1、武汉生物工程学院高等教育自学考试毕 业 论 文论文题目: 香菇多糖生物活性的作用与研究进展指导老师:专 业:准考证号:作者姓名:答辩时间:2015 年 12 月 23 日目录摘 要 .II关键词 .II前 言 .III1. 香菇多糖的简介 .12. 香菇多糖的理化性质 .13. 香菇多糖的生物活性 .13.1 香菇多糖的免疫调节 .13.2 香菇多糖的抗肿瘤活性 .13.3 香菇多糖抗感染作用 .23.4 香菇多糖的抗病毒活性 .24. 香菇多糖的应用 .34.1 医药领域应用 .34.2 食品邻域应用 .35. 展望 .36. 小结 .3参考文献 .4致 谢 .4武汉生物工程学院高等教育自学
2、考试本科论文(设计) II摘 要香菇多糖是从食用香菇香菇子实体分离提取的一种结构复杂的高分子化合物,它能激活调节人类的免疫系统因而具有很强的抗癌生物活性。但是由于其分离纯化技术中不成熟以及缺乏透彻的了解香菇多糖分子结构和功能的关系,使其广泛的药效受限制从而不能有效被人类提取利用。本文通过简明扼要的叙述和经典实例旨在探讨不同研究领域对香菇多糖的认识,以及调节人体的生命活动的作用。文章系统地阐述了近年来香菇多糖的研究进展,并展望今后的研究方向。关键词香菇多糖;生物活性;应用;发展武汉生物工程学院高等教育自学考试本科论文(设计) III前 言糖类的研究已有百余年的历史,近 20 多年来,随着膜的化学
3、功能,免疫物质的化学研究的进展以及探寻新药物资源的不断拓展和研究的深入,发现糖类在生物体中的作用不仅是作为能量资源或结构材料,更重要的是还参与了生命现象中细胞的各种活动,具有多种多样的生物学功能。多糖一般由十个分子以上的单糖通过糖苷键连接而成的高分子多聚物。多糖按来源大致可分为植物多糖、动物多糖、海藻多糖、微生物多糖即细菌多糖和真菌多糖等。其中,具有很强生物活性的真菌多糖的研究日益受到重视,真菌多糖从真菌子实体、菌丝体、发酵液中分离,是一类可以控制细胞分裂分化、调节细胞生长和衰老的活性多糖1。真菌多糖作为药物研究始于 20 世纪 50 年代,在 60 年代以后成为免疫促进剂受到广泛关注,其中香
4、菇多糖(1entinan,LNT)是研究得较透彻的多糖之一香菇Lentinus edodes(Berk)Sing为担子菌纲伞形科真菌,是世界名贵食用菌兼药用菌之一。70 年代初,Shida 等用三氯醋酸浸提、甲醇等沉淀从香菇中提取得到三种 -葡聚糖水溶性多糖,首次报道了香菇中含有抗肿瘤的活性物质,并认为一种分子量在 16000 的香菇多糖也具有抗肿瘤活性 2。80 年代以来,香菇多糖的研究更为深入,香菇多糖的提取由子实体发展到从深层发酵香菇菌丝体,对香菇多糖的研究大量转向药理和临床实验,结果表明香菇多糖具有广泛的抗肿瘤作用,尤其对慢性粒细胞白血病、胃癌、鼻烟癌、直肠癌和乳腺癌等有抑制作用和防止
5、手术后转移的效果,适用于病后机体康复,是目前已知较强的免疫增强剂。此外,香菇多糖还是治疗各种肝炎,特别是慢性迁移肝炎的良好药物。随着经济社会的不断发展,香菇多糖行业将越来越受到人们的关注,而作为生药学和药理学发展的相关产业,香菇多糖也倍受中医药学者和科研人青睐武汉生物工程学院高等教育自学考试本科论文(设计) 1 11.香菇多糖的简介香菇多糖(Lentinan 简称 LNT)是从伞菌科香菇属的天然香菇子实体中提取得到的一种 (1-3)葡聚糖 5。它是一类具有调节人体生理机能、增强人体免疫力、预防和治疗多种慢性疾病作用的物质,尤其是它具有显著的、独特的抗肿瘤活性,并减轻放疗和化疗的毒副作用,其抗肿
6、瘤的药理作用并非直接杀死致病源,而是通过刺激免疫细胞成熟、分化,增强和改善人体机能平衡,恢复和提高人体细胞对淋巴分子、激素及其它生理活性因子的反应。该多糖的一级结构具有 -(13)连接的吡喃葡聚糖主链,在主链中葡萄糖的 c6 位上含有支点(每 5 个葡萄糖有 2 个支点),其侧链是由 -(16)键和 -(13)键相连的葡萄糖聚合体组成,在侧链上也含有少数内部 -(16)键。x射线衍射分析证明,其立体结构为右旋三重螺旋的六方晶系,晶格常数 a=b=15 nm,c=06 nm。采用高分辨 13C-核磁共振(13CNMR)研究表明,其二级结构为凝结型的单螺旋构象。Sureniav3j 等从 4 种香
7、菇中分离出的 4 种高分子抗肿瘤活性多糖,经检测都是(13)-D-葡聚糖,并含有 46152的蛋白质。但 4 种多糖分别被破坏了三螺旋(13)-D-构型、被超声波打成碎片、被除去结合蛋白质后,检测它们的抗肿瘤活性,发现比天然物质有所降低。这就表明,多糖的构型、相对分子质量及结合蛋白质也可能影响其抗肿瘤活性。2.香菇多糖的理化性质香菇多糖以一种 -D|1-3| 葡萄糖残基为主链,侧链是一种(1-6)葡萄糖残基的葡萄糖。重复结构单位一般含有 7 个葡萄糖残基,其中 2 个残基在侧链上。有文献报道,香菇中的多糖结构有利于诱生干扰素的活性,因此在治疗肝炎方面具有积极的意义。通过采用凝胶滤过法(HPLC
8、)激光拉曼散射法测得香菇多糖的相对分子量为 4105 810 54。香菇多糖为白色粉末状固体,对光和热稳定,在水中最大溶解度为 3mg/ml,能溶解于 0.5mol/LNaOH 溶液中,溶解度可达 50-100mg/ml,不溶于甲醇、乙醇、丙酮等有机溶剂。目前有人正在研究,在香菇多糖原有的结构上接硫酸根基团,在不改变药品功效的基础上,可大大提高水溶性。香菇多糖具有吸湿性,在相对湿度为 92.5%的 25室温环境中放置 15 天,吸水量可达 40%,因此,香菇多糖应保存在干燥状态下 3。香菇加水煮沸 3 次(3 小时,2 小时,1 小时) ,滤过、浓缩、除蛋白,离子交换或透析除杂质,加 3 倍量
9、乙醇沉淀,用无水乙醇、丙酮、乙醚洗涤,真空干燥,得到微黄白色粉末。将粉末溶于水,经 DEAE 纤维柱色谱和分级沉淀法分离、浓缩,加乙醇沉淀,再用无水乙醇、丙酮、乙醚洗涤后放入盛有五氧化二磷的真空干燥中干燥,得白色粉末。另有用超滤法提取香菇多糖,纯度可达74.4%6。3.香菇多糖的生物活性3.1 香菇多糖的免疫调节香菇多糖(LNT)是T细胞的免疫佐剂,其抗肿瘤作用依赖于由胸腺或T细胞介导的免疫反应;辅助性T (Th )细胞可能是其主要的厚发刺激细胞。在周爱武的香菇多糖的免疫调节实验中。LNT对Cy诱导免疫功能低下小鼠脾细胞溶血素抗体(lgM )生成的影响。实验表明国产 LNT3个剂量和日本产LN
10、T均可显著促进Cy诱导免疫功能低下小鼠IgM抗体的生成,其中以每天1mg/kgLNT的作用最显著。 LNT对ConA诱导小鼠脾淋巴细胞增殖反应的影响。其中LNT在1125mg/L浓度范围内可明显促进ConA诱导的T细胞增殖反应,量效曲线呈现浓度依赖性双向作用 8。武汉生物工程学院高等教育自学考试本科论文(设计) 1 23.2 香菇多糖的抗肿瘤活性香菇含有多种有效药用成分,尤其是香菇多糖(Lentinan,LNT)是一种重要的生物反应调节剂,它可以通过刺激免疫细胞成熟,分化和增殖,改善机体,达到恢复和提高宿主细胞对淋巴因子、激素和其它生理活性因子的反应性,由于是间接作用,所以毒副作用小。我国于1
11、998年引进LNT加工技术并实现国产化,结合化疗,广泛应用于临床。下面为LNT在几个方面的应用。首先,对各时期的胃肠癌显示了良好的化学辅助治疗作用。由郭成业对22例胃癌患者研究发现;患者化疗前3天开始使用LNT(用量为1mg/次,静脉注射,每周2次全疗程6-8周)总有效率CR (完全缓解)+PR (部分缓解)为60%,而单化疗疗程的观察组有效率 CR+PR仅为33.3%。刘伯宇的实验中化疗过程中不良反应的发生率,实验组也明显低于对照组。另外,杨树军、符幼莉等在进行胃癌治疗中结合化疗和LNT辅助治疗都得到相似的结果 7。另外,LNT对恶生淋巴癌、鼻咽癌、肝癌和白血病都有显著的辅助的治疗效果。3.
12、3 香菇多糖抗感染作用据报道香菇多糖可抑制抗菌药的耐药性:香菇多糖可显著抑制用链霉素、雷米封和利福平联合治疗结核的复发。可用于治疗结核杆菌感染,产生耐药性的肺结核病人,用香菇多糖治疗一段时间后,病人痰菌转阴性,中性粒细胞吞噬性增加。香菇多糖还具有抗寄生虫作用,可延长李斯特菌感染小鼠的生存期,可能与香菇多糖提高巨噬细胞功能有关。香菇多糖对利曼化等原虫也有作用。说明香菇多糖抗寄生虫作用与 T 细胞功能有关。香菇多糖对泡状口炎病毒感染引起的小鼠脑炎有显著的治疗和预防作用,治疗组 100%存活而对照组全部死亡。香菇多糖对 Abelson 病毒、A 2(H2N2)病毒、12型腺病毒及流感病毒感染均有抑制
13、作用,是治疗各种肝炎特别是慢性迁移型肝炎的良好药物 6。香菇多糖抗病毒作用与其诱生 IFN 和提高 NK 细胞活性有关 11。香菇多糖抗感染的机制与多糖本身的特性有关。病原体表面的糖蛋白识别正常细胞表面的糖分子并发生黏附作用,是引起感染的必要前提。体液中游离的糖分子可以与病毒结合起到屏蔽作用,因此糖分子的干扰也是其抗感染的机制之一。HIV 是目前最难对付的病毒之一。硫酸化香菇多糖具有显著抗 HIV 作用 ,体外 10mg/L 就完全抑制 HIV 抗原的表达 ,干扰 HIV 对 MT4 细胞的侵染,抑制合胞体形成;临床使用能协同叠氮胸苷(AZT)更好地抑制 HIV 抗原的表达 12。3.4 香菇
14、多糖的抗病毒活性香菇含有大量生物活性物质,其中主要活性成分是香菇多糖。通过近30年的研究,香菇多糖具有抗肿瘤、调节免疫功能和刺激干扰素形成等功能,已逐步开发成新药应用于临床,并取得一定的效果。但是香菇多糖活性和临床疗效并不突出,特别是抗病毒活性很低。目前病毒感染人群相当庞大,抗病毒药物短缺,经结构修饰的香菇多糖具有较强的抗病毒活性,为提高香菇多糖的生物活性,多糖的分子修饰和结构改造具有重要意义。已有的试验证明,经过修饰的香菇多糖都具有较好的生物活性,其中酯化是一种很有效的结构修饰方法,经酯化后的香菇多糖都具有较好的抗病毒活性。酯化的方法有硫酸酯化、磷酸酯化等,研究最多的是硫酸、研究最多的是硫酸
15、酯化多糖。现有的经酯化后的多糖虽然在抗病毒活性上有了很大的改善,但是这些酯化方法都有一个共同特点修饰反应过于激烈,这势必对多糖结构产生不同程度的破坏,进而影响其活性;连续用药又会出现抗凝血和血小板减少等症状;而且硫酸酯化多糖体内疗效不明显。为此,本研究采用香菇多糖和丙酸在酶催化下酯化,得到香菇多糖酯,以提高抗病毒活性 9。日本石田博士研究认为,香菇含有一种双链核糖核酸,能刺激人体网状细胞及白血球释放干扰素,而干扰素具有抗病毒作用。因此,适当多吃香菇,对人体大有裨益。香菇菌丝体提取物可抑制细胞的吸附疱疹病毒,从而防治单纯疱疹病毒、巨细胞病毒引起的各类疾病。英国从培养的香菇菌丝体中提取到一种物质,
16、可使因艾滋病病毒感染的 T 淋巴细胞复原,刺激巨噬细胞,有助于产生抗体治疗艾滋病,且安全无副作用 10。武汉生物工程学院高等教育自学考试本科论文(设计) 1 34.香菇多糖的应用4.1 医药领域应用随着对多糖研究的深入,已发现越来越多的多糖在抗癌、提高免疫、抗病毒、抗炎、降血糖、降血脂、抗氧化作用、抗衰老、抗凝血、抗血栓等方面呈现出较强的活性 13。香菇多糖与化疗剂联合使用,有减毒、增效作用。化疗药物杀伤肿瘤细胞的选择性差,对正常细胞也有杀伤力,产生毒副作用。在化疗过程中服用香菇多糖,可也增强化疗的疗效,并减轻化疗的毒副作用;同时,化疗过程中患者的白细胞下降的发生率、肠胃毒性、肝功能损害的发生
17、明显下降。大多数的抗癌药物在杀死癌细胞的同时也会损伤正常的细胞,对患者免疫系统造成损害,临床上表现很多副作用。而香菇多糖作为抗肿瘤药物的最大优点在于毒副作用小,与一些化疗药物有协同作用。香菇多糖通过激活体细胞免疫和体液免疫系统,增强宿主抗病毒,抗细菌感染力。临床上可提高自身免疫能力。还可以用于慢性病毒性肝炎、肝中毒、肝硬化等病的治疗 14。4.2 食品邻域应用香菇(Lentinus edodes)是一种重要的食药用栽培真菌,素有“山珍”之称。香菇多糖是香菇中重要的有效成分,有研究证明,香菇多糖具有提高机体免疫力、抗肿瘤、抗病毒、降血糖血脂等功能 15,并几乎无副作用,是一种比较理想的药物,也是
18、一类重要的保健食品功能因子。香菇多糖是选用优质香菇子实体经工艺发酵提取。香菇提取物中最主要的成分是香菇多糖,其中含有的 10 余种氨基酸,其中有异亮氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、缬氨酸等 7 种人体必需的氨基酸及维生素 B1、B 2及矿物盐和粗纤维等。香菇多糖有抗血脂、抗肿瘤、调节免疫、抗血小板凝集、护肝、抗基因突变、抗肝炎病毒等功效。5.展望香菇多糖作为一种免疫增强剂具有免疫调节作用,增强 NK 细胞、T 细胞功能,以及诱导干扰素血中浓度增高,具有抗肿瘤、抗病毒等作用。用于治疗恶性肿瘤和慢性乙肝等病毒性疾病,在与手术、放疗、化疗和恶性胸腹水等相结合的辅助治疗中,取得很好的疗效,值得
19、临床推广使用。广东省科学院微生物研究所研制成功的新型饮料“香菇乐”投放市场后,颇受消费者的欢迎。该广的“香菇乐”,不但以其独特的天然香菇风味取悦消费者,而且以其诱人的发展前景吸引了投资者。最近,香港振华国际贸易公司已和该厂达成合资合作的协议,计划扩充设备,扩大“香菇乐”的生产并开拓国际市场。 “香菇乐”内含丰富的营养物质,具有滋补养颜、抗衰老、提高机体免疫力功能等作用。香菇的抑抗癌及爱滋病的功能更令它增加了吸引力。我国是食用菌生产大国,其中香菇的产量在世界居首位,香菇资源非常丰富,亟待人们去认识与开发。由于香菇多糖具有抗肿瘤、免疫调节、抗病毒等方面的生物活性,因此对香菇多糖的研究已成为一个热点
20、。目前,国内外学者在香菇多糖的分离提取、化学组成、结构分析、生物活性等方面做了大量的研究工作。因此,香菇多糖将在食品工业、发酵工业、医疗保健等领域得到更加广泛地应用。在科学技术高度发达的21 世纪,香菇多糖的研究必将有更广阔的发展前景.6.小结随着社会经济的不断发展和人类生活水平的提高,人类对于健康的追求正在逐步上升,人类与武汉生物工程学院高等教育自学考试本科论文(设计) 1 4疾病抗争,不断探索疗效好、毒性低的新药成为健康发展的长期目标。努力寻找具有调节免疫系统功能的免疫活性物质和抗癌新药也成为时尚潮流,但化学新药开发费用高、周期长,近年来医药界更关注从天然产物中发掘目标。香菇多糖的独特优势
21、和生理活性直接用于临床医药抢占市场先机,通过将其主结构作为先导化合物,进一步研究其各种衍生物,使其尽快发挥相应功能。因此大力发展香菇多糖产业链将赢得 21 世纪医药行业的契机。参考文献1 芦殿荣,祝彼得,刘啸等,香菇多糖的免疫调节及临床应用研究进展j中华临床医学杂2004,7(5):63 2 曲章义 香菇多糖抗肿瘤作用机理j 中国食用药,1997,16(5):3.3 景军,香菇多糖对人体作用研究与应用j.广西壮族自治区食品卫生监督研究所,广西南宁4 景军,香菇多糖对人体作用研究与应用j中国食品卫生杂志,2001,2(13):465 陈孜,薄层板色谱方法鉴别香菇多糖的研究J.广州医药.19966
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24、后的论文定稿,她给了我耐心的指导和无私的帮助。为了指导我们的毕业论文,她们放弃了自己的休息时间,她们这种无私奉献的敬业精神令人敬佩,在此我向他们表示我诚挚的谢意。同时,感谢所有任课老师,是他们教会了我专业知识,教会了我如何学习,教会了我如何做人,正是由于他们,我才在各方面取得显著进步,在此向他们表示我由衷的谢意,并祝所有的老师培养出越来越多的优秀人才。通过这一阶段的努力,我的毕业论文终于完成了,在论文的写作过程中,我的指导老师倾注了大量的心血,从选题到开题报告,从写作提纲,到一遍一遍地指出每稿中的具体问题,严格把关,武汉生物工程学院高等教育自学考试本科论文(设计) 1 5在此我表示衷心感谢,同时我还要感谢在我学习期间给我极大关心和支持的各位老师以及关心我的同学和朋友给予我的帮助。