灵芝菌丝体天然硒多糖的分离纯化及生物活性比较研究
灵芝菌丝体天然硒多糖的分离纯化及生物活性比较研究
硒作为人体必需的微量元素,在多种抗氧化酶和氨基酸的生物合成中发挥着关键作用。全球范围内,硒缺乏问题较为普遍,与多种代谢综合征、慢性疾病及恶性肿瘤的发生发展相关。有机硒因具有更高的安全性和效率,成为硒补充剂开发的重点方向。天然的硒多糖通常被认为比化学合成的多糖毒性更小、更稳定。另一方面,天然的硒多糖并不常见,因为只有少数植物和微生物能够产生足够数量的此类化合物。灵芝作为一种重要的药用真菌,其多糖(GLPs)展现出广泛的生物活性,如抗肿瘤、免疫调节、抗氧化等。目前,对于灵芝菌丝体纯化富硒多糖的研究相对较少,其硒含量、结构特征及生物活性的相关信息有待进一步明确。
图1 天然硒多糖的生产和纯化过程
华南理工大学吴晖团队在期刊International Journal of Biological Macromolecules发表了一篇科研文章《Purification and comparative study of bioactivities of a natural selenized polysaccharide from Ganoderma lucidum mycelia》。该研究从灵芝菌丝体中纯化出多糖组分MPN 和富硒多糖组分SeMPN(图1),并对其结构和生物活性进行了系统比较。SeMPN 的硒含量确定为 18.91±1.8 μg/g,生物硒富集过程使 SeMPN 的分子量有所降低,结构发生了一些细微改变,但其单糖组成保持不变。结果表明SeMPN的分子量略低于MPN,表明硒富集可能导致多糖链的部分降解或重组。但硒富集未改变多糖的单糖组成。而与其他来源的比较,从富硒灵芝菌丝体中获得的SeMPN的硒含量高于灵芝子实体、灰树花子实体、鸡腿菇菌丝体。这些结果为后续研究硒化多糖的生物活性增强机制提供了结构基础。
图2 SeMPN和MPN处理24 h后对RAW 264.7细胞分泌TNF-α(A)、 IL-6(B)和NO(C)水平的影响
在生物活性方面,SeMPN在清除自由基、抑制AAPH诱导的红细胞溶血、保护过氧化氢损伤的PC12细胞抗氧化酶方面均优于MPN。此外,与MPN相比,SeMPN还通过刺激巨噬细胞吞噬和增加RAW 264.7细胞产生肿瘤坏死因子-α、IL-6和NO而产生更大的免疫刺激作用(图2)。这表明灵芝菌丝体是生产高硒含量且具有良好生物活性多糖的优质原料。
然而,SeMPN 中硒的精确化学键以及其生物活性增强的具体机制仍有待进一步深入研究。未来研究可聚焦于明确硒在多糖中的结合形式,以及硒如何影响多糖与细胞靶点的相互作用,为富硒多糖的开发和应用提供更坚实的理论基础。灵芝菌丝体天然富硒多糖的研究为其在膳食补充剂、功能性食品和医药保健等多个领域的应用提供了方向和理论依据,对未来应用具有重要启示。
参考文献:
Dong Z, Dong G, Lai F, Wu H, Zhan Q. Purification and comparative study of bioactivities of a natural selenized polysaccharide from Ganoderma lucidum mycelia. Int J Biol Macromol. 2021 Nov 1;190:101-112.
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