维普资讯 http://www.cqvip.com 第28卷第2期 西 南 农 业 大 学 学 报(自然科学版) Vo1.28,No.2 2006年4月 Journal of Southwest Agricultural University(Natural Science) Apr.2006 文章编号:1000—2642(2006)02—0190—05 姬松茸菌丝体多糖的分离纯化及抗疲劳研究 刘新海 ,冯培勇 ,史亚丽 ,杨立红 ,蔡德华 (1.烟台师范学院生命科学院,山东烟台264025;2.烟台师范学院体育学院,山东烟台264025) 摘要:通过液体深层发酵获得姬松茸(Agaric , blazei Murrill )菌丝体。用水提法提取姬松茸菌丝体多糖(即胞内多糖),井通过葡聚糖凝胶SephadexG-200分离纯化出2种姬松茸多糖组分ABP—I和ABP-II,紫外光谱检测表明2种多 糖均不舍核酸和蛋白质。红外光谱和高效液相色谱测定结果表明,ABP.I和ABP・II均为合有葡萄糖醛酸的D-葡聚 糖。对力竭小鼠抗疲劳作用研究结果表明,姬松茸胞内多糖具有明显的抗疲劳作用。 关键词:姬松茸;胞内多糖;抗疲劳 中图分类号:S 466.199 文献标识码:A STUDY OF ISOLATION AND PURIFICAT10N 0F P0LYSACCHARIDES FR0M FRESH MYCELIA 0F AGA脚 S BL4 MUSSILL AND ITS ANTI—FATIGUE EFFECT LIU Xin—hal ,FENG Pei—yong ,SHI Ya—li ,YANG Li—hong ,CM De—hua (1.Department of Bniological Science and Technology。Yantai Normal University,Yantai-Shandong 264025。China;2.College of Phys・ ical Education of Yantai Normal University,Yantai,Shandong 264025,China) Abstract:Two polysaccharides(ABP・I and ABP—lI】wel" ̄isolated and puriifed from the fresh mycelia of Agar/cus blazei Mussil1.UV spectroscopic examination revealed that the polysaccharides were nucleic acid—free and protein・free.Infra-red and HPLC experiments showed that ABP I and ABP lI are D-polyglucosans containing glueuronic acid.A test with mice demonstrated that ABP I and ABPⅡ have an anti・fatigue function. Key words:mycelia of Agaricus blazei Mussill;intracellular polysaccharides;anti・fatiuge 姬松茸(Agaricus blazei Mussil1)在真菌分类上属 人们的关注 J。日本国际健康科学研究所所长冈 担子菌亚门,层菌纲,伞菌目,蘑菇科,蘑菇属,原产于 本丈先生称姬松茸是“地球上拯救晚期癌症患者的 巴西,又名巴西蘑菇。其肉质鲜美可口,子实体内含 最后食物”_6 J。传统的食用菌多糖提取多采用子实 有多糖、核酸、甾醇类等多种活性成分,对肿瘤,特别 体为材料,但由于子实体栽培周期长,劳动强度大,受 是腹水瘤、痔疮、神经痛等具有一定疗效。经常食用 气候、环境的影响,易造成重金属富集,其产量和质量 具有降血脂、降低胆固醇作用。近年来日本东京药科 没有保证。采用深层发酵培养菌丝体提取多糖,不仅 大学证实,姬松茸所含多糖的抗肿瘤活性远远高于灵 可避免上述弊端,而且,由深层发酵培养获得菌丝体, 芝,在被研究的15种具有抗癌活性的食用菌中位居 产量大,易控制,便于大规模工业化生产。因此,在姬 首位¨],姬松茸多糖作为其主要有效成分,具有增加 松茸多糖的开发应用上具有广阔的前景。本文对姬 机体免疫力,抗肿瘤、抗病毒等作用而受到越来越多 松茸深层发酵菌丝体多糖(即胞内多糖)进行了分离 收稿日期:2005—11—08 基金项目:山东省科技厅资助项目[鲁农科字(2001)500号] 作者简介:刘新海(1964一),男,山东文登人,烟台师范学院讲师,从事食用菌活性物质开发应用研究。 维普资讯 http://www.cqvip.com 第28卷第2期 刘新海等 姬松茸菌丝体多糖的分离纯化及抗疲劳研究 191 纯化和组分分析,并对其抗疲劳作用进行了初步研 究,旨在为采用深层发酵技术大规模工业化生产姬松 1050,色谱柱:ZORBAX Cardohydrate Analysis 4.6 mm ID×250 lnln,填充物直径5 m。流动相:乙腈:水 (85:15)柱温30℃,流速:2.0 mL/min,检测器HTLC 1047 RID(视差检测器)。 1.2.4 多糖的红外光谱测定 茸多糖保健食品上的开发应用提供理论依据。 1材料与方法 1.1 材料 姬松茸胞内多糖级分干粉用KBr压片,在MAG— NA 550型红外光谱仪描记红外光谱。 1.2.5姬松茸胞内多糖抗疲劳作用 1.1.1 菌种 姬松茸(Agaricus blazei Mussil1)菌种购于华中农 业大学真菌研究所,编号:华农姬松茸1号。 1.1.2深层发酵 菌种PDA斜面保藏,3级发酵,液体培养基为: 马铃薯20%,蛋白胨0.2%,葡萄糖2.5%,磷酸二氢 钾0.05%,氯化钠0.0l%,MgSO ・7H2O 0.05%,维 生素B 10 mg/L,红糖1.5%。 1级摇瓶(250 mL三角锥形瓶,装液量50 mL,接 种块0.5 cm ×3块)摇床培养8 d;2级摇瓶(250 mL 三角锥形瓶,装液量50 mL,接人10 mL液体菌种)摇 床培养4 d;3级发酵100 L发酵罐培养4 d。培养温 度25cI二,转速180 rom。 1.2方法 1.2,1姬松茸胞内多糖的分离与纯化 发酵液过滤后,菌丝水洗3次,于烘箱中60℃烘 干,粉碎机粉碎,过筛(80目)。将菌丝粉末于氯仿一 甲醇(2:1)中60 ̄C回流提取2次,每次2 h,除去脂 肪,用适量的水(水料比=20:1)于100oC水提取3 次,每次2 h,过滤,将3次滤液合并,并浓缩至原体积 的1/4,用4倍95%乙醇沉淀,静置24 h后离心 (7 500 r/rain)2 h,固形物依次用无水乙醇洗涤2次, 丙酮洗涤1次,通风橱内挥干,得菌丝体多糖粉末,将 多糖粉末配制成浓度为2%的多糖溶液,采用Sevage 法 脱蛋白,蒸馏水透析24 h,冷冻干燥,得姬松茸 胞内多糖。 将姬松茸胞内多糖用蒸馏水配成5 mg/mL的糖 溶液上SephadexG-200凝胶柱(1.6 cm×70 cm)进行 纯化。用0.1 mol/L NaCL溶液洗脱,自动分部搜集 器搜集。上样量10 mL,流速为16 mL/h,每10 min 搜集1管。苯酚.硫酸法 检测含糖量(以葡萄糖为 对照品)。在490 nm处测光密度,以管数对光密度 值绘制洗脱曲线。 1.2.2紫外光谱分析 取多糖洗脱液,在190~400 nm波段进行光谱扫 描。 1.2.3单糖组分分析 高效液相色谱法测定,高效液相色谱仪:HTLC 1.2.5.1试验对象 昆明种小鼠,雄性,鼠龄50—60 d,体重30~ 37 g。由烟台绿叶制药集团提供。将小鼠随机分2 组,即对照组(50只)、多糖组(50只)。 1.2.5.2灌胃动物模型 多糖组依据依多灵(香菇菌多糖片)提供的成人 剂量,参考《药用实验方法学》规定的人与动物用药 剂量及比例要求,小鼠最佳用药剂量为人体的5—6 倍_9]。以每只小鼠标准体重30 g计算,将每13所需 的姬松茸多糖配制成0.2 mL的制剂,早晚2次灌胃。 对照组灌胃生理盐水0.2 mL/r,连续灌胃20 d。 1.2.5.3测试指标和方法 (1)力竭游泳时间:采用负重方式于鼠尾系1质 量为鼠重5%铅丝,强迫游泳至力竭(沉水底10 8为 止)。记录游泳时间。 (2)耐缺氧试验:于末次给药后1 h分别放于装 有碱石灰l0 g的250 mL广El瓶内,石蜡封El,直至 小鼠窒息而死,记录坚持时间。 (3)血红蛋白测定:采用氰化高铁血红蛋白 ’法【 。。。 (4)大强度定量负荷运动后血乳酸水平:小鼠负 重5%铅丝,强迫游泳20 min,即刻鼠尾采血利用血 乳酸测试试剂条测试。 (5)血尿素测定:于大强度定量负荷运动后眼眶 采血,钡0试取血清100 IxL,采用中生北控生物科技股 份有限公司出品的试剂盒,以7200型分光广度计测 定。 2结果与分析 2.1 姬松茸胞内多糖的分离与纯化 姬松茸胞内多糖经SephadexG一200分离结果如 图1。由图1可以看出ABP被分为ABP-I和ABP— II2个组分,ABP—I和ABP—II基本完全分开。由峰 面积可知,2组分含量之比即ABP-I:ABP—II为 0.9。 维普资讯 http://www.cqvip.com 192 西 南 农 业 大 学 学 报 (自然科学版) 2006年4月 1 0.8 趔O・6 0.4 O.2 0 O l0 2O 试管编号 圈1 ABP的SaphadexG-200柱层析 Fig 1 Chromatogram of ABP Oil SaphadexG-200 图3 ABP,Ⅱ紫外光谮 2.2紫外光谱分析 Fig 3 Ultraviolet spectrum of ABP—II ABP・I和ABP一Ⅱ紫外扫描结果表明,2种多糖组分 2.3红外光谱分析 200 nm处有多糖特征吸收峰,无260 nm的核酸吸收峰 ABP—I和ABP-lI的红外光谱(IR)显示,在 和280 nm处的蛋白吸收峰,说明ABP.I和ABP一11 2种 3 200/cm~3 600/cm区有一宽展、圆滑的强带是 多糖均不含核酸和蛋白质。见图2和图3。 一OH的伸缩震动,280 577.090—3 O00/cm的一组峰 善 是c—H伸缩震动,这些区域的吸收峰是糖类的特征 一 吸收峰。1 600/cm左右的吸收峰为C=O非对称伸 营 缩振动所致,说明羧基的存在,在1 154/cm至 墨 l 155/cm区的吸收是葡萄糖醛酸的吸收峰, 量 一 930.03/cm和920.48/cm是C—O—C是D-葡萄糖吡喃 环非对称环伸缩振动,说明有D-吡喃糖环存在, 营 c; 853.94/cm是吡喃葡萄糖环 端基差向异构体变角 /rim 振动…J。由此可见,姬松茸菌丝体多糖ABP—I和 圈2 ABP・I紫外光谱 ABP—lI均为含有葡萄糖醛酸的D一葡聚糖。见表1和 Fig 2 Ultraviolet s ̄etrum of ABP-I 图4和图5。 裹1 ABP—I和ABP一Ⅱ红外光谱解析结果 Table 1 Result ofABP.I&ABP Ⅱ 2.4单糖组成 相色谱中的保留时间见表2所示。由图谱可以看出, ABP-I和ABP-lI的高效液相色谱的结果见图6,7, 在溶剂峰之后均出现2个吸收峰,对照标准单糖的保 8。高效液相色谱中,混合标准单糖所代替的各个峰及 留时间,可知ABP-I和ABP-lI均含有葡萄糖,2个组分 ABP—I和ABP-Ⅱ经三氯乙酸水解后的衍生物在高效液 中在3.4 min左右出现的1个峰,根据红外光谱分析结 维普资讯 http://www.cqvip.com 第28卷第2期 刘新海等 姬松茸菌丝体多糖的分离纯化及抗疲劳研究 193 果,可能是葡萄糖醛酸的吸收峰。 ∞ ∞ 田 ∞ 帕 ∞ ∞ m 0 ∞ 3000 2500 2000 1 500 W却,en rtxrs ) 图4 ABP—I红外光谱 Fig4 IR Spectrum ofABP—I 图5 ABP—II红外光谱 Fig 5 IR Spectrum of ABP-II 图6 ABP—I HPLC图谱 围7 ABP-ⅡHPLC图谱 图8标准单糖HPLC图谱 Fig 6 HPLC map of ABP—I Fig 7 HPLC map of ABP—II Fig 8 HPLC map of standard monosaccharide 2.5姬松茸胞内多糖抗疲劳作用实验结果 . .. .. 姬松茸胞内多糖抗疲劳作用实验结果见表3。 J .J 由表3可见多糖组力竭游泳时问明显延长P<0-05, 本工艺提取的姬松茸胞内多糖与一般水提法相 大负荷定量运动后多糖组血乳酸、血尿氮明显低于对 比,增加了脱脂一步,使粗品纯度增加,有利于后续纯 照组P<0.05。血红蛋白变化不明显。 维普资讯 http://www.cqvip.com 194 西 南 农 业 大 学 学 报 (自然科学版) 2006年4月 化。 由SephadexG-200分子筛分离曲线表明,ABP-I 和ABP.I12组分基本完全分离,但没有彻底分开,可 能是2组分分子量相差较小所致。组分分析结果表 明,2种多糖主要为含有葡萄糖醛酸的D.葡聚糖。有 报道¨ 认为糖醛酸的存在,是许多酸性多糖具有特 征生理活性的重要原因之一,这为姬松茸多糖进一步 进行生理和药理研究提供了理论依据。研究表 明¨ ,多糖的生物活性不仅决定其单糖的组分,同时 还与单糖之间的连接方式及分子量大小有关。因此, 关于2种多糖组分的糖苷键类型及分子量还有待于 进一步测定分析。 表2标准单糖殛水解液的保留时间 Table 2 Reserve time of standard monosaccharide and hydrolyzate 表3姬松茸多糖对小鼠机体抗疲劳能力的影响./x 4-S Table 3 The effect of Agaricus blazei Mussill Polysaccharide On anti —fatigue in mice 注: P(0.05, P<0.O1,{{{P<0.001表示多糖组与 对照组比较差异显著。 Note:This means the signiifcant deviation polyasccharid group and contml group. 姬松茸胞内多糖的抗疲劳作用研究结果表明,姬 松茸胞内多糖能明显的延长负重小鼠游泳时间及耐 缺氧时间。本研究中负重、耐缺氧为应激因子,姬松 茸多糖可使机体对应激因子的适应能力明显增加。 因为耐缺氧能力的提高,大强度定量负荷运动后血乳 酸、血尿氮水平明显降低。陈智毅¨ 报道姬松茸对 循环系统具有强心、强壮、补充体力及应激作用,在应 激因子的刺激下,可反射性引起下丘脑一垂体一肾上 腺皮质系统功能增加,通过一系列自我调节以适应恶 劣的环境条件。因而表明姬松茸胞内多糖具有抗疲 劳作用。 实验表明¨ ,由D一葡聚糖组成的真菌多糖往 往具有许多生物活性和药效,本研究不仅为姬松茸胞 内多糖抗疲劳作用提供了结构基础,同时,姬松茸发 酵菌丝体中的粗多糖含量(17.48%)高于子实体部 分(13.37%)ⅢJ,因此,为采用深层发酵技术大规模 工业化生产姬松茸多糖在保健食品的开发应用上提 供了理论依据。 致谢:对给与本文高效液相色谱和红外光谱测定 的烟台进出口检验检疫局阮新老师和烟台师范学院 化学学院的纪春暖老师表示深深的谢意! 参考文献: [1]黄年来.姬松茸及药效[J].江苏食用菌,1994,15(4): 30—31. 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