金针菇残渣多糖的抗氧化和肾保护作用

中国每年产生超过500万吨蘑菇渣（含菌丝体及铁、钙、锌、镁等微量元素与纤维素、半纤维素、木质素等成分），其低效利用导致资源浪费与环境污染；而蘑菇多糖凭借非毒性、环境友好特性及抗氧化、免疫调节、抗炎、降血糖与抗高脂血症等药理活性，成为菌渣高附加值开发的核心目标。金针菇是最受欢迎的食用菌之一，在世界范围内被广泛种植。研究人员对从金针菇子实体或菌丝体中分离的多糖的抗增殖[1]、保肝[2]和免疫调节[3][4]活性进行了研究。但是到目前为止，还没有对从金针菇残渣中分离出的多糖的上述应用进行研究。

据报道，糖尿病肾病是糖尿病患者的主要并发症之一，其特征是高血糖和肾脏形态和功能的病理改变。许多证据表明，活性氧（ROS）可以与膜脂反应并产生细胞损伤，过量产生ROS可以被视为肾损伤发展、进展和发病机制中广泛接受的参与者。此外，多糖的抗氧化和预氧化特性已被证明与高血糖相关活性有关，表明蘑菇多糖具有预防肾损伤的潜在活性。

山东农业大学林琳等人在Carbohydrate Polymers（Q1, if: 12.5）发表Antioxidative and renoprotective effects of residue polysaccharides from Flammulina velutipes研究，旨在评估金针菇的三种残渣多糖RPS（包括酸性残渣多糖Ac-RPS、碱性残渣多糖Al-RPS和酶渣多糖En-RPS）对链脲佐菌素（STZ）注射诱导的糖尿病小鼠的抗氧化和肾脏保护作用。

一、  RPS对超氧化物歧化酶SOD、过氧化氢酶CAT、谷胱甘肽过氧化物GSH-Px和丙二醛MDA的影响

如图1A所示，MC组的SOD活性显著（P<0.01）低于NC组，表明糖尿病小鼠已成功建立。经过15天的治疗后，800 mg/kg的Ac-、Al-和En RPS处理后，SOD活性明显减弱，与MC组相比，分别增加了119.78%、102.20%和178.68%。在图1B中，MC组小鼠的酶防御系统严重紊乱，CAT活性显著降低（P<0.01）。与MC组相比，用800mg/kg剂量的Ac-和En-RPS处理的小鼠的CAT活性分别增加了104.47%和109.77%，而用400mg/kg剂量的Al-RPS处理的小鼠分别增加了80.96%。如图1C所示，在800mg/kg的剂量下，Ac-、Al-和En-RPS处理后，GSH-Px活性分别达到133.71、101.22和138.11 U/mg蛋白质，分别比MC组高192.52%、121.22%和202.14%。如图1D所示，RPS的给药显著且剂量依赖性地降低了MDA的含量。与MC组相比，用800mg/kg剂量的Ac-、Al-和En-RPS治疗的小鼠肾匀浆中MDA的抑制率分别降低了43.14%、27.39%和49.39%。

图1.Ac-、Al-和En-RPS对肾脏SOD活性（A）、CAT活性（B）、GSH-Px活性（C）和MDA含量（D）的影响。

二、血清生化测定

临床上，血清肌酸酐CRE、尿素氮BUN和白蛋白ALB水平通常被用作早期肾损伤的生化标志物。如图2所示，与NC组相比，MC组CRE、BUN和ALB水平显著升高（均P<0.01），表明STZ治疗的小鼠出现了肾损伤。有趣的是，与MC组相比，RPS治疗后小鼠的CRE水平显著降低（图3A）。当涉及到BUN水平时，如图2B所示，En-RPS治疗的小鼠在800mg/kg剂量下的肾损伤缓解优于Ac-和Al-RPS治疗的小鼠，与MC组相比，分别降低了37.22%、32.04%和27.87%。统计数据显示，与MC组相比，剂量组的ALB水平显著降低，如图2C所示。与MC组相比，用800mg/kg的Ac-、Al-和En-RPS治疗的小鼠的ALB水平分别下降了33.68%、31.76%和41.47%。

图2.Ac-、Al- 和 En-RPS 对 CRE （A）、BUN （B） 和 ALB （C） 水平的影响

三、肾皮质组织病理学观察

肾皮质的组织学检查如图3所示。显然，与NC组相比，MC组的肾皮质表现出严重的肾损伤，包括肾小球破坏、肾小管间质病变、肾小球硬化和萎缩、肾小管上皮细胞肿胀、炎性细胞浸润有限和肾小球间质扩张，外皮质肾小球大小正常，形态自然，系膜细胞补体正常。如图3A、D和G所示，大剂量RPS治疗后，肾小球形态和细胞肿胀发生了变化，间质充血和水肿得到改善，外观与NC组在高剂量RPS处理时非常正常。同样，如图3B、E和H所示，当用400mg/kg的RPS治疗时，肾损伤得到改善，坏死区减少。图3C、F和L中观察到200mg/kg的RPS的非剂量依赖性作用。显然，用Ac-和En-RPS治疗时可以看到明显的病理变化（图3C和L），而用200mg/kg的Al RPS治疗（图3F）时没有明显变化。

图3.小鼠肾皮层切片的光学显微照片，伴有组织水肿（→）和肾小体萎缩（★）（放大倍数400×）。（NC）正常对照组，（MC）模型对照组，（A）Ac-RPS组800 mg/kg，（B）Ac-RPS组400 mg/kg，（C）Ac-RPS组200 mg/kg，（D）Al-RPS组800 mg/kg，（E）Al-RPS组400 mg/kg，（F）Al-RPS组200 mg/kg，（F）En-RPS组800 mg/kg， （G）400 mg/kg的En-RPS组，以及200 mg/kg的（H）En-RPS组

四、  结论

本研究表明，金针菇的RPS具有潜在的抗氧化能力和对急性STZ注射引起的肾脏损伤的保护作用，特别是根据生化和组织病理学分析的结果，800mg/kg剂量的En-RPS表现出最有效的方式。

参考文献

[1]Ma et al., 2015Z. Ma, F.Y. Cui, X. Gao, J.J. Zhang, L. Zheng, L. Jia Antioxidative and renoprotective effects of residue polysaccharides from Flammulina velutipes.

[2] Yang et al., 2012 W.J. Yang, F. Pei, Y. Shi, L.Y. Zhao, Y. Fang, Q.H. Hu.Purification, characterization and anti-proliferation activity of polysaccharides from Flammulina velutipes.

[3] Pang et al., 2007 X.B. Pang, W.B. Yao, X.B. Yang, C. Xie, D. Liu, J. Zhang, et al.Purification, characterization and biological activity on hepatocytes of a polysaccharide from Flammulina velutipes mycelium.

[4]Wu et al., 2014M. Wu, X. Luo, X.Y. Xu, W. Wei, M.Y. Yu, N. Jiang, et al.Antioxidant and immunomodulatory activities of a polysaccharide from Flammulina velutipes.