摘要:桦褐孔菌(Inonolusobliquus=Fuscoporiaoblique)是一种著名的民间药用真菌,多是其重要的活性成分之一,就近年来桦褐孔菌多糖的化学结构和药理活性的研究进展进行综述,旨在为桦褐孔菌多糖的进一步研究提供参考｡

关键词:桦褐孔菌,多糖,药理活性,结构分析

文章编号:1005-9873(2012)01-0100-05

桦褐孔菌又名斜纤孔菌､斜生纤孔菌､白桦茸､桦癌褐孔菌等,是著名的民间药用真菌,国际通用名为Inonotusobliquus(Fr.)Pilat或Fuscoporiaoblique(Pers.Fr)Aoshit2]｡主要分布于俄罗斯北部､北欧和中国黑龙江吉林长白山及日本北海道等北纬40”~50”地区3｡自16世纪以来,在世界多个国家,桦褐孔菌广泛用于防治多种消化道癌症(如胃癌肝癌和肠癌等)心脏病和糖尿病等疑难杂症,有“西伯利亚灵芝”之美誉｡多项研究表明,桦褐孔菌多糖是重要的活性成分之一,具有增强免疫调节抗肿瘤､抗氧化､降血糖和降血脂等多种药理活性近年来,桦褐孔菌多糖的药理活性和化学结构研究取得了显著性进展,本文对这两方面进展进行综述,并展望桦褐孔菌多糖未来研究的主要方向,旨在促进桦褐孔菌这一天然宝贵资源的进一步开发和利用｡

1药理活性研究现状

1.1增强免疫活性

真菌多糖,素有“免疫增强调节剂”之称｡桦褐孔菌多糖的免疫调节活性也被诸多研究者关注｡KIM等人(2005)研究发现,深层培养的桦褐孔菌菌丝体多糖可强烈激活与B淋巴细胞和巨噬细胞有关的体液免疫,高分子量的B葡聚糖比低分子量的多糖具有更高的激活活性,其中分子量为1100kDa的活性最高｡张慧丽等(2007)发现,水提醇沉桦褐孔菌多糖比乙醇回流提取组分和索氏提取组分具有更高的免疫增强活性,而且还能通过提高超氧化物歧化酶活性增强小鼠机体的抗氧化能力5]｡武永德等(2010)的试验结果表明,桦褐孔菌子实体多糖FSPSI(0.56mg/mL)和FSPSI(168mg/mL)对外周血单个核细胞(PBMCs)的增殖率分别达到了120%和140%左右｡巴细胞增殖的程度可以反映机体的细胞免疫水平,增殖率越高,表明机体的免疫水平越高｡张泽生等(2008)通过研究桦褐孔菌的水提多糖和碱提多糖对BAL/c小鼠的淋巴细胞增殖作用,发现两种多糖在低中高3个剂量下,均能显著刺激小鼠淋巴细胞的增殖7｡对桦褐孔菌多糖的增强免疫活性的研究将为新型免疫调节剂的开发提供一条新的途径｡

1.2抗肿瘤活性

金光等(2004)报道,将水提醇沉得到的桦褐孔菌子实体多糖分别以每天50100mg/kg的剂量灌胃给小鼠,对小鼠S180肉瘤的抑制率分别为56.31%和44.34%[]｡CHEN等人(2010)发现超声微波辅助提取的桦褐孔菌子实体多糖具有显著的体外抗肿瘤作用9｡张丽等(2006)报道,桦褐孔菌子实体多糖在浓度1.0一16.0pg/mL范围内,对肝癌SMMC7721细胞株的细胞增殖均有抑制作用,其中浓度为16.0ug/mL时,抑制率为69,2%0｡SONG等(2008)试验结果表明,150pg/mL的褐孔菌菌丝体多糖对肝癌SMMC7721细胞株的细胞增殖抑制率为60%,与阳性对照(丝裂霉素5pg/mL)的抑制活性相当｡张慧丽等(2007)报道桦褐孔菌子实体多糖在浓度144g/mI时,对肝HEPG2细胞株细胞增殖的抑制率为70%,在灌胃剂量为每天100mg/kg时,对小S180肉痛的抑制率达到35.01%3]｡张杰等(2010)发现,桦褐孔菌多糖能显著上调卵巢癌细跑SKOV3的p53基因mRNA表达,降低bcl-xl基因的mRNA表达(p53基因为抑癌基因,bcl-xl基因为重要的调亡调控基因之一)且与浓度呈正相关[13]｡陈义勇等(2010,2011)报道福孔菌多糖IOP3aIOP对肿瘤细胞Jurkat和Daudi均有明显的体外抑制作用,在浓度为200ug/mL时,IOP对Jurkat和Daudi的制率分别为62.29%和66.42%,IOP3a对Jurkat和Daudi的抑制率分别为71.84%和7514%IOP在灌胃剂量为每天100mg/g时对Jurkat荷裸鼠(BALb/c-nu/nu)的肿瘤抑制率为5748%,表明IOP和IOP3a均具有明显的抑瘤作用1]另外,IOP还对Jurkat肉瘤裸鼠单核巨细胞吞噬功能有明显的增强作用5]｡KIM等(2006)发现,在灌胃剂量为每天30mg/kg时褐孔菌丝体多糖FII-1显著提高带瘤小鼠的存活率1]进一步研究结果表明FI的抑癌作用并非直接杀死肿瘤细胞,而是通过刺激机体免疫活性实现的[e]｡已有的药理结果表明,许多真菌多糖的抗肿瘤作用机制主要与增强机体的免疫细胞功能有关[17.18]｡褐孔菌多糖抗肿瘤的确切机制还有待于进一步研究｡

1.3抗氧化

因为自由基与许多病理生理现象(如衰老肿瘤､心血管疾病和炎症等)有关,目前国内外已将抗氧化检测用作抗衰老等保健食品的评价指标[19]｡回晶等(2006)发现,褐孔菌子实体多糖PIO能有效清除·OH,防止膜脂质过氧化,减轻线粒体肿胀的发生,在浓度为125mg/mL时PIO对·OH的清除活力达到87%以上;在浓度为0.625,1.25和2.5mg/mL时,对自发性脂质过氧化的抑制率分别为61.62%,66.05%和69.74%;对FeCys诱导的小鼠肝脂质过氧化也具有较好的抑制作用,浓度为25g/mL时抑制率达到33.4%[20]｡XU等人(2011)报道,桦褐孔菌液体发酵的胞外和胞内多糖比子实体多糖具有更好的清除·OH和DPPH·的能力,同时抑制脂质过氧化活性也较高]｡SONG等(2008)试验表明,桦褐孔菌菌丝体多糖对FeCys诱导的小鼠肝脂质过氧化均有明显的抑制功效,在浓度为300g/L时,抑制率为69.74%]]｡MA等人(2011)报道,经冷冻干燥的桦褐孔菌多糖IOPS能有效清除DPPH·,具有较高的三价铁还原能力和较高的抗脂质过氧化作用[23]｡总之,褐孔菌多糖的抗氧化和清除自由基活性的发现,将对防治由自由基导致的重要生物分子(如核酸､蛋白质､糖类和脂质等)过氧化而引发的严重疾病(如癌症､动脉粥样硬化和老年性痴呆症等)具有重要意义｡

1.4降糖降脂作用

MIZUNO等人(1999)研究发现,给小注射桦褐孔菌子实体多糖和菌丝体多糖后,降血糖作用可维持3~48h,褐孔菌的水溶性多糖和非水溶性多糖均有降血糖活性,其活性成分主要为B-葡聚糖杂多糖和蛋白复合物3]｡高愿军等(2010)以高脂饲料加链服霉素(streptozotocin,STZ)诱导的糖尿病小鼠为模型,灌胃桦褐孔菌多糖口服液,能有效修复胰岛素8细胞,促进胰岛素分泌,促进肝糖原合成,降低血乳酸含量,有效降低糖尿病小鼠血糖含量[24]｡崔鹤松等(2007)报道,桦褐孔菌子实体多精可显著降低高脂血症大鼠血清中的总胆固醇(TC)甘油三(TG)低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)和丙二醛(MDA)的含量,并可提高高密度脂蛋白(HDL-C)含量及超氧化物歧化酶(SOD)的活性,具有明显的降血脂作用[25]｡

1.5其他作用

王晓刚等(2010)报道,桦褐孔菌多糖能明显减轻二乙基亚硝胺(DEN)对小鼠肝组织的损伤及损害程度(2]｡CHIMURA等(1998)试验表明,桦褐孔菌的热水提取物能阻止HIV病毒的增殖[27]｡另外,桦褐孔菌多糖还具有体内抗虫作用,,如桦褐孔菌子实体多糖能显著减少弓形虫在小鼠脏器中的感染数量[28]

2化学结构研究现状

目前对于桦褐孔菌多糖化学结构的研究主要集中在对多糖的分子量､单糖种类､单糖残基组成比例及其连接方式等一级结构的研究上｡

KIM等(2006)以桦褐孔菌菌丝体为材料,利用DEAE-纤维素阴离子交换层析和凝胶过层析分离出两种多糖F-1和FI-2HC核磁共振波谱表明均为-连接的杂多糖,高效阴离子交换色谱-脉冲检测(HPAEC-PAD)分析表明FI-1的单糖组成摩尔比为甘露:糖海藻糖:葡萄糖胺=70.8:1.6:08:01分子量为1000kDa,FI-2的单糖组成摩尔比为甘露糖:葡药糖:海藻糖:萄糖胺=744:26:0.70.1时｡MIZUNO等(1999)从楼褐孔菌子实体中分离出一种以B-连接的杂多糖,单糖组成主要是葡萄糖,还有甘露糖､半乳糖､木糖和少量的阿拉伯耕及海藻糖23],许泓瑜等(2008)利用气相色谱和红外光谱进行分析发现,桦褐孔菌菌丝体多糖是a-连接的酸性多糖,主要单糖组成为偷萄糖(10.75%)､半乳糖(2.44%)､阿拉伯糖(0.53%)和甘露糖(0.48%)[29]

3对桦褐孔菌现有研究的思考与展望

近年来,真菌多糖的分离纯化､分子修饰结构鉴定以及药理活性研究均取得了很大进步,桦褐孔菌作为一种著名的民间药用真菌,不论是野生菌核多糖,还是菌丝体多糖,均有明显的药理活性,其化学研究也取得了一此进展,为桦褐孔菌多糖今后的研究提供了坚实的理论基础和开发依据,但目前褐孔菌多糖的研究尚有一些不足之处:1)尽管有文献报道了桦极孔菌多糖具有明显的药理活性,但大多以多糖粗提物为材料,由于多糖的组成复杂,多糖粗提物的分子量分布较广,多糖种类也很多,而且不同地点､不同时间采摘的褐孔菌的多糖组成差别很大,不利于质量控制,有必要制备均一多糖,但目前均一多糖的分离纯化工艺流程还不成熟｡(2)对于桦褐孔菌多糖的一级结构的研究手段单一,尚未见到采用先进解析技术解析桦褐孔南多糖结构的报道｡(3)目前未见到有关桦褐孔菌均一多糖分子修饰的报道｡(4对桦褐孔菌多锵的药理活性和化学结构的关联性,即构效关系的研究,几乎空白｡(5)研究桦褐孔菌多糖所采用的材料,有的是野生菌核,有的是发酵菌丝体,尚未有同时针对二者进行比较研究的报道｡随着人们对桦褐孔菌药理功效的认可程度逐渐加强,野生资源也将因不断采集而越来越稀缺,能否利用液体培养发酵菌丝体代替野生资源?目前尚无明确的试验数据说明这一问题｡(6)目前市场上有一些桦褐孔菌多糖的粗提物正作为商品出售,但因缺少关于多糖组分的质量控制标准,药理试验重复性差即商品质量和安全性没有保障｡

针对以上不足,今后研究应该主要从以下几个方面开展:(1)建立适合桦褐孔菌多糖提取､分离纯化的成熟技术工艺流程,以制备均一多糖(2)进一步深人研究桦褐孔菌多糖的化学结构多种方法并举,并将3D-NMRX射线衍射法和圆二色谱等国际领先技术应用于多糖的结构分析,明确其结构特点｡(3)对桦褐孔菌多糖进行分子修饰(比如硫酸酷化和乙配化等)以期发现和研制出药理活性更高的多糖衍生物药物｡(4)对桦褐孔菌多糖的构效关系进行分析,以期用以指导多糖分子修饰的方向,为其药物设计､研究和开发提供理论支持｡(5)系统研究野生褐孔菌菌核与液体发酵菌丝体的多糖的化学结构和药理活性,并做同步比较,探讨以人工液体发酵物代野生资源的可能性｡(6)制定祸孔菌多糖粗提物的指纹图谱,进行药理学和毒理学试验,建立质量控制标准｡