01

介 绍

由一种新出现的冠状病毒引起的2019年冠状病毒病（新冠肺炎）已被世卫组织宣布为国际关注的突发公共卫生事件。截至2020年10月初，全球已有超过36, 382, 001名患者被诊断出患有这种疾病，其中1, 056, 131人死亡。受感染和死亡的人数每天仍在迅速增加。然而，根据中华人民共和国国家卫生委员会收集的数据，临床实践中常用的抗病毒药物如奥司他韦、阿比多尔和洛匹那韦/利托那韦都未能治愈这些患者的疫情。到目前为止，还没有开发出具体的治疗策略或药物来治愈这种新出现的病毒。因此，筛选可能的抗病毒药物候选药物受到越来越多的关注。

中医药在预防、治疗和康复病毒方面的应用由来已久，在新冠肺炎的打击中发挥着至关重要的作用。值得注意的是，广泛用于防治新冠肺炎的《清肺解毒汤》的主要成分包括食药用菌（茯苓、猪苓）。 EMFs 通常被称为蘑菇，是一种可用于食品和医药的大型真菌，具有肉质、胶状、木质和革质质子实体。在中国，出现在木头中的蘑菇被称为“菌类”和“蘑菇”，而从土壤中长出的蘑菇则被称为“蘑菇”（蕈）。在日本，“蘑菇”（蕈）和“真菌”（ fungus ）这两个词结合在一起，就成了蘑菇的同义词。到目前为止，已经确定了 2000 多种 EMFs 。 EMFs 作为传统中草药的一个分支，长期以来在预防和控制病毒方面也发挥了重要作用，如这次新冠肺炎疫情。早在中国历史的东汉时期 ( 公元前 25 — 220 年 ) ，中医经典著作《神农百草经》就记载了灵芝、猪苓、雷丸等食药两用真菌治疗瘟疫的记载。此外，中医经典著作《本草纲目》还收录了食药用菌治疗鼠疫的记载。随着研究的深入，食药用菌多糖的抗病毒作用引起了许多学者的关注（图 1 ）。虽然食用菌多糖的直接抗病毒作用已由 He 等人总结。

Fig. 1. Statisticalanalysis of the literature on the antiviralactivity of edible and medicinal funguspolysaccharides.

来自陕西科技大学食品与生物工程学院的郭玉曦、龚频等人补充了药用真菌多糖直接或间接抗病毒活性的最新研究，从分类的角度对具有抗病毒作用的食药用菌多糖的结构、作用机制和构效关系进行了较为全面的综述，以便人们更好地展开应用。

02

食药用菌抗病毒多糖的种类和结构特征

自从多糖首次被发现具有生物活性并应用于临床以来，许多学者对不同来源的多糖进行了大量的研究。同时，食药用菌多糖的开发和相关药物的开发也一直是研究的热点。到目前为止，中国食品药品监督管理局已经批准了一些专利药品，如云芝多糖胶囊、茯苓多糖口服液、猪苓多糖胶囊、香菇多糖注射液、香菇多糖药片和香菇多糖胶囊，可用于治疗慢性肝炎，作为辅助药物用于调节免疫系统和治疗肝炎。

表 1 的分类是按蘑菇分类学“亚门、类、目、科、属、种”和字母顺序显示的，根据中国蘑菇的彩色图解。具体来说，它一般分为两个亚门（ Ascomycotina 和 Basidiomycotina ）。近十年来报道的抗病毒的 EMFs 及其多糖的综合信息（分类、分子量、单糖组成、抗病毒生物活性）见图 2 和表 1 ，具有直接或间接抗病毒作用的常见 EMFs 多糖的结构见图 3 。根据现有的参考文献，大多数抗病毒的 EMFs 多糖来自 BasidiomycotinaHeterobasidiomycete EMFs ，如 Holobasidiomycetidae Aphyllophorale （ Cantharellaceae 、 Ganodermataceae 、 Hericiaceae 、 Polyporaceae 、 Steccherinaceae 等 ) ，以及 PhragmobasidiomycetidaeAuriculariales (Auriculariaceae) 、 Tremellaceae (Tremellaceae) 。 Gasteromycetidae 和 Holobasidiomycetidae 抗病毒 EMFs 多糖的数量占据第二，具体如 Phallales （ Phallaceae ）、 Agricales （ Agaricaceae 、 Bolbitiaceae 、 Boletaceae 、 Pleurotaceae 、 Pluteaceae 、 Russulaceae 和 Tricholomataceae ） EMFs 多糖。此外，还有部分子囊菌科 Discomycetes 和 Pyrenomycetes EMFs 多糖具有直接或间接的抗病毒活性，如 Pezizales （ Morchellaceae ）、 Clavicipitales （ Clavicipitaceae ）、 Sphaeriales （ Hypocreaceae ）以及 Xylariales （ Xylariaceae ） EMFs 多糖。只有 15 种 EMFs 多糖（ Cordyceps militaris 、 Ganoderma lucidum 、 Hericium erinaceus 、 Fomitiporia punctate 、 Grifola frondosa 、 Inonotus obliquus 、 Auricularia auricular 、 Tremella 、 Agaricus blazei 、 Lentinus edodes 、 Pleurotus abalonus 、 Pleurotus ostreatus 、 Pleurotus pulmonarius 、 Pleurotus tuber-regium 和 Flammulina velutipes ）可以直接表现出抗病毒的效果，但其他的只是通过间接的抗病毒生物活性，如提高免疫力、消除炎症、调节肠道功能，来达到抗病毒的效果。

Figure 2. Common EMFs with direct or indirectantiviral effects

由于EMFs的种类差异较大，我们无法从EMFs多糖的结构中得出一个具体的范例来总结其抗病毒活性。因此，EMFs多糖的构效关系还需要更多的研究（图3）。

Figure 3. Structures of common EMFs polysaccharideswith direct or indirect antiviral effects.

03

EMFS多糖的抗病毒机制

众所周知，通过静电相互作用与细胞表面结合是病毒入侵细胞的第一步，而不稳定的可逆结合会发展成稳定的不可逆吸附，从而完成随后的入侵过程。大量研究表明，硫酸盐多糖可以通过硫酸盐基团的负电荷来阻断细胞表面的正电荷，从而干扰病毒在细胞上的吸附过程。例如， HIV-1 保守结构域 (Gp120) ，被定义为一种包膜糖蛋白，介导病毒附着和进入，与 CD4+T 细胞结合。另一方面，不同的可变区（特别是 V3 ）作为 HIV-1gp120 的第三个可变区，可以与趋化因子共受体结合。上述相互作用阐明了病毒附着、摄取、细胞内转运以及最终穿透细胞质的机制。在过去的几十年里，天然 EMFs 多糖通过四个核心策略显示出抗病毒活性（图 4 ）：抑制病毒功能，提高免疫调节活性，调节抗炎活性，以及肠道微生物区系的种群平衡。

Figure 4. Review on Antiviral mechanisms of EMFs polysaccharides

04

结论与未来展望

目前，具有一定毒副作用的抗病毒药物种类有限，但随着新的病毒变异株和耐药株的出现，高效、低毒、抗病毒药物的可获得性变得越来越重要。针对耐药病毒的抗病毒药物研究迫在眉睫。 EMPS 多糖具有多组分、多途径、多靶点作用的特点，在抗病毒、不易产生耐药性等方面具有独特的优势。 EMPs 多糖抗病毒的独特优势在于能够直接作用于病毒，抑制病毒增殖，更重要的是能够通过多途径和多靶点调节宿主免疫反应，减轻炎症损伤，充分发挥抗病毒作用，因此寻找天然 EMPs 多糖是开发高效低毒新型体内抗病毒药物的重要途径。作为一种潜在的抗病毒药物，其抗病毒效果还有待临床实践的验证。 EMPs 多糖种类繁多，在体内的吸收和分布千差万别。为什么 EMPs 多糖仍处于实验室阶段，原因如下：

No.1

EMFs 多糖分子很大，现有研究表明含有 β - 糖苷键的多糖具有一定的抗病毒活性 ( 尤其是 β - 葡聚糖 ) ，此外，一定程度的硫酸化修饰也可以增强多糖的抗病毒活性，但大多数多糖的结构与抗病毒的关系尚不清楚。而且无法控制每批的质量，限制了其工业化生产；

No.2

EMFs 多糖工业化生产最多的方法是水提醇沉法，产品多为粗多糖，精制多糖量有限，不能满足工业化生产的要求。即使市面上有一些 EMFs 多糖药品，但其功能成分基本上都是粗多糖，因此在安全性和稳定性方面仍存在较大争议；

No.3

由于 EMFs 多糖的作用方式是多方面的、协同的，其作用缓慢且不是立竿见影的，而且需要考虑口服和胃肠道消化后其生物活性的变化，暂时不能满足临床需要；

No.4

目前对EMFs多糖的研究大多是从细胞和/或动物水平进行的。不幸的是，关于EMFs多糖的作用和机制的临床前和/或临床研究很少。因此，从实验室到市场还有很长的路要走。因此，迫切需要对其本构关系和作用机理进行深入研究。

Classification, Structureand Mechanism of Antiviral Polysaccharides Derived fromEdibleand MedicinalFungus

Yuxi Guo1, Xuefeng Chen1,2, Pin Gong1,*

1．Schoolof Food and Biological Engineering, Shaanxi University of Science andTechnology, Xi'an 710021, China

2．Shaanxi Research Institute of Agricultural Product Processing Technology, Xi'an 710021, China

*corresponding author:

E-mail address: gongpin@sust.edu.cn

ABSTRACT

Thedeficiency of chemical-synthesized antiviral drugs when applied in clinical therapy, such as drug resistance, and the lack of effective antiviral drugs totreat some newly emerging virus infections, such as COVID-19, promote thedemand of novelty and safety anti-virus drug candidate from natural functional ingredient. Numerous studies have shown that some polysaccharides sourcing fromedible and medicinal fungus (EMFs) exert direct or indirect anti-viral capacities. However, the internal connection of fungus type, polysaccharides structural characteristics, action mechanism was still unclear. Herein, our review focus on the two aspects, on the one hand, we discussed the type ofanti-viral EMFs and the structural characteristics of polysaccharides toclarify the structure-activity relationship, on the other hand, the directly orindirectly antiviral mechanism of EMFs polysaccharides, including virus function suppression, immune-modulatory activity, anti-inflammatory activity, regulation of population balance of gut microbiota have been concluded toprovide a comprehensive theory basis for better clinical utilization of EMFs polysaccharides as anti-viral agents.

Keywords

Edibleand medicinal fungus; Polysaccharides; Antiviral activity

作者简介

郭玉曦

郭玉曦，宁夏银川人，食品工程研究生二年级。本科毕业于山东理工大学。大学期间，获得学校奖学金，积极参加各类创新、创业竞赛，具有一定的团队精神、创新能力、理论与实践的运用能力。大学三年的科研经历，曾主持“大创”、“互联网+”、“挑战杯”等科研项目，撰写并发表3 篇学术论文，并授权1 项专利。多次获得学校奖学金，曾获社会实践省级先进个人、校级先进个人、社会实践调研报告一等奖等。研究生阶段，发表1 篇SCI，中文核心1 篇，申请发明专利4 项，多次获得学业奖学金，曾获得“复兴杯”创新创业大赛校级金奖、第十届“挑战杯”省级银奖、第六届“互联网+”省赛铜奖、第一届“秦食皇”素食公益大赛研发创新奖、“宁夏中宁枸杞”创新创意大赛二等奖等奖项。

龚频

龚频，女，博士，副教授，硕士生导师，毕业于兰州大学生命科学学院生物化学与分子生物学专业。2010年作为陕西科技大学人才引进。2013年美国University of Pittsburgh公共卫生学院访问学者，2016年清华大学化学系访问学者。国家二级品酒师、国家三级健康管理师、陕西省特殊食品工艺审查专家、广东产业创新智库入库专家、安徽省科技项目评审专家。美国毒理协会会员、陕西省药物化学专业委员会委员、陕西省天然药物化学常务委员、陕西省分子药理学会常务委员。Food Chemistry & Toxicology、Mini-Reviews in Medicinal Chemistry、Current Pharmaceutical Analysis、Toxicology and Environmental Chemistry等国际杂志特约审稿人，在本领域国内外期刊发表SCI及中文核心期刊60余篇，授权专利20余项，出版专著1 本及参与翻译英文专著1 本。主持国家自然科学基金1 项，省部级项目及厅局级项目10余项，获得2017年度陕西高等学校科学技术奖三等奖。

编辑/责编：张睿梅

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