冬虫夏草菌丝体来源两种真菌多糖的结构表征及其双重抗氧化-心脏保护功能研究

本研究针对冬虫夏草野生资源匮乏且多糖结构与功能多样性未充分挖掘的问题，浙江大学团队从高产菌株Hirsutella sinensis 02-3中分离纯化出两种新型真菌多糖ISP-AII（4.70 kDa）和ISP-BII（75.42 kDa）。通过FTIR、NMR等技术解析其以→4)-α-D-Glcp-(1→为主链的结构特征，证实二者通过清除DPPH（61.7%）和羟基自由基（56.12%）、激活Keap1/Nrf2/ARE抗氧化通路，并调控PI3K/AKT及BAX/Bcl-2/Caspase-3凋亡通路发挥心肌保护作用，为功能性食品和药物开发提供新思路。

　　

在青藏高原海拔3500-5000米的极端环境中，生长着被誉为"药中黄金"的冬虫夏草（Cordyceps sinensis）。这种由真菌Hirsutella sinensis寄生蝙蝠蛾幼虫形成的珍稀药材，千年来被用于增强免疫力和治疗肺肾疾病。然而，严酷的生长环境与过度采挖导致野生资源濒临枯竭，市场价格堪比黄金。更棘手的是，不同菌株产生的多糖结构和功能差异显著，如何通过人工培养获得高活性多糖成为关键科学问题。

浙江大学的研究团队从四川、云南等五大产区筛选出高产菌株H. sinensis 02-3，通过液体发酵技术突破资源限制。他们发现其菌丝体多糖仅占干重的3-8%，但具有惊人的功能多样性——既能像"自由基清道夫"一样对抗氧化应激，又能化身"心肌卫士"保护心脏细胞。这些发现发表在《International Journal of Biological Macromolecules》，揭示了冬虫夏草多糖不为人知的"双重人格"。

研究采用多维度技术联用策略：通过热水提取和DEAE-52纤维素柱层析纯化多糖；采用高效凝胶渗透色谱（HPGPC）测定分子量；借助FTIR和NMR解析结构特征；建立心肌细胞缺氧/复氧（H/R）模型评估保护机制；结合Western blot分析PI3K/AKT等信号通路蛋白表达。

【Structural characterization】部分揭示：ISP-AII和ISP-BII分别由58.39%和57.82%的葡萄糖构成主链，呈现典型的→4)-α-D-Glcp-(1→结构。ISP-BII因含有独特的岩藻糖且分子量高达75.42 kDa，形成更复杂的三维螺旋结构，这与其更强的DPPH清除能力（61.7%）相吻合。

【Antioxidant activities】数据显示：两种多糖均表现出剂量依赖的抗氧化活性。ISP-AII对羟基自由基清除率达56.12%，而ISP-BII的还原力相当于294 μM维生素C。分子机制研究表明，它们能激活细胞防御系统Keap1/Nrf2/ARE通路，显著提升超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）水平。

【Cardioprotective effects】部分证实：在H/R损伤模型中，多糖处理使心肌细胞存活率提升40%以上。通过调控凋亡关键因子，使促凋亡蛋白BAX表达降低2.3倍，同时提升抗凋亡蛋白Bcl-2 1.8倍，最终将Cleaved-Caspase 3水平控制在正常范围。

这项研究首次系统阐释了冬虫夏草菌丝体多糖的"结构-功能"关系：低分子量ISP-AII擅长清除羟基自由基，而高分子量ISP-BII更善于调控免疫应答。它们像精准的"分子开关"，既能通过Keap1/Nrf2/ARE通路启动抗氧化程序，又能经PI3K/AKT通路阻断细胞凋亡。这些发现不仅为冬虫夏草人工替代品开发提供质量标志物，更开创了天然多糖在心血管疾病防治中的新应用范式。

特别值得注意的是，研究揭示的多糖双重作用机制——直接自由基清除与间接信号通路调控的协同效应，为开发"多靶点"功能性食品提供了理论支撑。未来研究可进一步优化发酵工艺，探索不同分子量多糖的构效关系，推动冬虫夏草资源从"稀缺药材"向"可持续大健康产品"的转型。