食（藥）用菌糖蛋白的研究進展*

張一平，薛 璟，張 辰，張 蕾，季宏更，蔣 益

（江蘇省蘇微微生物研究有限公司，江蘇 無錫 214063）

糖蛋白是一種由多肽鏈與寡糖通過共價鍵相連接而成的一類結合蛋白，按照其來源可分為動物源糖蛋白、植物源糖蛋白和微生物源糖蛋白，在機體內(nèi)承擔著結構、轉運、酶促反應等重要功能[1]。食（藥）用真菌中廣泛存在各種類型的糖蛋白[2]，且經(jīng)科學研究證明具有獨特的結構與功能[3]；從提取制備、分離純化與結構、功能特性及開發(fā)應用等方面加以綜述，以促進對該類型糖蛋白的研究和產(chǎn)品開發(fā)。

1 食（藥）用菌糖蛋白的提取與制備

1.1 天然原料提取

食（藥）用菌糖蛋白主要采用中性水溶液提取或堿性溶液（氫氧化鈉）提取，2 種方法均操作簡單、成本低，但相比較強堿性條件會影響糖蛋白結構和活性。使用超聲、脫脂作為輔助提取手段，可提高糖蛋白得率，但也會一定程度上造成破壞性影響。

王彩麗等[4]提取香菇（Lentinus edodes）糖蛋白的最優(yōu)工藝條件為85 ℃、5 h、料液比1∶15、乙醇70%（體積分數(shù)），得率為0.136%。鄧春萌[5]采用響應面優(yōu)化了灰樹花（Grifola frondosa）粗硒糖蛋白的提取工藝，即溫度為42.3 ℃、時間為7.8 h、料液比為1.0:23.9，該條件下得率為4.36%。

張鑫[6]以質量濃度為10%的氫氧化鈉溶液為提取劑，在溫度為80 ℃、料液比為1∶25（g·mL-1）的條件下提取60 min，猴頭菇（Hericium erinaceus）蛋白多糖的得率可達53.6%。宗昱丞[7]以香菇柄為原料，采用堿液提取和酸沉淀法，獲得香菇蛋白-多糖復合物PPC，測定蛋白和多糖含量分別為82.07%和12.52%（干基）。

王映斌等[8]建立了黑木耳（Auricularia auricula）糖蛋白最佳提取工藝條件，即超聲功率為200 W、時間為90 min、溫度為45 ℃、料液比為1∶90、pH為8.4，經(jīng)分離純化得到糖蛋白純度為74.1%，蛋白回收率為37.5%。

程光宇等[9]以云芝（Coriolus versicolor）菌絲體為原料，分別采用水、3%草酸溶液和0.2 mol·L-1氫氧化鈉溶液提取蛋白多糖，以菌絲體干質量計算各方法下蛋白多糖的得率分別為2.0%、4.9%和1.9%。何衛(wèi)中[10]采用先脫脂再提取香菇蛋白多糖工藝，香菇蛋白多糖的提取得率隨脫脂率提高而提高，當超臨界CO2萃取的脫脂率達到81.2%時，得率高達7.46%，效果顯著。

綜上所述，由于原料、工藝條件的差異，糖蛋白提取得率各不相同。因此，應該在充分了解糖蛋白理化性質的基礎上，根據(jù)不同原料（如子實體、菌絲體、發(fā)酵液等）和不同產(chǎn)品的開發(fā)需求（如食品、保健品、藥品等），選擇合適的提取技術。

1.2 異源蛋白的糖基化制備

蛋白質糖基化是目前蛋白質改性中較為理想的方法，其原理是利用糖分子的羰基基團與異源蛋白的氨基基團在高溫下發(fā)生共價交聯(lián)反應（美拉德反應），制得糖-蛋白復合物，反應不需要催化劑[11]。該技術已成功應用于食（藥）用菌多糖-蛋白復合物的制備。

齊曉彥等[12]在黑木耳多糖與乳清蛋白質量比為1∶1、反應24 h 條件下，用基于美拉德反應原理的糖基化手段制備得到能降低過敏性的多糖-乳清蛋白復合物。包怡紅等[13]利用美拉德反應原理制備黑木耳多糖-大豆蛋白復合物，糖與蛋白質量比為4.18∶1.00、pH 為9.21、溫度為92.88 ℃、料水比為40∶1的條件下，氨基酸的結合率達21.94%。吳怡亮等[14]也利用美拉德反應原理，首先從脫脂豆粕粉提取出大豆分離蛋白，從杏鮑菇（Pleurotus eryngii）超微粉提取出多糖，然后按1∶1 的質量比混合配制50 g·mL-1的溶液，80 ℃加熱3 h，離心、冷凍干燥，獲得大豆分離蛋白-杏鮑菇多糖共價結合物W-PP。

以食（藥）用菌多糖作為糖基供體，對異源蛋白進行糖基化改性，獲得的各種新型食（藥）用菌糖蛋白，既是一類綠色食品添加劑，也是潛在的保健品、藥品開發(fā)資源，有助于提高在食品主料、食品功能性配料和醫(yī)藥原料中的應用。

1.3 基因工程制備

YANG 等[15]通過構建楊樹菇（Agrocybe aegerita）凝集素AAL 的cDNA 和編碼序列，成功在大腸桿菌BL21 中表達了重組糖蛋白rAAL，并采用親和層析色譜和分子篩色譜，分離獲得了高純度rAAL 和rAAL-乳糖晶體。將食（藥）用菌糖蛋白基因克隆至容易培養(yǎng)的大腸桿菌等微生物細胞中，并得到高效表達，從而可以通過大規(guī)模高通量培養(yǎng)微生物，來廉價生產(chǎn)高純度食（藥）用菌糖蛋白，這方面國內(nèi)研究很少，但前景極其廣闊。

2 食（藥）用菌糖蛋白的分離純化與結構分析

為了得到高純度、單一組分的食（藥）用菌糖蛋白，通常采用鹽析、透析、離子交換柱層析、凝膠過濾柱層析等方法，去除粗糖蛋白中的游離雜蛋白（肽）、游離多糖（低聚糖）和其他小分子雜質等。目前食（藥）用菌糖蛋白結構分析主要包括分子量測定、蛋白含量及組成、糖含量及組成、糖苷鍵與糖肽鍵的連接方式等，但對糖蛋白高級結構、空間構象和活性位點等深層次的研究較為薄弱。已報道的相關研究涉及16 種食（藥）用菌糖蛋白。

2.1 香菇糖蛋白

香菇子實體為材料，經(jīng)熱水浸提、乙醇沉淀，再經(jīng)脫蛋白、脫色、DEAE-纖維素柱和纖維素凝膠柱層析分離純化，得到Le-1、Le-2 和Le-3 三種蛋白多糖，分子質量分別為954、90、14 kDa。單糖組成為阿拉伯糖、木糖、甘露糖、半乳糖和葡萄糖，Le-1 中單糖摩爾比為0.39∶0.46∶1.00∶0.93∶14.13；Le-2 中單糖摩爾比為0.19∶0.41∶1.00∶0.93∶10.72；Le-3 中單糖摩爾比為0.31∶0.47∶1.00∶1.15∶8.92。Le-1、Le-2、Le-3 的葡萄糖醛酸含量分別為24.10%、3.77%和40.05%，蛋白質含量分別為2.01%、7.38%和25.31%。Le-1 和Le-2 糖苷鍵為α 型，Le-3 為β型。Le-3 經(jīng)進一步確認其多糖與蛋白質連接為非O-糖苷鍵，并含有核酸RNA[16]。香菇柄經(jīng)堿提酸沉得到的香菇蛋白-多糖復合物PPC，能在水溶液中形成球-鏈結構，且其球結構（直徑為300 nm）為蛋白，而鏈結構（直徑為50 nm）為多糖；在4.0～5.0等電點附近時，球-鏈結構消失，聚集成大顆粒[7]。

2.2 金針菇糖蛋白

金針菇（Flammulina velutipes）菌絲體經(jīng)熱水提取和鹽析、透析、柱層析純化，得到糖蛋白FMGP，平均分子質量為348 kDa。FMGP 中蛋白質和糖的質量分數(shù)分別為79.6%和6.7%，蛋白質包括18 種氨基酸（天冬氨酸和谷氨酸含量最高），糖組成包括半乳糖、葡萄糖、甘露糖和一種未知的糖[17]。

2.3 黑木耳糖蛋白

黑木耳子實體提取的糖蛋白中，單糖以葡萄糖與甘露糖含量最高，分別為9.95、5.24 mg·g-1，且含有多種酸性雜多糖；氨基酸以L-天冬氨酸、L-苯丙氨酸、L-谷氨酸含量最高，分別為1.16、1.14 和1.10 mg·g-1，必需氨基酸種類齊全[8]。

2.4 松口蘑糖蛋白

松口蘑（Tricholoma matsutake）菌絲水提物經(jīng)DEAE-sepharose 和AKAT 分離制備系統(tǒng)純化，得到均一糖蛋白組分MTS03，相對分子質量為22 908.93，多糖含量為12.46%，蛋白含量為86.53%。含有O-糖肽鍵，糖鏈為α-型糖苷鍵連接，單糖包含阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖與半乳糖（摩爾比為1.46∶2.22∶7.74∶1.29∶0.61），蛋白包含18 種氨基酸[18]。另從松口蘑菌絲體中得到胞內(nèi)抗腫瘤糖蛋白，色譜柱純化后，測得其分子質量為26 kDa，其中糖含量為12.51%，蛋白含量為87.49%；糖鏈包含阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖與半乳糖（摩爾比為1.92∶3.38∶15.00∶2.38∶1.00），蛋白包含17 種氨基酸[19]。從松口蘑菌絲體中得到的糖蛋白MP，相對分子質量為57 000，其中蛋白含量為75.5%，多糖含量為24.5%；糖與蛋白通過O-糖肽鍵連接，糖鏈為α 型糖苷鍵，單糖包含葡萄糖與木糖（摩爾比為34∶1）[20]。

2.5 巴氏蘑菇糖蛋白

巴氏蘑菇（Agaricus blazei）又稱姬松茸，其菌絲體經(jīng)熱水提取、乙醇沉淀、脫蛋白和透析，再經(jīng)DEAE-纖維素和sephadex G-200 柱層析分離純化，得到均一蛋白多糖。相對分子質量為8.6×104，蛋白含量為28.8%，糖含量為68.4%，單糖組成為葡萄糖、甘露糖和半乳糖，摩爾比為12.64∶2.16∶1.28[21]。

2.6 灰樹花糖蛋白

灰樹花菌絲體經(jīng)脫脂、水提和堿提，離子交換、凝膠排阻層析純化，得到蛋白多糖GF6F2，分子質量為187 kDa，糖鏈部分主鏈為β-1，3-Glc 型、支鏈為β-1，6-Glc 型（比例為5∶4）；蛋白由2 條游離蛋白鏈組成，分子質量為42.7～31.0 kDa，呈三螺旋空間構象[22]。灰樹花子實體經(jīng)提取、分離、精制，得到糖蛋白GFPβG，其多糖和蛋白比例為8∶2，平均相對分子質量約為1×106，多糖部分既包括以β-（1→6）結合為主鏈、β-（1→3）結合為側鏈的葡聚糖，也包括以β-（1→3）結合為主鏈、β-（1→6）結合為側鏈的葡聚糖[23]。虞鳳慧[24]采用堿提法提取的灰樹花蛋白聚糖，經(jīng)Q Sepharose 離子交換層析純化，得到組分GFPⅠ、GFPⅡ和GFPⅢ。糖含量分別為43.69%、40.88%、28.33%，蛋白含量分別為40.42%、34.65%、51.19%。均一成分GFPⅢ純度達93.61%，分子質量為15 kDa，氨基酸總量達66.60 g·100-1·g-1，必需氨基酸總量達26.14 g·100-1·g-1，4 種呈味氨基酸總量達25.43 g·100-1·g-1。灰樹花水溶性含硒糖蛋白Se-GPr，經(jīng)DEAE-52 和Sephacryl S-400 純化，獲得單一組分Se-GPr11 和Se-GPr44。氨基酸種類齊全，符合理想蛋白質模式，Se-GPr11 分子質量為14.32 kDa，包含阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖；Se-GPr44 由3 個分子質量分別為16.73、32.78、42.46 kDa 的亞基組成，包含甘露糖、葡萄糖和半乳糖[5]。從灰樹花菌絲體中分離純化出抗腫瘤活性糖蛋白GFG-3a，相對分子質量為88 000，糖鏈部分包含阿拉伯糖、果糖、甘露糖、葡萄糖，三維分子結構模型預測其碳端區(qū)域和氮端區(qū)域通過疏水作用連接在一起[25]。從灰樹花菌絲體分離得到一種含有2 個亞基的凝集素，其相對分子質量為33 000～34 000，蛋白與多糖的比例約為3∶1[26]。

2.7 云芝糖蛋白

以水、酸和堿分別提取得到的云芝菌絲體粗蛋白多糖再經(jīng)Sephadex G-100 柱層析純化，水提取的蛋白質和多糖含量分別為13%和62%，酸提取的蛋白質和多糖含量分別為5%和91%，堿提取的蛋白質和多糖含量分別為5%和91%，多糖主要包含葡萄糖和木糖[9]。采用云芝菌絲體和發(fā)酵液，經(jīng)熱水提取、乙醇沉淀、超濾，得到淡黃灰色粉末狀云芝菌絲體蛋白多糖，其糖和蛋白含量分別為62.4%與23.5%；得到橙灰色粉末狀發(fā)酵液蛋白多糖，其糖和蛋白含量分別為43.8%與27.1%[27]。

2.8 竹蓀糖蛋白

從不同品種竹蓀（Dictyophoraspp.）中分離得到竹蓀糖蛋白。短裙竹蓀（Dictyophora duplicata）菌絲體經(jīng)熱水提取、乙醇沉淀、DEAE-Cellulose 柱層析純化，得到均一組分糖蛋白DdGP-3P3，分子質量為113 KDa，含16 種氨基酸，糖鏈部分為β-型糖苷鍵連接，蛋白與糖為O-型糖肽鍵連接，葡萄糖、甘露糖、半乳糖的摩爾比為2.01∶1.00∶1.23[28]。從長裙竹蓀（Dictyophora indusiata）菌絲體提取的糖蛋白DiGP-2，含16 種氨基酸，半乳糖、葡萄糖、甘露糖的摩爾比為0.78∶2.13∶1.00[29]。

2.9 松乳菇糖蛋白

采用Sevage 法脫蛋白、DEAE-纖維素柱、SephadexG-100 柱層析純化，得到松乳菇（Lactarius deliciosus）蛋白多糖的蛋白和多糖含量分別為24.53%與68.83%，單糖主要為葡萄糖、果糖和甘露糖[30]。

2.10 紅汁乳菇糖蛋白

采用Sevage 法脫蛋白、DEAE-纖維素柱、SephadexG-100 柱層析純化，得到紅汁乳菇（Lactarius hatsudake）蛋白多糖的蛋白和多糖含量分別為15.53%與66.52%，單糖主要為葡萄糖、果糖和半乳糖[30]。

2.11 正紅菇糖蛋白

正紅菇（Russula vinosa）菌絲體經(jīng)磷酸緩沖液提取、硫酸銨鹽析、DEAE-Sepharose 離子交換和Sephadex G-100 分子篩層析純化，得到凝集素RVL，分子質量為55.25 kDa，中性糖含量為3.87%，含有15 種氨基酸[31]。

2.12 虎奶菇菌核糖蛋白

以虎奶菇（Pleurotus tuber-regium）菌核干品為材料，經(jīng)水提取、醇沉淀、Sevage 法脫蛋白、透析，得到純蛋白多糖。其相對分子質量為39 810，氮含量為38%，糖含量為61.7%，糖鏈由葡萄糖、半乳糖等組成，以β-1，4 連接鍵為主[32]。

2.13 安絡小皮傘糖蛋白

陳西廣等[33]采用安洛小皮傘（Marasmiellus androsaceus）經(jīng)水提取、sevage 法脫蛋白后獲得的糖蛋白，含6.3%結合蛋白質，由15 種氨基酸組成，兩條肽鏈與多糖的結合分別通過糖-絲氨酸苷鍵和糖-蘇氨酸苷鍵。

2.14 耙齒菌糖蛋白

耙齒菌（Hirschioprus abietinus-lacteus）發(fā)酵物用熱水提取、乙醇沉淀、透析后，得到糖蛋白組分I1，進一步用DEAE-Sephadex A-50 和Sephadex G-150 柱純化，得到I1-2-1 和I1-2-2 兩個組分，相對分子質量分別為62 000 和9 000，含有多糖-O-絲氨酸（Glycan-O-Ser）的糖肽連接方式。分析阿拉伯糖、木糖、甘露糖、半乳糖和葡萄糖的摩爾比，I1-2-1 中摩爾比為1.0∶1.0∶19.2∶1.1∶1.0，I1-2-2 中摩爾比為1.0∶1.0∶8.1∶0.9∶1.1[34]。

2.15 斑玉蕈糖蛋白

從斑玉蕈（Hypsizygus marmoreus）子實體提取分離得到的凝集素，相對分子質量為35 000，糖含量為7.2%，等電點為8.15，是一種以O-型糖肽鍵連接的糖蛋白[35]。經(jīng)純化的斑玉蕈子實體糖蛋白HM-3A，由10 個亞基組成，每個亞基相對分子質量約為52 000，蛋白與多糖含量分別為70.2%和21.7%，含量最高的為半乳糖（達46.73%），氮端序列為-ATTQWKTSAA[36]。此外，4種水不溶性的斑玉蕈糖蛋白復合物，蛋白和多糖含量分別為7.7%～67.3%和19.8%～82.4%，單糖主要為葡萄糖[37]。

2.16 裂蹄木層孔菌糖蛋白

從裂蹄木層孔菌（Phellinus linteus）菌絲體提取分離到的糖蛋白PLG-3，蛋白和多糖含量分別為85.5%、13.7%，糖鏈部分包含阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖[38]。

3 食（藥）用菌糖蛋白的生物學功能

3.1 抗腫瘤

多種食（藥）用菌的糖蛋白在體外試驗研究階段表現(xiàn)出了抗腫瘤功能。如松口蘑（松茸）菌絲體活性糖蛋白MTSGS1，體外較低劑量（20～160 mg·L-1）即能抑制海拉細胞（HeLa cell）增殖，誘導其形態(tài)異常和調(diào)亡，又能直接殺傷腫瘤細胞[39]。另有發(fā)現(xiàn)松口蘑的菌絲體糖蛋白MTS03 具有廣譜抗瘤作用，能抑制多種來源的腫瘤細胞，而且與5-氟尿嘧啶合用時能顯著增強腫瘤細胞對5-氟尿嘧啶的敏感性[18]；該糖蛋白能直接殺傷體外培養(yǎng)的乳腺癌細胞MCF-7，對正常肝細胞的毒性較小，是一種高效低毒的生物活性物質[40]。將糙皮側耳（Pleurotus ostreatus）糖蛋白POGP 分別與小鼠惡性肉瘤細胞S180 和小鼠正常細胞液混合，發(fā)現(xiàn)對小鼠正常細胞無作用，對S180腹水瘤細胞具有細胞毒作用，甘露糖可抑制其抗瘤活性[41]。云芝菌絲體糖蛋白PSK 是一種高度糖基化的蛋白，含相對分子質量為12 000 的功能蛋白片段，對人胃癌細胞株AGS 和肺癌細胞株A-549 等癌細胞的體外增殖具有抑制作用，抑制率達22%～84%[42]。紫芝（Ganoderma sinense）發(fā)酵液胞外多糖蛋白復合物EP1 的質量濃度為500～1 000 mg·L-1時，對肉瘤細胞具有顯著抑制作用，表現(xiàn)為細胞密度降低和形態(tài)改變，并且這種抑制作用對劑量存在依賴性[43]。

也有許多食（藥）用菌的糖蛋白在體內(nèi)試驗研究階段也表現(xiàn)出抗腫瘤功能。如松茸菌絲體活性糖蛋白MTSGS1 的動物體內(nèi)試驗表明，50 mg·kg-1·d-1劑量下抑癌率達65%，脾重及脾指數(shù)增高[39]。采用松口蘑菌絲體糖蛋白進行荷小鼠惡性肉瘤細胞S180體內(nèi)抗腫瘤試驗表明，其對腫瘤體積生長速度具有明顯抑制作用，高、中劑量組的抑瘤率均大于30%，生命延長率接近50%[44]。通過建立荷瘤小鼠模型，發(fā)現(xiàn)富硒蛹蟲草（Cordyceps militaris）的硒蛋白多糖對小鼠的抑瘤率高達46.92%，且可提高小鼠免疫功能，抑制由環(huán)磷酰胺造成的小鼠肝臟和脾臟系數(shù)下降，增強機體抗氧化能力[45]。金針菇菌絲體糖蛋白，對荷瘤小鼠也有明顯抑瘤活性，可提高網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)吞噬功能，增加小鼠體重和胸腺指數(shù)，提升小鼠脾臟淋巴細胞活性[46]。亞側耳（Hohenbuehelia serotina）堿溶性多糖蛋白Fb 的體內(nèi)試驗證明，對小鼠惡性肉瘤細胞S180 和肝癌H22 細胞具有明顯抑制作用，能有效降低死亡率[47]。長裙竹蓀菌絲體糖蛋白DiGP-2，對小鼠惡性肉瘤細胞S180 也具有抑制作用，抑瘤率達36.82%[29]。

關于食（藥）用菌糖蛋白的抗腫瘤機制，目前研究多認為與細胞S 期阻滯、白細胞介素IL（interleukin，IL）等細胞因子的分泌有關，還有報道認為與相關基因的激活有關。例如研究發(fā)現(xiàn)松茸菌絲體活性糖蛋白MTSGS1 是通過抑制細胞周期中S 到G2M 期的轉化階段抑制海拉細胞增殖，誘導細胞發(fā)生調(diào)亡[39]。松口蘑發(fā)酵菌絲體糖蛋白MTS03 對體外培養(yǎng)的乳腺癌細胞具有良好的直接殺傷作用，而對正常肝細胞的毒性較小[40]。富硒姬松茸提取物-硒蛋白多糖SPP 處理的小鼠血清，在體外可顯著抑制白血病K562 細胞的生長，且具有時間依賴性，其機制可能與上調(diào)半胱氨酸蛋白酶-3（Caspase-3）基因有關[48]。純化的金頂側耳（Pleurotus citrinopileatus）子實體糖蛋白PCP-3A，可通過將人白血病細胞U937阻滯在S 期而誘導其凋亡，還可通過激活人單核細胞分泌腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、白細胞介素-2（IL-2）和干擾素-γ（IFN-γ）等細胞因子來抑制U937 細胞增殖[49-50]。最新研究表明，灰樹花蛋白β-葡聚糖（GFPβG）對人類乳腺癌細胞具有較好的抑制作用，其起效機制是通過激活BAK-1 基因來誘導乳腺癌細胞的凋亡[51]。

3.2 抗病毒

從靈芝（Ganodermaspp.）子實體水提取物中分離得到一種棕色酸性蛋白結合多糖ARBP，對Vero細胞中的單純皰疹病毒1 型（HSV-1）和單純皰疹病毒2 型（HSV-2）均表現(xiàn)出強抗病毒活性，EC50分別為300 mg·L-1和440 mg·L-1。當ARBP 分別與核苷類抗病毒藥阿昔洛韋、阿糖腺苷合用時，較低濃度即抑制病毒斑塊形成，兩藥合用均具有協(xié)同效應[52]。因此，ARBP 既是一個潛在的抗病毒藥，又是一個良好的聯(lián)合治療藥，能減少與其合用的抗病毒藥的用量，又不降低整體療效。

3.3 抗炎癥

來源于金針菇的蛋白聚糖PGD1-1，質量濃度為200 mg·L-1時能明顯降低巨噬細胞的一氧化氮和活性氧的生成，同時還可上調(diào)白細胞介素-10（IL-10），下調(diào)TNF-α、白細胞介素-1β（IL-1β）、白細胞介素-6（IL-6）的分泌，從而有效抑制脂多糖誘導的巨噬細胞共培養(yǎng)模型炎癥反應[53]。該研究發(fā)現(xiàn)為糖蛋白抑制炎性功能食品的開發(fā)，提供了理論依據(jù)。

3.4 抗氧化

紫芝胞外多糖蛋白復合物EP1 具有清除羥自由基的能力，且隨著質量濃度的增加而增強。當EP1質量濃度為3.33 g·L-1時羥自由基清除率可達72.59%，IC50為1.93 g·L-1[43]。采用聚能超聲波輔助鹽提取的繡球菌糖蛋白，具有清除DPPH·、O2-·、OH·、H2O2·和ABTS·的作用，且清除率隨糖蛋白質量濃度的增加而提高，IC50分別為6.405、4.418、1.440、4.429 和0.522 g·L-1[54]。由此可見，食（藥）用菌糖蛋白主要通過清除自由基表現(xiàn)出抗氧化能力，因而成為開發(fā)高效無毒天然抗氧化產(chǎn)品的理想資源，未來將在機體疾病預防和治療中扮演重要角色。

3.5 提高免疫能力

靈芝中分離出的糖蛋白F3 能夠刺激脾細胞增殖，改變細胞免疫表現(xiàn)型的表達，其多糖結構中α-（1→2）鏈接的果糖殘基是直接影響免疫活性的主要因素[55]。灰樹花蛋白β-葡聚糖GFPβG 依靠關鍵結構β-葡聚糖來發(fā)揮免疫活性調(diào)節(jié)作用，包括通過促進有絲分裂和激活免疫效應細胞（如淋巴細胞、巨噬細胞、樹突狀細胞和自然殺傷細胞），來刺激各種細胞因子和趨化因子的產(chǎn)生，如白細胞介素（IL-1β、IL-6、IL-8、IL-12）、腫瘤壞死因子（TNF-α）和干擾素（IFN-γ）等[56]。以上研究結果提示，食（藥）用菌糖蛋白也許主要依靠其糖鏈部分發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用，而蛋白部分所起的作用還有待進一步研究。

研究表明，食（藥）用菌糖蛋白的免疫調(diào)節(jié)作用與其刺激巨噬細胞釋放各種免疫因子緊密關聯(lián)。例如在4 種水不溶性斑玉蕈糖蛋白復合物中，堿溶性糖蛋白復合物F1 和酸溶性糖蛋白復合物F2 能夠顯著刺激巨噬細胞釋放一氧化氮、前列腺素和其他細胞因子[37]。當大豆分離蛋白-杏鮑菇多糖共價結合物的質量濃度達到100 mg·L-1時，能夠提高巨噬細胞中性紅吞噬活性和一氧化氮釋放量，并能提高TNF-α、IL-1β 和IL-6 的含量及mRNA 表達水平，表明該糖蛋白能明顯提升小鼠巨噬細胞系的免疫調(diào)節(jié)能力，且存在劑量依賴效應[14]。

此外，食（藥）用菌糖蛋白的免疫調(diào)節(jié)作用還與細胞免疫應答有關，例如從香菇菌絲體提取得到分子質量為500 kDa 的蛋白-多糖復合物，能夠介導人外周血單個核細胞的免疫應答[56]。目前食（藥）用菌糖蛋白被普遍當作非特異性免疫增強劑和免疫效應劑，臨床療效確切，國際上稱為生物反應調(diào)節(jié)劑（BRM），未來在醫(yī)療和食品領域用途廣泛[57]。

3.6 抗疲勞

以3 個劑量組（10、20、50 mg·kg-1·d-1）的香菇蛋白多糖連續(xù)灌胃小鼠7 d，表現(xiàn)出其抗疲勞作用，其中20 mg·kg-1·d-1為最佳劑量。香菇蛋白多糖明顯提高了游泳小鼠體內(nèi)肌糖原和肝糖原儲備量，提高了運動前后乳酸脫氫酶活力，降低了運動后血尿素氮增量，加速了體內(nèi)尿素氮清除速率[58]。

3.7 降血糖

靈芝蛋白多糖FYGL 具有降糖作用[59]。機制研究表明靈芝蛋白多糖可以抑制大鼠胰島細胞瘤細胞（INS-1）和相關信號通路途徑，上調(diào)抗凋亡基因bcl-2的表達，從而達到了抑制β 胰島細胞凋亡、改善胰島功能的作用[60]。

3.8 抗抑郁

經(jīng)灰樹花蛋白β-葡聚糖GFPβG 處理后的動物在行為試驗中具有快速和較強的抗抑郁效果，且這種抗抑郁效果不同于神經(jīng)興奮性藥物，其機制是GFPβG 通過增強小鼠大腦前額葉組織中磷酸化谷氨酸受體1（p-GluA1）及其亞基（谷氨酸受體Glu－A1、GluA2 和GluA3）的表達水平，來增強α-氨基-3-羥基-5-甲基-4-異惡唑丙酸（AMPA）受體功能，AMPA 受體負責介導中樞神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性傳遞，其功能的增強有利于發(fā)揮抗抑郁作用[61]。深入研究表明，GFPβG 是通過激活小鼠中樞神經(jīng)系統(tǒng)受體Dectin-1 來增強神經(jīng)突觸興奮性而產(chǎn)生抗抑郁作用的[62]。這些發(fā)現(xiàn)將有助于未來開發(fā)出起效快、作用時間長、副作用小、安全的新型抗抑郁藥物。

3.9 抗細胞損傷

采用水提醇沉法得到的杏鮑菇、口蘑（Tricholoma mongolicum）、海鮮菇（斑玉蕈）、平菇（糙皮側耳）、香菇等多種真菌糖蛋白，在質量濃度為12.5～50.0 mg·L-1時，對因順鉑誘導受損的腎細胞均具有一定恢復作用，能有效降低化療藥物順鉑的腎毒性[2]。該研究預示食（藥）用菌糖蛋白未來也許可作為化療藥物的輔助治療手段，但其降低化療藥物毒性的機制還有待深入研究。

3.10 重金屬拮抗作用

灰樹花水溶性含硒糖蛋白Se-GPr11 和Se-GPr44，能通過促進超氧化物歧化酶活性、抑制丙二醛水平和活性氧產(chǎn)生量，來拮抗砷的免疫毒性作用；還能通過作用于絲裂原活化蛋白激酶通路，下調(diào)磷酸化細胞外信號調(diào)節(jié)激酶（p-ERK）、磷酸化氨基末端蛋白激酶（p-JNK）和磷酸化-絲裂原活化蛋白激酶p38 抗體（p-P38）的蛋白表達，促進IL-2 和IFN-γ 分泌，來干預砷致巨噬細胞免疫毒性產(chǎn)生[5]。

3.11 鎮(zhèn)痛作用

小鼠醋酸扭體抑制試驗中發(fā)現(xiàn)，不同提取分離方法得到的多種安絡小皮傘糖蛋白均具有鎮(zhèn)痛作用，且未見有明顯的活性差異，這種鎮(zhèn)痛作用來自于這些糖蛋白的共同結構部分[63]。

4 食（藥）用菌糖蛋白的加工特性與開發(fā)應用現(xiàn)狀

4.1 加工特性

不同原料、不同工藝制備的食（藥）用菌糖蛋白表現(xiàn)出不同的理化性質。例如采用DEAEsepharose 和AKAT 快速分離制備系統(tǒng)，可得到的松口蘑菌絲體糖蛋白MTS03。其凍干樣品為白色絮狀物質，易溶于水，不溶于乙醇、乙醚等有機溶劑，具有熱不穩(wěn)定性，常溫下穩(wěn)定，但溫度超過56 ℃時會隨時間延長逐漸失去活性，此特性顯然不適合后續(xù)的產(chǎn)品加工[18]。采用聚能超聲波輔助鹽法提取的繡球菌（Sparassis crispa）糖蛋白，隨著濃度增加，其持油性、持水性、起泡和乳化穩(wěn)定性逐漸增大。起泡性先增大后減小，乳化性先增大后減小再增大。這說明該糖蛋白具有良好的食品加工特性，可以作為食品配料或功能性食品原料[54]。

值得注意的是采用異源蛋白糖基化技術制備的食（藥）用菌多糖-蛋白復合物往往表現(xiàn)出優(yōu)異的食品加工特性。例如黑木耳多糖-乳清蛋白復合物，能有效降低乳清蛋白抗原性（α-乳白蛋白降低75.7%，β-乳球蛋白抗原性降低25%）[12]。黑木耳多糖-大豆分離蛋白復合物的乳化活性與穩(wěn)定性分別比大豆蛋白提高18.46%和10.33%，溶解性和熱穩(wěn)定性也有所提高[13]。大豆分離蛋白-杏鮑菇多糖共價結合物WPP 也具有較強乳化性、溶解性和熱穩(wěn)定性等[14]。

4.2 開發(fā)應用

4.2.1 食品應用

相比于食（藥）用菌糖蛋白的純化和功能研究，其食品應用方面的報道較少，預計隨著未來各種新型功能食品、特醫(yī)食品的興起，這方面的研究將越來越多。已有報道如香菇蛋白-多糖復合物PPC，具有依次排列的疏水蛋白和親水多糖結構，表現(xiàn)出極佳的油水界面遷移和固化能力，利用此優(yōu)越性能開發(fā)出穩(wěn)定的高內(nèi)相乳液（HIPEs）運載體系，進行β-胡蘿卜素的包埋，可使β-胡蘿卜素留存率提高，取得優(yōu)良的保護效果[7]。

4.2.2 農(nóng)業(yè)應用

食（藥）用菌糖蛋白作為綠色生物農(nóng)藥，在植物抗病毒方面的應用，國內(nèi)起步較早并已有報道。例如香菇菌固體發(fā)酵木屑、麥麩后的培養(yǎng)物，經(jīng)熱水提取、濃縮，制得1%菇類蛋白多糖水劑，毒理學試驗和田間試驗表明對番茄病毒病有良好的防治效果[64]。采用真菌發(fā)酵提取物制得的0.5%菌類蛋白多糖水劑，經(jīng)田間試驗表明對水稻條紋葉枯病有較好的防治效果，用量為4.69～5.63 g·h-1·m-2，使用后對人畜無毒副作用、對植物無殘留、對環(huán)境無污染[65]。同樣的0.5%菇類蛋白多糖水劑，加水稀釋300～500倍后，對大田煙草、番茄和黃瓜的病毒病的防效達65%以上，并能改善上述作物的性狀[66]。菌類蛋白多糖制劑能夠作為預防性抗病毒生物制劑，是因為其含有的蛋白多糖成分能夠通過誘導并增強植物免疫力，來抑制病毒侵染及在寄主中的繁殖，從而達到抗病毒和增產(chǎn)的目的[66]。

4.2.3 產(chǎn)品開發(fā)

猴頭菇蛋白多糖口含片，配方為猴頭菇蛋白多糖0.1 g、檸檬酸0.02 g、木糖醇0.1 g、淀粉0.16 g 填充，規(guī)格為0.38 g/片，總抗氧化能力強，產(chǎn)品酸甜可口，可操作性強[6]。雙孢蘑菇（Agaricus bisporus）蛋白多糖片分別按劑量0.33、0.66、1.33 g·kg-1連續(xù)飼喂大鼠30 d，未見明顯中毒體征，也未見死亡，體重、飼料利用率、血生化指標、血常規(guī)指標和臟體比均無統(tǒng)計學差異，未見組織病理學異常，說明該產(chǎn)品在試驗劑量下無明顯的亞急性毒性[67]。采用從雙孢蘑菇提取出來的菇精蛋白多糖片，飼喂四氯化碳所致急性肝損傷的小鼠30 d，能抑制血清谷丙轉氨酶和谷草轉氨酶的升高，減輕肝組織的病理損傷，起到保護肝臟作用[68]。

5 問題與展望

在當前國家大食物觀、大健康戰(zhàn)略指引下，從微生物途徑要熱量、要蛋白越來越受到重視，加強食（藥）用菌糖蛋白產(chǎn)品開發(fā)，符合人民群眾對美好生活質量的需求。食（藥）用菌糖蛋白的研究報道雖然在不斷增加，但近五年的進展趨勢緩慢。為了更好地加快食（藥）用菌糖蛋白研究和產(chǎn)品開發(fā)速度，未來亟需解決以下一些關鍵問題。

5.1 優(yōu)化無損提取技術

優(yōu)化食（藥）用菌糖蛋白提取技術的目的是，在保持蛋白活性前提下盡可能地獲取較高的得率，因此，無損提取技術提取有待進一步試驗。例如，無損高效破壁釋放技術，包括低溫微納米破壁、高壓勻漿破壁、高速珠磨破壁、低溫風洞破壁等；無損干制技術，包括冷凍噴霧干燥、低溫靜電干燥等。此外，為了降低成本，建議以來源豐富、價格便宜的食（藥）用菌下腳料（如殘次菇、菇腳和菌糠等）為材料，開展糖蛋白提取工藝研究。

5.2 研發(fā)分離純化技術

鹽析、透析、離子交換層析、凝膠層析等分離純化技術，由于操作難度大、成本高，只能用于實驗室少量制備，無法應用于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。鑒于此，應多從濃縮、富集的角度考慮糖蛋白的提純，這方面采用現(xiàn)代新材料的膜技術及設備大有用武之地，可以通過設計特定的膜孔徑，來截留已知分子質量的糖蛋白，從而獲得高濃度、高含量的糖蛋白制品，用于后續(xù)的產(chǎn)品生產(chǎn)。

5.3 深化功能機制研究

采用質譜、核磁、芯片和生物信息學技術等，重點加強食（藥）用菌糖蛋白生物活性與其構效關系的研究。例如，糖鏈和肽鏈的空間構象、活性中心、活性位點、糖基化連接位點、肽修飾位點，肽載體、單糖與氨基酸序列，糖苷鍵與糖肽鍵相關性分析表征等。從而進一步明確功能機制，并發(fā)現(xiàn)更多的新結構和新功能。

5.4 開發(fā)精深加工產(chǎn)品

充分依托我國豐富的食（藥）用菌資源，開發(fā)多品種的食（藥）用菌糖蛋白產(chǎn)品。劑型除了膠囊、口服液外，還可選擇中藥制劑技術，如沖劑、湯劑、煎劑、膏劑、丸劑、粉劑、泡劑等。提倡基于現(xiàn)代中西醫(yī)學理論和營養(yǎng)學理論，開展配伍配方研究，研發(fā)復方制劑產(chǎn)品。

5.5 構建糖蛋白高產(chǎn)工程菌

對功能突出的食（藥）用菌糖蛋白，應重點加強其生物合成機制研究，明晰其代謝途徑、基因編碼序列及調(diào)控方式，在此基礎上開展糖蛋白基因克隆與高效表達研究，構建糖蛋白高產(chǎn)工程菌。

5.6 開展凝集素糖蛋白研究

凝集素是一種能凝集細胞、特異性結合碳水化合物的蛋白質或糖蛋白，食（藥）用菌中含有多種類型的凝集素[69]。目前對食（藥）用菌凝集素的糖結構研究較少，通過對已發(fā)現(xiàn)的食（藥）用菌凝集素開展進一步的分析研究，確定其糖蛋白結構，將極大地拓展對食（藥）用菌糖蛋白的認知。