猴头菇多糖的提取、纯化、结构特性及生物活性研究进展

猴头菇多糖的提取、纯化、结构特性及生物活性研究进展

猴头菇（Hericium erinaceus）是一种在食用菌和药用菌中占有重要地位的真菌，近年来因其富含的多糖成分而备受关注。科研人员普遍认为，猴头菇多糖具备多种生物活性，其中涵盖了对免疫系统的调节作用、抗癌功效以及抗氧化特性等。本文将从猴头菇多糖的提取、纯化、结构特性及其生物活性等方面进行综述。

图1. 猴头菇子实体、菌丝体和培养液图像
图片来源：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30421988/

猴头菇多糖主要提取自子实体、菌丝体以及培养液（图 1）。研究者们发现，子实体中的多糖含量会随着生长阶段的不同而变化，不同成熟阶段的子实体中多糖的化学组成和巨噬细胞激活能力也存在差异。而菌丝体中的多糖产量则受到培养基成分、培养温度、pH值和孵化期等多种因素的影响。

猴头菇多糖的提取和纯化是一个复杂的过程。在提取过程中，水提法是最常用的方法，但这种方法往往需要长时间的高温、高液固比或多次提取步骤，这不仅消耗了大量的能源和时间，而且效率低下。因此，优化提取条件显得尤为重要。例如，通过Box-Behnken设计和响应面方法，研究者们为硒（Se）富集的猴头菇多糖找到了最佳的提取条件。此外，微波辐射和酶辅助提取也被用来提高提取效率。猴头菇多糖的分离与纯化主要采用乙醇沉淀、超滤、透析等技术手段，同时结合离子交换色谱和凝胶渗透色谱等多种柱色谱技术。通过这些技术流程，能够有效去除蛋白质、色素以及小分子物质，进而获取纯度更高的多糖。在色谱纯化操作进程中，常采用苯酚 - 硫酸法对洗脱组分进行监测。

猴头菇多糖的结构特征是其生物活性的关键。研究者们通过化学分析、色谱技术和光谱扫描等分析和鉴定了猴头菇多糖的分子量、单糖组成、糖苷键类型、主链和支链结构以及构象。例如，通过气相色谱-质谱联用技术可以确定单糖组成；而傅里叶变换红外光谱常用于检测官能团；甲基化分析和气相色谱-质谱技术结合使用，能有效识别糖苷残基的连接类型；核磁共振技术则被广泛用于确定糖苷残基的构型以及位置和连接顺序。

猴头菇多糖的生物活性研究揭示了其在免疫调节、抗癌、抗氧化等方面的潜力。猴头菇多糖能激活脾淋巴细胞、巨噬细胞和树突状细胞；对结肠、肝、胃、宫颈和乳腺癌细胞和动物模型表现出抑制作用；还显示出对多种自由基的清除效果，包括羟基和氧自由基。

猴头菇多糖的结构与其生物活性之间存在密切关系。分子量、单糖组成、官能团、糖苷键类型、支链程度和构象特征都对猴头菇多糖的生物活性产生影响。例如，分子量较大的猴头菇多糖可能具有更强的抗肿瘤活性，而以葡萄糖为主要成分的猴头菇多糖对ICR小鼠的抗肿瘤转移和免疫增强作用比以半乳糖为主要成分的猴头菇多糖更有效。

尽管猴头菇多糖的结构和生物活性研究已经取得了一定的进展，但仍有许多未知领域等待探索。例如，不同来源的猴头菇多糖在结构和生物活性上的差异性，以及如何选择合适的猴头菇来源以获得期望的猴头菇多糖等问题，都需要进一步的研究。此外，猴头菇多糖的结构-活性关系也需要更深入的探讨。随着对猴头菇多糖的进一步研究，其在健康产品和临床医疗中的应用前景将更加广阔。