松乳菇（Lactarius hatsudake Tanaka）菌丝体半乳聚糖的结构表征及体外生物学评价

《Food Chemistry》：Galactan from the Lactarius hatsudake Tanaka mycelium: structural characterization and in vitro biological evaluation

　　

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  从乳菇属（Lactarius hatsudake）菌丝体中分离出四种均一多糖。
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  各组分在体外实验中均优先抑制肿瘤细胞而非正常人脐静脉内皮细胞（HUVECs），其中LHMP-4活性最高。
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  低分子量组分（35 kDa）在体外实验中表现出显著更高的功效，优于高分子量组分。
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  LHMP-4主要由→6)-α-Galp-(1→、→2,6)-α-Galp-(1→和→3,5)-α-Araf-(1→残基组成，并含有含α-Fucp的侧链。

引言

食用菌多糖是一类具有复杂结构特征的自然大分子，广泛分布于香菇（Lentinula edodes）、灰树花（Grifola frondosa）和灵芝（Ganoderma lucidum）等多种食用菌中（Wang等，2022）。这些多糖已被证实具有多种生物活性，包括免疫调节、抗肿瘤、抗氧化、抗菌和抗病毒活性，使其在制药、保健品和功能性食品领域具有极高的价值（Long等，2025；Zhao等，2026）。

Tanaka的红乳菇（Lactarius hatsudake，L. hatsudake），俗称红乳菇，是一种兼具食用和药用价值的经济菌类，广泛分布于美洲、亚洲和欧洲。我们的研究团队已成功从其子实体中提取和纯化了多糖（LHP），其中半乳糖聚糖和葡萄糖聚糖被鉴定为负责其生物活性的关键组分。随后的体内实验表明，LHP抑制肝细胞癌细胞增殖的效力高达73.07%，其潜在机制可能涉及p53和NF-κB信号通路。这些发现强调了LHP作为高价值生物活性多糖的重要潜力。然而，目前无法对L. hatsudake进行人工栽培，导致对野生采集的严重依赖，严重限制了子实体的可持续供应，从而阻碍了该多糖的进一步研究开发。

鉴于资源限制制约了发展，寻找一种可再生、稳定且高效的替代来源已成为推动L. hatsudake多糖可持续发展当务之急。菌丝体作为真菌的主要营养生长阶段，可以利用现代发酵技术在受控条件下快速、大量、密集地培养，从而消除对子实体季节性采收的依赖，显示出巨大的工业生产潜力。重要的是，研究表明许多食用和药用真菌的菌丝体多糖往往表现出与子实体多糖相当甚至增强的生物活性，这一现象可能是由于发酵过程改变了多糖合成，产生了特定的分子特征（Chen等，2020；Hou等，2022；Sun等，2020）。Liu等人报道，从蛹虫草（Cordyceps militaris）菌丝体中提取的多糖CMPS-II在体外抑制H1299肿瘤细胞增殖方面表现出显著高于从其子实体中提取的多糖CBPS-II的活性。在同一浓度（500 μg/mL）下，CMPS-II和CBPS-II的抑制率分别为54.55%和34.80%，CMPS-II的抗癌功效增强近60%（Liu等，2019）。这突显了生物活性存在明确的来源依赖性差异。因此，本研究旨在利用通过大规模液体深层发酵获得的L. hatsudake菌丝体，研究其菌丝体多糖（LHMP）在化学结构、生物活性和构效关系方面是否与子实体多糖相当，从而评估其作为高效且经济替代LHP的潜力。

因此，本研究从L. hatsudake菌丝体中分离和纯化了四种新型多糖，以评估其作为可控且可持续的生物活性多糖来源的潜力。LHMPs通过梯度乙醇沉淀和凝胶过滤色谱进行分离和纯化，并通过抗氧化实验和体外癌细胞细胞毒性测试评估其生物活性。对体外实验中表现出相对较高生物活性的组分进行了详细的结构表征，并将其结构特征和生物活性与子实体来源的多糖进行了系统比较。这些发现为L. hatsudake生物活性多糖的大规模生物制造、工业开发和高效利用提供了理论支持。

各部分摘要

材料与试剂

右旋糖酐标准品购自麦克林公司（中国上海），单糖标准品购自源叶生物技术有限公司（中国上海）。甲基化试剂盒购自博瑞糖业公司（中国上海）。羟基自由基（OH）和超氧阴离子（O?^?）清除试剂盒购自上海津宁生物研究所有限公司（中国上海）。用于2,2-二苯基-1-苦基肼基（DPPH）的总抗氧化试剂盒以及

LHMPs的提取与纯化

L. hatsudake菌丝体多糖的提取工艺与子实体多糖的提取工艺一致，以便对其生物活性和结构特征进行比较评估，如图1所示。通过离心从发酵液中收集干燥菌丝体，然后进行冷冻干燥。将所得干燥粉末进行提取和纯化，获得粗LHMP，得率为3.23%。HPGPC分析显示，粗LHMP

结论

本研究成功从Lactarius hatsudake菌丝体中分离并系统表征了四种多糖组分，揭示了其结构和功能特性的显著差异。LHMP-1至LHMP-4的分子量跨越广泛范围，从35到1788 kDa不等，其单糖组成以葡萄糖和半乳糖为主。体外抗氧化和抗增殖筛选确定了LHMP-4为四种组分中生物活性最高的组分

CRediT作者贡献声明

周一鸣：撰写——审阅与编辑，撰写——原稿，验证，方法论，调查，形式分析，数据管理。肖英：形式分析，数据管理。沈小燕：资源，调查，数据管理。田一鸣：指导，资源，方法论。杨乔：撰写——审阅与编辑，指导，方法论。任佳丽：指导，项目管理，资金获取。

伦理声明

已获得所有参与者或其法定代表人的书面知情同意，同意参与本研究并发布论文。已尊重参与者的隐私权。

本研究严格遵守研究所在地区的相关法律、法规框架和指南。本研究经中南林业科技大学学术委员会批准。（批准编号：XS202609010）

未引用参考文献

Gao等，2025

Meng、Liang和Luo，2016

Niveau等，2024

Shirai、Iwasaki、Karasawa、Shigemura和Katayama，2023

Xing等，2005

Zhang等，2025

Zhang等，2025

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响本文所报告工作的已知竞争性经济利益或个人关系。

致谢

我们衷心感谢以下机构的资助对本研究的部分支持：国家自然科学基金委员会（资助编号U25A20730和U24A20466）、湖南省重点研发计划（资助编号2024JK2158）、湖南省科技创新平台与人才计划（资助编号2019TP1029）以及湖南省林业科技创新项目（资助编号XLK2024）。

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