红菇多糖的提取及其降血糖、血脂作用研究

陈旭健，张原琪

(1.玉林师范学院，广西 玉林 537000；2.玉林市第二人民医院，广西 玉林 53 7000)

红菇多糖的提取及其降血糖、血脂作用研究

陈旭健1，张原琪2

(1.玉林师范学院，广西 玉林 537000；2.玉林市第二人民医院，广西 玉林 53 7000)

目的：探讨红菇多糖的提取纯化及其降血糖、血脂作用。方法：用热水浸提法从红菇子实体提取粗多糖，并进行离子交换层析及凝胶层析纯化。通过注射四氧嘧啶和饲喂高脂饲料建立糖尿病及高脂血症小鼠模型，然后用红菇多糖给药处理，检测血糖、血脂各项指标的变化情况。结果：与对照组相比，红菇多糖给药组的葡萄糖(GLU)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)指标极显著下降(P＜0.01)，高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)指标极显著上升(P＜0.01)，并且高剂量组比低剂量组效果更好。结论：红菇多糖有降血糖、血脂作用。

红菇多糖；血糖；血脂

红菇(Russula sp.) 又名美丽红菇、鳞盖红菇，属担子菌亚门、层菌纲、红菇目、红菇科、红菇属，是一类大型菌根真菌。它营养丰富，鲜美可口，具有补血、滋阴、清凉解毒之功效，是一种野生名贵稀有的食用菌。国际上已报道的红菇有300多种，我国有记载的90余种，其中多数可食用且具有药用功能[1]。目前对红菇多糖的报道主要是红菇多糖的理化性质及抗癌活性研究[2]，红菇多糖的提取技术研究[3]等。陈旭健等[4]的研究表明，红菇子实体提取液有降糖、降脂作用，但起主要作用的成分还不清楚。因此，实验在提取纯化红菇多糖，建立糖尿病及高脂血症实验动物模型的基础上，探讨红菇多糖的降血糖、血脂作用，旨在为研制降血糖、降血脂功能性食品或天然药物的开发提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与仪器

红菇子实体采于广西容县红菇基地。

实验动物：小白鼠(体质量18～22g)，全部为雄鼠，广西医科大学动物实验中心提供[生产许可证：SCXK桂2003-0003]。

基础饲料由广西医科大学动物实验中心提供；高脂饲料按75%基础饲料、1%胆固醇、10%猪油、14%鲜鸡蛋的比例混合制成。

DEAE-Cellulose52、Sephadex G-100 Whatman公司；TC、TG、HDL-C、LDL-C试剂盒 罗氏公司；四氧嘧啶 Sigma公司。

AU2700全自动生化分析仪 日本Olympus公司；

TGL-16高速冷冻离心机 上海市金鹏分析仪器有限公司；RE-201旋转蒸发仪 上海普渡生化科技有限公司。

1.2 方法

1.2.1 红菇多糖的提取[5]

子实体烘干粉碎→加水→水浴(80℃)保温浸提3h→离心过滤(废渣按上法进行第2次浸提)→滤液用Sevag法除去蛋白质→95%乙醇沉淀→抽滤干燥→粗多糖

1.2.2 红菇多糖的纯化[6]

将乙醇沉淀所得粗多糖上样于DEAE-Cellulose 52 (1cm×30cm)柱层析，分别用pH7.5 Tris-HCl、Tris-HCl+0.2mol/L NaCl、Tris-HCl+0.5mol/L NaCl溶液阶段洗脱，体积流量为10mL/h，分部收集洗脱液(5mL/管)，以蒽酮-硫酸法检测多糖。合并多糖浓度峰，冷冻干燥。

以离子交换层析分离得到的多糖峰值高的组分再以Sephadex G-100 (1cm×40cm) 柱层析纯化，以0.1mol/L NaCl溶液进行洗脱，体积流量为20mL/h，收集洗脱液(5mL/管)，冷冻干燥。

1.2.3 动物实验

将小鼠随机分为正常对照组(A)、高糖脂模型组(B)、高糖脂对照组(C)、红菇多糖Ⅰ组(D)、红菇多糖Ⅱ组(E)，每组8只，全部小鼠适应性喂养基础饲料5d。A组仅喂基础饲料；其余各组喂高脂饲料，3周后，禁食12h，腹腔注射2%的四氧嘧啶(180mg/kg，以体质量计)，制备糖尿病及高脂血症模型[7]，3d后A、B两组的小鼠禁食12h，采血检测血糖血脂的各项指标：葡萄糖(GLU)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)；C、D、E组继续喂高脂饲料，同时D、E组分别按红菇多糖150、300mg/kg剂量给药，每天灌胃一次，灌胃量为小鼠体质量的2%(将红菇多糖配制成相应浓度的溶液)，C组给予同样体积的蒸馏水，两周后各组空腹采血检测血糖血脂各项指标。

1.2.4 数据处理

动物实验的结果数据用SPSS14.0进行统计学处理，结果以平均值±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 红菇多糖的提取与纯化

本实验通过热水浸提法提取得到乳白色的红菇粗多糖。上DEAE-纤维素离子交换柱层析后，得到的洗脱曲线见图1。

图1 红菇多糖的DEAE-cellulose 52柱层析图Fig.1 Chromatograph ofRussulapolysaccharide in DEAE-cellulose 52 column

由图1可知，红菇多糖经阶段洗脱得到两个组分，分别命名为RⅠ和RⅡ，并分别收集，冻干。RⅠ经Sephadex G-100凝胶柱层析进一步纯化的洗脱曲线见图2。

图2 红菇多糖RⅠ的Sephadex G-100柱层析图Fig.2 Chromatograph ofRussulapolysaccharide RⅠ in Sephadex G-100 column

由图2可见，浓度峰只有一个，表明红菇多糖RⅠ已经纯化。收集主峰部分，经透析、冻干得红菇多糖RⅠ，以下实验以RⅠ为材料。

2.2 红菇多糖降血糖、血脂实验结果

2.2.1 高糖高脂模型小鼠的建立

表1 四氧嘧啶处理和高糖脂饲料饲喂对实验小鼠血糖、血脂的影响Table 1 Effects of alloxan and high glycolipid food on blood glucose and blood lipid levels of mice

由表1可见，用高脂饲料饲养并用四氧嘧啶处理后，高糖脂模型组(B组)小鼠与正常对照组(A组)相比，GLU、TC、TG、HDL-C、LDL-C指标均有明显升高，

都达极显著差异水平(P＜0.01)，说明糖尿病及高脂血症动物模型建模成功；继续用高脂饲料饲喂两周后，与高糖脂模型组(B组)相比，高糖脂对照组(C组)小鼠的TC有显著差异(P＜0.05)以外，其余指标均无显著差异(P＞0.05)，说明建立的高糖脂模型比较稳定。

2.2.2 红菇多糖对小鼠血糖的影响

由图3可见，用红菇多糖给高糖脂模型小鼠灌胃两周后，与高糖脂对照组相比，红菇多糖Ⅰ组、红菇多糖Ⅱ组小鼠的GLU均有极显著的下降(P＜0.01)，分别下降了39.96%、87.23%，并且E组比D组更加显著，效果更好。说明红菇多糖具有良好的降血糖功效，并且剂量高者效果更显著。

图3 红菇多糖对实验小鼠血糖的影响Fig.3 Effect ofRussulapolysaccharide on blood glucose of mice

2.2.3 红菇多糖对小鼠血脂的影响

表2 红菇多糖对高糖脂小鼠血脂的影响Table 2 Effect ofRussulapolysaccharide on blood lipid of mice

由表2可见，用红菇多糖给高糖脂模型小鼠灌胃两周后，与高糖脂对照组相比，红菇多糖Ⅰ组、红菇多糖Ⅱ组小鼠的TC、TG、LDL-C这些指标均有极显著(P＜0.01)或显著(P＜0.05)下降，而E组的HDL-C有极显著(P＜0.01)上升。并且E组比D组更加显著，效果更好。说明红菇多糖具有良好的降血脂功效，并且随剂量升高降脂效果显著。

3 讨 论

糖尿病和高脂血症是以血糖、血脂升高及多种代谢紊乱为特征的疾病，是动脉粥样硬化的主要危险因素，如不及时防治容易导致心血管疾病[8]。降糖降脂疗法是预防和治疗这类疾病重要而有效的手段，多糖是一类非特异性的免疫增强剂，近年来许多研究表明食用菌如灵芝、香菇、黑木耳、猴头菇等的食用菌多糖具有防治高血糖、高脂血症的作用[9]。本研究表明：利用热水浸提法从红菇子实体提取粗多糖，并经DEAE-纤维素离子交换层析和G-100凝胶过滤纯化得到的红菇多糖有良好的降血糖、血脂作用。

四氧嘧啶能选择性地破坏胰岛β细胞致使胰岛素分泌功能丧失，造成内分泌功能紊乱，使糖、脂肪、蛋白质等代谢失调[10]，引起实验性糖尿病。饲喂含胆固醇的高脂饲料，由于胆固醇在代谢中不断产生胆酸，并参与脂肪的消化吸收过程，从而得到高脂血症。而且四氧嘧啶诱导的糖尿病小鼠模型，在出现高糖血症的同时，也会并发高脂血症[11-12]。研究表明，植物多糖降血糖的作用机理主要表现为对激素水平的影响及对糖代谢酶活性的调节[13-14]，本研究证实红菇多糖能显著降低糖尿病小鼠的血糖值，同时甘油三酯和低密度脂蛋白胆固醇明显降低，提示红菇多糖可能对四氧嘧啶致糖尿病小鼠的胰岛β细胞有一定的修复作用，使胰岛素分泌增多，改善糖代谢和脂代谢，从而降低血糖和血脂水平[15-16]。TC、TG、LDL均是动脉粥样硬化和冠心病形成的促进因子，HDL则是冠心病的保护因子[17]，红菇多糖能抑制脂肪分解，减弱脂毒性对机体的损伤，有利于机体的恢复和防止心血管并发症的产生和发展。可能的原因是多糖能够在不增加糖和淀粉的情况下对肝的功能有很好的促进作用，使肝内生存的酮体和肝外组织所能利用的限度达到很好的一个平衡，从而降低了血脂在血液中的堆积[18]。但红菇多糖的降糖降脂作用确切机制等尚需进一步探讨。

本实验表明红菇多糖有降血糖、血脂的作用，并且随用量增大效果更好，但最适用量是多少、糖耐量如何仍需做进一步研究。

[1]许旭萍, 李惠珍, 黄德鑫. 红菇生态的研究[J]. 中国食用菌, 2001, 20 (2)∶ 25-27.

[2]余萍, 刘艳如, 林曦. 红菇子实体多糖的理化性质及抗癌活性[J]. 天然产物研究与开发, 2006, 18(6)∶ 30-34.

[3]邱龙新. 正红菇子实体多糖的提取技术及抗癌活性研究[J]. 中国食用菌, 2004, 23(6)∶ 48-50.

[4]陈旭健, 甘耀坤, 吴慧慧, 等. 红菇子实体对小鼠血糖、血脂的影响[J]. 食品科技, 2008(4)∶ 237-239.

[5]陈芝兰, 张涪平, 钟国辉, 等. 红菇蜡伞子实体水溶性多糖提取工艺

研究[J]. 食品科学, 2007, 28(6)∶ 156-159.

[6]韩春然, 马永强, 唐娟. 黑木耳多糖的提取及降血糖作用[J]. 食品与生物技术学报, 2006, 25(5)∶ 111-114.

[7]艾木拉古丽·阿布拉, 张迎春. 沙棘果对小鼠血糖及血脂的影响[J].新疆师范大学学报∶自然科学版, 2008, 27(4)∶ 39-41; 45.

[8]CHEN Z, PETO R, COLLINS R, et al. Serum cholesterol concentration and coronary heart disease in p opulation with low c holesterol concentrations[J]. B M J, 1991, 303(6797)∶ 276-282.

[9]李金灿, 陆辉, 张相日. 食用菌多糖特性与保健作用研究新进展[J].中国食用菌, 2005, 24(6)∶ 7-11.

[10]FRMYN K N, COPPACK S W, HUMPHREYNS S M. Coordinated regulation of hormone sensitive lipase and lipoprotein lipase in human adipose tissue[J]. Adv Enzyme Reg, 1995, 35∶ 163-178.

[11]陈瑞, 黎晓敏, 殷中琼, 等. 青刺果多糖对糖尿病小鼠血糖、血脂含量的影响[J].时珍国医国药, 2007, 18(12)∶ 2967-2969.

[12]FARA J M, LU H L, CIANF1ONE K. Diabetes, lipids, and adipocyte secretagogues[J]. Biochem Cell Biol, 2004, 82(1)∶ 170-190.

[13]徐梓辉, 周世文. 植物多糖及其降血糖作用的研究进展[J]. 华西药学, 2001, 16(5)∶ 365-366.

[14]CHOI C S, LEE F N, YOUN J H. Free fatty acids induce periphera1 insulin resistance without increasing muscle hexosamine pathway product levels in rats[J]. Diabetes, 2001, 50∶ 418-424.

[15]BATTILANA P, SEEMATTER G, SCHNEITER P, et a1. Effects of free fatty acids on insulin sensitivity and hemodynamics during mental stress[J]. J Clin Endocrinol Metab, 2001, 86∶ 124-128.

[16]LAWRENCE J M, REID J, TAYLOR G J, et a1. The effect of high dose atorvastatin therapy on lipids and lipoprotein subfractions in overweight patients with type 2 diabetes[J]. Atherosclerosis, 2004, 174(1)∶ 141-149. [17]THUREN T. Hepatic lipase and HDL metabolism[J]. Curr Opin Lipido1, 2000, 11(3)∶ 277-283.

[18]宋小鸽, 唐照亮, 侯正明, 等. 茶多酚对高脂血症的预防作用[J]. 中国药物杂志, 1999, 24(9)∶ 562-564.

Polysaccharide Extract from Russula and Its Role of Lowering Blood Glucose and Lipid

CHEN Xu-jian1，ZHANG Yuan-qi2
(1. Yulin Normal College, Yulin 537000, China；2. The Second People s Hospital of Yulin, Yulin 537000, China)

Objective∶ To explore the purification of Russula polysaccharide and its role of lowering glucose and lipid. Methods∶Crude polysaccharide was extracted from Russula fruit bodies through soaking extraction method in hot water and purified through ion-exchange chromatography and gel chromatography. The mice model with diabetes and hyperlipidemia was established through the injection of alloxan and the feeding of high-fat food. The model mice were administrated with Russula polysaccharide. Blood glucose and blood lipid in model mice with diabetes and hyperlipidemia were evaluated. Results∶ GLU, TC, TG and LDL-C exhibited a significant decrease (P ＜0.01) in mice with the administration of Russula polysaccharide in a dose-dependent manner. Conclusion∶ Russula polysaccharide has excellent functions in lowering blood glucose and lipid levels.

Russula polysaccharide；blood glucose；blood lipid

TQ929.2

A

1002-6630(2010)09-0255-04

2009-09-06

广西自然科学基金项目(0728250)

陈旭健(1965—)，男，副教授，硕士，研究方向为功能食品与营养及微生物。E-mail：ylcxj123@tom.com