定性和膠凝性[20]。

2 紅托竹蓀多糖的生物活性

食用菌多糖因其單糖組成、結構構象、分子量等差異而具有多種生物學活性。食用菌多糖作為天然來源多糖越發(fā)受到人們關注，已應用于功能性食品和化妝品領域[21-22]。紅托竹蓀多糖組分多樣，結構復雜，具有多種生物活性，目前已見報道用于功能飲料的研制[23]。伴隨著對其生物活性的深入認識，有望進一步拓展其在食品、藥品等領域的應用。紅托竹蓀為竹蓀屬真菌，紅托竹蓀多糖和竹蓀多糖在生物活性方面具有相似性，因此通過關注竹蓀多糖新近報道的一些生物活性物質相關研究，也可為進一步研究紅托竹蓀的生物活性研究探明方向。紅托竹蓀多糖具有多種生物活性，如免疫調節(jié)、抗腫瘤、抗氧化、抗疲勞、抗衰老等，并對酒精肝損傷具有保護作用，其作用機制主要與抑制氧化應激、免疫調節(jié)和誘導腫瘤細胞凋亡等有關。此外新近發(fā)現一種紅托竹蓀多糖具有優(yōu)異的耐熱性、較強的凝膠穩(wěn)定性和膠凝性，有望在食品的生產中作為多糖基水凝材料、食品穩(wěn)定劑和高粘度抗變形增稠劑應用[20]。

2.1 免疫調節(jié)作用

食（藥）用菌多糖最具價值的生物活性之一是其免疫調節(jié)作用。研究顯示，中劑量（10 g·kg-1）和高劑量（15 g·kg-1）紅托竹蓀可提升環(huán)磷酰胺免疫低下模型小鼠血清中白介素-12 IL-12（interleukin-12）IL-4和γ干擾素IFN-γ（interferon-γ） 水平，提示紅托竹蓀對于環(huán)磷酰胺誘導的免疫抑制具有一定保護作用[24]。竹蓀子實體沸水提取的一種水溶性多糖DI無細胞毒性，但可誘導巨噬細胞增殖，呈劑量依賴性促進一氧化氮（NO）和細胞因子產生，諸如腫瘤壞死因子 TNF-α （tumor necrosis factor α）、IL-1、IL-6和IL-12，進而顯著影響免疫功能[25]。竹蓀酸性多糖可增加胸腺器官重量和單核細胞吞噬能力，而竹蓀堿性多糖可增強自然殺傷細胞的活性和促進脾細胞增殖[26]。自然殺傷細胞是機體重要的免疫細胞，與抗腫瘤、抗病毒感染和免疫調節(jié)有關，且在某些情況下參與超敏反應和自身免疫性疾病的發(fā)生。

2.2 抗腫瘤活性

竹蓀多糖因其抗腫瘤活性可作藥用或中藥配伍。研究表明，紅托竹蓀多糖組分DRVP1對小鼠腹水型肝癌S180腫瘤細胞具有一定的抑制作用，但DRVP2無此作用[17]。紅托竹蓀多糖通過促進Bax蛋白表達，減少Bcl-xl蛋白表達，激活Caspase-9抗體和Caspase-3蛋白酶表達，誘導S180腫瘤細胞凋亡，從而發(fā)揮抗肝癌作用[5]。竹蓀多糖通過Se-O鍵和物理吸附結合至單分散納米硒表面，顯著抑制人腫瘤細胞增殖 （HepG2、MCF-7、SGC-7901、A549、Hela和PC3），其中對HepG2細胞抑制作用最強，其增殖抑制作用與核固縮、DNA裂解和S期細胞周期阻滯有關，呈劑量依賴性激活Caspases-3，Caspases-8，和Caspases-9，顯著增加死亡域蛋白FADD（Fas-associating protein with a novel death domain） 表達，此外還可通過誘導活性氧ROS（re－active oxygen species）過度產生和線粒體功能障礙增強凋亡[27]。

2.3 抗氧化活性

紅托竹蓀多糖具有一定的還原能力，可清除一定的超氧陰離子自由基和羥基自由基[28-29]，其清除能力大致與2，6-二叔丁基對甲酚（BHT） 相當，并對2，2-聯(lián)苯基-1-苦基肼基（DPPH自由基） 有清除作用，但清除作用均低于維生素C[29]。研究表明紅托竹蓀菌蓋、菌托和菌柄提取的多糖均具有一定的抗氧化活性，但菌托多糖抗氧化性較強[18-19，30]。從竹蓀子實體提取的水溶性竹蓀多糖可顯著降低小鼠丙二醛MDA（malondialdehyde）、脂褐素水平，提高超氧化物歧化酶SOD（superoxide dismutase）、谷胱甘肽過氧化物酶GSH-Px（glutathione peroxidase） 活性，其體內抗氧化活性強，具有一定功能性食品開發(fā)的潛力[31]。3 mg·mL-1的紅托竹蓀多糖對羥基自由基和DPPH自由基的清除率分別達88.07%和80.12%[7]。

2.4 抗疲勞作用

小鼠負重游泳試驗常用于評價受試物的抗疲勞作用，運動耐力的提高是抗疲勞能力加強的直接體現[32]。葉敏等[6]采用水提法提取的紅托竹蓀多糖可顯著延長KM小鼠力竭游泳時間和常壓耐缺氧存活時間，降低疲勞小鼠血乳酸、血尿素氮、MDA含量，升高SOD、肌糖原含量，具有顯著的抗疲勞作用。

2.5 抗衰老作用

D-半乳糖衰老動物模型簡便易行，價格低廉，廣泛用于衰老試驗研究[33]。高劑量（300 mg·kg-1）紅托竹蓀多糖可顯著增加D-半乳糖衰老模型小鼠血清和肝臟中SOD、GSH-PX活性，降低MDA含量，同時紅托竹蓀多糖可抑制模型小鼠胸腺指數和脾臟指數下降[34]。氧化應激等因素可引起細胞衰老，衰老過程中，氧化應激增加，ROS產生增多，若應激持續(xù)存在，將致細胞衰老[35]。紅托竹蓀多糖可降低機體氧化應激水平提示其具有延緩衰老作用。

2.6 酒精肝保護作用

紅托竹蓀多糖可干預和緩解酒精性肝損傷大鼠體重降低。酒精性肝損傷還可致大鼠血清中谷草轉氨酶AST（aspartate aminotransferase）、谷丙轉氨酶ALT（alanine aminotransferase）、甘油三酯TG（triglyceride）、TNF-α和IL-6顯著升高，肝臟中的SOD和GSH顯著下降而MDA升高，而紅托竹蓀多糖可顯著降低此類因子的變化，呈劑量依賴性減少肝細胞壞死和肝臟炎性浸潤[7]。氧化應激和炎癥反應在酒精性肝損傷中具有重要作用[36-37]。紅托竹蓀多糖通過抑制氧化應激和免疫調節(jié)進而對大鼠酒精性肝損傷有一定的保護作用。

2.7 竹蓀多糖的其他生物活性

竹蓀多糖具有調節(jié)調節(jié)腸道微生物群和緩解炎癥的作用，竹蓀多糖可改善硫酸葡聚糖鈉誘導的小鼠腸炎模型組織病理改變、腸道上皮完整性，促炎細胞因子減少，抗炎細胞因子和緊密連接蛋白升高，緩解炎癥反應和氧化應激[38]。研究表明竹蓀多糖可部分逆轉高脂飼料喂養(yǎng)的BALB/c小鼠肥胖，小鼠體重、脂肪積累、脂肪細胞大小、葡萄糖、炎癥細胞因子和內毒素等顯著降低，竹蓀多糖通過降低厚壁菌門與擬桿菌門的比例，進而逆轉腸道微生物群落的動態(tài)變化[39]。竹蓀多糖對脂多糖（lipopolysaccharide，LPS） 誘導的RAW264.7巨噬細胞急性炎癥具有抗炎活性，其通過TLR4/NF-κB信號通路和NLRP3炎性小體激活而發(fā)揮抗炎作用[40]。竹蓀多糖對高脂乳劑所致的小鼠高脂血癥具有顯著的預防作用，具有較強的保肝護腎活性[41]。

3 總結與展望

紅托竹蓀在我國食用歷史悠久，是珍貴的食（藥）用菌。紅托竹蓀多糖組分、結構和生物活性多樣，在食藥兼用和工業(yè)生產中具有廣闊的開發(fā)前景和應用價值。深入研究紅托竹蓀多糖組分和生物活性，有利于拓展紅托竹蓀在功能性食品、藥品、化妝品中的應用，促進食用菌精深加工產業(yè)發(fā)展。當前紅托竹蓀多糖在成分和生物活性研究方面已有多項報道，拓展了人們的認識，但也應看到在多糖組分分析和結構表征方面，特別是構象研究，還不夠深入；生物活性研究雖涉及面較廣，但研究深度有限。因而，今后的研究重點應集中于闡明多糖結構，并對其活性機制進行深入系統(tǒng)研究，以期為紅托竹蓀多糖在功能性食品、藥品和工業(yè)生產上的開發(fā)利用奠定基礎。