多糖类化合物是灵芝所含化学成分之一,现已证明,
灵芝多糖类具有抗肿瘤作用、
免疫调节作用、降血糖作用、降血脂作用、抗氧化作用和抗衰老作用,故灵芝多糖类是灵芝的主要有效成分。
临床试验也证实,灵芝多糖可作为肿瘤化学治疗和
放射治疗的有效辅助治疗药。
灵芝
多糖类的
分离、
纯化及结构确证的方法及步骤可概括如下:多采用热水提取、分部沉淀的方式分离灵芝的多糖组分;进一步经各种
层析如DEAE纤维素
柱色谱、Sephadex G75柱色谱,
凝胶过滤如Sepharose CL—4B凝胶过滤,高压电泳和
聚丙酰胺凝胶电泳等处理可获纯化的多糖;后者经酸
水解、纸色谱、
气相色谱分析可确定其单糖组分,经酶水解可检测殊碳糖(anomeric)结构;经
甲基化技术及
Smith降解、
气相色谱、气质联用、紫外及
红外光谱分析、
核磁共振等可确定多糖的连接方式和基本化学结构。
由于灵芝的种类、产地、分离提取方法各异,所获
灵芝多糖的理化特性、分子量、单糖组分和连接方式不同,
生物活性亦有差异。如Hiroshi等(1985)报道,
赤芝子实体热水提取物经浓缩、
透析及系列色谱后获得两种多糖ganoderan A和B。ganoderan A的分子量9 300,旋光度[α]D+58.8°,ganoderan B分子量3 600,旋光度[α]+33.3°,二者对小鼠均具降血糖作用。
随后,他们又从
赤芝子实体中分离出两个降血糖有效成分ganoderan B和C,均为
糖肽,分子量分别为7 400和5 800。物理化学和化学研究证明,ganoderan B含
吡喃葡萄糖酰基β-1→3主链和β-1→6
侧链,ganoderan C则含D-吡喃葡萄糖酰基β-1→3和β-1→6连接和D-吡喃
半乳糖酰基α-1→6连接。Mizuno等(1986)报告,赤芝子实体经85%
乙醇(80℃),热水(100℃),3%
草酸铵(100℃)和5%
氢氧化钠(30℃)提取后,残渣再用5%氢氧化钠(含0.1%
硼氢化钠,80℃),20%氢氧化钠(含0.1%硼氢化钠,30℃)和5%
氯化锂(溶于二甲醋酸铵中,70℃)提取,获多糖组分A、B、C。
醋酸沉淀,Sepharose CL-4B
凝胶过滤,得4个
β-葡聚糖,其中I和II来自A,III和IV来自B。从C分离出脱乙酰
壳多糖(chitosan)(V)。I—V经80%
甲酸(85℃)处理可获相应的
甲酰化多糖和低分子量多糖。I—IV主要由
葡萄糖和少量的
糖醛酸、木糖、
甘露糖组成,并具β-(1→3)-D-
葡聚糖主链和β-(1→6)
葡萄糖基侧链,其分子量分别为330 000、60 000、160 000和110 000。不同之处是IV不含木糖,但含1.2%蛋白质。V经酸
水解后,主要含
葡萄糖胺,并含少量葡萄糖,经
红外光谱和
X射线分析证明为
脱乙酰壳多糖。给小鼠
腹腔注射II、III以及III的甲酸酯和I~IV的低分子量多糖均具有
宿主中介性的抗肿瘤活性,半数抑瘤量(ID50)分别为42.5mg/kg、34.1mg/kg、70.2mg/kg、22.4mg/kg、17.0mg/kg、32.1mg/kg和25.8mg/kg。Mizuno等(1985)报告,
赤芝子实体经水提取后,其残渣经3%
草酸铵溶液(100℃)和5%
氢氧化钠溶液(30℃)提取后,得2个水不溶多糖A和B。A经真空浓缩、
透析、冻干,Shepharose CL-48凝胶过滤,获主要组分C。B用
醋酸中和至pH5~6,得酸性异多糖D,加
乙醇沉淀得
糖蛋白E和另一种异多糖。C由酸性β-D-葡聚糖构成,含葡萄糖77%、
葡萄糖醛酸10.3%以及少量的
果糖、
木糖、
甘露糖和
半乳糖,分子量10 000~30 000。D的分离程序同A,它含两个主要成分G和H,G和H均为酸性异多糖,分别含
葡萄糖92%和95%,
葡糖醛酸9.7%和13.0%以及少量果糖、木糖、甘露糖、
乳糖,分子量70 000~100 000。给小鼠
腹腔注射A—H对S180均具有抗肿瘤活性,50%抑瘤量为(6.3~26.3)mg/kg,但口服无效。
1989~1994李荣芷、何云庆等先后报告,
赤芝子实体经热水提取,
乙醇分部沉淀、
透析、除蛋白等步骤得
灵芝多糖BN3A、BN3B、BN3C和GL-A、GL-B、GL-C。进一步经DEAE纤维素
柱色谱分离,酶解,酸
水解,过碘酸氧化,
甲酸生成,
Smith降解、
气相色谱、高压液相色谱分析和
光谱分析等从BN3B、BN3C、GL-A、GL-B和GL-C中共分离鉴定了18个灵芝多糖均一体,其中5个
肽多糖、4个
葡聚糖,其余为
杂多糖,其化学结构及分子量见表6-4。
Mizuno等(1982)经热水提取,
乙醇分部沉淀,并经
离子交换色谱,pH依赖的Cetavlon处理、
凝胶过滤以及Con A-Sepharose GL-4B
亲和色谱等纯化,从人工培养的平盖灵芝菌丝体中得到一个多糖组分。进一步通过
甲基化、
核磁共振、过碘酸氧化、
Smith降解和β-D-
葡聚糖酶(β-D-glucanase)分解等技术研究多糖的化学结构。α-葡聚糖组分具有α(1→4)
葡萄糖苷主链,主链上每9~12个残基连接α(1→6)支链,该组分仅有微弱抗肿瘤活性。
β-葡聚糖组分具有β(1→3)葡萄糖苷主链,主链上每12个残基通过β(1→6)连接一个
单糖苷支链。其中之一显示显著的抗小鼠S180活性,50%抑瘤剂量为0.74mg/kg。
Mizuno和Miyasaki等分别从
赤芝、平盖灵芝和
紫芝加哥提取出具有抗肿瘤活性的多糖。并确证其基本化学结构。
灵芝多糖并无种间差异,它们和从其他真菌中所获多糖一样,具有以下三个特性:
2.多聚物的连接方式均有β-1-3-D-残基的主链和β-1-6-D-葡萄糖侧链残基。但从不同真菌提取的多糖的β-1-6-D-
葡萄糖的分支程度不等,灵芝多糖的主链残基与侧链残基的比例为5∶2,即每个主链残基环绕2个β-1-6-D-葡萄糖残基。无1-6β侧链的1-3-β葡聚糖未见抗肿瘤活性。