鸡油菌多糖(CC-1)与红褶小白蘑菇多糖(ArL-1)的结构鉴定及免疫活性的研究

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鸡油菌(Canthar-ellus cibarius Fr.)又名黄丝菌、杏菌,属于同担子菌纲的天然野生食用真菌。红褶小白蘑菇(Agaricus rusiophyllus Lasch)属于口蘑科天然野生食用菌,因其菌褶深褐色,菌盖、菌肉、菌柄均为白色而得名。2种真菌在四川小金县野生食用菌中极具代表性,因味道鲜美,营养丰富而闻名。但是,目前人们仅关注了2种真菌的食用价值,2种菌多糖的药用价值未得到有效的开发利用。因此,期望通过研究,开发出2种菌多糖的药用价值。本课题釆用热水浸提法及乙醇沉淀法提取鸡油菌多糖及红褶小白蘑菇多糖,将鸡油菌多糖以鸡油菌拉丁名(Canthar-ellus cibarius Fr.)的简写来命名为CC-1,同理红褶小白蘑菇(Agaricus rusiophyllus Lasch)多糖命名为Ar L-1。利用DEAE纤维素柱层析法对鸡油菌多糖CC-1进行分离纯化,DEAE-FF凝胶柱层析法纯化红褶小白蘑菇多糖Ar L-1,采用高效凝胶液相色谱法(HPGPC)测定所提取的两种菌多糖的相对分子量。利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)技术及核磁共振光谱技术(NMR)以及气相-质谱联用仪分析法(GC-MS)对多糖结构进行鉴定。最后应用体外细胞培养技术研究其免疫调节活性。本课题通过对多糖CC-1及多糖Ar L-1的提取、分离、纯化、结构鉴定及其生物活性的研究,为菌多糖经济价值及药用价值的研究开发提供理论基础,为菌多糖药物制品提供理论支撑和科学依据,并为免疫调节活性、抗肿瘤及其作用机制提供前提,为多糖类靶向免疫调控的开发提供科学依据。主要研究结果如下:(1)2种菌多糖纯化方式有所不同,鸡油菌多糖CC-1适合采用DEAE纤维素柱层析进行纯化,而红褶小白蘑菇多糖ArL-1用DEAE-FF凝胶柱层析效果更佳。2种菌多糖不同NaCl段的洗脱曲线结果表明,黄丝菌多糖CC-1只在蒸馏水段出现一个洗脱峰,而ArL-1分别在蒸馏水段和0.05mol/L Na Cl段出现洗脱峰。说明CC-1最适洗脱液确定为蒸馏水,而ArL-1的最适洗脱液确定为蒸馏水和0.05mol/L Tris-Na Cl。(2)高效凝胶渗透色谱(HPGPC)分子量结果显示,2种菌多糖分子量曲线均呈现单一峰,说明2种多糖成分比较均一,纯化效果较好。但是重均分子量、数均分子量、峰位分子量参数各不相同。CC-1的重均分子量为61056 Da,而Ar L-1的分子量参数大很多,重均分子量高达1682458 Da,说明ArL-1的多糖链更长单糖个数较多。(3)2种多糖的傅里叶红外法(FT-IR)、1H-NMR、13C-NMR以及GC-MS结果综合分析得出,2种提取物均含有多糖的特征峰以及多糖特有的指纹峰,说明2种提取物均为多糖结构。多糖CC-1由葡萄糖与木糖以5:1比例组成;即以(1→4)-β-D-吡喃葡萄糖和(1→6,4)-β-D-吡喃葡萄糖作为骨架,6-O上连接1个(6→1)-α-D-木糖的侧链的结构。而多糖Ar L-1由葡萄糖与半乳糖以3:2比例组成;即以2分子1,3,6-半乳糖为主链,2分子1,6-α-D-葡萄糖,1分子3,6-α-D-葡萄糖-1-蛋白为支链的环状单体结构。(4)解析出2种多糖结构之后,将2种多糖去分别刺激3种不同的免疫细胞,进行体外增殖试验。首先对Raw264.7细胞进行体外增殖试验,结果表明CC-1在10μg/m L时达到最佳增殖效果,增殖率达到36.46%。而Ar L-1在5μg/mL时达最适增殖浓度,此时增殖率高达93.09%。2种多糖对于Raji细胞均有增殖作用,且CC-1的增殖效果更显著,当CC-1的浓度达20μg/mL,增殖效果最佳为85.09%,而ArL-1的最适增殖浓度为5μg/mL,此时增殖率达66.15%,2种多糖最大增殖率均高于阳性对照组。最后,我们也进行了2种多糖的Jurkat细胞增殖试验。结果表明,2种多糖对Jurkat细胞的最佳增殖浓度均为5μg/mL,且对3种免疫细胞均无细胞毒性。综上,我们研究得出2种菌多糖的具体结构,即CC-1以5分子1,4-葡萄糖为主链,6-O连接1分子1位木糖为支链的结构。而ArL-1的具体结构为2分子1,3,6半乳糖为主链,2分子1,6-葡萄糖与1分子1-蛋白-3,6-葡萄糖为支链的环状结构。其次,我们发现多糖的结构不同,使得多糖的许多性质也不同,如在分子量,颜色,溶解性上均表现出不同,在其C谱和H谱上也会出现明显差异,这些与多糖的连接方式,连接基团等相关。我们也初步测定了2种多糖的免疫活性。2种多糖对3种免疫细胞均有促进增殖的作用,而且可以看出,3种细胞中,CC-1对Raji细胞的增殖促进效果最佳,最大增殖率达85%,而ArL-1对Raw264.7细胞的促进效果最好,最大增殖率可达93%。菌多糖具体结构的测定为以后活性位点以及药用功能位点的确定奠定基础,首次解析出含有蛋白的菌多糖ArL-1的具体结构,在菌多糖研究中具有极高研究价值,为免疫调节活性、抗肿瘤及其作用机制提供前提,为未来菌多糖生物药制品提供理论支撑和科学依据。
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