二、真菌多糖

真菌多糖是從真菌子實體、菌絲體、發酵液中分離的、可以控制細胞分裂分化，調節細胞生長衰老的一類活性多糖。真菌多糖主要有香菇多糖、靈芝多糖、云芝多糖、銀耳多糖、冬蟲夏草多糖、茯苓多糖、金針菇多糖、黑木耳多糖等。研究表明：真菌多糖具有免疫促進劑的作用。香菇多糖、銀耳多糖、靈芝多糖、茯苓多糖等食藥性真菌多糖具有抗腫瘤、免疫調節、抗突變、抗病毒、降血脂、降血糖等方面功能。

（一）理化性質與功效的關系

多糖的溶解度、分子量、黏度、旋光度等性狀影響其生理功能。

1.溶解度與功效的關系

多糖溶于水是其發揮生物學活性的首要條件，如從茯苓中提取的多糖組分中，不溶于水的組分不具有生物學活性，水溶性組分則具有突出的抗腫瘤活性。降低分子質量是提高多糖水溶性，增加其活性的重要手段，一種真菌多糖，不溶于水，在大鼠體內僅有微弱的抑瘤活性，5mg/kg劑量時抑瘤率為57％，降低分子質量后，完全溶于水，1mg/kg劑量可使抑瘤率達到100％。向多糖引入分支可在一定程度上削弱分子間氫鍵的相互作用，增加其水溶性，如具有α-葡聚糖結構的靈芝多糖，不溶于水，羧甲基化后溶解性提高，在體外也表現出一定的抗腫瘤活性，經紅外色譜分析，經羧甲基化后，α-葡聚糖在3400cm^-1處的羥基伸縮振動峰變窄，且向高波長方向振動，說明分子間的氫鍵在引入羧甲基分支后被破壞。有些含有疏水分支的多糖不溶于水，經過氧化還原成羥基多糖后才溶于水，從而產生生物學活性。由此可見，降低分子質量、引入支鏈或對支鏈進行適當修飾，均可提高多糖溶解度，從而增強其活性。

2.分子量與功效的關系

研究表明真菌多糖的抗腫瘤活性與分子量大小有關，分子量大于16kD的真菌多糖才有抗腫瘤活性。如分子量為16kD的蟲草多糖有促進小鼠巨噬細胞吞噬作用的活性，分子量為12kD的蟲草多糖就失去此活性。大分子多糖免疫活性較強，但水溶性較差，分子量介于10～50kD的高分子組分的真菌多糖呈現較強的免疫活性。高分子量的β-（1，4）-D-葡聚糖具有獨特的分子結構，其高度有序結構（三股螺旋）對于免疫調節活性至關重要，只有分子量大于90kD的分子才能形成三股螺旋，三股螺旋結構靠β-葡萄糖苷鍵的分支來穩定。

3.黏度與功效的關系

多糖的黏度主要是由于多糖分子間的氫鍵相互作用產生，還受多糖分子質量大小的影響，在一定程度上與其溶解度呈正相關，是臨床上藥效發揮的關鍵控制因素之一，但黏度過高，不利于多糖藥物的擴散與吸收，可通過引入支鏈破壞氫鍵和對主鏈進行降解的方法可降低多糖黏度，提高其活性。如向纖維素引入羧甲基后，分子間的氫鍵發生斷裂，產物黏度從0.15Pa·s降至0.05Pa·s。

（二）生理功能

1.真菌多糖的免疫調節功能

免疫調節作用是大多數活性多糖的共同作用，也是它們發揮其他生理和/或藥理作用（抗腫瘤）的基礎。真菌多糖可通過多條途徑、多個層面對免疫系統發揮調節作用。大量免疫實驗證明，真菌多糖不僅能激活T、B淋巴細胞、巨噬細胞和自然殺傷細胞（NK）等免疫細胞，還能活化補體，促進細胞因子的生成，對免疫系統發揮多方面的調節作用。

2.抗腫瘤的功能

據文獻報道，高等真菌已有50個屬178種的提取物都具有抑制S-180肉瘤及艾氏腹水瘤等細胞生長的生物學效應，明顯促進肝臟蛋白質及核酸的合成及骨髓造血功能，促進體細胞免疫和體液免疫功能。

3.真菌多糖的抗突變作用

在細胞分裂時，由于遺傳因素或非遺傳因素的作用，會產生轉基因突變。突變是癌變的前提，但并非所有突變都會導致癌變，只有那些導致癌細胞產生惡性行為的突變才會引起癌變，所以抑制突變的發生有利于癌癥的預防。多種真菌多糖表現出較強的抗突變作用。

4.降血壓、降血脂、降血糖的功能

冬蟲夏草多糖對心律失常、房性早搏有療效；靈芝多糖對心血管系統具調節作用，可強心、降血壓、降低膽固醇、降血糖等。蘑菇、香菇、金針菇、木耳、銀耳和滑菇等13種食用菌的子實體具有降低膽固醇的作用，尤以金針菇為最強。腹腔給予正常小鼠、四氧嘧啶小鼠蟲草多糖均有顯著的降血糖作用，且呈現一定的量效關系。云芝多糖、靈芝多糖、猴頭菇多糖等也具降血糖或降血脂等活性。真菌多糖可降低血脂，預防動脈粥樣硬化斑的形成。

5.真菌多糖的抗病毒作用

研究證明，多糖對多種病毒，如艾滋病毒（HIV-1）、單純皰疹病毒（HSV-1，HSV-2）、巨細胞病毒（CMV）、流感病毒、囊狀胃炎病毒（VSV）、勞斯肉瘤病毒（RSV）和反轉錄病毒等有抑制作用。香菇多糖對水泡性口炎病毒感染引起的小鼠腦炎有治療作用，對阿拉伯耳氏病毒和十二型腺病毒有較強的抑制作用。

6.真菌多糖的抗氧化作用

已發現許多真菌多糖具有清除自由基、提高抗氧化酶活性和抑制脂質過氧化的活性，起到保護生物膜和延緩衰老的作用。

7.真菌多糖的其他功能

除具有上述生理功能外，真菌多糖還具有抗輻射、抗潰瘍和抗衰老等功能。具有抗輻射作用的真菌多糖有靈芝多糖和猴頭多糖。具有抗潰瘍作用的真菌多糖有猴頭菇多糖和香菇多糖。具有抗衰老作用的真菌多糖有香菇多糖、蟲草多糖、靈芝多糖、云芝多糖和猴頭菌多糖等。

（三）生產技術

真菌多糖的生產方法有兩種：一種是從栽培真菌子實體提取；另一種是發酵法短時間生產大量的真菌菌絲體。多糖從真菌子實體中提取，由于人工栽培真菌子實體，生產周期長達半年以上，因而價格也比較高。通過真菌深層發酵工藝來獲得真菌多糖易于連續化生產，規模大，生產周期縮短，產量高，降低了價格。但發酵法生產多糖一次性投資大，設備多，工藝流程長，而且部分菌絲體缺乏子實體的芳香風味。

一般粉碎后在真菌子實體中加入5～20倍體積的水、稀酸或稀堿（0.2～1mol/L），在50～80℃溫度下進行浸提，有時為了加速浸提速度，也可添加些纖維素酶或半纖維素酶。深層發酵提取多糖工藝是：菌種活化→種子罐發酵→發酵罐發酵。

若是需要供研究用的真菌多糖純品，則可對上法得到的粗制多糖進行分級提純處理，包括使用溶劑的分級提取、凝膠色譜或離子交換色譜的分級提純等。

以下簡要介紹幾種真菌多糖的生產工藝。

1.香菇多糖

（1）浸漬提取法

工藝流程：

鮮香菇→搗碎→浸漬→過濾→濃縮→乙醇沉淀→乙醇、乙醚洗滌→干燥→成品

操作要點：

①取香菇新鮮子實體，水洗干凈，搗碎后加5倍量沸水浸漬8～15h，過濾，濾液減壓濃縮。

②濃縮液加1倍量乙醇得沉淀物，過濾，濾液再加3倍量乙醇，得沉淀物。

③將沉淀加約20倍的水，攪拌均勻，在猛烈攪拌下，滴加0.2mol/L氫氧化十六烷基三甲基胺水溶液，逐步調至pH12.8時產生大量沉淀，離心，沉淀用乙醇洗滌，收集沉淀。

④沉淀用氯仿、正丁醇去蛋白，水層加3倍量乙醇沉淀，收集沉淀。

⑤沉淀依次用甲醇、乙醚洗滌，置真空干燥器干燥，即為香菇多糖。

（2）深層發酵法

生產流程：

菌種→斜面培養→一級種子培養→二級種子培養→深層發酵→發酵液

操作要點：

①斜面培養　在土豆瓊脂培養基接菌種，25℃培養10天左右，至白色菌絲體長滿斜面，0～4℃冰箱保存備用。

②搖瓶培養　500mL三角瓶盛培養液150mL左右，0.12kPa蒸汽壓力下滅菌45min。當溫度達到30℃時，斜面接菌，置旋轉搖床（230r/min），25℃培養5～8天。

培養液配方（g/100mL）：蔗糖4，玉米淀粉2，NH₄NO₃0.2，KH₂PO₄0.1，MgSO₄0.05，維生素B₁0.001。pH6.0。

③種子罐培養　培養液同前，裝量70％（體積分數），接入搖瓶菌種，菌種量10％（體積分數），25℃，通氣比1:（0.5～1）:0.7V/（V·min）培養5～7天。

④發酵罐培養　發酵罐先滅菌。罐內配料，培養液配方同前。配料滅菌，0.12kPa滅菌50～60min。冷卻后，以壓差法將二級菌種注入發酵罐，接種量10％（體積分數），裝液量70％（體積分數）。

⑤發酵控制　發酵溫度22～28℃，通氣比1:（0.4～1）:0.6V/（V·min），罐壓0.05～0.07kPa，攪拌速度70r/min；發酵周期5～7天。

放罐標準。發酵液pH值降至3.5，鏡檢菌絲體開始老化，即部分菌絲體的原生質出現凝集現象，中有空泡，菌絲體開始自溶，也可發現有新生、完整的多分枝的菌絲；上清液由渾濁狀變為澄清透明的淡黃色；發酵液有悅人的清香，無雜菌污染。

⑥發酵液中多糖的提取　香菇發酵液由菌絲體和上清液兩部分組成，胞內多糖含于菌絲體，胞外多糖含于上清液。因此多糖提取要分上清液和菌絲體兩部分來完成。

上清液胞外多糖的提取工藝流程：

發酵液→離心→發酵上清液→濃縮→透析→濃縮→離心→上清液→乙醇沉淀→沉淀物→丙酮、乙醚洗滌→P₂O₅干燥→胞外粗多糖

操作步驟：離心沉淀，分離發酵液中菌絲體和上清液。上清液在不大于90℃條件下濃縮至原體積的五分之一。上清濃縮液置透析袋中，于流水中透析至透析液無還原糖為止。透析液濃縮為原濃縮液體積，離心除去不溶物，將上清液冷卻至室溫。加3倍預冷至5℃的95％乙醇，5～10℃下靜置12h以上，沉淀粗多糖。沉淀物分別用無水乙醇、丙酮、乙醚洗滌后，真空抽干，然后置P₂O₅干燥器中進一步干燥，得胞外粗多糖干品。

菌絲體胞內多糖的提取工藝流程：

發酵液→離心→菌絲體→干燥→菌絲體干粉→抽提→濃縮→離心→上清液→透析→濃縮→離心→上清液→沉淀物→丙酮、乙醚洗滌→P₂O₅干燥→胞內粗多糖

操作要點：菌絲體在60℃干燥，粉碎，過80目篩。菌絲體干粉水煮抽提三次，總水量與干粉重之比為50:1～100:1。提取液在不大于90℃下濃縮至原體積的五分之一。其余步驟同上清液胞外提取。

2.金針菇子實體多糖生產工藝

（1）生產流程

（2）操作要點

①稱重　稱取一定量的新鮮金針菇或按失水率計算稱取一定量的干菇。

②使用試劑　氯仿、正丁醇、乙醇、葡萄糖等均為分析純。

③多糖總量測定采用酚-硫酸法，以葡萄糖為標準品。

④提取條件　浸提時間1h，溫度80℃，溶劑體積為樣品30倍，多糖得率達到1.03％。

⑤醇析的乙醇最終濃度為60％～70％，放置一定時間后，離心收集沉淀并烘干稱重得多糖粗品。

⑥多糖粗品中的蛋白質去除，可用Sevag法，即氯仿/正丁醇（體積比），氯仿+正丁醇/樣品（體積比）分別為1:0.2和1:0.24。選用該法去除蛋白質時，如能連續操作，直接使用溶劑抽提，粗多糖產品中蛋白質去除效率高，效果好。

⑦粗多糖經Sevag法去除蛋白質后，再進行真空干燥，即得到純多糖粉狀產品。

上述工藝在分離多糖產品時，可因生產目的和要求不同而異。通過30倍體積80℃浸提1h后，直接從子實體中提取的提取物，再經醇析后制得的多糖產品可廣泛用于飲料、食品行業中。