黎 軼
(宜春學(xué)院體育學(xué)院,江西 宜春 336000)
姬松茸(Agaricus blazei Murrill),屬于蘑菇科(Agaricaceae) 擔(dān)子菌,具有一定的藥用和食用價(jià)值,富含糖類(lèi)和蛋白質(zhì)[1]。研究發(fā)現(xiàn),姬松茸發(fā)酵液中多糖(AbEXP1-a)具有較強(qiáng)的抗腫瘤、調(diào)節(jié)免疫力的作用,但是在這方面的研究還處于啟蒙階段[1]。通過(guò)對(duì)姬松茸發(fā)酵液多糖的分離純化方法進(jìn)行全面整理,分析純化多糖的理化性質(zhì),同時(shí)對(duì)其抗疲勞的作用進(jìn)行深入探究,為姬松茸發(fā)酵液多糖的結(jié)構(gòu)關(guān)系、生物性質(zhì)等研究奠定基礎(chǔ)。
試驗(yàn)使用從華中農(nóng)業(yè)大學(xué)真菌研究所采購(gòu)的姬松茸菌種,編號(hào)華農(nóng)姬松茸1號(hào)。
試驗(yàn)使用儀器包括:HITACHI Himac CR21G高速冷凍離心機(jī),寧波新芝生物科技股份有限公司;MB99-3型自動(dòng)液相色譜分離層析儀,上海滬西分析儀器廠;UV-1100紫外可見(jiàn)分光光度計(jì),北京瑞利分析儀器公司;DYY-5(8B) 型電泳儀,北京六一儀器廠。
1.2.1 制備胞外粗多糖
對(duì)姬松茸深層發(fā)酵液用超濾儀進(jìn)行過(guò)濾(1 000 mL粗多糖液含多糖13.00 mg·mL-1、蛋白質(zhì)6.23 mg·mL-1)、純化,去除全部菌絲體,使用冷乙醇進(jìn)行沉淀,在4℃的環(huán)境中靜置12 h,使用體積分?jǐn)?shù)為75%的乙醇對(duì)沉淀物進(jìn)行洗滌,再用60℃熱水溶解,10 000 r·min-1離心去除雜質(zhì),對(duì)上清液進(jìn)行二次離心處理,干燥后得到姬松茸胞外粗多糖,顏色為棕色。
1.2.2 脫蛋白
將三氯甲烷、正丁醇配制成體積比為4∶1的Sevage混合液。將上述糖溶液稀釋成濃度2 mg·mL-1,取150 mL與50 mLSevage試劑(5∶1) 混合,充分振蕩30 min,在分液漏斗中靜置3 h分層。下層白色絮狀沉淀為蛋白質(zhì)層,分液除去,上層為多糖溶液。此過(guò)程重復(fù)3次。
1.2.3 脫色
加入濃度為20%的過(guò)氧化氫,將多糖溶液的pH調(diào)至8.0,多糖溶液呈現(xiàn)出淡黃色,在45℃的環(huán)境中靜置2 h,將蒸餾水加入到脫色液中透析2次,使用體積為3倍的乙醇對(duì)其進(jìn)行沉淀處理。
1.2.4 DEAE-Cellulose柱層析
在裝柱以前需要對(duì)其進(jìn)行DEAE-Cellulose(OH-)常規(guī)預(yù)處理,使用蒸餾水平衡4個(gè)柱體積。柱的規(guī)格設(shè)置為1.3 cm×30 cm,裝填的高度需要保持在30 cm左右,上樣量需要控制在100 mg左右。先使用蒸餾水對(duì)其進(jìn)行洗脫;再用0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1和 0.5 mol·L-1的 NaHCO3進(jìn)行洗脫;最后使用0.1 mol·L-1的NaOH洗脫[2]。速度需要保持在0.3 mL·min-1左右,每一管的收集高度需要保持在3 mL左右。跟蹤檢測(cè)的時(shí)候,需要使用苯酚-硫酸法,需標(biāo)注。
1.2.5 Sephadex G-200柱層析
在裝柱以前需要對(duì)其進(jìn)行Sephadex G-200常規(guī)預(yù)處理,使用蒸餾水對(duì)其進(jìn)行24 h的平衡。柱的規(guī)格設(shè)置為1.6 cm×50 cm,裝填的高度保持在50 cm,上樣量控制在20 mg。先使用雙蒸水對(duì)其進(jìn)行洗脫;接著使用0.1 mol·L-1的NaCl洗脫。速度需要保持在0.15 mL·min-1,每一管的收集高度需要保持在3 mL。跟蹤檢測(cè)的時(shí),需要使用苯酚-硫酸法[3]。
1.2.6 鑒定純度
使用凝膠過(guò)濾法和醋酸纖維薄膜電泳法2種方法對(duì)純度進(jìn)行鑒定。
1)凝膠過(guò)濾法:Sephadex G-200色譜柱,使用蒸餾水進(jìn)行洗脫,柱的規(guī)格為1.6 cm×50 cm,上樣量控制在20 mg左右。速度保持在0.15 mL·min-1,每一管的收集高度保持在3 mL。跟蹤檢測(cè)的時(shí)候,使用苯酚-硫酸法[4]。
2) 醋酸纖維薄膜電泳法:緩沖液為0.025 mol·L-1硼砂,pH9.3,電壓250 V,醋酸纖維薄膜規(guī)格為2 cm×8 cm,電泳時(shí)間設(shè)置為40 min左右,使用西夫試劑和阿利新藍(lán)染色,使用體積分?jǐn)?shù)為90%的乙醇進(jìn)行漂洗[5]。
1.2.7 測(cè)定分子量
在進(jìn)行測(cè)定的時(shí)候,需要按照2000年版中國(guó)藥典二部附錄中規(guī)定的多糖分子量分步測(cè)定法進(jìn)行操作。選取10 mg多糖AbEXP1-a樣品,添加1 mL流動(dòng)相使其完全溶解,離心處理以后,選取20 μL作為樣量,專(zhuān)用Beck-man System Gold GPC軟件完成色譜數(shù)據(jù)處理。
1.2.8 紫外掃描
將多糖AbEXP1-a配制成濃度為1 g·L-1的水溶液,紫外掃描需要在波長(zhǎng)200 nm~400 nm區(qū)間完成。
1.3.1 試驗(yàn)對(duì)象
選取的小鼠由煙臺(tái)綠葉制藥集團(tuán)提供,種類(lèi)為昆明系小鼠,雄性,出生2個(gè)月左右,體重35 g左右,將其分為多糖組和對(duì)照組2組,每組50只。
1.3.2 灌胃動(dòng)物模型
多糖組:依據(jù)《藥用實(shí)驗(yàn)方法學(xué)》中規(guī)定的成人劑量來(lái)對(duì)小鼠的用藥劑量進(jìn)行設(shè)置,使用藥劑量可以達(dá)到成人的5倍左右。小鼠的標(biāo)準(zhǔn)體重設(shè)置為30 g,每日攝取0.2 mL·kg-1的姬松茸多糖制劑,早晚各1次進(jìn)行灌胃,連續(xù)灌胃3周。對(duì)照組:使用濃度為0.2 mL·kg-1生理鹽水連續(xù)灌胃3周。
1.3.3 測(cè)試指標(biāo)及測(cè)試方法
1) 力竭游泳時(shí)間
將重量為小鼠體重5%的鉛絲系在鼠尾,迫使其游泳直到沉底10 s為止,具體方法為實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前3 d,每天每只小鼠適應(yīng)性游泳20 min,水溫控制在(20±10)℃,水深40 cm,隨后進(jìn)行無(wú)負(fù)重游泳訓(xùn)練(游泳過(guò)程中用玻璃棒驅(qū)趕小鼠,避免小鼠漂浮在水面上,游泳結(jié)束后用毛巾擦干并用電暖扇幫助小鼠取暖防止感冒),每天晚上20點(diǎn)開(kāi)始,將各組小鼠放入80 cm×60 cm×50 cm的塑料泳池中強(qiáng)制游泳90 min,前4周除周日休息外,第五周的周六進(jìn)行力竭游泳訓(xùn)練并記錄具體的力竭時(shí)間。記錄游泳時(shí)間。
2) 耐缺氧試驗(yàn)
最后給藥1 h以后,將其放置在250 mL廣口瓶?jī)?nèi),瓶中放置堿石灰10 g,使用石蠟將瓶口封住。將小鼠進(jìn)入瓶?jī)?nèi)到死亡的時(shí)間進(jìn)行記錄[6]。
3) 測(cè)定血紅蛋白
使用氰化高鐵血紅蛋白法對(duì)血紅蛋白進(jìn)行測(cè)定,具體方法:小鼠連續(xù)灌胃10 d,末次給藥30 min后,讓小鼠自由游泳5 min取出,斷頭取血。血樣于冰箱中靜置后,3 500 r·min-1離心10 min,取上清液,測(cè)定血清中血紅蛋白含量[7]。
4) 血乳酸水平
將重量為小鼠體重5%的鉛絲系在鼠尾,迫使其游泳20 min后采鼠尾血,使用血乳酸測(cè)試試劑條完成血乳酸水平測(cè)試[8]。
5) 測(cè)定血尿素
力竭游泳結(jié)束后,采眼眶血,使用中生北控生物科技股份有限公司生產(chǎn)的試劑盒對(duì)所選取的100 μL血清進(jìn)行測(cè)試,使用7 200型分光廣度計(jì)完成血尿素的測(cè)定[8]。
使用雙蒸水溶解棕色粉末狀姬松茸粗多糖,在脫蛋白、脫色處理以后進(jìn)行醇沉,干燥后為淡黃色粉末。
使用雙蒸水溶解多糖AbEXP-a,使用水,0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1和 0.5 mol·L-1的 NaHCO3以及0.1 mol·L-1的 NaOH 洗脫。
水,0.1 mol·L-1和 0.3 mol·L-1的 NaHCO3分別洗脫出了3種含量較多的多糖AbEXP1、AbEXP2和AbEXP3 成分;而 0.5 mol·L-1的 NaHCO3和 0.1 mol·L-1的NaOH沒(méi)有洗脫峰值出現(xiàn)。對(duì)AbEXP1和AbEXP2進(jìn)行收集,同時(shí)純化處理多糖AbEXP1。
將多糖AbEXP1溶解,上平衡好的Sephadex G-200凝膠柱,依次用雙蒸水和0.1 mol·L-1的NaCl溶液洗脫,結(jié)果見(jiàn)圖1。
由圖1可知,層析AbEXPl后,獲得AbEXP1-a和AbEXP1-b,使用0.1 mol·L-1的NaCl繼續(xù)洗脫沒(méi)有結(jié)果。對(duì)AbEXP1-a進(jìn)行醇沉和濃縮處理,最終獲得白色晶體,并對(duì)這些白色晶體的純度進(jìn)行鑒定,同時(shí)對(duì)其理化性質(zhì)進(jìn)行研究。
多糖純度與普通化合物純度概念不一樣,主要是指在一定的分子量中體現(xiàn)出的均一性。使用醋酸纖維薄膜電泳法和Sephadex G-200凝膠過(guò)濾色譜法[4]對(duì)其進(jìn)行鑒定,結(jié)果見(jiàn)圖2。
從圖2可知,多糖AbEXP1-a經(jīng)Sephadex G-200凝膠過(guò)濾呈單一對(duì)稱(chēng)洗脫峰,經(jīng)醋酸纖維薄膜電泳呈現(xiàn)單一天藍(lán)色區(qū)帶,說(shuō)明AbEXP1-a為均一組分。
多糖AbEXP1-a為白色晶體,與稀釋的酸、堿和鹽溶液相溶,與熱水快速相溶,與甲醇和乙醇微溶,不會(huì)與有機(jī)溶劑如乙酸乙醋、氯仿、丙酮和乙醚等相溶。多糖AbEXP1-a在碘-碘化鉀反應(yīng)和菲林試劑反應(yīng)中體現(xiàn)出陰性,說(shuō)明其不屬于淀粉物質(zhì),還原端所占比例較低;在福林-酚反應(yīng)和蔥酮-硫酸反應(yīng)中體現(xiàn)為陽(yáng)性,紫外掃描的吸收峰體現(xiàn)在圖譜波長(zhǎng)280 nm處,說(shuō)明其含氮元素。綜上所述,多糖AbEXP1-a為結(jié)合有蛋白質(zhì)類(lèi)。
采用高效液相色譜法測(cè)定多糖AbEXP1-a的分子量,其保留時(shí)間為15.09 min,與標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)比較,得出其分子量為50 kD(以右旋糖苷計(jì))。
姬松茸胞內(nèi)多糖抗疲勞作用的具體情況見(jiàn)表1。
表1 姬松茸發(fā)酵液多糖對(duì)小鼠機(jī)體抗疲勞能力的影響Tab.1 Effect of Polysaccharide from Agaricus blazei fermentation broth on anti fatigue ability of mice
由表1可知,在力竭即刻,多糖組小鼠的血乳酸含量與對(duì)照組相比顯著性降低(P<0.05,P<0.01);各組小鼠的血尿素氮濃度對(duì)比中,多糖組的血尿素氮濃度均顯著低于對(duì)照組(P<0.05);其力竭游泳時(shí)間及耐缺氧時(shí)間多糖組數(shù)據(jù)均優(yōu)于對(duì)照組(P<0.05);提示經(jīng)過(guò)24 h的恢復(fù)和休息,機(jī)體的血乳酸水平恢復(fù)正常。
經(jīng)過(guò)對(duì)姬松茸胞內(nèi)多糖抗疲勞作用的認(rèn)真研究以后發(fā)現(xiàn),姬松茸胞內(nèi)多糖可以使小鼠的缺氧時(shí)間和負(fù)重游泳時(shí)間得到不斷的延長(zhǎng),由此可見(jiàn),姬松茸多糖可以提高機(jī)體應(yīng)激因子的使用能力。陳智毅[9]研究表明姬松茸可以給循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生強(qiáng)烈的應(yīng)激作用,可以有效增加“下丘腦-垂體-腎上腺皮質(zhì)”系統(tǒng)的反射性功能,通過(guò)不斷地自我調(diào)節(jié),使其能夠快速的適應(yīng)惡劣的環(huán)境,表明姬松茸多糖的抗疲勞作用顯著。姬松茸胞外多糖AbEXP1-a的分子量正好處于大分子可溶性活性多糖的范圍以?xún)?nèi),這就表明姬松茸多糖可以有效提升免疫力[10]。經(jīng)過(guò)大量的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),姬松茸發(fā)酵菌絲體中的粗多糖含量要比姬松茸實(shí)體中的含量高很多,對(duì)姬松茸的深層發(fā)酵技術(shù)進(jìn)行全面的推廣,將使其在保健品研發(fā)過(guò)程中發(fā)揮積極的促進(jìn)作用[11]。