Инноваци - Шинэ Санаа, Шинэ Нээлт, 2007, 1(4-1)

Lentinan түүний уламжлалт нэгдлийн химийн бүтэц болон хавдрын эсрэг идэвхийн судалгаа

( Судалгааны өгүүлэл )

Сүрэнжавын Өнөрсайхан¹, Жан Ли На²

¹Нийгмийн Эрүүл Мэндийн Хүрээлэн, ²БНХАУ-ын Уханы Их Сургууль

 

Монгол улсад хүн амын өвчлөл, нас баралтын үндсэн шалтгаан нь зүрх судасны өвчин, удаад нь хорт хавдар тус тус ордог бөгөөд жилд 3000 гаруй хүн хорт хавдраар шинээр өвчилж байна гэсэн статистикийн баримт байдаг. Хорт хавдар болон бусад өвчлөлүүд үүсэх нь хүнсэнд агуулагдах хорт бодисууд болон антиоксидант (исэлдэлтийн эсрэг), антитоксикант (хорын эсрэг) болон хавдрын эсрэг үйлчлэл үзүүлж чадах эрүүл мэндийг хамгаалагч бодисуудын харьцаанаас хамаардаг болохыг олон орны эрдэмтэд судлан тогтоосон байна.¹

Хүн төрөлхтөн олон нэр төрлийн хүнсний бүтээгдэхүүнийг байгалаас бэлэн байдлаар авч хэрэглэсээр ирсний дотор мөөг чухал байр суурь эзэлдэг. Мөөгний биологийн идэвхийн талаар эрдэмтэд ихээхэн сонирхон судалж, түүний исэлдэлтийн эсрэг, микробын эсрэг, холестерол үүсэхийн эсрэг, зүрх судасны өвчин болон элэгний хатуурлын эсрэг олон төрлийн биологийн идэвхитэй болохыг судлан тогтоогоод байна. Эмчилгээний шинж чанартай мөөгнөөс ялган авсан олон төрлийн хандыг Хятадын уламжлалт анагаах ухаанд эмийн бодис болгон хэрэглэсээр ирсэн. Lentinus edodes нь Япон ба Хятадын уламжлалт анагаах ухааны салбарт эмийн ургамлын эмчилгээнд маш өргөнөөр хэрэглэгддэг нэгэн зүйлийн хүнсний мөөг юм.²

Энэхүү судалгаанд ижил бус төрлийн Lentinus edodes-оос гарган авсан полисахарид (Lentinan)-ууд ба тэдгээрийн уламжлалт сульфид нэгдлүүдийн химийн бүтэц, молекул жин, гинжний орон зайн бүтэц ба биологийн идэвхийг судалж, гинжний орон зайн бүтэц хавдрын эсрэг биологийн идэвхид хэрхэн нөлөөлөх нөлөөллийг судлан тогтоосон болно.

Хүнсний дэлгүүрт худалдагдаж байсан хатаасан Lentinus edodes мөөгнөөс 4 төрлийг сонгон авч уураг, нүүрс ус, өөх тос, эрдэс бодис, илчлэгийн хэмжээг Къельдал, иодометер, Сокслет, жингийн, Экземплярскийн аргуудаар, түүнчлэн уусдаг сахарын хэмжээг Shimadzu LC-6A маркийн HPLC багажаар тус тус тодорхойлов. 

Судалгаанд хэрэглэсэн мөөгнүүдийн усан болон метанол хандад фенолын агууламжийг галийн хүчлийн тэнцвэржилтийн аргаар, антиоксидант идэвхийг β-каротины цайруулах аргаар³, чөлөөт халалцлын радикалын идэвхийг дифенил пикрилгидразин (DPHH) ашиглан спектрофотометрийн аргаар⁴ тодорхойлсон болно.

Түүнчлэн Lentinus edodes мөөгнөөс янз бүрийн молекул жин, химийн бүтэцтэй α болон  глюкан, тэдгээрийн сульфид уламжлалт нэгдлүүдийг синтезлэн гарган авч хавдрын эсрэг идэвхийг vivo ба vitro орчинд Sarcoma-180 (S-180), HL-60, Vero, MCF-7 хавдрын эсийн омгууд ашиглан судалсан болно.⁵

Энэхүү судалгааны ажил нь үндсэн 5 дэд хэсгээс бүтсэн бөгөөд 1-р хэсэгт № 2, 36, 39 ба 50 дугаартай 4 ижил бус төрлийн Lentinus edodes–ийн үндсэн шимт бодис болон исэлдэлтийн эсрэг идэвхи, радикал ялгаруулах идэвхийн хэмжээг судалсан. Судалгааны дүнгээс харахад эдгээр дээжинд агуулагдах уураг /14.3 - 19.0% / ба өөх тосны /1,2 - 4,0%/ хэмжээ өөр хоорондоо бага зэрэг ялгаатай байсан ба нүүрс ус /62,1 - 65,5%/ ба үнсжилтийн хэмжээ /5,5- 6,3%/ ойролцоо байв. Lentinus edodes-ийн метанол ба усан ханданд агуулагдах  исэлдэлтийн эсрэг ба радикал ялгаруулах идэвхи нь метанолын хандан дахь хэмжээнээс илүү өндөр агууламжтай байв.⁶ Түүнчлэн DPHH радикал ялгаруулах идэвхи нь фенолын хэмжээнээс шууд хамааралтай байгаа нь сонирхол татаж байв.

2-р хэсэгт өндөр молекулын жинтэй (Mw, 1,43* 106-1.7106) 4 төрлийн (1→3)--D-глюканыг NaOH/ NaBH4-өөр экстракцлан, 1М цууны хүчлээр тунадасжу улах замаар судалгаанд хэрэглэсэн 4 төрлийн Lentinus edodes-оос гарган авсан. Элементийн шинжилгээний дүнгээр эдгээр полисахаридууд нь 4.6 - 15.2% уураг агуулж байгаа нь тогтоогдсон. Ацетоноор боловсруулах замаар эдгээр дээжнүүдийн уургийг нь бүрэн зайлуулж уураггүй дээжнүүдийг гарган авч түүнийгээ LNP гэж нэрлэсэн. Мөн хэт ягаан туяаны цацруулагчаар молекул жинг задлах замаар LU дээжүүдийг гарган авсан. 0.2 М  NaCl / 0.005 M NaOH ба диметил сульфоксид (DMSO)-д тус тус уусгасан дээжүүдийн молекул жин (Mw), бөмбөлөгийн радиус (2>_z^1/2) ба дотоод зууралдлагын коеффициентийг ([η]) лазерийн гэрэл сарниулагчтай холбогдсон хроматографи (SEC-LLS), вискометрийн багажуудаар тодорхойлсон. DMSO уусмал дахь дээжний Mw ба 2>_z^1/2 үзүүлэлтүүд нь усан уусмал дахь дээжнийхээс 3 дахин их байгаа нь -глюкан NaCl уусмалд гуравласан гинжний орон зайн бүтцээс  DMSO уусмалд уян налархай ганц гинжний бүтцэд шилждэг болохыг харуулж байна. Энэ шинж чанарт тулгуурлан дээжийг DMSO-д уусгаж ганц гинжин бүтэцтэй LSC дээжүүдийг бэлтгэсэн. Гарган авсан полисахаридуудын S-180 хатуу хавдрын эсийн омог ашиглан хавдрын эсрэг идэвхийг нь vivo ба vitro орчинд судалж үзэхэд гуравласан гинжин орон зайн бүтэцтэй (1→3)--D-глюканы (L-I) ганц гинжний бүтэцтэй глюканаас (LSC) өндөр болохыг туршилтаар тогтоосон. Түүнчлэн уураггүй дээж (LNP) ба хэт ягаан туяагаар задрагдсан дээжнүүдийн (LU) хавдрын эсрэг идэвхи эх дээжнээсээ (L-I) бага байгаа нь полисахаридын хавдрын эсрэг идэвхи тэдгээрийн төрөл, орон зайн бүтэц, молекул жин ба уургийн хэмжээнээс хамааралтай болох нь харагдсан. Тодруулбал гуравласан ороомог хэлбэрийн орон зайн бүтэц хаврын эсрэг идэвхид гол хүчин зүйл байдаг  болохыг тогтоолоо.⁷

3-р хэсэгт уураггүй LNP полисахаридуудыг сульфатжуулан хувиргаад халалцлын зэрэг (DS) нь 0.4 - 0.8 бүхий S-LNP-I уламжлалт нэгдлүүдийг мөн гарган авсан. Эдгээр дээжнүүдийн бүтцийн онцлог шинж чанар ба молекул жинг хэт улаан туяаны спектроскоп (IR) элементийн анализ, ¹³С-NMR, SEC-LLS ба вискометрийн багажуудаар тодорхойлсон. Мөн эдгээр полисахаридуудын бүтэц vivo (S-180 хатуу хавдрын эс), vitro (S-180, HL-60, MCF хавдрын эсийн омгуудаар) орчинд хавдрын эсрэг идэвхид нөлөөлөх хүчин зүйлийг судлав. 0,2 М NaCl усан уусмал дахь L-I ба  LNP-I дээжний гуравласан ороомог хэлбэрийн орон зайн бүтэц DMSO уусгагч дотор ганц уян налархайн орон зайн бүтцэд шилжиж байгаа болохыг судалгааны үр дүн харуулсан. Сонирхолтой нь LNP-I дээжний хавдрын эсрэг идэвхи L-I эх полисахаридын хавдрын эсрэг идэвхиэс бага, харин сульфатжуулсан S-LNP-I уламжлалт дээжнээс өндөр хувьтай байлаа. Иймээс энэхүү судалгааны үр дүнгээс полисахаридын уургийн агууламж, сульфатжуулах хувирал ба гуравласан ороомог орон зайн бүтэц нь хавдрын эсрэг идэвхид нөлөөлөх гол хүчин зүйл болохыг нотлов.⁸

Энэ судалгааны ажлын 4-р хэсэгт янз бүрийн молекул жинтэй усанд уусдаггүй (1→3)--D-глюкан болох L-II1, L-II2 L-II3  ба L -II4 дээжнүүдийг 4 төрлийн Lentinus edodes- оос ялган авсан. Эдгээр -глюкануудыг сульфатжуулж халалцлын зэрэг нь 0,8-0,6 бүхий  (SL-II) уламжлалт нэгдлүүдийг гарган авсан. Эдгээр дээжнүүдийн бүтцийг IR, элемент анализ ба ^C NMR багажуудаар судлан тогтоов. Мөн Mw ба ([η]) үзүүлэлтүүдийг SEC-LLS, LLS , вискометрийн аргуудаар 0,2 М NaCI ба DMSO / 0,25 M LiCl уусгагчийн орчинд 25^oС тус тус хэмжиж гаргасан. Сульфат уламжлал (SL-II) дээжнүүдийг Mw эх -глюканы L-II дээжний Mw-ээс бага байв. Сульфатжуулах процессын явцад сульфат бүлэг ба усны хооронд устөрөгчийн молекул дотоодын холбооны хүчээр өөрчлөлт явагдсанаар усан уусмалд холбоосууд өргөжин тэлж уусах чанар нэмэгддэг болохыг туршилтын үр дүн харуулж байв.  -D-глюкан ба түүний сульфат уламжлалын vivo  ба  vitro орчин   дахь хавдрын эсрэг идэвхийг  S -180 хавдрын эсэд судлан тогтооход бүх сульфат уламжлалын хавдрын эсрэг идэвхи эх -глюканыхаас өндөр хувь бүхий сонирхолтой үр дүн гарсан. Иймээс биологийн идэвхи багатай -D-глюканыг сульфатжуулах явдал түүний хавдрын эсрэг идэвхид гол нөлөөтэй болохыг харуулж байна.⁹

5-р хэсэгт S -180 хавдрын эсийг BALB/ C хулгана дээр vivo орчинд туршиж хавдрын эсрэг идэвхийн механизмыг судалсан. Бүх L-I глюканууд S-180 эсэд vivo орчинд хавдрын эсрэг идэвхи нь LNP-I глюканаас өндөр байна.   L-I2, L-I3 ба  L-I4 дээжний идэвхи L-I3 дээжнээс 30 %-оор өндөр 5-Fu бүлгийн дээжтэй (50 - 70%) бараг адил байв. Хяналтын ба 5-Fu бүлгүүд мөн шинжилгээний дээжүүд S–180 хавдрын эсэд илэрхийгээр саад болж хулганы бие эрхтэнг сайжруулж байсан болно. Эс судлалын шинжилгээний дүнгээс харахад 5-Fu бүлэг ба полисахарид нь хулганы дэлүүнд нөлөөлөөгүй ба дархлааны системийг гэмтээгээгүй тул дэлүүнд чухал шаардлагатай эмийн бодис болгон хэрэглэх боломжтой болохыг баталсан. Нэмж хэлэхэд уургаас чөлөөлөгдсөн (1→3)--D-глюкан ходоодны хавдрын NKN–5 ба SGC-901 эсийн омгуудад vitro орчинд саад болох хүчин зүйлийг илэрхий үзүүлж байсан.

Шинэлэг тал

1. Ижил бус төрлийн Lentinus edodes-ийн метанол болон усан ханданд агуулагдах фенолын нийт хэмжээ түүний исэлдэлтийн эсрэг идэвхид шууд хамааралтай болохыг тогтоосон.
2. Гуравласан хэлхээт гинжтэй Lentinan–ий хавдрын эсрэг идэвхи нь ганц гинжтэй Lentinan-аас илүү байгаа нь полисахаридын хавдрын эсрэг идэвхи гуравласан хэлхээт орон зайн бүтэцтэй илт хамааралтай болохыг тогтоов.
3. Усанд уусдаггүй -глюканыг сульфатжуулахад түүний сульфат бүлэг нь -глюканы усанд уусах чанарыг нэмэгдүүлснээр гинжний хатуулаг чанар /stiffness/ болон хавдрын эсрэг идэвхийг сайжруулдаг болохыг нотлов.
4. Ижил бус төрлийн Lentinus edodes-оос гарган авсан (1→3)--D-глюканы ходоодны хавдрын эсрэг идэвхийг vivo ба vitro орчинд Sarcoma-180 (S-180), HL-60, Vero, MCF-7 эсийн омгууд ашиглан анх удаа судлан шинжилсэн бөгөөд тэдгээр полисахаридуудын биологийн идэвхи өндөр бөгөөд хэвийн эсүүд нь гэмтээгүй болохыг илрүүлсэн.
5. Lentinus edodes-оос ялган авсан уураггүй (1→3)--D-глюканы эсэд үзүүлэх механизмыг судлан уг полисахарид нь хавдрын эсийн олшролтыг саатуулах ба эсийн өөрийгөө устгах чадвар  (apoptosis)-ыг сайжруулдаг болохыг тогтоосон.

Энэ суурь судалгааны ажлын үр дүн нь дээр дурьдсан шинжлэх ухааны ач холбогдолтой төдийгүй Lentinus edodes-ийг эм болгон ашиглах судалгааны ажилд шинжлэх ухааны баримт тоогоор хангах, түүнчлэн полисахаридын хавдрын эсрэг идэвхийн эсийн механизм ба полисахаридын биологийн идэвхи орон зайн бүтэцтэй хамаарах хамаарлыг судлахад мөн полисахарид салбарын судалгааны зарим хүнд асуудлуудыг шийдвэрлэхэд тус дөхөм болох болов уу гэж бодож байна.

Ном зүй

1. Weisburger, J. H. (1999). Mechanisms of action of antioxidants as exemplified in vegetables, tomatoes, and tea. Food and Chemical Toxicology, 37, 943–948.
2. Chihara, G., Hamuro, J., Maeda, Y., Arai,Y., & Fukuoka, F. (1970). Fractionation and purification of the polysaccharides with marked antitumor activity especially Lentinan from Lentinus edodes (Berk.) Sing. (an edible mushroom). Cancer Research, 30, 2776–81.
3. Velioglu, Y. S., Mazza, G., Gao, L., & Oomah, B. D. (1998). Antioxidant activity and total phenolics in selected fruits, vegetables, and grain products. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 46, 4113–4117.
4. Chu, Y. H., Chang, C. L., & Hsu, H. F. (2000). Flavonoid content of several vegetables and their antioxidant activity. Journal of the Science of Food and Agriculture, 80, 561–566.
5. M. Mosmann. (1983). Rapid colorimetric assay for cellular growth and survival: application to proliferation and cytotoxicity assay. J. Immunol. Method, 63, 55-63
6. Unursaikhan, S., Lina, Z. (2005). Antioxidant and scavinging activities of the mushrooms. Scientific reference of TU, 103-114
7. Unursaikhan, S., Lina, Z., Xiaojuan, X., Xufeng, Z., Fanbo, Z. (2006). Effects of molecular structure on antitumor activities of (1→3)-β-D-glucans from different Lentinus Edodes. Carbohydrate Polymer, 63 (1), 97-104.
8. Unursaikhan, S., Lina, Z., Xiaojuan, X., Mei, Z., Peter, Chi. K. Ch., Fanbo, Z. (2005). Structure, molecular weight and bioactivities of (1→3)-β-D-glucans and its sulfated derivatives from four kinds of Lentinus Edodes. Chinese journal of polymer chemistry, 23 (3), 327-336
9. Unursaikhan, S., Xu, X., Zeng, F., Zhang, L. (2006). Antitumor activities of O-sulfonated derivatives of (1→3)-β-D-glucans -glucan from different Lentinus edodes. Bioscience Biotechnology Biochemistry, 70 (1), 38-46

 

Нийтлэлийн нээгдсэн тоо: 1844