黄嘉欣，李岳峰，马伟锐，朱爽，周林,2

(1.广东药科大学生命科学与生物制药学院，广东 广州 510006; 2.华南理工大学食品科学与工程学院，广东 广州 510640)

裂褶菌(Schizophyllumcommune)又称白参、树花等，隶属于裂褶菌科(Schizophyllaceae)，裂褶菌属(Schizophyllum)。裂褶菌子实体味道鲜美，是一种营养丰富的食材，具有滋补、镇静等作用。裂褶多糖(Schizophyllan，SPG)是裂褶菌的主要活性物质之一，可以通过裂褶菌子实体提取或菌丝体液体发酵获得。SPG属于一种非离子型的水溶性高聚葡萄糖，主链由1,3-β-D-吡喃葡萄糖单元组成，每3个葡萄糖分子产生一个β-1，6-结合的D-吡喃葡萄糖分支，大多数分子质量在 (6～12)×106g/mol之间[1]。SPG具有多种生理活性，如抗肿瘤、增强免疫、保湿、抗氧化等，在癌症治疗以及提高细胞免疫功能中均有一定作用[2]。

通过Pubmed、Web of Science等数据库对SPG相关的文献进行检索，可以得到相似的结果。以Pubmed检索为例，截止至2018年6月份，采用题名或摘要检索方式针对含义相似的不同的检索词，如Sizofiran(施佐非兰)，Sonifilan，Schizophyllan，分别检出 48、16和318篇论文。其中Sizofiran和Sonifilan主要是日本学者使用，Schizophyllan则更为通用。近20年SPG的研究获得持续关注，年平均发文数量达15～20篇，2004—2005年发表量最多，超过了30篇。从累计发文数量来看，日本科学家的关注度最高，发文前10的机构中有8家是日本的，主要是高等院校。包括九州大学、北九州市立大学、日本大阪大学等。国内武汉大学和日本的立命馆大学发文均达到11篇，处于并列第6。从论文涉及的领域来看，排在前5的是化学、生物化学分子生物学、聚合物科学、药理学药剂学、生物技术应用微生物学。2015年，在聚合物科学领域的研究日益增多，反映了裂褶多糖在生物材料、医药载体等领域的深度开发是当前的热点。目前国内尚未对裂褶多糖进行深入开发，本文对SPG的发酵法制备、提取工艺、化学改性等研究进展进行综述，并提出了后续研究的建议。

1 裂褶多糖的制备

SPG的制备方法主要分为两类，一类是从裂褶菌子实体中提取，另一类则是从裂褶菌深层发酵液中分离。由于子实体培植周期长、受环境因素影响大等原因，采用从裂褶菌深层发酵液中提取的方法更适应工业化生产[2]。而发酵条件对多糖的得率起着决定性的影响，表1归纳了涉及SPG发酵的代表性文献。

从表1可知，目前SPG发酵的时间大多是5～7 d，发酵所得菌体量11.10～12.80 g/L，多糖量4.20～15.50 g/L。发酵时间为5 d时，Kim报道的多糖产量15.50 g/L，略高于Udo报道的12.00 g/L[1,11]。而国内的报道大都低于6 g/L。因而SPG发酵条件还可以进一步优化。除了碳氮源等基本的培养基成分，生长因子、表面活性剂等微量组分的影响也值得关注，郑文科等在摇瓶水平上加入VB1、 谷氨酸、 柠檬酸和油酸4种生长因子，经过正交实验的优化后，产出的多糖量可达5.73 g/L，比空白对照的样品提高了0.64 g/L[10]。张虽栓等通过正交实验发现加入0.2% Tween80可以提高SPG的产量[12]。

表1 裂褶多糖的发酵条件Table 1 Fermentation conditions of SPG

值得注意的是，文献[6]采用了硫酸苯酚法测定SPG含量，其他文献均采用了醇沉法测定。另外，文献[8]中生物量测定时，没有充分洗涤菌体，70.40 g/L的生物量远高于其他文献的报道。

2 裂褶多糖分离与提纯工艺

SPG提取的目的就是将多糖从其子实体、菌丝体或者发酵液中分离出来，而且还要保持多糖原有分子结构以避免其活性发生改变[2]。相比起酶法提取、热水提取、稀碱提取等传统提取方法，超声提取、微波提取、闪式提取等辅助手段能提高SPG提取效率。其中超声提取和微波提取法对于提取子实体中的多糖，效果最为显著。发酵液中的SPG多糖可以采取微滤、超滤等工艺过程，规模化制备的相关文献报道较少。见表2。

3 裂褶多糖改性及应用

SPG在抗肿瘤、免疫调节等方面的活性，贺凤等已经进行了详细的综述[2]。在SPG改性的研究中，主要的改性方法有羧化、羧甲基化、磷酸酯化、硫酸酯化以及将SPG用于复合物的制备等。以下主要介绍SPG在化学改性、药物载体、化妆品等应用方面的进展。

3.1 羧化与羧甲基化

周林等[18]采用氢氧化钠-氯乙酸反应体系合成了不同取代度的羧甲基裂褶多糖。郑必胜等[19]发现羧甲基裂褶多糖的保湿效果优于改性前的裂褶多糖；因裂褶多糖活性与其三螺旋构象相关，Yoshiba等[20]通过高碘酸钠-次氯酸钠反应体系合成了羧基化的裂褶多糖，并对具有不同羧化程度的多糖分子量及构象进行了研究，此外Yoshiba等[21]还将侧链羧基化裂褶多糖通过碘酸盐氧化后与绿泥石氧化合成为三聚体，探究其在含有0.1 mol/L NaCl的氧化氘溶液中有序-无序转变。

3.2 磷酸酯化

冯小玲等[22]以三聚磷酸钠和三偏磷酸钠制备磷酸化裂褶多糖，用单因素试验探究了反应条件对磷酸化反应取代度的影响，发现磷酸基团的引入使SPG水溶性以及对皮肤的保湿性能和抗氧化性能略有提高，磷酸化裂褶多糖可作为潜在的保湿剂。

3.3 硫酸酯化

司丽娜[23]用浓硫酸法对裂褶菌胞外多糖进行硫酸化修饰，采用邻苯三酚自氧化法测定抗氧化活性，发现500 μg/mL的硫酸化裂褶多糖较改性前抗氧化活性提高28.88%；张虽栓等[24]用磺酰化法对裂褶多糖进行硫酸酯化，邻二氮菲-Fe2+氧化法测定羟自由基清除率，发现硫酸酯化可提高SPG的抗氧化活性。

3.4 裂褶多糖复合物

近年来SPG作为药物载体的研究日益增多。在药物传递方面，Maeda等[25]将萘分子接入SPG(nSPG)的侧链形成了纳米凝胶并获得了携带疏水性化合物阿霉素的能力，通过体外测定揭示了这种纳米凝胶可以作为载体将抗癌药物特异性递送至免疫细胞；Mochizuki等[26]将siRNA与SPG制成复合物用于小鼠急性肝炎模型，发现该复合物递送系统能克服RNA干扰治疗问题； Mochizuki[27]还利用石英晶体微天平(QCM)对不同类型的DECTN-1与 SPG进行了结合机制的分析；Kobiyama等[28]的研究表明K3-SPG可用于需要Ⅰ型和Ⅱ型IFN以及CTL诱导的免疫治疗；Zhang等[29]开发了一种新的小干扰RNA(siRNA)传递系统，将siRNA结合到SPG中，通过SPG受体Dectin-1参与特异性地沉默CD40基因(siCD40)以发挥免疫调节活性。Ye-RamKim等[30]开发了SPG与c-Src SH3肽复合物，可经靶向递送至巨噬细胞，其对小鼠ROS介导的炎性疾病模型(例如某类败血症和某种结肠炎)具有显着的治疗效果。Kitahata等[31]证明SPG 与CpG DNA的复合物K3-SPG单独给药治疗具有抗肿瘤作用，静脉注射该复合物可靶向肿瘤微环境；Izumi等[32]利用DA40-SPG复合物沉默Y-盒结合蛋白1(YB-1)基因，该结果可被用于抑制非小细胞肺癌的生长。

在疫苗研制方面，Kobiyama等[33]指出K3-SPG复合物可以克服CpG-ODN的物种屏障以增强抗原特异性CD8+T细胞应答；Yokokawa等[34]将HCVcc与裂褶多糖(K3-SPG)等联合制成疫苗，成功诱导狨猴对HCV丙肝病毒的体液及细胞二重免疫， 该疫苗有望成为预防丙型肝炎病毒的新选择。Ito等[35]针对持续性乙型肝炎病毒(HBV)感染的特点，用HBsAg和K3-SPG进行的疫苗接种，发现使用K3-SPG的疫苗可以克服HBV耐受性，为慢性HBV感染的患者带来福音。Mochizuki等[36]制备了肽-dA/SPG复合物(抗原肽OVA257—264、DA40及SPG)，该三元复合物能以低剂量诱导高水平CTL细胞应答及抗原呈递，表明其可能适用于合成疫苗抗原。Noriko 等[37]利用裂褶多糖(SPG)与同源寡聚脱氧核苷酸(ODN)形成多糖核酸复合物，该复合物可用于抗原呈递细胞(APC)的特异性递送，并为利用SPG设计免疫细胞靶向药物递送系统提供了新思路。Masuta等[38]用人源化的CpG DNA(K3)与裂褶多糖(SPG)构建复合物并在非人灵长类动物模型中测试其对免疫治疗的作用，发现K3-SPG具有强大的AG特异性记忆CTL反应增强能力，有望发展为一种慢性感染性疾病和癌症的免疫治疗剂。Fujiwara等[39]发现了AS014/SPG复合物抑制细胞生长的机制，并证实了细胞内复合物具有不同分布性。

表2 裂褶多糖的提取方法Table 2 Extraction methods of SPG

可见，SPG复合物主要利用的是裂褶多糖的抗肿瘤及增强免疫的活性，目标应用领域主要是免疫治疗，包括免疫递送系统、疫苗制备等。

3.5 在化妆品中的应用

SPG具有保湿、延缓衰老、促进上皮纤维成细胞增殖和美化肤色等多种功能[40]，被化妆品原料市场所认可。SPG与多种草本植物提取物联合使用,可以增强抗氧化、抗皱纹和美白效果[41]。国内外已有相关产品上市，但主要是采用分子量未分级的SPG，且原料来源于国外。不同分子量和不同取代度的SPG在保湿、抗氧化、美白等领域的活性差异使其工业化制备技术成为潜在的热点，广州某公司已完成了制备工艺和产品中试，并申请了相关专利。

3.6 其他应用

SPG在抗病毒、抗菌等生物医学材料领域也有多种应用。周莹等[42]采用热水浸提及醇沉法提取SPG用于烟草花叶病毒的防治，对烟草花叶病毒的抑制率可达70%以上，为烟草花叶病毒的防治提供了新途径。Abdel-Mohsen等[43]将SPG用作银纳米颗粒(Ag NPs)的还原剂和封端剂，该SPG/Ag-NPs纳米复合结构在生物复合物基质中具有良好分散性。赵岳等[44]发现SPG对大肠杆菌、假单胞菌有一定的抑制作用。Abdelmohsen等[45]发现由SPG制成的几丁质/壳聚糖-葡聚糖复合物(ChCSGC)作为伤口敷料材料具有优异抗菌性及促伤口愈合能力。Lee等[46]利用2种类型的SPG水凝胶(SPG和PEG/SPG混合物)通过巯基烯光聚合反应形成混合物，该水凝胶因具有高度可调节性而应用范围更广。Sutivisedsak等[47]利用蒸馏酒糟与可溶物(DDGS)生产的裂褶多糖合成生物润滑剂成分； Josewski等[48]利用免疫鼠的淋巴细胞构建了抗体噬菌体展示文库，从中筛选出针对β-D-葡聚糖裂褶多糖的重组单克隆抗体(rAbs)。

4 展望

当前国内对SPG研究和应用取得了进展，但也存在定量方法和评价标准不一致、应用研究与产业化滞后等问题。为此建议：1、由于裂褶菌是一种食药兼用的真菌，从“药食同源”的角度考虑，应加强裂褶菌种管理，利用规模的发酵工艺，获得稳定均一的SPG原料，并形成不同分子量，不同取代度的系列产品；2、将裂褶多糖的测定方法形成标准，便于比较和评价不同的发酵、工艺提取过程；3、重视SPG作为药物载体及生物医学材料领域的研究；4、可以优先在化妆品行业扩展SPG的商业化应用，从而促进其他领域的开发。