灵芝多糖类的现代研究

春雨菌业

多糖类是指10个分子以上的单糖缩合而成的化合物。多糖类包括多糖和多糖蛋白。灵芝多糖蛋白中的糖链与肽链上丝氨酸通过O-糖苷键连接。多糖和多糖蛋白量在2.0×103～5.8×105，其单糖组成，主要由D-葡萄糖为主。推断其基本结构中主链为1→4和1→6连接。

      灵芝类所含化学成分复杂、菌种、培养方法、提取工艺等不同而化学成分也随之变化。研究灵芝类的化学成分的目的，在于了解和比较灵芝属不同品种及同一品种的不同发育阶段（如子实体、菌丝体、孢子体）所含的化学成分，通过药理及临床研究确定其有效成分或有效部分。为进一步研究灵芝药理作用机制、提高临床疗效、改进生产工艺及质量控制标准提供理论根据。目前国内外学者已从灵芝中分离出150余种化合物，研究较多的灵芝化学成分有：三萜类化合物、多糖类、核苷类、甾醇类、生物碱类、呋喃衍生物、氨基酸多肽类、无机元素、脂肪酸等。

      灵芝多糖类的分离、纯化及鉴定

      灵芝多糖类的分离、纯化及结构确证的方法及步骤可概括如下：多采用热水提取、分部沉淀的方式分离灵芝的多糖组分；进一步经各种层析如DEAE纤维素柱色谱、Sephadex G75柱色谱，凝胶过滤如Sepharose CL—4B凝胶过滤，高压电泳和聚丙酰胺凝胶电泳等处理可获纯化的多糖；后者经酸水解、纸色谱、气相色谱分析可确定其单糖组分，经酶水解可检测殊碳糖（anomeric）结构；经甲基化技术及Smith降解、气相色谱、气质联用、紫外及红外光谱分析、核磁共振等可确定多糖的连接方式和基本化学结构。多糖的分子量可通过凝胶柱色谱如SephadeaxG—100柱色谱、超离心测沉降系数等方法测定，一般在测得分子量范围后，求出平均分子量。

      灵芝多糖类的理化特性

      由于灵芝的种类、产地、分离提取方法各异，所获灵芝多糖的理化特性、分子量、单糖组分和连接方式不同，生物活性亦有差异。如Hiroshi等（1985）报道，赤芝子实体热水提取物经浓缩、透析及系列色谱后获得两种多糖ganoderan A和B。ganoderan A的分子量9 300，旋光度[α]D+58.8°，ganoderan B分子量3 600，旋光度[α]+33.3°，二者对小鼠均具降血糖作用。随后，他们又从赤芝子实体中分离出两个降血糖有效成分ganoderan B和C，均为糖肽，分子量分别为7 400和5 800。物理化学和化学研究证明，ganoderan B含吡喃葡萄糖酰基β-1→3主链和β-1→6侧链，ganoderan C则含D-吡喃葡萄糖酰基β-1→3和β-1→6连接和D-吡喃半乳糖酰基α-1→6连接。Mizuno等（1986）报告，赤芝子实体经85%乙醇（80℃），热水（100℃），3%草酸铵（100℃）和5%氢氧化钠（30℃）提取后，残渣再用5%氢氧化钠（含0.1%硼氢化钠，80℃），20%氢氧化钠（含0.1%硼氢化钠，30℃）和5%氯化锂（溶于二甲醋酸铵中，70℃）提取，获多糖组分A、B、C。A和B经乙醇分离，醋酸沉淀，Sepharose CL-4B凝胶过滤，得4个β-葡聚糖，其中I和II来自A，III和IV来自B。从C分离出脱乙酰壳多糖（chitosan）（V）。I—V经80%甲酸（85℃）处理可获相应的甲酰化多糖和低分子量多糖。I—IV主要由葡萄糖和少量的糖醛酸、木糖、甘露糖组成，并具β-（1→3）-D-葡聚糖主链和β-（1→6）葡萄糖基侧链，其分子量分别为330 000、60 000、160 000和110 000。不同之处是IV不含木糖，但含1.2%蛋白质。V经酸水解后，主要含葡萄糖胺，并含少量葡萄糖，经红外光谱和X射线分析证明为脱乙酰壳多糖。给小鼠腹腔注射II、III以及III的甲酸酯和I～IV的低分子量多糖均具有宿主中介性的抗肿瘤活性，半数抑瘤量（ID50）分别为42.5mg/kg、34.1mg/kg、70.2mg/kg、22.4mg/kg、17.0mg/kg、32.1mg/kg和25.8mg/kg。

      Mizuno等（1985）报告，赤芝子实体经水提取后，其残渣经3%草酸铵溶液（100℃）和5%氢氧化钠溶液（30℃）提取后，得2个水不溶多糖A和B。A经真空浓缩、透析、冻干，Shepharose CL-48凝胶过滤，获主要组分C。B用醋酸中和至pH5～6，得酸性异多糖D，加乙醇沉淀得糖蛋白E和另一种异多糖。C由酸性β-D-葡聚糖构成，含葡萄糖77%、葡萄糖醛酸10.3%以及少量的果糖、木糖、甘露糖和半乳糖，分子量10 000～30 000。D的分离程序同A，它含两个主要成分G和H，G和H均为酸性异多糖，分别含葡萄糖92%和95%，葡糖醛酸9.7%和13.0%以及少量果糖、木糖、甘露糖、乳糖，分子量70 000～100 000。给小鼠腹腔注射A—H对S180均具有抗肿瘤活性，50%抑瘤量为（6.3～26.3)mg/kg，但口服无效。

      1989～1994李荣芷、何云庆等先后报告，赤芝子实体经热水提取，乙醇分部沉淀、透析、除蛋白等步骤得灵芝多糖BN3A、BN3B、BN3C和GL-A、GL-B、GL-C。进一步经DEAE纤维素柱色谱分离，酶解，酸水解，过碘酸氧化，甲酸生成，Smith降解、气相色谱、高压液相色谱分析和光谱分析等从BN3B、BN3C、GL-A、GL-B和GL-C中共分离鉴定了18个灵芝多糖均一体，其中5个肽多糖、4个葡聚糖，其余为杂多糖，其化学结构及分子量。

      Bao等（2002）从灵芝子实体水提取物经阴离子交换和凝胶过滤过层析法分离，得到三种多糖，剂两种杂聚糖（PL-1和PL-4）和一种葡聚糖（PL-3）。通过糖基残留物和糖基链构成分析、部分酸水解、乙酸水解、高碘酸盐氧化、1D和2D-NMR光谱分析以及ESI-MS实验，其结构特征得到阐明。数据表明：PL-1的主链由1,4-连接的α-D吡喃葡萄糖基和1，6-连接的β-D-吡喃半乳糖基组成，在葡萄糖基ο-6和半乳糖基ο-2处有分支，分支由末端葡糖糖、1,6-糖苷键连接的葡萄糖基和末端鼠李糖组成。PL-3是高度分支的葡聚糖。由1，3-连接的β-D-吡喃葡萄糖基组成—它代替了ο-6处的1，6-连接的葡萄糖基。PL-4由1，3-、1,4-、1-6连接的β-D-吡喃葡萄糖基和1，6-连接的吡喃甘露基组成。这些多糖在体外能够不同程度地促进T-和B-淋巴细胞繁殖，PL-1具有刺激小鼠免疫的活性。

      多糖类化合物是灵芝所含化学成分之一，大量研究现已证明，灵芝多糖类具有抗肿瘤作用、免疫调节作用、降血糖作用、降血脂作用、抗氧化作用和抗衰老作用，故灵芝多糖类是灵芝的主要有效成分。临床试验也证实，灵芝多糖可作为肿瘤化学治疗和放射治疗的有效辅助治疗药。有关灵芝多糖类的分离、纯化、结构确证的研究方兴未艾，也是目前灵芝研究的热点和重点。