[发明专利]一种蝉花菌素及其制备和用途

说明书

技术领域

本发明涉及真菌胞内多糖领域，具体涉及一种蝉花菌素及其制备和用途，属于高分子和分子生物学领域。

背景技术

蝉花(Cordyceps cicadae)为麦角菌科真菌寄生在蝉类若虫上的子座及若虫尸体的复合物，为传统名贵中药，蝉花和冬虫夏草、蛹虫草同属虫草属，是一类珍贵的药用虫草，同时也是滋补食品，具有很高的经济应用价值(Zhang S.W.,Xuan L.J.Five aromatics bearing a 4-O-methylglucose unit from Cordyceps cicadae.Helvetica chimica acta,2007,90:404-410.)。蝉拟青霉(Paecilomyces cicadae Miq.Samson)又名雌蝉花，是从蝉花子实体中有丝分裂出的孢子真菌，被视为“中药八珍”之一。我国把蝉花等药用菌作为药材使用的历史已很久远，早在明代的《本草纲目》就已记载了包括冬虫夏草、蝉花、灵芝等40多种药用菌。现代研究报道蝉拟青霉多糖具有较高的免疫调节、抗肿瘤、降血糖、降血脂等生物功效(Takano P.,Yahagi N.,Yahagi R.,Takada S.,Yamaguchi M.,Shoda S.,et al.The liquid culture filtrates of Paecilomyces tenuipes(Peck)Samson(＝Isaria japonica Yasuda)and Paecilomyces cicadae(Miquel)Samson(＝Isaria sinclairii(Berk.)Llond)regulate Th1and Th2cytokine response in murine Peyer’s patch cells in vitro and ex vivo.International Immunopharmocology,2005,5:903-916.)。

蝉花生长需要特定的生态环境和昆虫寄主，因而蝉花野生资源有限，人工采集困难，因此人们大多采用固体或液体深层发酵的方法获得蝉花的替代品。中国专利ZL201110120360.1(授权公告号CN102242154A)中公开了一种生产蝉拟青霉菌丝体的液体发酵方法及其培养产物的应用，该培养方法能生产出大量蝉拟青霉菌丝体，工艺周期短、产量高，且产物具有抗肿瘤、免疫调节、降脂等功效。中国专利ZL201110122002.4(授权公告号CN 102242079A)中公开了生产蝉拟青霉分生孢子的培养基，包括固相培养基和液体培养基；该方法能够产生大量蝉拟青霉分生孢子，且其培养产物中含有多糖、虫草酸、腺苷、三萜类、多种氨基酸等成分，具有免疫调节等功能。中国专利ZL201110174054.6(授权公告号CN102835245A)中公开了一种蝉花的仿生培养方法，包括菌种分离、筛选、孢子培养、浸染感染体、介质培养、采收等步骤及其培养条件，易于规模化培养，腺苷含量高。Ukai研究组从蝉花子实体中分离得到3种水溶性半乳甘露聚糖C-3、CI-P和CI-A。C-3的相对分子质量为2.7×10⁴Da，由D-甘露糖和D-半乳糖组成，摩尔比是4:3，主链由α-D-(1→2)和α-D-(1→6)吡喃甘露糖残基构成，支链为β-D-(1→2)-呋喃半乳糖残基。CI-P和CI-A均由D-甘露糖和D-半乳糖组成，摩尔比分别为1.0:0.85和1.0:0.57，相对分子质量均为2.5×10⁴Da，两种半乳甘露聚糖具有相似的结构，主链由α-D-(1→6)吡喃甘露糖残基构成，支链为β-D-(1→2)-呋喃半乳糖残基(Ukai S,Matsuura S,Hara C,et al.Structure of a new galactomannan from the ascocarps of Cordyceps cicadae shing[J].Carbohydrate Research,1982,101(1):109-116；Kiho,T.,Miyamoto,I.,Nagai,K.,et al.Minor,protein-containing galactomannans from the insect-body portion of the fungal preparation Chán huā(Cordyceps cicadae)[J].Carbohydrate Research,1988,181,207-215.)。Chyau等从蝉花菌丝中得到3种糖蛋白，平均分子量分别为543、31和6.3kDa(Chyau C C,Chen C C,Chen J C,et al.Mycelia glycoproteins from Cordyceps sobolifera ameliorate cyclosporine-induced renal tubule dysfunction in rats[J].Journal of Ethnopharmacology,2014,153(3):650-658.)。Ren等从固体发酵的蝉花菌丝中获得多糖FPCPS，由甘露糖、鼠李糖、木糖和阿拉伯糖组成，摩尔比为43.2:32.1:14.5:10.2，Mw为3.754×10⁶Da，Rg＝41.1nm，在溶液中呈无规线团链构象(Ren X,He L,Cheng J,et al.Optimization of the solid-state fermentation and properties of a polysaccharide from Paecilomyces cicadae(Miquel)Samson and its antioxidant activities in vitro[J].PloS One,2014,9(2):e87578.)。蝉拟青霉多糖具有免疫调节功能，PCP可以提高RAW 264.7细胞中NO的含量和促进细胞因子IL-1b、IL-6、TNF-a基因的表达(Cheng J W,Wang Y B,He L,etal.Optimization of fermentation process for the production of intracellular polysaccharide from Paecilomyces cicadae and the immuno-stimulating activity of intracellular polysaccharide[J].World Journal of Microbiology and Biotechnology,2012,28(12):3293-3299.)。上述报道大多是关于蝉拟青霉发酵培养方法及生物活性、蝉花子实体多糖及固体培养基多糖的结构研究，未涉及蝉拟青霉液体深层发酵获得的菌丝体多糖的高级结构分析，比如对其单糖组成、糖苷键连接方式等未见报道；而且越来越多的研究表明多糖重要功能的发挥是由其结构特征决定的，其高级结构(二级及三级结构)更为密切，多糖的生物活性与其分子量、分子链构象(Conformation)紧密相关，了解该糖分子的构象更有助于阐明其生物活性作用机制。所以发现新的多糖组分及活性，对研究开发新药是具有非常重要的科学意义。