河南大学国家食用菌加工技术研发专业中心硕士研究生刘小朋（第一作者）、马常阳副教授（通讯作者）、康文艺教授（通讯作者）在国际期刊《International Journal of Biological Macromolecules》（中科院1区Top，IF=8.2）上发表题为“Structural characterization, chain conformation and immunomodulatory activity of a heteropolysaccharide from Inonotus hispidus”的高水平文章。本研究获得河南省重大公益专项（201300110200）；精准营养与保健食品研究（CXJD2021006）和河南省科技厅（221111110600）项目的资助，
01 介绍（Introduction）
多糖是生物体内除蛋白质和核酸外又一类重要的大分子，广泛存在于动植物和微生物体内。近些年来，多糖以其良好的生理活性和安全无毒的特征引起人们广泛的关注，而真菌多糖作为广谱免疫激活剂逐渐成为研究热点。已有大量研究证明，真菌多糖可结合并识别特异性受体（如toll样受体），进而通过增加促炎因子和趋化因子的产生来发挥巨噬细胞的免疫调节活性。多糖的生物活性与其结构特征密切相关，包括分子量、单糖和糖苷键组成、支化度和链构象等。例如异葡聚糖的免疫刺激活性与其支化程度呈正相关；具有三螺旋构象的多糖往往显示出较好的免疫刺激活性；此外分子量的大小、官能团修饰可以影响多糖溶液的溶解度，间接影响其免疫活性。
粗毛纤孔菌是一种具有较高价值的药食两用腐生真菌，已发现寄生在中国和欧洲的各种阔叶树上。因其生境、药效和形态特征与中国古代医学经典中的“桑黄”高度相似，在中国新疆阿克苏地区和山东夏津县，桑树上的粗毛纤孔菌又被当作传统中药“桑黄”使用，用于治疗消化不良、癌症、糖尿病和胃病等。现代研究发现，粗毛纤孔菌的提取物中具有良好的抗肿瘤、抗氧化、抗菌、抗病毒、免疫调节和神经保护活性。其中多糖是其主要的活性成分之一。
粗毛纤孔菌多糖已被证实具有良好的肝损伤保护、抗氧化等生物活性。但到目前为止却未有对其多糖进行精细结构的研究，这无疑对粗毛纤孔菌多糖的研究产生了巨大的阻碍。本研究从Inonotus hispidus中分离纯化出一种纯多糖，并使用高效液相色谱（HPLC）、气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）、傅里叶红外光谱（FT-IR）、核磁共振（NMR）等手段对其理化性质和一级结构进行了系统的研究，再通过激光粒度仪（DLS）、原子力显微镜（AFM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）和刚果红测试等手段对样品进行链构象的表征。最后利用RAW264.7细胞研究其免疫调节活性。为阐明粗毛纤孔菌多糖的结构功能关系和功能产品的技术开发奠定了基础。
02 图文（Figures）
Fig. 1. Extraction, isolation and purification of IHP-1aa
Fig. 2. HPGPC profiles of IHP-1aa and calibration curve of standards with different molecular weight (A). Monosaccharide composition of IHP-1aa (B). UV spectra of IHP-1aa (C). FT-IR spectra of IHP-1aa (D).
Fig. 3. 1D and 2D NMR spectrum of IHP-1aa. 1H-NMR (A), 13C-NMR (B), 1H–1H COSY (C), TOCSY (D), HSQC (E), HMBC (F).
Fig. 4. Predicted model structure of IHP-1aa.
Fig. 5. Size distribution by dynamic light scattering (A). XRD patterns of IHP-1aa (B). AFM images(C) Scanning electron microscopy image (D). Triple-helical conformation analysis (E).
Fig. 6. Effects of IHP-1aa on the viability of RAW264.7 cells (A). Effects of IHP-1aa on NO (B), IL-6 (C) and TNF-α (D) production in RAW264.7 cells. Data are presented the mean ± SD, n = 3. Compared with the control group, ***P < 0.001, **P < 0.01, *P < 0.05.
03 结论（Conclusion）
本研究从粗毛纤孔菌(Inonotus hispidus)中分离纯化出一种分布均一的多糖(IHP-1aa)。IHP-1aa是一种中性多糖，分子量为26.9 kDa。由葡萄糖(51.9%)、半乳糖(18.9%)、岩藻糖(9.9%)、甘露糖(5%)组成，并含有一定量的3-O-甲基半乳糖。IHP-1aa的主链由→6)-α/β-D-Glcp-(1→，→6)-α-D- Galp -(1→,→6)-3-O-α-D-Galp -(1→,→6)-α-D-Galp -(1→,→2,6)-α-D-Galp -(1→组成，侧链由β-L-Fucp-(1→,→6)-α-D-Galp-(1→,→6)-α-D-Glcp-(1→组成，它们连接在半乳糖的O-2上，分枝度为17%。SEM、XRD、AFM与刚果红结合的实验结果表明，IHP-1aa的链构象可能为缠绕颗粒状链构象。此外，IHP-1aa可以刺激巨噬细胞功能，增强RAW264.7细胞的吞噬作用，促进NO、TNF-α和IL-6的分泌。IHP-1aa是从粗毛纤孔中首次分离的到的含3-O-甲基半乳糖的杂多糖，有可能作为功能性食品中潜在的免疫调节剂。然而，IHP-1aa的结构特征与其免疫调节活性之间的关系仍有待进一步研究。