《食品科学》：蛹虫草胞外多糖的制备、结构分析及其免疫活性

蛹虫草俗名蝉花，为子囊菌门、肉座菌目、虫草菌科的一类食药兼用的虫生真菌，国内外研究证实蛹虫草中含有多糖、虫草酸、甘露醇、麦角甾醇及核苷类等生物活性物质，具备抗氧化、提高机体免疫力和降血糖等功效，应用领域遍及食品、药品工业等，不仅用于餐桌上的健康佳肴，还已开发出蛹虫草多糖酸奶、口服液和调味品等一系列产品。由于其营养价值高、价格低廉，作为新一代食品原材料，其活性功能有待深入开发并加以利用。

近年来，蛹虫草多糖由于产量高、生物活性显著而成为研究热点。吉林农业大学食品科学与工程学院的于 悦、沈明浩*、姜 斌*等人在阐明蛹虫草胞外多糖的提取纯化工艺及对多糖结构分析的基础上，探究其免疫调节机制，对蛹虫草胞外多糖资源的开发具有积极意义。

1、蛹虫草胞外多糖的质量浓度

葡萄糖标准曲线如图1所示，标准曲线方程为y=0.01x－0.010 2，R2=0.999 2，线性关系良好。由回归方程计算出蛹虫草胞外多糖质量浓度为3.15 mg/mL。

2、蛹虫草胞外多糖的纯化结果

采用DEAE-Sephacel层析柱联合Sephadex G-200层析柱对蛹虫草胞外多糖进行纯化，如图2所示，在第24～30管得到了一个完整对称的吸收峰，经计算（带入2.1节中标准曲线方程），得到多糖的纯度为86.13%。

3、蛹虫草胞外多糖的分子质量

由图3可见，蛹虫草胞外多糖溶液相色谱图呈现一个锐利对称峰，将保留时间（X）16.686 min带入回归方程lg mw=－0.17X3+0.85X2－14.75X+90.48（R2=0.999 4）计算得出蛹虫草胞外多糖的分子质量为3.67 kDa。

4、蛹虫草胞外多糖的红外光谱分析

如图4所示，3 363.86 cm －1 处为氢键缔合的O—H伸缩振动峰；2 924.09 cm －1 和2 895.15 cm －1 处为次甲基的C—H伸缩振动峰；以上是糖类特征吸收峰，由此推断蛹虫草胞外多糖符合糖类的一般结构特征。

5、蛹虫草胞外多糖对免疫抑制小鼠体质量及免疫器官指数的影响

如图5A所示，在实验第5天，发现造模小鼠体质量急剧降低，与未注射环磷酰胺的小鼠体质量差异极显著（P＜0.01），表明造模成功。治疗期间蛹虫草胞外多糖剂量组小鼠体质量逐渐增加，最终恢复至与空白组水平基本相近，表明蛹虫草胞外多糖可缓解因环磷酰胺导致的小鼠体质量减轻，具有一定的免疫调节能力。

免疫器官指数如图5B所示，与空白组相比，模型组小鼠的胸腺和脾脏指数极显著降低（P＜0.01），可见环磷酰胺对小鼠的胸腺和脾脏具有严重的损伤作用。经给药后，阳性组小鼠基本恢复到与空白组无显著差异，蛹虫草胞外多糖组随剂量增加免疫器官指数呈逐渐增加的趋势，高剂量蛹虫草胞外多糖组小鼠免疫器官指数与空白组无显著差异，由此说明蛹虫草胞外多糖具有改善脾脏和胸腺损伤的作用。

6、蛹虫草胞外多糖对小鼠脾脏组织形态学的影响

如图6所示，模型组小鼠脾脏红髓与白髓之间边界不分明，淋巴鞘结构疏松（图6B），与叶蕾阐述的现象一致，证明造模成功。空白组（图6A）及阳性组（图6C）小鼠红、白髓分界明显，白髓中存在较多结构完整的脾小体，红髓中脾索整体相连，脾窦明显。低剂量蛹虫草胞外多糖组红髓与白髓之间边界不分明（图6D）。中剂量蛹虫草胞外多糖组（图6E）和高剂量蛹虫草胞外多糖组（图6F）白髓部分变得更清晰、边缘区增厚、脾小体结构完整，组织形态逐渐恢复至与空白组和阳性组接近。

7、蛹虫草胞外多糖对小鼠脾淋巴细胞的影响

小鼠脾淋巴细胞增殖率

小鼠T、B淋巴细胞增殖率见图7，与空白组相比，模型组小鼠T、B淋巴细胞增殖率均极显著降低（P＜0.01），证明环磷酰胺对鼠T、B淋巴细胞有严重的损害作用。经给药后，蛹虫草胞外多糖剂量组的B淋巴细胞增殖率升高，并随给药剂量增加，呈现剂量效应关系，高剂量组效果最佳；而蛹虫草胞外多糖剂量组的T淋巴细胞增殖率随着给药剂量的增加呈逐渐下降趋势，但低剂量组与模型组相比对T淋巴细胞的增殖有一定的促进作用。由此推测蛹虫草胞外多糖对B淋巴细胞的增殖有促进效果，对T淋巴细胞增殖存在低剂量促进高剂量抑制的现象。

小鼠脾淋巴细胞中T、B细胞占比

模型组小鼠脾脏T、B淋巴细胞占比极显著低于空白组（P＜0.01），说明环磷酰胺对小鼠T、B细胞损伤作用严重。与模型组相比，低、中、高剂量蛹虫草胞外多糖组小鼠T淋巴细胞占比分别增加了（11.08±0.21）%、（23.84±0.32）%和（4.97±0.17）%，B淋巴细胞占比分别增加了（18.45±0.23）%、（31.21±0.28）%和（40.51±0.32）%。

8、蛹虫草胞外多糖对小鼠血清中细胞因子水平的影响

如图9所示，模型组小鼠细胞因子IL-2、IFN-γ、IL-6、TNF-α质量浓度均极显著低于空白组（P＜0.01），证明造模成功。随给药剂量增加，蛹虫草胞外多糖剂量组IL-6和TNF-α的质量浓度逐渐递增至正常水平，而IL-2和IFN-γ的质量浓度随给药剂量增加呈下降趋势。可见蛹虫草胞外多糖可有效调节环磷酰胺所致的细胞因子分泌异常。

9、蛹虫草胞外多糖对免疫抑制小鼠血清中免疫球蛋白水平的影响

如图10所示，模型组小鼠血清IgG、IgA及IgM质量浓度极显著低于空白组（P＜0.01），可知环磷酰胺对小鼠血清细胞因子存在较大影响，蛹虫草胞外多糖剂量组的IgG、IgA及IgM质量浓度随给药剂量的增加而递增，表明蛹虫草胞外多糖可改善由环磷酰胺导致的小鼠免疫球蛋白质量浓度降低。

结 论

本实验从蛹虫草发酵液中提取得到的蛹虫草胞外多糖质量浓度为3.15 mg/mL，经分离纯化后得到单一多糖分子质量为3.67 kDa，纯度可达86.13%。该多糖可修复环磷酰胺导致的BALB/c小鼠免疫功能损伤，明显提高免疫器官指数，能够有效促使T细胞（低剂量时）、B细胞增殖和IgG、IgA、IgM、TNF-α、IL-6、IL-2、IFN-γ的分泌，免疫调节效果显著。此研究为开发蛹虫草发酵液资源建立了部分理论支撑。

本文《蛹虫草胞外多糖的制备、结构分析及其免疫活性》来源于《食品科学》2021年42卷23期106-113页，作者：于悦，陈卓，王亚非，张明泽，王亚慧，艾楠，沈明浩，姜斌。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20201017-156。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅

图片来源于文章原文及摄图网

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