第４２卷　第１期 陕西师范大学学报（自然科学版） Ｖｏｌ．４２　Ｎｏ．１

　２０１４年１月 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｈａａｎｘｉＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ） Ｊａｎ．，２０１４　

文章编号：１６７２４２９１（２０１４）０１０１０５０４

　　收稿日期：２０１３０３２３

　　基金项目：国家自然科学基金资助项目（１０８７４１０８）；陕西省自然科学基础研究计划项目（ＳＪ０８Ａ１６）．

　　第一作者：刘阿娟，女，硕士研究生，主要研究方向为天然产物有效成分的化学分析．Ｅｍａｉｌ：ｌａｊ０６２＠１２６．ｃｏｍ．

　通信作者：张静，女，副教授．Ｅｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｊｉｎ＠ｓｎｎｕ．ｅｄｕ．ｃｎ．

虎奶菇菌核多糖的化学修饰及活性研究

刘阿娟，张　静，张化朋，张　鹏，梁　涛

（陕西师范大学 食品工程与营养科学学院，陕西 西安７１００６２）

摘　要：对虎奶菇菌核多糖进行硫酸化、羧甲基化、乙酰化、磷酸化修饰，并对其体外抗氧化活性及

对α葡萄糖苷酶和α淀粉酶的抑制率进行了研究．结果表明：羧甲基化和硫酸化修饰提高了虎奶

菇菌核多糖的抗氧化活性，其中羧甲基化修饰效果更为显著．乙酰化和磷酸化修饰使羟自由基清除

率和还原力有所下降，但超氧阴离子自由基和１，１二苯基２苦苯肼自由基（ＤＰＰＨ·）清除率有

所增高．修饰后的多糖对α葡萄糖苷酶的抑制率和α淀粉酶的抑制率均有不同程度的提高，其中

羧甲基化和硫酸化修饰后提高显著，且羧甲基化优于硫酸化．研究发现采用合适的修饰方法，可以

明显提高虎奶菇菌核多糖的抗氧化活性及对α葡萄糖苷酶和α淀粉酶的抑制率．

关键词：虎奶菇菌核多糖；化学修饰；抗氧化；α葡萄糖苷酶；α淀粉酶；抑制率

中图分类号：Ｑ９３６；Ｓ６４６．１＋４　文献标志码：Ａ

犆犺犲犿犻犮犪犾犿狅犱犻犳犻犮犪狋犻狅狀犪狀犱犪犮狋犻狏犻狋狔狅犳狆狅犾狔狊犪犮犮犺犪狉犻犱犲狊

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（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＦｏｏｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＮｕｔｒｉｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ，

ＳｈａａｎｘｉＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ′ａｎ７１００６２，Ｓｈａａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ）

犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ（ＨＮＰ）ｆｒｏｍ犘犾犲狌狉狅狋狌狊狋狌犫犲狉狉犲犵犻狌犿 ｗｅｒｅｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙｍｏｄｉｆｉｅｄｂｙｅｉ

ｔｈｅｒｓｕｌｆａｔｉｏｎ，ｃａｒｂｏｘｙｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎ，ａｃｅｔｙｌａｔｉｏｎｏｒｐｈｏｓｐｈｏｒｙｌａｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｉｒａｎｔｉｏｘｉｄａｔｉｏｎａｎｄ

ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｓｏｎαａｍｙｌａｓｅａｎｄαｇｌｙｃｏｓｉｄａｓｅｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．Ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｓｕｌｆａｔｉｏｎａｎｄ

ｃａｒｂｏｘｙｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎｉｎｃｒｅａｓｅｄｔｈｅａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔａｃｔｉｖｉｔｙｏｂｖｉｏｕｓｌｙ，ｗｈｉｃｈｔｈｅｃａｒｂｏｘｙｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎ

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ｄｕｃｅｄｂｕｔｓｃａｖｅｎｇｉｎｇ１，１ｄｉｐｈｅｎｙｌ２ｐｉｃｒｙｌｈｙｄｒａｚｙｌ（ＤＰＰＨ·）ｒａｄｉｃａｎｄｓｕｐｅｒｏｉｘｉｄｅａｎｉｏｎ

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ｔｉｏｎｉｎｃｒｅａｓｅｄｔｈｅａｎｔｉｄｉａｂｅｔｉｃａｃｔｉｖｉｔｙｏｂｖｉｏｕｓｌｙａｎｄｔｈｅｃａｒｂｏｘｙｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔ

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ｃｏｓｉｄａｓｅｏｆｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓｆｒｏｍ犘犾犲狌狉狅狋狌狊狋狌犫犲狉狉犲犵犻狌犿ｃａｎｂｅｉｍｐｒｏｖｅｄｒｅｍａｒｋａｂｌｙｔｈｒｏｕｇｈａｐ

ｐｒｏｐｒｉａｔｅｃｈｅｍｉｃａｌｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ．

犓犲狔狑狅狉犱狊：犘犾犲狌狉狅狋狌狊狋狌犫犲狉狉犲犵犻狌犿 ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ；ｃｈｅｍｉｃａｌｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ａｎｔｉｏｘｉｄａｔｉｏｎ；αａｍｙｌ

ａｓｅ；αｇｌｙｃｏｓｉｄａｓｅ；ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎｒａｔｉｏ

　　虎奶菇，又称菌核侧耳或地核侧（犘犾犲狌狉狅狋狌狊狋狌

犫犲狉狉犲犵犻狌犿）、虎奶菌、核耳菇、茯苓侧耳、南洋茯苓

等，为担子菌纲口蘑科侧耳属真菌，是一种珍稀食

药用真菌，性甘温，具有补气益血、治气血虚弱的作

用［１］；主要分布在我国云南省的腾冲和章凤地区，以

及马来西亚、澳大利亚、印度尼西亚等国家．虎奶菇

１０６　　 陕西师范大学学报（自然科学版） 第４２卷

菌核中除多种氨基酸、挥发油等具有较强的生物活

性外［２］，多糖也具有重要的生物活性，如抗氧化、降

血糖、抗肿瘤及细胞的凝集等作用［３５］．多糖的生物

活性直接或间接地受其分子结构的影响，对多糖分

子结构进行修饰，可以提高或赋予多糖活性，降低

其毒副作用［６１２］．本文报道对虎奶菇菌核多糖进行

化学修饰，并对其修饰前后的体外抗氧化活性及对

α葡萄糖苷酶和α淀粉酶的抑制率进行研究，以期

为虎奶菇菌核多糖药物及功能性食品开发提供实验

依据．

１　材料与方法

１．１　材料与试剂

虎奶菇菌核多糖由陕西师范大学食品工程与营

养科学学院化学分析实验室制备，Ｐ硝基苯α吡喃

葡萄糖苷为Ｓｉｇｍａ公司产品，其他化学试剂均为国

产分析纯．

１．２　仪器与设备

真空冷冻干燥机（德国 Ｃｈｒｉｓｔ公司）；Ｕ３０１０

紫外分光光度计（日本日立公司）；ＨＨＳＡ型恒温

水浴锅（北京科伟永兴仪器有限公司）；ＬＸＪⅡＢ型

低速大容量多管离心机（上海安亭科学仪器厂）；

ＨＨＳ４型电热恒温水浴锅（北京科伟永型仪器有限

公司）；不锈钢超声水浴加热提取器（上海宁商超声

仪器有限公司）

１．３　方法

１．３．１　虎奶菇菌核多糖的提取 虎奶菇菌核粉碎、

过６０目筛，５０℃烘干，９５％乙醇脱脂，再置于５０℃

烘箱中烘干去除残留的乙醇，冷却至室温得到干燥

的脱脂虎奶菇菌核粉．将其与蒸馏水以１∶３０的固

液比混合，在１００℃下浸提２ｈ，浸提２次，离心取上

清液，透析，冷冻干燥得到棕色虎奶菇菌核粗多

糖ＨＮＰ．

１．３．２　虎奶菇菌核多糖的衍生化制备 硫酸酯化

虎奶菇菌核多糖（ＳＨＮＰ）的制备参考文献［１３１４］；

乙酰化虎奶菇菌核多糖（ＡＨＮＰ）的制备参考文献

［１５］；磷酸化虎奶菇菌核多糖（ＰＨＮＰ）的制备参考

文献［１６１７］；羧甲基化虎奶菇菌核多糖（ＣＨＮＰ）

的制备参考文献［１８］．

１．３．３　虎奶菇菌核多糖的活性研究 羟自由基

（·ＯＨ）清除率测定参考文献［１９２０］；总还原能力

的测定参考文献［２１］；ＤＰＰＨ·清除率测定参考文

献［２２］；超氧阴离子自由基的清除作用测定参考文

献［２１］；α淀粉酶的抑制率测定和α葡萄糖苷酶的

抑制活性测定参考文献［２３２４］．

２　结果与讨论

２．１　虎奶菇菌核多糖及其衍生物对·犗犎的

清除作用

·ＯＨ 清除率是抗氧化作用的重要指标［２５］．在

试验浓度范围内，化学修饰前后的５种虎奶菇菌核

多糖对·ＯＨ自由基的清除率随着浓度的增加而增

大（图１），其清除作用在修饰前后发生明显变化，尤

其是当多糖浓度超过５００μｇ／ｍＬ后，磷酸化修饰和

乙酰化修饰后的虎奶菇菌核多糖对·ＯＨ自由基的

清除率明显小于未修饰的多糖，而羧甲基化及硫酸

化修饰均比未修饰的显著提高，且羧甲基化作用后

多糖的清除率最大，可能是羧甲基化加强了多糖分

子对自由基反应的链终止作用．５种虎奶菇菌核多

糖对·ＯＨ 的清除率依次为：羧甲基化＞硫酸化＞

未修饰＞磷酸化＞乙酰化．

图１　虎奶菇菌核多糖对·犗犎的清除作用

犉犻犵．１　犛犮犪狏犲狀犵犻狀犵犲犳犳犲犮狋狊狅犳狆狅犾狔狊犪犮犮犺犪狉犻犱犲犳狉狅犿

狋犺犲犿狌狊犺狉狅狅犿狊犮犾犲狉狅狋犻犪狅犳犘犾犲狌狉狅狋狌狊狋狌犫犲狉狉犲犵犻狌犿狅狀·犗犎

２．２　虎奶菇菌核多糖及其衍生物总还原力的测定

还原力的大小在一定程度上反映其抗氧化功能

的强弱，因此，可通过测定还原力来说明抗氧化活性

的强弱［２６］．在试验浓度范围内，化学修饰前后的５

种虎奶菇菌核多糖的还原力随着浓度的增加而增大

（图２）．磷酸化修饰和乙酰化作用后的虎奶菇菌核

多糖的总还原力明显低于未修饰多糖，而羧甲基化

及硫酸化的修饰均显著提高其还原能力，且羧甲基

图２　虎奶菇菌核多糖的总还原力

犉犻犵．２　犚犲犱狌犮犻狀犵狆狅狑犲狉狅犳狆狅犾狔狊犪犮犮犺犪狉犻犱犲狊犳狉狅犿狋犺犲犿狌狊犺狉狅狅犿

狊犮犾犲狉狅狋犻犪狅犳犘犾犲狌狉狅狋狌狊狋狌犫犲狉狉犲犵犻狌犿

　　第１期 刘阿娟 等：虎奶菇菌核多糖的化学修饰及活性研究 １０７　　

化作用后多糖的还原力最大．５种虎奶菇菌核多糖

总还原力依次为：羧甲基化＞硫酸化＞未修饰粗品

＞磷酸化＞乙酰化．

２．３　虎奶菇菌核多糖及其衍生物对犇犘犘犎·的

清除作用

在试验浓度范围内，随着多糖浓度的增大，化

学修饰前后的５种虎奶菇菌核多糖对ＤＰＰＨ·的清

除率均增大（图３），在较低的供试浓度范围内，ＤＰ

ＰＨ·清除率与多糖度几乎成正比，而在较高供试

浓度范围内，其随浓度增加的增幅相对减小，修饰

的虎奶菇菌核多糖对ＤＰＰＨ·的清除作用均比未修

饰的强，清除率依次为：羧甲基化＞硫酸化＞磷酸化

＞乙酰化＞未修饰粗品．

图３　虎奶菇菌核多糖对犇犘犘犎·的清除作用

犉犻犵．３ 犛犮犪狏犲狀犵犻狀犵犲犳犳犲犮狋狊狅犳狆狅犾狔狊犪犮犮犺犪狉犻犱犲犳狉狅犿

狋犺犲犿狌狊犺狉狅狅犿狊犮犾犲狉狅狋犻犪狅犳犘犾犲狌狉狅狋狌狊狋狌犫犲狉狉犲犵犻狌犿狅狀犇犘犘犎·

２．４　虎奶菇菌核多糖及其衍生物对超氧阴离子

自由基的清除作用

在试验浓度范围内，随着多糖浓度的增大，化

学修饰前后的５种虎奶菇菌核多糖对Ｏ２－·的清除

率均增大（图４），其在较低供试浓度范围内的增幅

小于其在较高浓度范围内的增幅．在相同浓度下虎

奶菇菌核多糖修饰后对Ｏ２－·的清除率均比未修饰

的高，５种虎奶菇菌核多糖对 Ｏ２－·的清除率依次

为：羧甲基化＞硫酸化＞磷酸化＞乙酰化＞未修饰

粗品．

图４　虎奶菇菌核多糖对超氧阴离子自由基的清除作用

犉犻犵．４ 犛犮犪狏犲狀犵犻狀犵犲犳犳犲犮狋狊狅犳狆狅犾狔狊犪犮犮犺犪狉犻犱犲犳狉狅犿狋犺犲

犿狌狊犺狉狅狅犿狊犮犾犲狉狅狋犻犪狅犳犘犾犲狌狉狅狋狌狊狋狌犫犲狉狉犲犵犻狌犿狅狀犗２－·

２．５　虎奶菇菌核多糖对α淀粉酶的抑制作用

在试验浓度范围内，修饰前后的虎奶菇菌核多

糖对α淀粉酶的抑制率（图５）依次为：羧甲基化＞

硫酸化＞乙酰化＞磷酸化＞未修饰粗品，５种多糖

对α淀粉酶均有一定的抑制作用，抑制率呈剂量依

赖性．但相同浓度下，修饰后的抑制率显著高于未修

饰的抑制率，且经羧甲基化修饰后其抑制率是未修

饰的两倍，与阳性对照阿卡波糖的抑制率相差不多，

图５　虎奶菇菌核多糖对α淀粉酶的抑制作用

犉犻犵．５ 犐狀犺犻犫犻狋狅狉狔犲犳犳犲犮狋狊狅犳狆狅犾狔狊犪犮犮犺犪狉犻犱犲犳狉狅犿狋犺犲犿狌狊犺狉狅狅犿

狊犮犾犲狉狅狋犻犪狅犳犘犾犲狌狉狅狋狌狊狋狌犫犲狉狉犲犵犻狌犿狅狀α犪犿狔犾犪狊犲

说明经修饰后的虎奶菇菌核多糖，尤其是羧甲基化

和硫酸化修饰的虎奶菇菌核多糖，有可能作为降血

糖的酶抑制剂药物而应用于临床实践．

２．６　虎奶菇菌核多糖对α葡萄糖苷酶的抑制作用

α葡萄糖苷酶抑制剂可抑制葡萄糖苷酶的活

性，使葡萄糖的生成和吸收减缓，从而降低餐后高

血糖．图６显示，在试验浓度范围，修饰前后的５种

虎奶菇菌核多糖对α葡萄糖苷酶抑制程度随浓度

的增大而增大，其抑制活性依次为：羧甲基化＞硫酸

化＞磷酸化＞乙酰化＞未修饰粗品．羧甲基化修饰

显著提高了对α葡萄糖苷酶抑制活性，但略低于同

浓度下阳性对照阿卡波糖，说明羧甲基化和硫酸化

修饰的虎奶菇菌核多糖对α葡萄糖苷酶有很强的

抑制活性，有可能用于控制和治疗糖尿病．

图６　虎奶菇菌核多糖对α葡萄糖苷酶的抑制作用

犉犻犵．６ 犐狀犺犻犫犻狋狅狉狔犲犳犳犲犮狋狊狅犳狆狅犾狔狊犪犮犮犺犪狉犻犱犲犳狉狅犿狋犺犲

犿狌狊犺狉狅狅犿狊犮犾犲狉狅狋犻犪狅犳犘犾犲狌狉狅狋狌狊狋狌犫犲狉狉犲犵犻狌犿狅狀α犵犾狔犮狅狊犻犱犪狊犲

１０８　　 陕西师范大学学报（自然科学版） 第４２卷

３　结论

羧甲基化和硫酸化的修饰均显著提高虎奶菇菌

核多糖的总还原力，羧甲基化对ＤＰＰＨ·、Ｏ２－·和

·ＯＨ的清除率提高的尤为显著，说明羧甲基化和

硫酸化虎奶菇菌核多糖可作为抗氧化剂进行开发利

用．化学修饰后的虎奶菇菌核多糖均明显增强对α

淀粉酶和α葡萄糖苷酶的抑制作用，其中羧甲基化

修饰和硫酸化修饰的抑制率增幅最大，说明羧甲基

化和硫酸化修饰的虎奶菇菌核多糖有可能用于控制

和治疗糖尿病．羧甲基化和硫酸化的虎奶菇菌核多

糖有开发为功能性食品和保健药品的潜质．

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犃犮犺狔狉犪狀狋犺犲狊犫犻犱犲狀狋犪狋犪 ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ（ＰＡｂＰＳ）［Ｊ］．

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ＢＳｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ［Ｊ］．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｏｆＮａｔｉｏｎａｌＡｃａｄｅｍｙｏｆ

ＳｃｉｅｎｃｅｓｏｆｔｈｅＵｎｉｔｅｄＳｔａｔｅｓｏｆＡｍｅｒｉｃａ，２００４，１０１

（３０）：１１１２３１１１２８．

［１３］ＭａｒｔｉｎｉｃｈｅｎＨｅｒｒｅｒｏＪＣ，ＣａｒｂｏｎｅｒｏＥＲ，ＳａｓｓａｋｉＧ

Ｌ，ｅｔａｌ．Ａｎｔｉｃｏａｇｕｌａｎｔａｎｄａｎｔｉｔｈｒｏｍｂｏｔｉｃａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｏｆ

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ｔｈｅｌｉｃｈｅｎ犆犾犪犱狅狀犻犪犻犫犻狋犻狆狅犮犪犲［Ｊ］．ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌ

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〔责任编辑　程琴娟〕