2023年真菌多糖构效关系的研究进展.docx

真菌多糖构效关系的研究进展 吕艳秋　梁雪　付月 【摘 要】 真菌多糖具有丰富的生物活性，而结构决定活性。对真菌多糖构效关系的研究已成为焦点。本文综述了真菌多糖的组分类型、结构、构效关系几个方面，期望能为真菌多糖的开发与利用提供理论依据。 【关键词】 真菌 多糖 构效关系 在我国真菌有着悠久的栽培历史，且资源丰富，是找寻新药物的珍贵资源库。早在东汉末期的神农本草经中就有茯苓、灵芝等真菌药物药效的相关记载;明代著名医学家李时珍在本草纲目中收载了20多种真菌[1]。真菌多糖是从真菌子实体、菌丝体和发酵液中提取别离出的一种高分子多聚物，由10个以上的单糖通过α- 糖苷键或 β- 糖苷键连接而成的活性多糖[2]。经研究发现，真菌多糖具有抗氧化、抗肿瘤、抗病毒、抗凝血、降血脂血糖及免疫调节等生物活性，现已成为药物和食品保健开发的热门。真菌多糖的生物活性与其结构有着密切关系，因此对真菌多糖构效关系的研究已受到各科研领域的广泛关注。 1 真菌多糖的组分类型 近年报道的真菌多糖的类型主要有以下几种：①葡聚糖  真菌多糖中的主要构成局部，由β-1，3糖苷键作为主链，支链为β-1，6 糖苷键连接而成，如香菇多糖等;②甘露聚糖  其主链以α-糖苷键为主要连接方式，如虫草多糖是α-1，2糖苷键连接，灵芝多糖是α-1，4糖苷键连接;③杂多糖  其主链与支链以α- 糖苷键或 β- 糖苷键连接，形式复杂，如金顶侧耳是主链以α-1，6糖苷键，支链以α-1，2糖苷键连接的，香菇（柄）多糖的键型是主链β-1，3，支链β-1，6和β-1，3;④糖蛋白和多糖肽通用的做法是对糖复合物进行酶解脱除核酸和蛋白后对糖链进行分析，如蛹虫草菌多糖主链为β-1，2，支链为β-1，6吡喃半乳糖和β-1，2呋喃半乳糖链[3]。 2 真菌多糖的结构分析 真菌多糖的结构如同核酸和蛋白质的结构一样，分为4极：一级结构包括主链性质（糖单元的组成、连接方式及连接顺序）和支链性质（有无分支及分支类型、长短、位置）;二级结构指多糖主链间以氢键形成的有规那么的构像;以二级结构为根底，由于糖单位间的非共价键相互作用而导致有序且粗大的构像，即为多糖的三、四级结构[4]。真菌多糖的结构有四种构型：可拉伸带状、卷曲螺旋状、皱纹状、不规那么卷曲状。 3 真菌多糖的构效关系 3.1主链构型、糖单元与糖苷鍵。多糖主链糖单元的组成决定了多糖的种类，不同种类的多糖，其生物学活性差异较大。香菇多糖、裂褶多糖均具有葡聚糖主链结构，二者都具有抗肿瘤作用及提高细胞免疫及体液免疫功能。其它种类的糖单元组成对多糖的生物活性也有影响，银耳多糖主链为 α-（1→3）糖苷键连接的甘露聚糖，具有抗肿瘤、免疫调节、抗凝血等作用[5]。实验证明，在多糖骨架链上（1→3）连接的β-D- 葡聚糖，往往具有抗肿瘤活性。主链构型的不同也会导致其生物活性的差异。对于葡聚多糖而言，α-葡聚糖一般没有活性，而大多数具有抗肿瘤活性的多糖都具有β-（1→3）-D-葡聚糖的主链结构。 3.2 支链长度、分支度与位置。带支链的菌多糖抗肿瘤的生物活性取决于支链化的程度，支链化程度超过 4 个糖单元时，就会失去生物活性。支链化程度越大，生物活性越弱[6]。分支度（degree of branch， DB）是指平均每个单糖单位所具有的分支数目，亦称取代度。分支度不同，其表现出的生物活性也不同，分支度是真菌多糖到达一定生物活性的关键。如活性多糖β-（1→3）-D-葡聚糖，分支度在0.2～0.33时生物活性较强。支链的位置也影响多糖的活性。硫酸化多糖硫酸软骨素 B 的抗凝血活性取决于硫酸取代基的位置，如果将取代基的位置改变， 那么其抗凝血活性完全丧失[7]。 3.3 结构修饰。真菌多糖生物活性的发挥与其结构有关，很多研究发现多糖生物活性经化学修饰后明显增强或产生新的活性。常见修饰方法有乙酰化、烷基化、氧化、硫酸化、硒化、局部水解、磷酸化、羧甲基化、双基团衍生化等[8]，其中硫酸化和羧甲基化应用得最为广泛。当然，随着生物学的快速开展，基因工程技术也在多糖的修饰方面得到广泛应用，如酶解法。物理方面应用超声波、γ- 射线等也可对多糖结构进行修饰，都相应的对其生物活性有所改变[9]。 除了以上几种对真菌多糖生物活性有相应的改善外，真菌多糖自身的理化性质也对其生物活性有一定的影响。一般在100- 200kD之间的多糖片段生物活性较高，而相同来源的分子量在 5～10kD之间的多糖片段无生物活性。多糖的活性还与其粘度、溶解性等理化性质有关。对于真菌多糖构效关系的研究，还需有待于加强多糖构像、大分子间相互作用的影响、金属离子、多糖活性中心的研究工作，来有目的的改造真菌多糖，改善真菌多糖的活性，为人类的健康做出更大的奉献。 【参考文献】 [1] 胡顺珍，贾乐. 食药用真菌多糖构效关系研究进展[J]. 生物技术通报，2022，04：42-45. [2] 朱建华，杨晓泉.真菌多糖研究进展—— 结构、特性及制备方法[J].中国食品添加剂 ， 2022， （6）： 75-80. [3] 肖盛元，郭顺星.国内真菌多糖结构研究现状[J].天然产物的研究与开发， 2000， 12 （2）：81-86. [4] 王兆梅，李琳，郭祀远，等. 活性多糖构效关系研究评述[J].现代化工，2002，22（08）：18-22. [5] Mulloy B， Mourao PAS， Gray E.Journal of Biotechnology， 2000， 77（1） ： 123～135. [6] 王超英，吕金顺，邓芹英.菌类多糖的生物活性与结构关系.天水师范学院学报，2001，21（5）：18-21. [7] 黄卉，王弘，刘欣. 多糖的构效关系研究进展[J]. 广州食品工业科技，2004，20（03）：159-162. [8] 孟思彤，徐艳芝，王振月. 多糖的化学修饰对其生物活性影响研究进展[J]. 天然产物研究与开发， 2023，26：1901-1905. [9] 谭 西，周 欣，陈华国. 多糖结构修饰研究进展[J].食品工业科技，2023，10. 作者简介：吕艳秋（1989-）女，蒙古族，籍贯：吉林镇赉，学历：在读硕士研究生，单位：长春师范大学生命科学学院，研究方向：植物生理生态