王家騰，王賀聰，劉 蕾*

（北京工商大學(xué)理學(xué)院，北京市植物資源研究開發(fā)重點實驗室，北京 100048）

香菇（Lentinus edodes（Berk.）Sing）別名香蕈、香菌、香信、花菇，屬白蘑（口蘑）科（Tricholomaceae）香菇屬，是世界第二大食用菌。香菇的種類繁多，在中國、日本以及其他亞洲國家都有廣泛種植，其人工栽培方法始于中國，早在元代王禎《農(nóng)書》中就有詳細(xì)記載。香菇是我國傳統(tǒng)中藥，也是日常食用菌之一，在《日用本草》和《本經(jīng)逢原》等中草藥書目中均有記載：“香菇藥性平、味道略甜、益氣養(yǎng)胃，可治食欲不振和水痘”。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，香菇營養(yǎng)豐富，富含蛋白質(zhì)、脂肪、香菇多糖、粗纖維以及多種維生素?，F(xiàn)在，作為天然食用資源，香菇在醫(yī)藥、化妝品以及其他行業(yè)的再開發(fā)利用方面受到越來越多的關(guān)注。

20世紀(jì)80年代以來，香菇多糖逐漸成為熱門研究，集中在提取工藝、結(jié)構(gòu)和功效作用等方面。目前已報道的香菇多糖功效主要表現(xiàn)在抗腫瘤、抗病毒、抗氧化、抗菌等方面，與香菇多糖的結(jié)構(gòu)有著密切的聯(lián)系。本文在前人的工作基礎(chǔ)上，針對香菇多糖的結(jié)構(gòu)、功效以及二者之間的關(guān)系進行綜述，以此為研究開發(fā)香菇資源提供依據(jù)。

1 香菇多糖結(jié)構(gòu)

香菇多糖的結(jié)構(gòu)研究主要是針對其主鏈、分子質(zhì)量范圍、組成的單糖、構(gòu)象和化學(xué)修飾。1976年Sasaki等的研究表明，香菇多糖是一種以β-D-(1→3)-Glc為主鏈，以1→6和1→3相連的葡萄糖殘基為側(cè)鏈的葡聚糖[1]，如圖1所示。經(jīng)過高效液相色譜（high performance liquid chromatography，HPLC）、紅外光譜（infrared spectrum，IR）和碳核磁共振譜（carbon nuclear magnetic resonance spectrometer，13C NMR）證明香菇多糖具有(1→6)-Glc為側(cè)鏈的β-D-(1→3)-Glc，且香菇多糖的重復(fù)單位與裂褶多糖類似[2]，兩個β-D-(1→6)Glc接枝到5 個β-D-(1→3)-Glc組成的主鏈上，形成了右手三螺旋結(jié)構(gòu)[3]。香菇多糖的分子質(zhì)量并未有定論，多數(shù)研究認(rèn)為其大約在4×105～8×105Da[1-2]。香菇多糖的單糖組成主要是Man、Glc和Gal，如表1所示，由于香菇原料來源、提取方法等不同，并不能完全確定香菇多糖具體分子質(zhì)量、單糖組成和單糖比例。

圖1 香菇多糖的重復(fù)單元[4]Fig. 1 Repeating unit of lentinan[4]

表1 香菇多糖分子質(zhì)量和單糖組成比例Table 1 Molecular mass and monosaccharide composition of lentinan

香菇多糖的三螺旋結(jié)構(gòu)主要受鍵連接方式、支化結(jié)構(gòu)、支化度分子內(nèi)氫鍵及取代基團的靜電排斥作用的影響[13]，此外，大分子多糖的構(gòu)象也很容易受到溶劑、溫度和pH值的影響[2,14-15]。香菇多糖在溶劑和溫度影響下構(gòu)象轉(zhuǎn)化分為兩種（圖2、3）：第一種（A區(qū)轉(zhuǎn)化為B區(qū)）在較高溫度下，骨架固定的三螺旋結(jié)構(gòu)I轉(zhuǎn)化為骨架和側(cè)鏈可自由旋轉(zhuǎn)的三螺旋結(jié)構(gòu)II；第二種轉(zhuǎn)化（B區(qū)轉(zhuǎn)化為C區(qū)）發(fā)生在溫度高于130 ℃或二甲基亞砜濃度大于0.85 mol/L時，三螺旋結(jié)構(gòu)II轉(zhuǎn)化為單股無規(guī)線團結(jié)構(gòu)。另外，當(dāng)二甲基亞砜濃度大于0.7 mol/L時，三螺旋結(jié)構(gòu)I可直接轉(zhuǎn)化為單股無規(guī)則線團結(jié)構(gòu)。發(fā)生這些變化是由于溫度提供了能量或者是二甲基亞砜與香菇多糖之間形成了氫鍵，從而破壞了香菇多糖原有的氫鍵[15]。香菇多糖在NaOH水溶液中發(fā)生構(gòu)象變化的二甲基亞砜濃度范圍在0.05～0.08 mol/L，二甲基亞砜濃度小于0.05 mol/L時，線形、環(huán)形和三螺旋結(jié)構(gòu)三者并存，二甲基亞砜濃度大于0.08 mol/L時構(gòu)象轉(zhuǎn)化為單股無規(guī)線團；二甲基亞砜濃度為0.15 mol/L時，在15 ℃條件下用大量水透析超過7 d可復(fù)性為三螺旋結(jié)構(gòu)[16]。

圖2 香菇多糖在二甲基亞砜/水混合物中的構(gòu)象轉(zhuǎn)化[15]Fig. 2 Schematic diagram of conformational transitions of lentinan in dimethyl sulfoxide/water mixture[15]

圖3 香菇多糖在溶液中構(gòu)象轉(zhuǎn)化的模型示意圖[15]Fig. 3 Schematic diagram of a model describing the conformational transitions of lentinan in solution[15]

化學(xué)修飾是結(jié)構(gòu)修飾文獻(xiàn)最多的方法之一，已經(jīng)有很多研究報道了香菇多糖修飾物在抗氧化、抗免疫調(diào)節(jié)、抗病毒以及抗腫瘤活性方面的功效[17]。傳統(tǒng)的化學(xué)修飾是進行硫酸化、磷酸化和羧甲基化，現(xiàn)已有很多將硒（Se）修飾到多糖中以提高活性的研究。在Ren Guangming等的研究中，通過HNO3-Na2SeO3方法將香菇多糖硒化處理，轉(zhuǎn)化為硒基-香菇多糖，經(jīng)掃描電子顯微鏡及能譜儀檢測，與原來的香菇多糖相比，硒基-香菇多糖表面結(jié)構(gòu)和主要元素發(fā)生了很大的變化，硒主要以O(shè)—Se—O、Se＝O和Se—O—C的結(jié)構(gòu)存在[18]。另外，也有研究將三螺旋結(jié)構(gòu)的香菇多糖轉(zhuǎn)化為單螺旋結(jié)構(gòu)與Na2SeO3納米粒子結(jié)合，用水透析使之復(fù)性，硒納米粒子被包裹在形成三螺旋結(jié)構(gòu)的三股香菇多糖鏈之間，最終使得Se與香菇多糖結(jié)合[19]。

2 香菇多糖構(gòu)效關(guān)系

香菇多糖具有多種優(yōu)秀的生物活性，主要包括抗氧化、免疫調(diào)節(jié)、抗病毒以及抗腫瘤，此外還有抑菌、抗寄生蟲、抗疲勞、抗輻射、神經(jīng)保護和抗抑郁等作用[20]。優(yōu)秀的生物活性與其結(jié)構(gòu)有著密不可分的關(guān)系，關(guān)于活性多糖結(jié)構(gòu)與功效的研究，對多糖的性能改進有著很大的指導(dǎo)意義，對藥物的開發(fā)更是至關(guān)重要。

2.1 抗氧化作用

有大量研究證明香菇多糖在體外實驗中具有顯著的抗氧化作用[11,21-22]，盡管1,1-二苯基-2-苦基肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）自由基、羥自由基，2,2’-聯(lián)氮-雙-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸（2,2’-azinobis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)，ABTS）陽離子自由基、超氧陰離子自由基清除能力的測定結(jié)果有時并不是全部都表現(xiàn)出優(yōu)良的抗氧化性，造成上述情況的原因是體外抗氧化實驗機制不同，影響香菇多糖抗氧化能力的因素有很多。

2.1.1 單糖組成

各種類別單糖和比例是影響抗氧化能力的重要因素之一。在Kozarski等的研究中，還未完全純化的香菇多糖質(zhì)量濃度為0.1 mg/mL時，其DPPH自由基清除率達(dá)到71.7%，質(zhì)量濃度過高時清除率有下降的趨勢，較高質(zhì)量濃度下羥基形成的氫鍵數(shù)量增加，導(dǎo)致有效羥基濃度受到限制[23]。Lo等通過共軛二烯法測定10 種香菇多糖對脂質(zhì)過氧化的抑制率和單糖組成比例之間的關(guān)系，結(jié)果表明，隨著甘露糖（Man）和鼠李糖（Rha）比例的增加，抗氧化性逐漸增強；隨著阿拉伯糖（Ara）和葡萄糖（Glc）比例增加，抗氧化能力逐漸降低[24]。在Li Zhiming等建立的多糖抗氧化活性的定量構(gòu)效關(guān)系模型中，Ara和半乳糖醛酸含量對香菇多糖的DPPH自由基清除活性影響最明顯，半乳糖醛酸對香菇多糖的羥自由基清除活性影響最明顯[25]。

2.1.2 化學(xué)修飾

多糖一級結(jié)構(gòu)的官能團對活性有明顯影響，可通過化學(xué)方法添加或者消除修飾來提高多糖生物活性。多糖的化學(xué)修飾經(jīng)常用到硫酸化、羧甲基化、乙?；?、磷酸化以及羥乙基化[26]。Feng Yili等發(fā)現(xiàn)香菇多糖LNT抗氧化作用非常弱，但硫酸酯化后的sLNT-1和sLNT-2抗氧化能力顯著提高，0.2 mg/mL時三者的DPPH自由基清除率分別為9.2%、65.8%和68.69%，脂質(zhì)過氧化抑制率分別為12.58%、42.92%和51.57%[21]。硫酸化的β-D-(1→3)葡聚糖（S-P）、羧甲基化的β-D-(1→3)葡聚糖（CMP）以及羧甲基后硫酸化的β-D-(1→3)葡聚糖（S-CMP）3 種β-D-(1→3)葡聚糖的衍生物在清除自由基、脂質(zhì)過氧化和丙二醛等抗氧化能力測定的實驗結(jié)果均顯示S-CMP＞CMP＞S-P[27]，對于香菇多糖，主鏈的修飾基團對抗氧化能力的貢獻(xiàn)有強有弱。在鄒林武的研究中也驗證了硫酸酯化的香菇多糖抗氧化能力強于未被硫酸酯化的[12]，可見抗氧化能力和引入的硫酸基團數(shù)量呈正相關(guān)。

硒是人體的微量元素，對氧化還原反應(yīng)的調(diào)節(jié)和酶的活性及代謝有著重要的作用[18]。將香菇多糖轉(zhuǎn)化為硒基-香菇多糖（SL2-1）后，具有更好的清除DPPH自由基、羥自由基等的能力，在體內(nèi)實驗中則可以使血清中丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶和天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶的含量升高從而減輕小鼠肝臟的氧化損傷[18]。由于硒的加入，香菇多糖的抗氧化性明顯提高，但香菇多糖在140 ℃下變性，解旋為單螺旋結(jié)構(gòu)的香菇多糖，與硒納米顆粒結(jié)合后，復(fù)性為三螺旋結(jié)構(gòu)Se/s-LNT，其中硒的顆粒越大，在人類宮頸癌細(xì)胞（HeLa細(xì)胞）中產(chǎn)生的活性氧自由基（reactive oxygen species，ROS）越多[19]，也就是說，在此研究中硒的加入使得ROS增加而不是減少。因此，硒在香菇多糖上的結(jié)合方法不同，可能導(dǎo)致不同的生物學(xué)活性變化。

香菇多糖本身含有一些金屬離子，這些金屬離子也會對其抗氧化作用有較大影響。在Qian Yilin等的研究中，4 種香菇多糖LW-1、LW-2、LW-3和LW-4用乙二胺四乙酸去除所含的金屬離子，得到ELW-1～ELW-4，隨后進行DPPH自由基、ABTS陽離子自由基和超氧陰離子自由基清除實驗。實驗結(jié)果表明，LWs與ELWs相比，隨著濃度升高，ELWs清除率的增加更加顯著，可見含有金屬離子對香菇多糖抗氧化能力有著重要的作用[28]。

另有部分文獻(xiàn)顯示，粗香菇多糖在體外實驗中均表現(xiàn)出很強的抗氧化能力，可能是未完全純化的多糖與氨基酸、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等物質(zhì)結(jié)合成一個復(fù)合物，對多糖的抗氧化作用有一定的影響[22,29]。在郝強的研究中，粗香菇多糖相較于純化后的多糖SP2，清除超氧陰離子自由基、羥自由基、過氧化氫的能力均減弱，這可能是由于粗多糖中其他物質(zhì)例如多酚、色素、黃酮、肽和蛋白質(zhì)等物質(zhì)的協(xié)同作用造成[5]。

2.1.3 螯合金屬離子結(jié)構(gòu)

香菇多糖能螯合金屬離子從而清除自由基。Zi Yusha等用3 mg/mL H2O2對HaCaT細(xì)胞進行4 h氧化損傷處理，并進行香菇多糖修復(fù)和保護HaCaT細(xì)胞實驗，其中香菇多糖能顯著提高經(jīng)H2O2損傷的HaCaT細(xì)胞的活性和超氧化物歧化酶活性，降低丙二醛含量，表明香菇多糖在細(xì)胞模型中也具有清除自由基的作用，其機制可能是多糖的螯合作用[30]。在體內(nèi)，H2O2和Fe2+或Cu2+反應(yīng)產(chǎn)生·OH，在一些清除自由基反應(yīng)中，多糖可通過螯合Fe2+和Cu2+等金屬離子來抑制自由基生成，而非清除自由基[22]。Yoon等的研究證明，從香菇子實體中提取的香菇多糖具有螯合Fe2+的能力，可以降低氧化還原電位，從而穩(wěn)定金屬離子的氧化形式，輔助抗氧化[31]。一般來說，化合物中含有不止一種具有螯合能力的結(jié)構(gòu)，例如—SH、—COOH、—PO3H2、—C＝O、—NR2和—S—O[32]；香菇多糖的主鏈結(jié)構(gòu)中含有—OH和—O—，也印證了香菇多糖具有螯合金屬離子的能力。另外，根據(jù)Ker等的研究，香菇多糖平均分子質(zhì)量越大，螯合金屬離子能力越差[33]。

2.2 免疫調(diào)節(jié)作用

目前，有關(guān)于多糖具有免疫活性的報道，但是大多數(shù)沒有將多糖結(jié)構(gòu)特征和免疫作用的結(jié)果結(jié)合起來分析，對于香菇多糖的免疫活性和結(jié)構(gòu)之間關(guān)系的研究并不多。

2.2.1 主鏈結(jié)構(gòu)

在香菇多糖（LEP）、平菇多糖（POP）、茶樹菇多糖（ACP）、木耳多糖（AAP）和金針菇多糖（FVP）5 種多糖中，僅有POP和LEP的骨架結(jié)構(gòu)主要連接方式是β-D-(1→3)-Glc，有研究認(rèn)為，這一主鏈結(jié)構(gòu)使得香菇多糖具有免疫調(diào)節(jié)作用。研究人員分析了5 種多糖對小鼠腹腔巨噬細(xì)胞分泌腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor，TNF）-α和白細(xì)胞介素（interleukin，IL）-1β、合成NO和吞噬中性紅能力的影響，結(jié)果顯示5 種多糖中LEP的免疫活性最強，POP其次，可見以β-D-(1→3)-Glc主要連接方式對多糖發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)有重要作用[34]。在很多研究中，以β-D-(1→3)-Glc為主鏈的多糖具有免疫調(diào)節(jié)功能，例如靈芝多糖可以有效誘導(dǎo)小鼠腹膜巨噬細(xì)胞分泌TNF-α和IL-6[35]；竹蓀多糖可提高小鼠肉瘤S-180細(xì)胞的胸腺和脾臟指數(shù)、IL-2、IL-6和TNF-α的含量[36]；鳳尾菇多糖可調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞，提高NO和TNF的含量[37]。

2.2.2 三螺旋結(jié)構(gòu)

香菇多糖在抗腫瘤研究中，三螺旋結(jié)構(gòu)的香菇多糖調(diào)節(jié)各種細(xì)胞因子，會對免疫調(diào)節(jié)產(chǎn)生作用[2,38]。在ICR小鼠體內(nèi)分別注射變性和復(fù)性的香菇多糖，分別在給藥的第1、4、7、10天收集小鼠血清測試LA（結(jié)合珠蛋白-血紅蛋白復(fù)合物），LB（血液結(jié)合素）和LC（銅藍(lán)蛋白-觸珠蛋白復(fù)合物），將給藥組與未給藥組進行對比，給藥的兩組3 種測試物均顯示出更多的急性期蛋白，非T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答可能不需要香菇多糖的高級結(jié)構(gòu)[39]。

2.2.3 化學(xué)修飾

化學(xué)修飾可加強香菇多糖的免疫調(diào)節(jié)能力。當(dāng)β-D-(1→3)-Glc被羧甲基化或硫酸酯化后，由于分子內(nèi)和分子間氫鍵的相互作用，靜電斥力增強，溶解度提高，進而有了更強的免疫調(diào)節(jié)功能[40]。另外，β-D-(1→3)-Glc被羧甲基化或硫酸酯化之后，構(gòu)象也會改變，使得硫酸酯化后的香菇多糖更不易于與葡聚糖的受體結(jié)合[41]。

香菇多糖還能通過抑菌達(dá)到免疫調(diào)節(jié)的效果。Ma Jinyou等將香菇多糖分別羧甲基化、硫酸酯化和磷酸酯化，香菇多糖和3 種衍生物雖未明顯地抑制黃曲霉菌的生長，但是羧甲基化的香菇多糖表現(xiàn)出可接受的劑量依賴性，羧甲基化的修飾可以用于開發(fā)抗黃曲霉毒素的藥劑[42]。徐曉飛將熱水提取的香菇多糖L2醇沉分離純化，其主鏈結(jié)構(gòu)為β-D-(1→3)-Glc，帶少量α-D-(1→6)連接阿拉伯糖，并在部分糖基單元的C-O3和C-O4上有側(cè)鏈分支。通過給小鼠口服香菇多糖L2，可以調(diào)節(jié)小鼠小腸、盲腸、結(jié)腸的生理功能，影響不同部位的基因表達(dá)，改變小鼠腸道菌群組成，進而影響腸道內(nèi)的組織蛋白表達(dá)，最終使免疫增強。研究中還特別指出，香菇多糖L2的免疫增強作用可能和Helicobacter、Alistipes和Bacteroides acidfaciens比例有關(guān)[43]。Wang Mengxia等的實驗也證明香菇多糖可以調(diào)節(jié)大鼠仔鼠腸道菌群結(jié)構(gòu)，增加雙歧桿菌、乳酸菌等益生菌數(shù)量，減少厭氧菌等有害菌群數(shù)量，從而增強仔鼠的免疫功能[44]。這種抑制一定菌落來增強免疫功能的方式和香菇多糖的抑菌能力有很大的相關(guān)性。

2.3 抗病毒作用

1987年Tochikura等的研究就表明香菇多糖可以通過增強疊氮脫氧胸苷從而抑制人類免疫缺陷病毒[45]。在體外實驗中，LNT-1可直接殺死傳染性造血器官壞死病病毒（infectious hematopoietic necrosis virus，IHNV），其可能對病毒酶的活性有抑制作用，也可能形成穩(wěn)定的病毒-多糖復(fù)合物[46]。香菇多糖還可以選擇性的和細(xì)胞表面進行結(jié)合，阻礙病毒侵襲細(xì)胞[46]；Ren Guangming等的研究則證明了香菇多糖抗IHNV的機制主要是其參與了直接滅活和抑制病毒復(fù)制[8]。

2.3.1 主鏈結(jié)構(gòu)

人工合成的香菇多糖基本單元類似物β-glu6可以增強DNA疫苗誘導(dǎo)的特異性細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞和Th1細(xì)胞的免疫應(yīng)答[47]。在Maeda等的實驗中，香菇多糖基本單元能夠增強T細(xì)胞和非T細(xì)胞的免疫應(yīng)答[39]。可見，香菇多糖的重復(fù)單元也能夠起到抗病毒的作用。

2.3.2 分子質(zhì)量

有文獻(xiàn)表明香菇多糖的分子質(zhì)量對抗病毒作用具有一定的影響。用3 種不同分子質(zhì)量的香菇多糖處理感染乙型肝炎病毒的人肝癌細(xì)胞系，檢測細(xì)胞分泌的乙肝表面抗原、乙型肝炎E抗原含量，結(jié)果表明，Le3（8.93×105Da）抑制分泌效果最強，Le2（2.16×105Da）其次，Le1（4.02×104Da）最弱[7]。

2.3.3 化學(xué)修飾

大量研究表明，多糖的化學(xué)修飾在較大程度上影響其生物活性[48]。例如，硫酸化修飾會降低香菇多糖的抗腫瘤效果，但其表現(xiàn)出較強的抗人類免疫缺陷病毒（human immunodeficiency virus，HIV）活性[48]。Wang Jie等通過硫酸化修飾香菇多糖（sLNT）以提高煙草抗煙草花葉病病毒的活性，結(jié)果表明硫酸化程度越高，抗病毒活性越高。研究者認(rèn)為，sLNT對細(xì)胞具有刺激作用，能夠激活部分防衛(wèi)基因如苯丙氨酸解氨酶等，增加酚類化合物、植物抗毒素以及木質(zhì)素的合成，抑制植物病毒。但基因的表達(dá)增強是暫時的，因此sLNT對煙草花葉病病毒的抗病毒能力可能是通過增加抗病毒化合物的合成來提高的[49]。但也有實驗表明，硫酸化的香菇多糖并非硫酸化程度越高，抗HIV活性越強，分子內(nèi)每個葡萄糖單位含有1.7 個硫酸基團的多糖抗HIV活性最強[50]。

2.4 抗腫瘤作用

香菇多糖在抗腫瘤方面的研究相對較多，早在20世紀(jì)80年代，日本學(xué)者就發(fā)現(xiàn)香菇多糖具有優(yōu)良的抗腫瘤作用，并嘗試將其作為生物反應(yīng)劑應(yīng)用于臨床研究；20世紀(jì)90年代，國內(nèi)也將香菇多糖應(yīng)用于腫瘤的治療上。研究表明，香菇多糖抗腫瘤的毒副作用小[51]、療效優(yōu)良，甚至能減緩抗癌劑的副作用，可廣泛應(yīng)用于癌癥治療。

2.4.1 主鏈結(jié)構(gòu)

香菇多糖的抗腫瘤作用與主鏈結(jié)構(gòu)的關(guān)系非常密切。β-(1→3)-Glc是抗腫瘤的主要藥物，其線性結(jié)構(gòu)沒有過長分支，故可通過Smith降解法得到脫支的香菇多糖，即β-D-(1→3)-Glc鏈[48]。香菇多糖的支鏈對其抗腫瘤活性沒有明顯的影響，將脫支和脫支水解的香菇多糖以2.0 mg/kg劑量分別作用于肉瘤S-180細(xì)胞5 d，抑制率分別是99.7%和90%。而未脫支的香菇多糖在同樣條件下抑制率僅為83%[52]。

2.4.2 三螺旋結(jié)構(gòu)和分子質(zhì)量

多糖的三螺旋結(jié)構(gòu)和高分子質(zhì)量對其抗腫瘤作用有很大的影響[53-54]。Zhang Lina等研究了不同種香菇多糖的分子質(zhì)量、三螺旋結(jié)構(gòu)和抗腫瘤之間的關(guān)系，結(jié)果表明，分子質(zhì)量相近的情況下，三螺旋結(jié)構(gòu)的香菇多糖比單螺旋結(jié)構(gòu)的香菇多糖對肉瘤S-180細(xì)胞的抑制率高[55]；同樣為三螺旋結(jié)構(gòu)的香菇多糖，分子質(zhì)量越高，對肉瘤S-180細(xì)胞的抑制作用越強。但也有研究表明，香菇多糖作為低分子質(zhì)量的多糖，其對肉瘤S-180細(xì)胞抗腫瘤能力與其他高分子質(zhì)量多糖的抗腫瘤能力相同[54]。在Qian Yilin等的研究中，4 種香菇多糖LW-1至LW-4的分子質(zhì)量分別為15.409×105、3.062×105、0.079×105Da和0.035×105Da。LW-1相對其余3 個香菇多糖對BXPC-3腫瘤細(xì)胞和HeLa腫瘤細(xì)胞抑制作用較差，其原因可能是分子質(zhì)量太大導(dǎo)致LW-1不能進入到細(xì)胞發(fā)揮作用；高分子質(zhì)量的香菇多糖的抗腫瘤活性比低分子質(zhì)量的更強，但LW-4抗腫瘤活性相比于用乙二胺四乙酸處理后的ELW-4抗腫瘤活性更強，這是由于LW-4所含的金屬離子（如Cu2+和Zn2+）是多種酶的共同因子，可以減少氧化應(yīng)激的危害，并且Zn2+可增加細(xì)胞膜的滲透性，從而增強抗腫瘤的效果[28]。

2.4.3 化學(xué)修飾

Wang Xiaohua等用氯磺酸-吡啶法硫酸化香菇多糖獲得sLNT，硫酸化程度為1.44～1.76，根據(jù)碳譜圖分析得到主要硫酸化位置在C6，少量發(fā)生在C2和C4。體外抑制肉瘤S-180細(xì)胞實驗中，sLNT的抑制率均小于無硫酸化修飾多糖的抑制率，解旋后得到的單股鏈狀香菇多糖的抗腫瘤性基本消失[56]。吳學(xué)謙等利用氯磺酸-吡啶法和氫氧化鈉-一氯乙酸法分別將香菇多糖硫酸化和羧甲基化。IR圖譜和碳譜圖均顯示硫酸化基團改變了香菇多糖的分子結(jié)構(gòu)；碳譜圖中充分說明了C2和C4的羥基被羧甲基修飾，而C6因位阻效應(yīng)未被羧甲基化，但改變了分子構(gòu)型。分子結(jié)構(gòu)的改變和新引入的基團必定會引起香菇多糖活性的變化[57]。Wang Xiaohua等研究表明，單股鏈的香菇多糖抗腫瘤性基本消失，但引入磺酸基可以使其部分恢復(fù)抗腫瘤活性。這可能是由于帶電的磺酸基可通過靜電作用增加香菇多糖和免疫細(xì)胞受體之間的結(jié)合以激活免疫應(yīng)答，提高抗腫瘤活性[56]。這些研究表明，多糖的化學(xué)修飾可能是提高多糖生物活性的有效途徑。

將香菇多糖三螺旋化也能增強其活性。Jia Xuewei等將三螺旋的香菇多糖利用二甲基亞砜或NaOH解旋成單鏈狀態(tài)，在加入Se納米粒子之后使香菇多糖復(fù)性為三螺旋狀態(tài)并包裹Se納米粒子，生成的Se/s-LNT能夠?qū)eLa腫瘤細(xì)胞的增殖產(chǎn)生抑制作用，納米硒的顆粒越小抗腫瘤效果越好，未經(jīng)Se修飾的三螺旋香菇多糖體外抗HeLa腫瘤細(xì)胞的能力則較弱，Se/s-LNT在HeLa腫瘤細(xì)胞中可促進產(chǎn)生ROS，使得腫瘤細(xì)胞凋亡，這也可能是Se/s-LNT只發(fā)揮Se的抗腫瘤效果所致[19]。

3 結(jié) 語

香菇多糖的4 種主要生物活性都會受到其重復(fù)單元、三螺旋結(jié)構(gòu)和化學(xué)修飾的影響。目前，為提高香菇多糖的作用功效，主要從工藝提取和化學(xué)修飾兩方面進行研究。其中，特定的化學(xué)修飾會出現(xiàn)抗腫瘤作用減弱、抗病毒作用增強的現(xiàn)象，故并不能增強所有的功效性。香菇多糖的分子質(zhì)量對功效的影響并沒有非常確切的理論。香菇多糖內(nèi)所含的金屬離子對其抗氧化和抗腫瘤活性有一定抑制作用，不過這方面并未有大量文獻(xiàn)進行報道。另外，香菇多糖的單糖組成、螯合金屬離子的結(jié)構(gòu)和所含金屬離子也為香菇多糖或其他多糖的構(gòu)效關(guān)系研究提供了思路。隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展和人們認(rèn)知的提升，人們已經(jīng)將關(guān)注點從化學(xué)合成藥物、保健品、食品添加劑和化妝品原料轉(zhuǎn)移到了植物和真菌內(nèi)含物等天然產(chǎn)物的開發(fā)。在醫(yī)藥領(lǐng)域，治療癌癥方面的研究一直困擾著國內(nèi)外的醫(yī)學(xué)研究人員。食品和化妝品中的添加劑對人體帶來的一些副作用越來越受到人們的關(guān)注，促使研究人員急需找到無害的替代品。就此而言，香菇多糖擁有優(yōu)秀的生物活性，在藥品和食品行業(yè)中有很好的應(yīng)用前景。目前，香菇多糖還是從香菇中提取，未進行大量工業(yè)化合成，為保證低成本、高提取率、節(jié)能、省時，已將超聲提取法、微波提取法和酶提取法等多種方法結(jié)合使用。香菇多糖三螺旋結(jié)構(gòu)與其活性之間的關(guān)系，尤其是在抗腫瘤活性方面已經(jīng)進行了大量的研究。但是結(jié)構(gòu)的不確定性、多糖功效水平參差不齊，使得香菇多糖功效的衡量標(biāo)準(zhǔn)很難界定。在結(jié)構(gòu)方面，由于多糖本身的復(fù)雜性，仍需要大量的研究工作進行補充。