馬傳貴 張志秀 肖 寶 隋 欣
(1 北京京誠生物科技有限公司,北京 大興 102600;2 中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程研究所,天津 300192;3 黑龍江湯原縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,黑龍江 佳木斯 1574700)
銀耳Tremella fuciformis,又名白木耳、雪耳,是人們?nèi)粘I钪谐R姷氖秤镁小熬兄凇钡拿婪Q[1]。銀耳的子實(shí)體呈凝膠狀,顏色為白色或淡黃色,由10余片薄而多皺褶的扁平形瓣片組成。銀耳富含蛋白質(zhì)、多糖和膳食纖維,能量和脂肪含量低,是一種受歡迎的食藥用菌。從銀耳子實(shí)體、發(fā)酵液中提取純化的銀耳多糖,具有免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤及抗氧化、抗衰老等多種生物活性。筆者對(duì)銀耳多糖的提取純化方法、銀耳多糖的生物活性研究及應(yīng)用進(jìn)行綜述,以期為銀耳多糖的研究及其開發(fā)應(yīng)用提供參考。
銀耳多糖的提取及純化是研究和解析多糖結(jié)構(gòu)、生物活性的關(guān)鍵步驟,對(duì)多糖的純度、產(chǎn)量、結(jié)構(gòu)及生物活性等有重要的影響。銀耳多糖傳統(tǒng)的提取方法有熱水提取法、酸或者堿浸提法及酶解提取法等。安星亮等[2]通過響應(yīng)面法優(yōu)化熱水提取法提取銀耳多糖的工藝,得到最佳的提取工藝:料(g)液(mL)比1∶79,提取溫度91 ℃,提取時(shí)間5 h,銀耳多糖的提取率為20.30%。鮑會(huì)梅[3]通過優(yōu)化銀耳多糖酶解法提取工藝,得出最佳工藝條件:纖維素酶1.5%,中性蛋白酶2.0%,溫度50 ℃,pH 4.5,提取時(shí)間60 min,多糖提取率為15.40%。安星亮等[4]采用熱水提取法提取干、鮮銀耳多糖,相同的提取條件為提取時(shí)間5 min,料(g)液(mL)比1∶80,提取溫度100 ℃,干、鮮銀耳多糖提取率分別為22%、52%。同時(shí)銀耳多糖提取工藝在不斷優(yōu)化,新的提取方法有超聲提取法、微波提取法及超高壓提取法等。例如,陳嬋等[5]優(yōu)化超聲波提取銀耳蒂頭粗多糖的工藝,得到最佳工藝條件:料(g)液(mL)比1∶90,超聲功率50 W,提取時(shí)間100 min,提取溫度為50~80 ℃,銀耳多糖的提取率為36.38%。楊嘉丹等[6]優(yōu)化微波輔助提取銀耳多糖工藝,得到最佳的提取工藝:料(g)液(mL)比1∶50,微波功率400 W,微波提取時(shí)間2 h,提取溫度為95 ℃,銀耳多糖的提取率為33.25%。張閃閃等[7]研究得到最佳的加壓熱水提取銀耳多糖的工藝條件:料(g)液(mL)比1∶80,提取溫度120 ℃,提取壓力1.0 MPa,提取時(shí)間40 min,銀耳多糖提取率為70.25%。
上述方法提取的銀耳粗多糖經(jīng)過分離純化技術(shù)去除混雜蛋白質(zhì)、無機(jī)鹽等雜質(zhì)后,才能獲得純銀耳多糖。王昭晶等[8]通過DEAE-Sepharose CL-6B和Sephadex G-100 柱色譜分離純化銀耳糖,最終得到TABW-Ⅱ、TFBW-Ⅱ、TEPW-Ⅱ和TSPW-Ⅰ四種多糖,相對(duì)分子量分別為26×103、11×103、21×103、356×103。張慶等[9]對(duì)提取的段木、代料栽培銀耳粗多糖采用sevage 法脫蛋白,結(jié)果兩種銀耳粗多糖蛋白質(zhì)殘留量分別為2.65 mg/mL、0.45 mg/mL,且銀耳多糖中葡萄糖的質(zhì)量比為13.62∶2.43。馬素云等[10]采用酶-Sevage法去蛋白、離子交換層析和凝膠過濾層析純化后得到銀耳純多糖TFP1,主要由甘露糖、葡萄糖醛酸、木糖、巖藻糖4 種單糖組成,根據(jù)反相高效液相色譜洗脫的峰面積計(jì)算不同單糖的物質(zhì)的量比為5.78∶0.7∶1.1∶1。
免疫系統(tǒng)隨著人體衰老而逐漸衰退,如循環(huán)T細(xì)胞增殖減少,則會(huì)引起促炎性白細(xì)胞介素-6(IL-6)、白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)增加,NK 細(xì)胞活性降低等[11]。研究發(fā)現(xiàn),銀耳多糖可提高機(jī)體器官中超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)的水平,并降低丙二醛(MDA)、脂褐素(LP)含量,以實(shí)現(xiàn)抗氧化和抗衰老功效[12]。趙明月等[13]向D-半乳糖致衰老小鼠腹腔注射銀耳多糖,結(jié)果發(fā)現(xiàn)銀耳多糖可以提升小鼠衰老皮膚中羥脯氨酸及透明質(zhì)酸含量,提高小鼠血清、肝臟、心臟部位GSH-Px、SOD 活性并降低MDA 含量,進(jìn)一步表明銀耳多糖的抗氧化、抗衰老活性。徐曉飛等[14]發(fā)現(xiàn)銀耳多糖能夠極顯著提高血清、肝臟和心臟部位GSH-Px、SOD 活性并降低MDA 含量,且逆轉(zhuǎn)D-半乳糖所致小鼠結(jié)腸部位腸道中短鏈脂肪酸(SCFAs)濃度的改變。徐曉飛等[15]分析兩種商業(yè)化銀耳多糖WSK、BETA 對(duì)小鼠抗衰老的作用,發(fā)現(xiàn)相比于WSK,BETA 可極顯著提高小鼠皮膚中的羥脯氨酸、透明質(zhì)酸含量,以及小鼠肝臟、心臟中的SOD、GSH-Px 活性,因此BETA 具有更好抗皮膚衰老的作用。
研究發(fā)現(xiàn),銀耳多糖具有調(diào)節(jié)機(jī)體免疫和抑制腫瘤生長的作用,其對(duì)腫瘤的抑制作用是通過中間宿主效應(yīng)實(shí)現(xiàn),即增強(qiáng)機(jī)體對(duì)腫瘤的免疫力。CHEN[16]研究發(fā)現(xiàn)銀耳多糖可以抑制Hep G22 細(xì)胞的生長,且50 mg/mL 劑量的抗腫瘤活性就達(dá)92%。龐良芳[17]研究發(fā)現(xiàn),銀耳多糖可以減輕腫瘤患者化療的副作用,并完善患者自身的免疫系統(tǒng),提高其對(duì)癌癥抵抗力。
多糖主要通過巨噬細(xì)胞發(fā)揮免疫功效,巨噬細(xì)胞會(huì)對(duì)感染、腫瘤、炎癥做出反應(yīng)。巨噬細(xì)胞通過吞噬方式直接殺死病原體,并呈現(xiàn)抗原以引發(fā)免疫應(yīng)答。巨噬細(xì)胞產(chǎn)生大量生物活性分子,包括一氧化氮(NO)、活性氧(ROS)和細(xì)胞因子[瘤壞死因子TNF-α、白介素(IL)-1α、IL-1β,用于防御IL-6、IL-10]。SHI等[18]研究發(fā)現(xiàn)銀耳多糖可以逆轉(zhuǎn)銅綠假單胞菌感染的燙傷小鼠中CD4+T 細(xì)胞的增殖和極化效應(yīng),從而降低IL-10 水平。RUI 等[19]研究發(fā)現(xiàn),銀耳多糖可抑制環(huán)磷酰胺誘導(dǎo)的小鼠白細(xì)胞減少,且白細(xì)胞增加依賴劑量。王第亮[20]研究發(fā)現(xiàn),籃球運(yùn)動(dòng)員高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后服用銀耳多糖,其免疫球蛋白水平顯著升高,TNF-α 含量、IL-10 水平顯著降低,表明銀耳多糖可有效調(diào)節(jié)籃球運(yùn)動(dòng)員在大負(fù)荷運(yùn)動(dòng)之后產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)性免疫抑制。史振偉等[21]采用燒傷后小鼠腹腔注射銅綠假單胞菌制作膿毒癥并予以銀耳多糖干預(yù),發(fā)現(xiàn)銀耳多糖干預(yù)后小鼠IL-10、IL-4的分泌量顯著降低,IFN-γ的分泌量顯著增加。并且最終指出銀耳多糖可以通過降低IL-10 的分泌抑制CD4+CD25 highTregs 對(duì)CD4+T 淋巴細(xì)胞增殖和極化的影響,并誘導(dǎo)CD4+T淋巴細(xì)胞向Th1分型,從而使機(jī)體免疫活性增強(qiáng)。
GAO 等[22]首先報(bào)道銀耳多糖的抗炎活性,指出銀耳多糖能夠誘導(dǎo)單核細(xì)胞產(chǎn)生白介素-1(IL-1)、IL-6、腫瘤壞死因子(TNF)。LEE等[23]研究證明銀耳多糖在小鼠單核巨噬細(xì)胞白血病細(xì)胞中的抗炎作用,且指出脂多糖誘導(dǎo)的iNOS/NO、COX-2/PGE 2被銀耳多糖有效抑制。謝玲娜[24]研究發(fā)現(xiàn),銀耳多糖能明顯改善造模后小鼠背部皮膚特應(yīng)性皮炎樣癥狀,減少表皮層的異常增厚,且能顯著降低血清中免疫球蛋白E 的含量,進(jìn)一步抑制炎癥因子(IL-4、IL-6、IL-13)的表達(dá)。曹銘等[25]發(fā)現(xiàn)銀耳多糖WSK可以強(qiáng)化皮膚屏障,減少皮膚中炎癥因子IL-1β、IL-6、IL-10、TNF-a 產(chǎn)生;同時(shí)進(jìn)一步指出因WSK中葡甘聚糖特有的大分子結(jié)構(gòu),建議將其應(yīng)用到護(hù)膚品中起到保濕、抗過敏的作用。
目前天然高效的植物多糖在防曬產(chǎn)品中的應(yīng)用開始廣受關(guān)注。銀耳多糖也被發(fā)現(xiàn)具有顯著的抗輻射活性。王曉琳等[26]發(fā)現(xiàn)磷酸酯化銀耳多糖能夠顯著增高137Csγ 射線輻射損傷小鼠骨髓有核細(xì)胞數(shù)、白細(xì)胞數(shù)、脾指數(shù)、胸腺指數(shù)。韓英等(2012)[27]也發(fā)現(xiàn)銀耳多糖可以顯著減輕8Gy 伽瑪射線照射小鼠的皮膚損傷,且使小鼠外周血中血紅蛋白含量、白細(xì)胞數(shù)、紅細(xì)胞數(shù)保持較高水平。
銀耳多糖除了以上生物活性外,還被發(fā)現(xiàn)具有降血糖、降膽固醇活性[28],修復(fù)大腦記憶障礙的作用。PARK 等[29]在研究銀耳多糖對(duì)三甲基錫誘導(dǎo)的大鼠學(xué)習(xí)和記憶缺陷模型的影響時(shí),發(fā)現(xiàn)銀耳多糖以劑量依賴性方式顯著增加PC12 細(xì)胞上的軸突生長,加強(qiáng)大腦中的葡萄糖代謝,與對(duì)照組相比,環(huán)磷腺苷效應(yīng)元件結(jié)合蛋白(CREB)神經(jīng)元的數(shù)量增加了134%。
首先,銀耳多糖具備透明質(zhì)酸和膠原蛋白的特點(diǎn)和功效,因此表現(xiàn)出極強(qiáng)的保濕、抗老化、抗氧化、增加皮膚彈性、抗炎、抗輻射等功效。因此銀耳多糖常被應(yīng)用于化妝品中,成為天然高效的化妝品添加劑。吳依娜[30]用銀耳多糖乳化增稠橄欖油制備橄欖油精華液,發(fā)現(xiàn)其乳化體平均粒徑約153 μm,且均一穩(wěn)定。同時(shí),王久瑩[31]用提取的胞外粗多糖開發(fā)出三種化妝品(胞外多糖爽膚水、潤膚乳及保濕面霜),進(jìn)一步驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)這三種化妝品的細(xì)胞毒性極低,且對(duì)損傷細(xì)胞具有一定的保護(hù)作用。
其次,銀耳多糖含多種高分子多糖物質(zhì),具有一定的乳化和保濕作用,因此也可以作為食品添加劑應(yīng)用到食品行業(yè)。劉炳莉等[32]發(fā)現(xiàn)添加0.5%銀耳多糖能夠抑制鮮濕面水分遷移,且能夠獲得有效改善鮮面條黏連的效果。朱艷云[33]提出基于銀耳多糖的復(fù)配凝膠配方:卡拉膠-魔芋膠復(fù)配膠配比為質(zhì)量比3∶2,乳清分離蛋白添加量為2%,銀耳多糖添加量為0.5%,蔗糖添加量為8%,檸檬酸添加量為0.1%,CaCl2添加量為0.1%,且將優(yōu)化配方的銀耳多糖果凍和市售果凍進(jìn)行感官和質(zhì)構(gòu)性能的對(duì)比之后發(fā)現(xiàn)其口感更好。
最后,銀耳多糖表現(xiàn)出較強(qiáng)的免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤及抗炎,降血糖、降膽固醇等諸多生物活性,同時(shí)也能夠有效改善記憶力,促進(jìn)腸道中有益菌的形成。因此目前在醫(yī)療保健領(lǐng)域中,諸多廠商和相關(guān)研究人員將銀耳多糖應(yīng)用到藥物研發(fā)和保健品開發(fā),例如,制作銀耳軟糖、銀耳多糖片應(yīng)用于不同情況臨床保健治療。
銀耳是一種藥食同源的食用菌,富含各類營養(yǎng)物質(zhì),銀耳多糖作為銀耳的主要活性成分,近些年被廣泛關(guān)注與研究,但大多數(shù)應(yīng)用都處于基礎(chǔ)研究階段,且對(duì)其具體作用機(jī)制的研究相對(duì)較少,限制銀耳多糖的應(yīng)用。因此未來一方面需要優(yōu)化銀耳多糖提取純化技術(shù),另一方面加強(qiáng)對(duì)其功效作用的挖掘,為銀耳多糖在食品、化妝品、藥品和保健品中的應(yīng)用提供理論指導(dǎo)。