日光中的紫外线是引起皮肤光老化的重要外源因素之一。长期紫外辐射会导致细胞内活性氧大量积累，破坏氧化还原平衡，并引发一系列应激反应，进而造成皮肤结构和功能损伤。发现来源天然、活性明确的抗光老化物质，是天然药物和功能食品研究的重要领域。以抗衰老著称的灵芝素有“仙草”“ 瑞草”之称，种类繁多的多糖是其重要功能成分之一。中国科学院昆明植物研究所植物化学与天然药物全国重点实验室邱明华研究团队前期从灵芝中发现了新型富半乳糖活性多糖GLP-1b，相关成果发表于国际期刊 Carbohydrate Polymers（2025, 362, 123695）。近期，团队对六种灵芝的多糖进行了比较研究，从灵芝酸性β-葡聚糖入手，考察了多糖的分子量、结构特征与其对抗紫外诱导细胞氧化损伤效果的关系，研究发现这类灵芝多糖具有可靠的抗光老化作用。
研究团队先采用紫芝（Ganoderma sinense）进行超声辅助提取条件优化后，再对6种灵芝的多糖开展比较分析。结果显示：不同物种的多糖提取率为3.86%-12.15%，总糖含量为11.24%-42.88%，分子量分布和单糖组成也存在明显差异。随后乙醇分级和糖苷键分析发现，不同分级组分呈现出以结构差异富集的特征。其中，GL-40富含(1→6)连接的半乳聚糖，GL-60含有多种糖苷键类型，GL-80则富集(1→3,6)-β-葡聚糖。研究表明：不同灵芝品种的分级组分呈现出丰富的多糖结构多样性，为后续进行灵芝多糖精细结构及功能研究提供了基础。相关结果以Ultrasound-assisted extraction optimization of Ganoderma sinense polysaccharides and comparative structural analysis across six Ganoderma species为题，发表于International Journal of Biological Macromolecules（2025, 330, 147899）。
图1 六种灵芝属真菌多糖的比较分析及不同分级组分的结构特征
以此为基础，研究团队聚焦灵芝酸性β-葡聚糖，从赤芝子实体中分离纯化制备得到3个均一性多糖GLP-2a、GLP-2b和GLP-2c，其表观分子量分别为15.57、7.49和4.69 kDa。甲基化-GC-MS和800 MHz-NMR等多种表征手段均表明，3个组分均含葡萄糖醛酸，并具有β-(1→3)、β-(1→4)和β-(1→6)等多种葡萄糖连接方式及支化结构，还含有少量岩藻糖、阿拉伯糖和甘露糖相关残基。与常见灵芝β-葡聚糖相比，这类酸性β-葡聚糖表现出化学结构更加复杂的混合连接特征。
在UVA/UVB诱导的HaCaT角质形成细胞氧化应激模型中，3个均一性酸性β-葡聚糖表现出不同的抗氧化响应。而中等表观分子量的GLP-2b（7.49 kDa）在多个指标上表现较好：谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性提高至UV模型组的约2.1倍，丙二醛（MDA）水平降低至模型组的约35%，细胞内活性氧（ROS）水平也明显下降。值得关注的是：在超氧化物歧化酶（SOD）指标中，GLP-2a和GLP-2c的提升幅度更高，表明灵芝酸性β-葡聚糖的活性并不存在简单的“分子量越大活性越好”或“越小越好”的规律，也提示GLP-2b值得深入开展抗光老化研究。
图2 灵芝酸性β-葡聚糖的结构特征及其对紫外诱导细胞氧化损伤的保护作用
为阐明结构与活性之间的关系，对GLP-2进行温和酸水解并重新纯化富集。与GLP-2b表观分子量接近的dGLP-2b（8.51 kDa）虽然部分末端和支化相关残基比例发生变化，但两者仍表现出相近的ROS降低能力。结果表明：在相近分子量范围内，细胞抗氧化响应并非由单一分子量或某一种糖苷连接所决定，而可能与分子量、糖苷键连接方式和支化特征等多种结构因素共同相关。通过信号通路分析发现，GLP-2b可不同程度降低UV诱导的p38、ERK和JNK磷酸化水平，其中p38在数值上的下降幅度最大，提示MAPK应激信号的调节可能与其紫外氧化损伤保护作用相关。这些成果以Novel acidic β-glucans from Ganoderma lucidum: Structural characterization and molecular-weight-related antioxidant activity为题，发表于 Food Research International（2026, 242, 120192）。
两项研究通过灵芝多糖的结构多样性比较，深入到酸性β-葡聚糖结构-功能关系以及信号通路的研究，拓展了对灵芝多糖功能物质基础的认识，也为天然抗光老化活性成分提供了新的科学依据。
上述2篇论文的第一作者均为中国科学院昆明植物研究所博士后吴周维，邱明华研究员为 International Journal of Biological Macromolecules 论文通讯作者，彭惺蓉副研究员和邱明华研究员为 Food Research International 论文共同通讯作者。研究工作得到国家自然科学基金、云南省科技重大专项、云南省“兴滇英才支持计划”及“彩云博士后计划”及北京植物医生生物科技有限公司合作计划等项目的支持。
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