Физико-химические свойства и биологическая значимость микологических полисахаридов

В процессе иследований обнаружено, что виды грибов принадлежащие роду Ganoderma Karst . в то же время являются активными производителями фармакологических активных ингредиентов. От ксилотрофных представителей базидиальных грибов, включая особенно G. lucidum (Curt.:Fr) P. Karst. виды, принадлежащие к роду Ganoderma Karst . успешно используется при лечении различных заболеваний на протяжении многих лет [5, 6]. Таким образом, из этих грибов получают различные биологические активные вещества, отличающиеся по своим химическим свойствам. Эти вещества об-лодают способностью регулировать работу центральной нервной системы, воздействуя на организм как иммуностимулятор, гиполипидемический и гепа-топротектор обладают антивирусной, антибактериальной, противогрибковой активностью [1, 4].

В последнее время более глубокое изучение физических и химических аспектов грибных полисахаридов открывает возможности для их применения в биологии и медицине, а также показывает, то что биотехнологические исследования в этом направлении имеют важное значение. Учитывая, что микологические полисахариды резко отличаются от аналогичных химических веществ своей фармакологической активностью, а также были выявлены эффективные результаты при клинических испытаниях в медицине [7]. Было установлено, насколько важно получать и исследовать полисахариды и в особенности их высокомолекулярные гетерогенные полимерные соединения, от разных видов грибов, включая Ganoderma Karst.

Цель исследований заключалась в изучение физико-химических свойств и биологической значимости высокомолекулярных полисахаридов полученных из G.lucidum (Curt.:Fr.) P.Karst обладающих фармакологической активностью.

Материалы и методы.

Во время исследования исползовались три активных штамма гриба Ganoderma lucidum (Curt.:Fr.) P. Carst (G.lucidum C-5 , G.lucidum Y-7 и G.lucidum L-9 ).

Культивирование проводилось на основе известных методов G.lucidum [2, 3, 8]. Период культивирования длился от 3-х до 7 дней в зависимости от текущих условий. Полученный в процессе культивирования мицелий отделяли от культурной среды путем филтрования, промывали и сушили до получения стабильного веса при температурах до 45°С.

Результаты и их обсуждение.

Такие полисахариды как резервеные ингредиенты, образующиеся в результате метаболических процессов базидиальных грибов, включая виды Ganoderma Karst. имеют ключевое значение. Следует отметить, что ферменты, которые осуществляют биосинтез полисахаридных соединений в грибковой клетке, также осуществляют процесс их фрагментации. Было обнаружено, что ферменты, участвующие в процессах синтеза и ресинтеза полисахаридов, обычно делятся на две группы с экзогенными и эндополисахаридазами в соответствии с их механизмом действия. Отметим, что экзополиса-харидазы выполняют разделение моносахаридных и дисахаридных фрагментов, локализованных в периферических областях полимерной цепи и приводит к тому, что полимерная цепь становится реже. Однако эндополисахаридазы подразделяют на гликозидные связи, которые находятся во внутренней части полимерного соединения вызывая отделение олигосахаридных фрагментов большей молекулярной массой, в результате полисахаридный полимер полностью разрушается.

Таким образом, субстратная специфичность ферментов при расщеплении полисахаридного полимера доказывает не только конфигурацию гликозидных связей, а также последовательность мономерных соединений. Другими словами, изучение полисахаридов в контексте субстрат-фермент приводит к получению более обширной информации об их структуре. Это позволяет провести более глубокое изучение физических, химических и биологических свойств полисахаридов.

Установленно, что влияние вышеупомянутых ферментов в трех точках полисахаридной полимерной цепи. Во первом случае, полисахаридная полимерная цепь разрушается одновременно в местах с а-1,4-связью. Во время этого процесса участвуют ферменты, такие как экзо-а-глюкозидаза, эндо-а-глюкозидаза и экзо-в-глюкозидаза. Во втором случае, полисахаридная полимерная цепь подвержена деградации в то же время, что и а-1,4-связь и а-1,6-связь. В это время экзо-а-глюкозидазный фермент проявляет высокую активность в процессе расщепления полимерной цепи. В третьем случае, полисахаридная полимерная цепь разрушается одновременно в месте нахождения а-1,6-связи. В это время процесс расщепления полисахаридного полимера из указанных участков осуществляеться с помощю экзо-а-глюкозидазных ферментов.

Исследования показали, что ферментативный процесс дезинтеграции олиго- и высокомолекулярных полисахаридов в корне отличается от других разрушительных процессов. Процесс ферментативного гидролиза полисахаридов эффективно осуществляется при различных температурах, в том числе при 20°C, 30°C и 40°C. Субстратная специфичность ферментов проявляется в процессе разрушения полимера. Таким образом, а-глюкозидаза и в-глюкозидаза приводят к последовательному распаду полимера полисахарида, влияя на молекулы гликозида, которые связаны между собой с а-глюкозидными связями и в-глюкозидными связями в полисахаридной полимерной цепи.

В процессе многих исследований было вычес-ленно, что приобретение и идентификация микологических высокомолекулярных полисахаридов, которые выполняют очень важные биологические и иммунологические функции в организмах имеет ряд методологических трудностей. Поэтому модификации известных методов в ходе исследований в этом направлении, а также использование прогрессивных физических и химических методов приводят к более эффективным результатам.

Прежде       всего,       отметим,       что высокомолекулярные              полисахариды характеризуются      собственным      составом компонентов. Таким образом, при построении полимерной цепи, мономер состоит из моносахаридных соединений, объединяющихся друг с другом на основе гликозидных связей. Отметим, что количество моносахаридных мономеров в высокомолекулярных полисахаридных соединениях обычно составляет nm≥10. Установлено, что высокомолекулярные    полисахариды    имеют монотонную структуру и состоят в основном из поляризованных групп. Поэтому эти сложные биополимеры демонстрируют высокую степень лабильности. Это создает реальные трудности при обнаружении высокомолекулярных полисахаридных соединений в чистом виде и определении их структуры.

В общем, полисахариды делят на две группы, называемые гомо- и гетерополисахариды, для моносахаридного         состава.         Цепь гомополисахаридной полимера состоит из такого же типа мономерного моносахаридного кольца. Однако гетерогенная полисахаридная цепь состоит из отлицающихся друг от друга комбинации 2-4 и, в некоторых случаях, 6 различных моносахаридных мономерных колец. Поскольку у полисахаридов нет единой систематической номенклатуры, поэтому для их обозначения используются рациональные принципы и окончания –ан. Например, D-глюканы; Д-галактаны; Д-арабаны; D-маннаны.

В итоге, полисахаридные соединения выполняют множество жизненно важных функций в организме. Таким образом, создание иммуностабиль-ных условий в организме, особенно с микологическими высокомолекулярными полисахаридами также доказывает, что эти грибы обладают терапевтическими свойствами.