松茸多糖的研究进展

专题论述107《食品工业》2011年第7期析,池州学院学报[J].2009,(6).[9]洛阳市人民政府.洛阳市人民政府于印发洛阳市放心早餐工程建设方案的关通知[Z].2009.09.[10]陈淮.应尽可能多地使农民转移出来[N].中国经济时报,2002-12-24[11]国家统计局河南调查总队.河南2009年主要畜产品产量[J].2010河南统计年鉴,2010-09-01.系列生长发育过程完成它的一生。松茸子实体与菌根紧密地连结在一起，为白色球状体。由球状体变成梨形生长，同时进行组织分化，子实体顶端开始肥大变成圆锥形，出现菌盖和菌柄[1]。在对松茸子实体提取多糖时，通常要先进行预处理，来减少提取过程中对原料的浪费，还可有效的提高提取率。2007年，张涪平[1]等人采用水浸醇析法提取多糖，经优化工艺条件得出影响松茸多糖得率的主次因素分别为乙醇体积分数＞料水比＞提取时间＞提取温度,并确定在乙醇体积分数85%、料水比为1︰10、温度80℃、时间4h条件下，该粗多糖得率为8.98%。2008年，么宏伟[2]等人采用超微粉碎技术对松茸进行预处理，并比较了微波萃取技术和超声波技术对松茸多糖提取率影响。结果表明，采用微波萃取方法提取多糖更优于超声波法，经优化确定微波功率660W，萃取时间45min，料液比1︰25条件下提取率为11.13%。2009年，刘刚[3]、采用热水浸提法提取松茸多糖，并通过正交试验及其验证试验得出浸提时间3h，浸提温度90℃，浸提次数2次，料水比1︰30条件下多糖得率为12.24%；熊伟[4]采用同样方法在提取时间4h、提取温度80℃、料水比1︰10、醇析浓度85%条件下多糖得率为8.98%。松茸属于担子菌纲(Basidiomycetes)，伞菌目(Agaricales)，口蘑科(Tricholomamataoeae)，口蘑属(Tricholoma)。主要分布在亚洲地区，美洲、欧洲和北非部分地区也有生长，与松属和栋属植物形成共生关系。松茸是一种名贵的野生食药用菌，菌肉肥厚，味道鲜美，被誉为“菌中之王”。其富含蛋白质、脂肪和多种氨基酸，维生素B1、维生素B2、维生素C和维生素PP，还含有其它食用菌中少有的β-G酸、核酸衍生物、肽类物、有机锗、多糖等，有健身、宜肠胃、理气化痰、止痛、治疗糖尿病和抗癌等功效。松茸多糖具有抗辐射、抗癌和增强抵抗力等功效，但其含量普遍不高，因此科学的提取方法成为近来的研究热点。本文将从松茸多糖的分离提取方法、结构分析、生物活性等方面对其研究进展进行概括和综述，为其进一步开发利用提供参考。1松茸多糖的提取松茸多糖研究主要以松茸子实体和松茸液体深层发酵产物为提取原料，其中多糖又分为胞内多糖和胞外多糖两部分。松茸多糖的提取方法较多,比较常用的有热水浸提法、有机溶剂提取法、碱浸提法、复合酶解法、微波提取法和超声波提取法等。1.1松茸子实体多糖提取的研究松茸必须经过孢子萌发、生长、发育和成熟等一松茸多糖的研究进展胡婧楠，刘景圣*吉林农业大学食品科学与工程学院（长春130118）摘要松茸多糖是目前具有良好发展前景的真菌多糖之一，近年已成为国内外的研究热点。松茸多糖的含量较少，提取率不高，因此，提高松茸多糖的提取率及应用的提取方法称为其研究的主要问题。综述了松茸多糖的提取方法、结构分析及生物活性等方面的研究进展。关键词松茸；多糖；提取；结构；生物活性ResearchProgressofPolysaccharideFromTricholomamatsutakeHuJing-nan,LiuJin-shenCollegeofFoodScienceandEngineeringJilinAgriculturalUniversity(Jilin130018)AbstractThepolysaccharidefromTricholomamatsutakeisoneoffunguspolysaccharideswithbrightprospects.Ithasbecamearesearchhotspotathomeandabroadinrecentyears.Thepolysaccharidecontentofless,theextractionrateisnothigh,therefore,increasetheextractionrateofpolysaccharideandapplicationofthemethodiscalledthemainissuesoftheirresearch.Inthispaper,itisreviewedthatthestudiesonextraction,structuralanalysis,biologicalactivityofpolysaccharidefromTricholomamatsutake.KeywordsTricholomamatsutake;polysaccharide;extraction;structure;biologicalactivity专题论述《食品工业》2011年第7期108不同。此外，从子实体和发酵培养的菌丝体中分离的多糖分子结构也有一定的差异。松茸多糖多为葡聚糖。在两种葡聚糖异构体中，β-葡聚糖是细胞和组织形成的主要结构单元。α-葡聚糖在能量储存中起了重要作用。近年来，β-葡聚糖，特别是β-1,3-葡聚糖的抗癌活性得到了广泛研究。而α-葡聚糖的研究被报道得比较少，它主要在抗艾滋，防止凝血，降血脂方面有重要作用。近年来，松茸中多糖成分的抗癌活性受到广大关注，它的作用机制主要是通过抑制细胞增殖，诱导细胞凋亡实现。2003年，田光辉[11]等人的研究发现，由松茸多糖水解可得到D-葡萄糖、半乳糖、核糖，还有少量的岩藻糖和鼠李糖。2009年，熊伟[7]等人应用气相色谱法分析西藏松茸多糖的单糖组成，结果表明，该多糖是由7种单糖所组成的杂多糖，实验检出5种,分别是葡萄糖(Glc)、半乳糖(Gal)、甘露糖(Man)、木糖(Xyl)和岩藻糖(Fuc)，其摩尔比为Fuc∶Man∶Glc∶Gal∶Xyl=3.02∶12.68∶49.25∶18.68∶1。2010年，XiangDing[12]等人应用DEAE-纤维素柱和葡萄糖凝胶G-100方法从松茸子实体内分离粗多糖。测得粗多糖的分子量为8.89×104Da，其多糖主要由4-D-葡萄糖；4,6-D-葡萄糖和3-D-半乳糖和T-D-木糖组成，且组成比例为7∶1∶1∶1。经过完全水解、甲基化分析、气象色谱质谱法、扫描电子显微镜，红外(IR)光谱，核磁共振分析鉴定法和原子力显微镜的动力学分析，结构研究表明：该多糖以1,4-β-吡喃葡萄糖为主链，在O-6处有分支结构，该分支由一个1,3-α-吡喃半乳糖组成并在α-木吡喃糖终止。该链状结构表明松茸多糖是以任意的紧密螺旋状结构构成。5松茸多糖的生物学活性5.1松茸多糖的抗癌作用松茸具有很高的药用价值。据文献记载,松茸具有强身、益肠胃、止痛、理气化痰和驱虫等功效。现代医学研究表明，松茸还可治疗糖尿病，并具有抗癌作用。1983年，石川久雄研究松茸子实体多糖的抗癌活性，发现其对小白鼠肉瘤S-180的抑制率达91.8%，肿瘤完全退缩率达55.5%。在27种抗癌担子菌中，松茸抗癌活性位于第2位[13]。1985年，蒋谷人将松茸子实体用热水抽提，乙醇分级沉淀，再以不同浓度醋酸分级抽提，经Sevag法脱蛋白，得到了松口蘑多糖。腹腔注射已移植S-180肉瘤细胞的小鼠，注射松口蘑多糖的，脾重是正常鼠的5倍，具有促进细胞分化功能的cAMP比对照组高33%，抑瘤率为42%[14]，说明松茸子实体提取物具有较强的抗肿瘤活性和强壮作用。2006年，胡尚勤等从松茸深层液体发酵物中提取获得的松茸多糖(TME1)和(TME2)，有明显的抑制病原菌的作用和抗肿瘤与抗癌作用，在对金黄色葡萄球菌的作用试验中表明昀大抑菌直径为31.0mm，相当于杆菌肽与青霉素的效价(1300Iu.mL-1)。同时，在对B16、S-180和肝癌细胞试验也均有明显抑制作用，抑2010年，郝继伟[5]探讨在超声波作用下，蒙山松茸子实体多糖的提取工艺条件，在单因素试验基础上，采用响应面法优化多糖提取条件。结果显示提取时间、水料比和提取温度对多糖提取率均有显著影响，且提取时间与提取温度之间存在交互作用，优化出蒙山松茸多糖超声提取工艺条件为提取时间23min，水料比29，提取温度76℃，多糖提取率达到11.2%。多元回归分析结果显示，提取时间、水料比、提取温度与蒙山松茸多糖提取率之间的回归模型极显著，可用于实际生产预测。1.2松茸液体深层发酵产物多糖提取由于松茸目前尚不能获得人工栽培。而它的美味及药效又引起人们的广泛关注，因此，在70年代人们便开展了对松茸液体发酵的研究。2006年，胡尚勤[6]等人采用经丙酮乙醚萃取法提取发酵产物中的多糖，研究表明其多糖含量不高，并且菌丝体中的多糖含量高于发酵液中的多糖含量，其中发酵液中多糖含量为1.23%，菌丝体中多糖含量为1.39%。2007年，蒋中海[7]采用超声波破碎法对发酵液中菌丝体细胞进行破碎处理，经破碎处理后菌丝粗多糖的提取率高于原来的2～3倍。通过单因素试验和正交试验确定了昀佳提取条件为料液比1∶50、提取温度70℃、提取时间1h、乙醇添加量20mL，该粗多糖提取率达到8.239%。2009年，侯英雪[8]等人采用水浸提辅以超声波技术对发酵产物中胞内多糖进行提取，通过单因素试验和正交试验，确定了胞内多糖提取的昀佳工艺条件为超声波破壁时间30min，超声波功率400W，料液比1∶30，热水浸提温度90℃，浸提时间1.5h，该粗多糖提取率为10.02%。从以上研究可知，松茸多糖提取方法也直接影响多糖含量的高低，应用超声波破碎细胞与水浸提相结合的方法和热水浸提法相比较，具有多糖提取率高、周期短、成本低的优点，对松茸多糖产业化规模化生产具有重要的现实意义。3松茸多糖的测定方法选择一个准确、稳定、简便的测定方法是准确得到松茸多糖数据的重要环节，主要应用硫酸-蒽酮法和苯酚-硫酸法对松茸多糖进行含量测定。2010年，刘倩[10]等人对松茸多糖硫酸-蒽酮和苯酚-硫酸两种测定方法进行比较，结果显示苯酚-硫酸法测定松茸多糖含量显色灵敏，颜色稳定，操作简便，可优先选择作为测定松茸多糖含量检测的方法。4松茸多糖的结构分析松茸多糖的结构比较复杂,要得到较全面的结构信息,需将化学方法(如酸水解、甲基化、高碘酸氧化、Smith降解)与气相色谱、高效液相色谱、气相色谱/质谱联用仪、核磁共振等现代仪器分析手段结合起来进行分析。一般因分离方法的不同，所得多糖的结构也有所专题论述109《食品工业》2011年第7期制率分别为75.4%、47.7%和80.6%[15]。这说明松茸菌丝体及发酵液均含有抗癌成分，而菌丝体和发酵液乙醇沉淀物的抑癌活性较高。近年来，松茸已被当作抗癌药物主要筛选对象之一。5.2松茸多糖的抗辐射作用多糖类物质已被公认具有免疫双向调节作用,并应用于抗肿瘤、延缓衰老、降低血脂等方面，其独特的抗辐射活性和无毒性的特点，日益成为辐射防护剂研究的热点。2006年，李娟[16]等人利用吉林省长白山区松茸中提取的多糖类化合物进行研究，通过建立辐射损伤模型来观察松茸多糖的辐射防护作用，结果表明松茸多糖可显著降低辐射对小鼠免疫功能的损伤，对免疫系统有一定防护作用，同时还具有促进自由基清除，抑制或阻断自由基引发的脂质过氧化反应，增强SOD、CAT、GSH-Px活性,提高机体抗氧化能力。说明松茸多糖具有一定的抗辐射作用。5.3松茸增强免疫功能作用1997年，高菊珍等的研究表明，松茸提取物(主要含多糖类成分)，对非特异性免疫和特异性免疫都有增强作用，同时还具有抗应激作用[l7]，可明显提高连续注射环磷酞胺和可的松造成免疫功能低下小鼠的免疫功能，使之保持正常。松茸中得到的α-D-葡聚糖有免疫调制功效[17]。2008年，HoshiH.等通过观察小鼠口服给药后血浆浓度和MPG-1的组织分布来分析机理。结果表明MPG-1通过肠