茯苓硫酸化多糖通过先进培养策略展现多种生物活性
茯苓硫酸化多糖通过先进培养策略展现多种生物活性
硫酸化多糖因独特的理化性质在制药行业备受关注。茯苓作为传统中药,其多糖被视为活性成分,具有多种生物活性,如含 (1→2) 和 (1→6)- 连接葡萄糖侧链的多糖有抗炎作用,(1→3)- 葡聚糖多糖展现出抗癌特性 。但目前对茯苓硫酸化多糖的研究资料有限。仅有的研究表明其与抗癌药物联合使用时展现出一定潜力,如与阿霉素联合使用,对 NCI-H460 细胞的细胞毒性 IC50 值低于阿霉素单独使用时的值,这显示出茯苓硫酸化多糖在临床癌症治疗开发方面有潜在价值。
由 Mei-Kuang Lu 等人撰写的文章“Advanced culture strategy shows varying bioactivities of sulfated polysaccharides of Poria cocos”发表在期刊International Journal of Biological Macromolecules。尽管真菌多糖研究日益受到关注,但对其作用机制和信号通路了解不足,且硫酸化多糖合成技术有限。该研究旨在探索茯苓硫酸化多糖的抗炎和抗癌活性,通过在发酵过程中使用不同碳水化合物碳源制备一系列天然硫酸化多糖,构建具有多样硫酸化多糖的茯苓发酵库,研究其结构与功能关系以及生物活性。碳水化合物培养策略常用于真菌多糖生产,不同碳水化合物作为碳源会影响真菌多糖的合成,导致多糖在聚合程度、水溶性、单糖组成等方面存在差异,进而影响其生物活性 。基于此,该研究选择在培养基中添加葡萄糖和蔗糖培养茯苓,获取不同分子量、单糖组成和硫酸化程度的硫酸化多糖,以便系统研究其生物活性、结构特征以及它们之间的潜在关联。
图1 葡萄糖和蔗糖对茯苓生长及硫酸化多糖产量的影响
(A、B)10-40 g/L葡萄糖和蔗糖添加条件下49天内的生长曲线;(C、D)第49天菌丝体形态照片;(E)第49天菌丝干重及(F)硫酸化多糖产量对比,对照组为24 g/L PDB培养基培养;(G)菌丝干重与多糖产量数据。对照组:茯苓菌丝体在24 g/L PDB培养基(pH 5.6)中培养,实验组在对照组基础上添加10-40 g/L葡萄糖或蔗糖。
图2 葡萄糖与蔗糖改变茯苓硫酸化多糖的单糖组成
(A)标准品色谱图;(B-D)分别为对照组、glc 20组(葡萄糖处理)及suc 40组(蔗糖处理)的色谱图。(E-F)对比分析显示:对照组与glc 20组在岩藻糖、半乳糖和甘露糖含量的差异,以及对照组与suc 40组在果糖、半乳糖和甘露糖含量的差异。蓝色、橙色和红色分别代表岩藻糖、半乳糖和甘露糖的最高含量水平。SPS指硫酸化多糖。
该文章研究结果显示,葡萄糖和蔗糖对茯苓生长及多糖产量影响各异。10 - 40g/l 的葡萄糖和蔗糖促进茯苓生长,高浓度时效果显著,但葡萄糖抑制硫酸化多糖产量,蔗糖在 10 - 20g/l 时可提高产量(图1)。在多糖理化性质方面,葡萄糖抑制高分子量多糖合成,蔗糖促进其合成,二者均增加低分子量多糖合成。各处理组单糖组成有差异,glc20 中多种单糖及硫酸根含量较高(图2)。生物活性上,在 RAW264.7 细胞抗炎实验中,glc10、suc40、suc10 分别在抑制不同炎症因子释放上表现突出。在 H1975 肺癌细胞抗增殖实验里,glc20 和 suc40 抑制作用较强。
这些结果表明,蔗糖浓度为40 g/l时提取的多糖(suc 40)具有最强的抗炎活性,能显著抑制IL-6和TNF-α的分泌,其机制是通过抑制p-38和JNK MAPK信号通路。而葡萄糖浓度为20 g/l时提取的多糖(glc 20)表现出最强的抗肺癌活性,通过诱导凋亡相关分子发挥作用。此外,glc 20的硫酸盐、岩藻糖和甘露糖含量最高,表明单糖残基的组成是影响多糖抗炎和抗癌活性的关键因素。研究结果揭示了茯苓硫酸化多糖在抗炎和抗癌方面的潜在应用价值,为开发新型生物活性化合物提供了理论依据。
参考文献
Lu MK, Chao CH, Hsu YC. Advanced culture strategy shows varying bioactivities of sulfated polysaccharides of Poria cocos. Int J Biol Macromol. 2023 Dec 31;253(Pt 1):126669.
上一篇:发酵灵芝孢子粉:抗氧化的新希望
下一篇:灵芝多糖携手羧甲基壳聚糖,变身智能水凝胶,加速伤口完美愈合!
1、凡本网所有原始/编译文章及图片、图表的版权均属微生物安全与健康网所有,未经授权,禁止转载,如需转载,请联系取得授权后转载。
2、凡本网未注明"信息来源:(微生物安全与健康网)"的信息,均来源于网络,转载的目的在于传递更多的信息,仅供网友学习参考使用并不代表本网同意观点和对真实性负责,著作权及版权归原作者所有,转载无意侵犯版权,如有侵权,请速来函告知,我们将尽快处理。
3、转载请注明:文章转载自www.mbiosh.com
联系方式:020-87680942