条盖多孔菌中具有免疫调节作用的 (1→3)-、(1→4)-α- 葡聚糖的结构研究
条盖多孔菌中具有免疫调节作用的 (1→3)-、(1→4)-α- 葡聚糖的结构研究
在印度西孟加拉邦的山区,一种名为 Polyporus grammocephalus 的野生食用菌悄然生长在枯木之上。它不仅是当地居民餐桌上的美味,更藏着一种能为人体免疫系统 “加油鼓劲” 的神奇物质。印度西孟加拉邦西米德纳布尔县卡拉格布尔-II政府普通学位学院化学系的 Sunil Kumar Bhanja研究团队从这种蘑菇中分离出了一种特殊的 α- 葡聚糖(被命名为 PGPS),它就像一位精准的免疫指挥官,能唤醒人体免疫系统的核心部队,为抵御疾病筑起坚固防线。
葡聚糖是由葡萄糖分子通过糖苷键连接而成的长链分子,就像一串用特殊 “绳结” 串起来的葡萄糖珠子。这些 “绳结” 的连接方式(即糖苷键类型)决定了葡聚糖的结构,而结构又直接影响其功能。比如大家熟知的 β- 葡聚糖,常见于灵芝、香菇中,早已被证实能增强免疫力、抑制肿瘤生长。但除了 β- 葡聚糖,α- 葡聚糖这一 “低调成员” 也逐渐走进科学家的视野。
图1 PGPS的部分HMBC光谱
条盖多孔菌Polyporus grammocephalus常生长在枯木上,引发木材白腐,偶尔也会寄生在活树上。别看它不起眼,营养成分却十分丰富:蛋白质含量达 20.6%,碳水化合物占 41.11%,还有 24.62% 的粗纤维、8.75% 的游离氨基酸,以及钙、钾、磷等多种矿物质。更重要的是,它还含有精油、酚类、萜类等生物活性物质,这让科学家猜测:它体内或许藏着更特殊的 “免疫活性分子”。为了找到这种潜在的活性物质,科学家们采用了一系列精密的实验方法。他们先将条盖多孔菌的子实体用碱液处理,再通过乙醇沉淀得到粗多糖,最后用凝胶层析技术纯化,得到了一种纯水溶性多糖 ——PGPS。这种多糖的 “身份信息” 十分明确:分子量约为 14 万道尔顿(Da),由单一的葡萄糖分子组成(是一种纯葡聚糖)。更关键的是,它的结构堪称 “独特”:葡萄糖分子通过两种糖苷键连接 ——(1→3)-α-D - 葡萄糖吡喃糖和 (1→4)-α-D - 葡萄糖吡喃糖,两者的比例约为 1:2,形成了重复单元为 “→3)-α-D-Glcp (1→[4)-α-D-Glcp (1]₂→” 的长链结构(图1)。
图2 PGPS的免疫刺激特性
a:不同浓度PGPS刺激巨噬细胞产生NO;b:不同浓度PGPS对脾细胞增殖的影响;c:不同浓度PGPS对胸腺细胞增殖的影响
巨噬细胞的激活常以 “一氧化氮(NO)” 的产生量为标志,NO 就像巨噬细胞释放的 “信号弹”,能召集更多免疫细胞。如图2,实验显示,当 PGPS 浓度为 100μg/mL 时,巨噬细胞产生的 NO 量达到峰值,显著高于对照组。而且它能让脾细胞数量增多,提升抗体生产能力,也能让胸腺细胞更活跃,让免疫系统更强大。PGPS 在医药领域展现出广阔前景。对于艾滋病、癌症等免疫低下疾病,它可以作为 “免疫增强剂”,提升患者自身的防御能力;对于自身免疫病,它可能通过调节免疫平衡缓解症状。更重要的是,它来自可食用蘑菇,安全性高,副作用小,比化学合成药物更易被人体接受。
条盖多孔菌中的 PGPS,是大自然藏在美食中的 “免疫密码”。它的发现不仅丰富了我们对食用菌多糖的认知,更为开发天然免疫调节剂提供了新方向。未来,随着研究的深入,这种来自山野的葡聚糖或许会以药物、保健品的形式走进我们的生活,让 “吃蘑菇增强免疫力” 从传统经验变成科学验证的健康方案。
参考文献
Patra S, Maity P, Chakraborty I, Sen IK, Ghosh D, Rout D, Bhanja SK. Structural studies of immunomodulatory (1 → 3)-, (1 → 4)-α glucan from an edible mushroom Polyporus grammocephalus. Int J Biol Macromol. 2021 Jan 31;168:649-655.
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