Mushroom Effect

7/30/2019 Mushroom Effect

1/5

M y c o b i o l o g y 3 5 ( 3 ) : 1 4 5 - 1 4 9 ( 2 0 0 7 )

C o p y r i g h t 2 0 0 7 b y T h e K o r e a n S o c i e t y o f M y c o l o g y

1 4 5

A n t i - c o m p l e m e n t a r y A c t i v i t i e s o f E x o - a n d E n d o - b i o p o l y m e r P r o d u c e d b y S u b -

m e r g e d M y c e l i a l C u l t u r e o f E i g h t D i f f e r e n t M u s h r o o m s

B y u n g - K e u n Y a n g

1

, Y o u n g - A h G u

2

, Y o n g - T a e J e o n g

2

a n d C h i - H y u n S o n g

1 , 2

*

1

R e s e a r c h C e n t e r f o r P r o c e s s i n g & A p p l i c a t i o n o f A g r i c u l t u r a l P r o d u c t s , a n d

2

D e p a r t m e n t o f B i o t e c h n o l o g y , D a e g u U n i v e r s i t y , G y e o -

n g s a n , G y e o n g b u k 7 1 2 - 7 1 4 , K o r e a

( R e c e i v e d J u l y 9 , 2 0 0 7 )

T h e E l f v i n g i a a p p l a n a t a ( E A ) , H e r i c i u m e r i n a c e u m ( H E ) , G r i f o l a f r o n d o s a ( G F ) , P h o l i o t a n a m e k o ( P N ) , P l e u r o t u s e r y n g i i ( P E ) ,

T r a m e t e s s u a v e o l e n s ( T S ) , F o m e s f o m e n t a r i u s ( F F ) , a n d I n o n o t u s o b l i q u u s ( I O ) c o u l d p r o d u c e t h e e n d o - ( E N ) a n d e x o - b i o p o l y -

m e r ( E X ) i n s u b m e r g e d c u l t u r e . T h e h i g h e s t a n t i - c o m p l e m e n t a r y a c t i v i t y o f t h e E N w a s e x h i b i t e d b y P N ( 4 9 . 1 % ) , f o l l o w e d

b y H E ( 3 8 . 6 % ) , T S ( 3 7 . 0 % ) , a n d F F ( 3 3 . 0 % ) , w h e r e a s t h e h i g h a c t i v i t y o f t h e E X w a s f o u n d w i t h G F ( 5 9 . 8 % ) , f o l l o w e d

b y H E ( 3 6 . 3 % ) , T S ( 3 0 . 8 % ) , a n d I O ( 2 8 . 8 % ) . T h e E N o f P . n a m e k o ( E N - P N ) a n d E X o f G . f r o n d o s a ( E X - G F ) w e r e f o u n d

t o c o n t a i n 7 8 . 6 % a n d 4 1 . 2 % c a r b o h y d r a t e s , w h i l e 2 1 . 4 % a n d 5 8 . 8 % p r o t e i n , r e s p e c t i v e l y . T h e s u g a r a n d a m i n o a c i d c o m -

p o s i t i o n s o f E N - P N a n d E X - G F w e r e a l s o a n a l y z e d i n d e t a i l .

K E Y W O R D S : A n t i - c o m p l e m e n t a r y a c t i v i t y , E n d o - b i o p o l y m e r , E x o - b i o p o l y m e r , M u s h r o o m , S u b m e r g e d m y c e l i a l c u l t u r e

A m o n g v a r i o u s i m m u n e s y s t e m s , t h e c o m p l e m e n t s y s t e m

c o n s i s t i n g o f a s e r i e s o f e n z y m e s i n b l o o d s e r u m w h i c h

p l a y s a n i m p o r t a n t r o l e i n h o s t r e s i s t a n c e a s a p r i m a r y

h u m o r a l m e d i a t e d a n t i g e n - a n t i b o d y r e a c t i o n . T h e c o m p l e -

m e n t s y s t e m i s m a j o r e f f e c t o r s o f t h e h u m o r a l a n d i n n a t e

i m m u n i t y i n v o l v e d i n h o s t d e f e n s e . A n u m b e r o f s u b -

s t a n c e s f r o m c h e m i c a l s , p l a n t o r m i c r o b i a l o r i g i n s h a v e

b e e n r e p o r t e d t o m o d u l a t e t h e c o m p l e m e n t c a s c a d e

( H i l d e b e r t a n d J o r d a n , 1 9 8 8 ) . T h e f u n c t i o n o f t h e c o m p l e -

m e n t s y s t e m i n i n n a t e a n d s p e c i f i c h u m o r a l i m m u n i t y i s

t o p r o m o t e p h a g o c y t o s i s o f m i c r o b e s o n w h i c h c o m p l e -

m e n t i s a c t i v a t e d , t o s t i m u l a t e i n f l a m m a t i o n , a n d t o

i n d u c e t h e l y s i s o f t h e s e m i c r o b e s . T h e b i o l o g i c a l i m p o r -

t a n c e o f c o m p l e m e n t i s e m p h a s i z e d b y s e v e r e s y m p t o m s

t h a t c a u s e c o m p l e m e n t d e f i c i e n c i e s . T h e r e g u l a t i o n o f

c o m p l e m e n t a c t i v i t y a f f e c t s a n i m p o r t a n t i n c o n t r o l l i n g

i m m u n e r e s p o n s e s ( W a l p o r t , 1 9 9 3 ) .

P o l y s a c c h a r i d e s a r e e s s e n t i a l c o n s t i t u e n t s f o r a l l l i v i n g

o r g a n i s m s a s t h e y a r e a s s o c i a t e d w i t h a v a r i e t y o f v i t a l

f u n c t i o n s . T h e p o l y s a c c h a r i d e s o f n a t u r a l o r i g i n h a v e

e m e r g e d a s a n i m p o r t a n t c l a s s o f b i o a c t i v e m a t e r i a l s .

P o l y s a c c h a r i d e s p o s s e s s i n g a n t i - c o m p l e m e n t a r y a c t i v i t y

h a v e b e e n r e p o r t e d f r o m b a c t e r i a , f u n g i a n d h i g h e r p l a n t s .

M u s h r o o m s h a v e b e e n p r o v e d a s a n i n t e r e s t i n g s o u r c e f o r

n e w s e c o n d a r y m e t a b o l i t e s w i t h a v a r i e t y o f d i f f e r e n t b i o -

l o g i c a l a c t i v i t i e s . A c t i v e s u b s t a n c e s o f v a r i o u s m u s h -

r o o m s c a n a c t a s b i o l o g i c a l r e s p o n s e m o d i f i e r s ( M a e d a

a n d C h i h a r a , 1 9 7 1 ) a n d a l s o c a n h a v e m a n y p h a r m a c o l o g -

i c a l e f f e c t s , i . e . i m m u n o - m o d u l a t i n g , h y p o g l y c e m i c , h y p o -

l i p i d e m i c , a n d a n t i - t u m o r a c t i o n s . I n a d d i t i o n t o a b o v e

b i o l o g i c a l a c t i v i t i e s , s o m e a n t i - c o m p l e m e n t a r y a c t i v i t i e s

h a v e a l s o b e e n r e p o r t e d f r o m G a n o d e r m a l u c i d u m ( L e e e t

a l . , 1 9 9 4 ) , L e n t i n u s e d o d e s ( S o n g e t a l . , 1 9 9 8 ) , a n d P l e u -

r o t u s o s t r e a t u s ( K w e o n e t a l . , 1 9 9 0 ) . R e c e n t l y , i m m u n o -

a c t i v e p o l y s a c c h a r i d e - p r o t e i n h a s b e e n i s o l a t e d f r o m m a n y

k i n d s o f m u s h r o o m s p e c i e s . T h e a c t i v a t i o n o f t h e c o m p l e -

m e n t s y s t e m b y f u n g a l b i o p o l y m e r s i s f o u n d t o b e c l o s e l y

r e l a t e d w i t h a n t i - t u m o r e f f e c t a n d a n t i - c o m p l e m e n t a r y

a c t i v i t y w a s a l s o p r o p o r t i o n a t e t o a n t i - t u m o r a c t i o n s ( L e e

e t a l . , 1 9 9 4 ) . W a n g e t a l . ( 1 9 9 6 ) i n v e s t i g a t e d i m m u n o -

m o d u l a t i n g a c t i v i t y o f l e c t i n s f r o m T r i c h o l o m a m o n g o l i c u m .

T h e i m m u n o - m o d u l a t i n g a c t i v i t y o f - g l u c a n o b t a i n e d

f r o m l i q u i d - c u l t u r e o f G . f r o n d o s a h a s a l s o b e e n d o c u -

m e n t e d b y S u z u k i e t a l . ( 1 9 8 9 ) .

I n t h i s s t u d y , t h e a n t i - c o m p l e m e n t a r y a c t i v i t i e s o f E N

a n d E X p r o d u c e d f r o m s u b m e r g e d c u l t u r e o f E A , H E ,

G F , P N , P E , T S , F F , a n d I O w e r e i n v e s t i g a t e d . C h e m i c a l

c o m p o s i t i o n s o f E N a n d E X p r o d u c e d f r o m c h o s e n s t r a i n

w e r e a l s o a n a l y z e d .

M a t e r i a l s a n d M e t h o d s

O r g a n i s m a n d c u l t u r e m e d i u m . T h e c u l t u r e s o f E A

( K A C C 5 0 1 7 4 ) , H E ( K A C C 4 2 1 4 0 ) , G F ( K A C C 5 0 0 2 7 ) ,

P N ( K A C C 5 0 4 5 3 ) , P E ( K A C C 5 0 0 3 7 ) , T S ( K C T C

2 6 2 0 5 ) , F F ( K C T C 6 3 6 3 ) , a n d I O ( K A C C 5 0 0 6 9 ) w e r e

o b t a i n e d f r o m t h e K o r e a n A g r i c u l t u r a l C u l t u r e C o l l e c t i o n

( K A C C ) a n d K o r e a n C o l l e c t i o n o f T y p e C u l t u r e s ( K C T C ) .

T h e s e e d c u l t u r e s w e r e g r o w n i n 2 5 0 - m l f l a s k , c o n t a i n i n g

1 0 0 m l o f p o t a t o d e x t r o s e b r o t h ( p H 5 . 0 ) a n d i n c u b a t e d o n

a r o t a r y s h a k e r ( 1 2 0 r p m ) a t 2 5

o

C f o r a p p r o x i m a t e l y 7 d .

O n e h u n d r e d m l o f t h e m e d i u m w i t h m y c e l i a l p e l l e t s w a s

* C o r r e s p o n d i n g a u t h o r < E - m a i l : c h s o n g @ d a e g u . a c . k r >


2/5

1 4 6 Y a n g e t a l .

h o m o g e n i z e d a s e p t i c a l l y i n a S o r v a l l o m n i - m i x e r f o r

3 m i n i n a n i c e b a t h a n d i n o c u l a t e d i n t h e l i q u i d m e d i a a t

t h e r a t e o f 2 % ( v / v ) f o r s u b m e r g e d c u l t i v a t i o n . T h e m u s h -

r o o m c o m p l e t e m e d i u m ( M C M ) w i t h t h e f o l l o w i n g c o m -

p o s i t i o n ( g / l ) : g l u c o s e 2 0 , y e a s t e x t r a c t 2 , p e p t o n e 2 ,

K H

2

P O

4

0 . 4 6 , K

2

H P O

4

1 . 0 , a n d M g S O

4

7 H

2

O 0 . 5 , w i t h p H

5 . 0 w a s u s e d t o p e r f o r m s u b m e r g e d m y c e l i a l c u l t u r e f o r

t h e p r o d u c t i o n o f b i o p o l y m e r s . T h e s u b m e r g e d m y c e l i a l

c u l t u r e s w e r e c a r r i e d o u t i n 5 0 0 - m l f l a s k , c o n t a i n i n g

2 0 0 m l o f t h e m e d i u m a t 1 2 0 r p m / 2 5

o

C / 7 ~ 1 5 d .

R e c o v e r y o f E X a n d E N . T h e s u p e r n a t a n t a n d t h e h o t

w a t e r e x t r a c t o f m y c e l i a w e r e t r e a t e d w i t h e t h a n o l . T h e

e t h a n o l p r e c i p i t a t e w a s d i s s o l v e d i n w a t e r , d i a l y z e d , a n d

l y o p h i l i z e d t o o b t a i n a n E N a n d E X . T h e r e c o v e r y p r o c e -

d u r e f o r E X a n d E N f r o m s u b m e r g e d m y c e l i a l c u l t u r e o f

m u s h r o o m s i s s h o w n i n F i g . 1 .

A s s a y o f a n t i - c o m p l e m e n t a r y a c t i v i t y . A n t i - c o m p l e -

m e n t a r y a c t i v i t y w a s m e a s u r e d b y t h e c o m p l e m e n t f i x a -

t i o n t e s t b a s e d o n c o m p l e m e n t c o n s u m p t i o n a n d t h e

d e g r e e o f r e d b l o o d c e l l l y s i s b y t h e r e s i d u a l c o m p l e -

m e n t . F i f t y m i c r o l i t e r o f w a t e r s o l u t i o n o f b i o p o l y m e r s

w a s m i x e d w i t h e q u a l v o l u m e s o f n o r m a l h u m a n s e r u m

( N H S ) a n d G V B

+ +

( g e l a t i n v e r o n a l b u f f e r e d s a l i n e , p H

7 . 4 ) c o n t a i n i n g M g

+ +

( 5 0 0 g ) a n d C a

+ +

( 1 5 0 g ) . T h e

m i x t u r e s w e r e i n c u b a t e d a t 3 7

o

C f o r 3 0 m i n a n d t h e r e s i d -

u a l t o t a l c o m p l e m e n t h e m o l y s i s ( T C H

5 0

) w a s d e t e r m i n e d

b y u s i n g I g M h e m o l y s i n s e n s i t i z e d s h e e p e r y t h r o c y t e s a t

1 1 0

8

c e l l / m l . A t t h e s a m e t i m e , t h e N H S w a s i n c u b a t e d

w i t h d e i o n i z e d w a t e r ( D I W ) a n d G V B

+ +

( G V B c o n t a i n i n g

5 0 0 g M g

+ +

a n d 1 5 0 g C a

+ +

) t o p r o v i d e a c o n t r o l . T h e

a n t i - c o m p l e m e n t a r y a c t i v i t y o f b i o p o l y m e r s w a s e x p r e s s e d

a s t h e p e r c e n t a g e i n h i b i t i o n o f t h e T C H

5 0

o f c o n t r o l .

I n h i b i t i o n o f T C H

5 0

( % )

C h e m i c a l a n a l y s i s o f E X a n d E N . T o t a l p r o t e i n c o n -

t e n t o f t h e E N a n d E X w a s d e t e r m i n e d w i t h b o v i n e s e r u m

a l b u m i n ( B S A ) a s a s t a n d a r d ( L o w r y e t a l . , 1 9 5 1 ) . T h e

a m i n o a c i d c o m p o s i t i o n w a s a n a l y z e d b y a B i o c h r o m 2 0

( P h a r m a c i a B i o t e c h . L t d . , U . S . A . ) a m i n o a c i d a u t o a n a -

l y z e r w i t h a N a - f o r m c o l u m n a f t e r h y d r o l y s i s o f t h e p r o -

t e i n . T h e t o t a l s u g a r c o n t e n t w a s d e t e r m i n e d b y t h e

p h e n o l s u l f u r i c a c i d m e t h o d , u s i n g a m a n n o s e a n d g a l a c -

t o s e m i x t u r e ( 1 : 1 ) a s t h e s t a n d a r d ( D u b i o s e t a l . , 1 9 6 4 ) .

T h e s u g a r c o m p o s i t i o n w a s a n a l y z e d b y a G C 3 6 0 0 g a s

c h r o m a t o g r a p h y ( V a r i a n C o . , U . S . A . ) b a s e d o n t h e h y d r o l -

y s i s a n d a c e t h y l a t i o n m e t h o d ( J o n e s a n d A l b e r s h e i m ,

1 9 7 2 ) .

R e s u l t s a n d D i s c u s s i o n

P r o d u c t i o n o f E X a n d E N . E i g h t d i f f e r e n t m u s h r o o m s

w e r e c u l t i v a t e d f o r p r o d u c t i o n o f E X a n d E N . F a v o u r a b l e

g r o w t h w a s a c h i e v e d w i t h E A , G F , P N , a n d P E w h i l e

h i g h y i e l d o f E X a n d E N w e r e o b t a i n e d f r o m G F a n d P N ,

r e s p e c t i v e l y ( T a b l e 1 ) .

A n t i - c o m p l e m e n t a r y a c t i v i t i e s o f E X a n d E N . T h e

w a t e r s o l u b l e E X s a n d E N s o b t a i n e d t h r o u g h t h e s u b -

m e r g e d m y c e l i a l c u l t u r e s o f e i g h t k i n d s o f m u s h r o o m s

w e r e a n a l y z e d f o r a n t i - c o m p l e m e n t a r y a c t i v i t y ( F i g s . 2

a n d 3 ) b y t o t a l h e m o l y t i c c o m p l e m e n t a s s a y ( T C H

5 0

) .

T h e i r a c t i v i t i e s w e r e c o m p a r e d a t t h e c o n c e n t r a t i o n o f

1 0 0 0 g / m l . T h e h i g h e s t a c t i v i t y ( 4 9 . 1 % ) w a s r e c o r d e d

w i t h E N - P N f o l l o w e d b y E N - H E ( 3 8 . 6 % ) a n d E N - T S

( 3 7 . 0 % ) .

A m o n g t h e E X s ( F i g . 3 ) , a h i g h e s t a c t i v i t y ( 5 9 . 8 % )

w a s o b s e r v e d E X - G F , f o l l o w e d b y E X - H E ( 3 6 . 3 % ) , E X -

T S ( 3 0 . 8 % ) , a n d E X - I O ( 2 8 . 8 % ) .

I n e a r l i e r s t u d i e s , t h e a n t i - c o m p l e m e n t a r y a c t i v i t y h a s

b e e n r e p o r t e d f r o m f r u i t i n g b o d i e s ( K w e o n e t a l . , 1 9 9 0 ) ,

m y c e l i a ( S o n g e t a l . , 1 9 9 8 ) , a n d c u l t u r e b r o t h ( J e o n g e t

a l . , 2 0 0 4 ) o f v a r i o u s m u s h r o o m s . A n a c t i v a t i o n o f t h e

c o m p l e m e n t s y s t e m b y s o m e m u s h r o o m p o l y s a c c h a r i d e s

i s r e p o r t e d t o e n h a n c e m a c r o p h a g e a c t i v a t i o n , c y t o l y s i s ,

=

T C H

5 0

o f c o n t r o l T C H

5 0

o f t r e a t e d s a m p l e

T C H

5 0

o f c o n t r o l

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 0 0

F i g . 1 . S c h e m a t i c d i a g r a m d e p i c t i n g r e c o v e r y p r o c e s s o f e x o -

a n d e n d o - b i o p o l y m e r f r o m s u b m e r g e d m y c e l i a l c u l t u r e

o f m u s h r o o m s .


3/5

A n t i - c o m p l e m e n t a r y A c t i v i t i e s o f M u s h r o o m B i o p o l y m e r s 1 4 7

a n d a n t i - t u m o r a c t i v i t y ( S u z u k i e t a l . , 1 9 8 9 ; W a n g e t a l . ,

1 9 9 6 ) . T h e a n t i - c o m p l e m e n t a r y a c t i v i t y o f l e n t i n a n ( C h i -

h a r a e t a l . , 1 9 7 0 ) i s o l a t e d f r o m L e n t i n u s e d o d e s a n d

S c h i z o p h y l l a n ( T a b a t a e t a l . , 1 9 8 1 ) f r o m S c h z o p h y l l u m

c o m m u n e h a s b e e n d e m o n s t r a t e d e a r l i e r a n d t h e s e

p o l y s a c c h a r i d e s , w h i c h f o u n d r e s p o n s i b l e f o r i t , a r e n o w

i n c l i n i c a l u s e a s a n t i - c a n c e r d r u g s . S i m i l a r l y , m a n y w o r k -

e r s ( L e e e t a l . , 1 9 9 4 ; S u z u k i e t a l . , 1 9 8 9 ) h a v e s h o w n a

c o r r e l a t i o n b e t w e e n t h e a c t i v a t i o n o f t h e c o m p l e m e n t s y s -

t e m a n d a n t i - t u m o r e f f e c t o f p o l y s a c c h a r i d e s . T h e r e f o r e ,

t h e r e s u l t s o b t a i n e d f r o m t h i s s t u d y c a n s u g g e s t t h a t E N -

P N a n d E X - G F m a y h a v e a p o t e n t i a l a s a n a n t i - t u m o r

s u b s t a n c e .

A m i n o a c i d a n d s u g a r c o m p o s i t i o n o f E N - P N a n d E X -

G F . T h e E N - P N w a s f o u n d t o c o n t a i n 2 1 . 4 % a n d 7 8 . 6 %

o f t o t a l s u g a r a n d p r o t e i n c o n t e n t s , r e s p e c t i v e l y . O u t o f

s e v e n t e e n d i f f e r e n t k i n d s o f a m i n o a c i d s w h i c h c o n s t i t u t e

t h e p r o t e i n m o i e t y , t h e m a j o r a m i n o a c i d s w e r e a p p e a r e d

t o b e g l u t a m i c a c i d ( 1 2 . 6 % ) , g l y s i n e ( 1 2 . 2 % ) , l y s i n e

( 1 1 . 9 % ) , a n d a s p a r t i c a c i d ( 1 0 . 9 % ) , w h i l e g l u c o s e ( 8 1 . 1 % )

a p p e a r e d t o b e t h e m a j o r c a r b o h y d r a t e o f t h e s u g a r m o i -

e t y ( T a b l e 2 ) .

T h e E X - G F s e e m s t o b e a g l y c o p r o t e i n , w h i c h c o n -

t a i n s 6 2 . 2 % c a r b o h y d r a t e a n d 3 7 . 8 % p r o t e i n ( T a b l e 3 ) .

S e r i n e ( 1 2 . 3 % ) , t h r e o n i n e ( 1 1 . 6 % ) , a s p a r t i c a c i d ( 1 1 . 6 % ) ,

g l y c i n e ( 9 . 8 % ) , a n d g l u t a m i c a c i d ( 9 . 4 % ) w e r e f o u n d a s

t h e m a j o r a m i n o a c i d s i n t h e E X - G F , w h i l e m a n n o s e

( 4 9 . 0 % ) , g l u c o s e ( 1 5 . 7 % ) , a n d f u c o s e ( 1 8 . 4 % ) w e r e t h e

m a j o r s u g a r s p r e s e n t i n t h e c a r b o h y d r a t e m o i e t y .

Y a n g e t a l . ( 1 9 8 7 ) r e p o r t e d t h a t t h e p o l y s a c c h a r i d e - p e p -

t i d e i s o l a t e d f r o m d e e p - l a y e r c u l t u r e d m y c e l i a o f C o r i o -

l u s v e r s i c o l o r i s c o m p o s e d o f g l u c o s e ( 7 4 . 6 % ) w i t h t h e

r e m a i n d e r b e i n g g a l a c t o s e , m a n n o s e , x y l o s e a n d f u c o s e .

K i m e t a l . ( 1 9 9 4 ) a l s o n o t i c e d t h a t t h e p o l y m e r f r o m

a s c o c a r p o f C o r d y c e p s m i l i t a r i s w a s m a i n l y c o m p o s e d o f

T a b l e 1 . M y c e l i a l g r o w t h , e x o - a n d e n d o - b i o p o l y m e r y i e l d s b y s u b m e r g e d m y c e l i a l c u l t u r e o f e i g h t d i f f e r e n t m u s h r o o m s

S t r a i n C u l t u r e t i m e ( d a y )

a

M y c e l i a l d r y w e i g h t ( g / l ) E x o - b i o p o l y m e r ( g / l ) E n d o - b i o p o l y m e r ( g / l )

E l f v i n g i a a p p l a n a t a ( E A ) 0 7 8 . 6 9 0 . 2 1 1 . 0 3 0 . 0 5 0 . 4 3 0 . 0 7

H e r i c i u m e r i n a c e u m ( H E ) 1 2 5 . 6 5 0 . 1 7 1 . 0 6 0 . 0 3 0 . 3 1 0 . 0 5

G r i f o l a f r o n d o s a ( G F ) 1 0 7 . 8 8 0 . 2 2 1 . 1 4 0 . 0 7 0 . 3 5 0 . 0 3

P h o l i o t a n a m e k o ( P N ) 1 0 9 . 0 2 0 . 4 1 0 . 7 4 0 . 0 4 0 . 4 7 0 . 0 7

P l e u r o t u s e r y n g i i ( P E ) 0 7 8 . 5 2 0 . 2 8 1 . 0 2 0 . 0 6 0 . 4 5 0 . 0 9

T r a m e t e s s u a v e o l e n s ( T S ) 1 5 4 . 3 2 0 . 1 9 0 . 6 8 0 . 1 0 0 . 2 3 0 . 0 3

F o m e s f o m e n t a r i u s ( F F ) 1 5 3 . 9 5 0 . 2 5 0 . 7 1 0 . 0 9 0 . 2 6 0 . 0 3

I n o n o t u s o b l i q u u s ( I O ) 1 0 5 . 5 1 0 . 3 3 0 . 8 5 0 . 1 1 0 . 3 0 0 . 0 4

a

C u l t u r e t i m e a t w h i c h t h e m a x i m u m m y c e l i a l m a s s w a s r e a c h e d . A l l t h e v a l u e s a r e g i v e n a s t h e m e a n b a s e d o n r e s u l t s o f t r i p l i c a t e e x p e r i m e n t s .

F i g . 2 . T h e a n t i - c o m p l e m e n t a r y a c t i v i t i e s o f t h e e n d o - b i o -

p o l y m e r s o b t a i n e d f r o m t h e s u b m e r g e d m y c e l i a l c u l -

t u r e s o f e i g h t d i f f e r e n t t y p e s o f m u s h r o o m s . L P S :

L i p o p o l y s a c c h a r i d e w a s u s e d f o r t h e p o s i t i v e c o n t r o l .

T h e c o n c e n t r a t i o n o f e a c h s a m p l e a n d L P S w a s 1 0 0 0

g / m l . E a c h v a l u e i s t h e m e a n S . D . o f t r i p l i c a t e . E N :

e n d o - b i o p o l y m e r , E A : E l f v i n g i a a p p l a n a t a , F F : F o m e s

f o m e n t a r i u s , G F : G r i f o l a f r o n d o s a , H E : H e r i c i u m e r i n -

a c e u m , I O : I n o n o t u s o b l i q u u s , P N : P h o l i o t a n a m e k o ,

P E : P l e u r o t u s e r y n g i i , T S : T r a m e t e s s u a v e o l e n s .

F i g . 3 . T h e a n t i - c o m p l e m e n t a r y a c t i v i t i e s o f e x o - b i o p o l y m e r s

o b t a i n e d f r o m t h e s u b m e r g e d m y c e l i a l c u l t u r e s o f e i g h t

d i f f e r e n t t y p e s o f m u s h r o o m s . L P S : L i p o p o l y s a c c h a r i d e

w a s u s e d f o r t h e p o s i t i v e c o n t r o l . T h e c o n c e n t r a t i o n o f

e a c h s a m p l e a n d L P S w a s 1 0 0 0 g / m l . E a c h v a l u e i s

t h e m e a n S . D . o f t r i p l i c a t e . E X : e x o - b i o p o l y m e r , E A :

E l f v i n g i a a p p l a n a t a , F F : F o m e s f o m e n t a r i u s , G F :

G r i f o l a f r o n d o s a , H E : H e r i c i u m e r i n a c e u m , I O :

I n o n o t u s o b l i q u u s , P N : P h o l i o t a n a m e k o , P E :

P l e u r o t u s e r y n g i i , T S : T r a m e t e s s u a v e o l e n s .


4/5

1 4 8 Y a n g e t a l .

g l u c o s e ( 7 8 . 6 % ) a s o b s e r v e d i n t h e p r e s e n t s t u d i e s ( e n d o -

p o l y m e r ) . M o s t a n t i - c o m p l e m e n t a r y p o l y s a c c h a r i d e s g e n -

e r a l l y o b t a i n e d f r o m m u s h r o o m s a r e c o m p o s e d o f g l y c o -

p e p t i d e o r p r o t e o g l y c a n ( M o o n e t a l . , 2 0 0 2 ) , a n d c o n t a i n

a r a b i n o s e a n d g a l a c t o s e a s a c o m p o n e n t s u g a r t o g e t h e r

w i t h a s i g n i f i c a n t a m o u n t o f g l u c o s e ( Y a m a d a e t a l . ,

1 9 9 0 ) . O u r r e s u l t s a r e c o m p l e m e n t a r y w i t h t h e f i n d i n g s o f

Y a m a d a e t a l . ( 1 9 8 5 ) , w h o a l s o s h o w e d t h e i n v o l v e m e n t

o f t h e c a r b o h y d r a t e m o i e t y i n e x e c u t i n g a n t i - c o m p l e m e n -

t a r y a c t i v i t y .

S o n g e t a l . ( 1 9 9 8 ) w h i l e w o r k i n g w i t h e n d o - p o l y m e r s

o f v a r i o u s m u s h r o o m s r e p o r t e d t h a t t h e p o l y m e r c o u l d b e

o f g l y c o p e p t i d e s n a t u r e , c o n s i s t i n g o f s u g a r a n d a m i n o

a c i d s . M a n y m u s h r o o m p r o t e i n s h a v e b e e n r e p o r t e d t o

a c t i v a t e l y m p h o c y t e s a n d t o s t i m u l a t e c e l l p r o l i f e r a t i o n

a n d c y t o k i n e s e c r e t i o n i n v i t r o ( W a n g e t a l . , 1 9 9 8 ) , w h i l e

s o m e m u s h r o o m p r o t e i n s a r e k n o w n t o a c t i v a t e i m m u n e

c e l l s a n d i n h i b i t t h e g r o w t h o f i m p l a n t e d t u m o r c e l l i n

v i v o ( W a n g e t a l . , 1 9 9 6 ) . S o n g e t a l . ( 1 9 9 8 ) r e p o r t e d a

p o l y s a c c h a r i d e f r o m t h e m y c e l i a o f L e d o d e s , w h i c h s t i m -

u l a t e d t h e p o l y c l o n a l a n t i b o d y p r o d u c t i o n i n v i t r o . T h e

p r o t e i n - b o u n d p o l y s a c c h a r i d e p r o d u c e d f r o m m y c e l i a o f

C . v e r s i c o l o r i s c h a r a c t e r i z e d a s a n a g e n t c a p a b l e o f m o d -

i f y i n g t h e h o s t b i o l o g i c a l r e s p o n s e b y s t i m u l a t i n g t h e

i m m u n e s y s t e m a n d t h e r e b y a u g m e n t i n g v a r i o u s t h e r a p e u -

t i c e f f e c t s ( Y a n g e t a l . , 1 9 8 7 ) . A c c o r d i n g l y , m u s h r o o m

p r o t e i n s m a y a f f e c t t h e h o s t s i m m u n e s y s t e m , a n d a r e

t h e r e f o r e t h o u g h t t o h a v e p o t e n t i a l i n a n t i - c o m p l e m e n t a r y

a c t i v i t y . T h e r e f o r e , i t c a n b e s u g g e s t e d t h a t c a r b o h y d r a t e

a n d p r o t e i n m o i e t i e s i n p o l y m e r c o n t r i b u t e t o t h e e x p r e s -

s i o n o f a n t i - c o m p l e m e n t a r y a c t i v i t y . I n t h i s c o n t e x t , a n t i -

c o m p l e m e n t a r y b i o p o l y m e r s f r o m P N a n d G F a r e

r e q u i r e d f u r t h e r p u r i f i c a t i o n a n d a m o r e d e t a i l e d s t u d y o n

t h e s t r u c t u r e a n d i t s p r o p e r t y .

A c k n o w l e d g m e n t s

T h i s w o r k w a s s u p p o r t e d b y t h e R e g i o n a l I n n o v a t i o n

C e n t e r ( R I C ) p r o g r a m o f M i n i s t r y o f C o m m e r c e , I n d r s t r y

a n d E n e r g y ( M O C I E ) .

R e f e r e n c e s

C h i h a r a , G . , H i m u r i , J . , M a e d a , Y . Y . , A r a i , Y . a n d F u k u o k a , F .

1 9 7 0 . F r a c t i o n a t i o n a n d p u r i f i c a t i o n o f t h e p o l y s a c c h a r i d e s

w i t h n a r k e d a n t i t u m o r a c t i v i t y , e s p e c i a l l y , l e n t i n a n , f r o m L e n t i -

n u s e d o d e s ( B e r k ) S I N G . C a n c e r R e s . 3 0 : 2 7 7 6 - 2 7 8 1 .

D u b o i s , M . , G i l l e s , K . A . , H a m i l t o n , J . K . , R e b e r s , P . A . a n d

S m i t h , F . 1 9 5 6 . C o l o r i m e t r i c m e t h o d f o r d e t e r m i n a t i o n o f s u g a r

a n d r e l a t e d s u b s t a n c e . A n a l y t . C h e m . 2 8 : 3 5 0 - 3 5 6 .

H i l d e b e r t , W . a n d J o r d a n , E . 1 9 8 8 . A n i m m u n o l o g i c a l l y a c t i v e

a r a b i n o g a l a c t a n f r o m V i s c u m a l b u m b e r r i e s . P h y t o c h e m i s t r y

2 7 : 2 5 1 1 - 2 5 1 7 .

J e o n g , S . C . , C h o , S . P . , Y a n g , B . K . , J e o n g , Y . T . , R a , K . S . a n d

S o n g , C . H . 2 0 0 4 . I m m u n o m o d u l a t i n g a c t i v i t y o f t h e e x o - p o l y -

m e r f r o m s u b m e r g e d m y c e l i a l c u l t u r e o f P h e l l i n u s p i n i . J .

M i c r o b i o l . B i o t e c h n o l . 1 4 : 1 5 - 2 1 .

T a b l e 2 . S u g a r a n d a m i n o a c i d c o m p o s i t i o n s o f t h e e n d o - b i o -

p o l y m e r s o b t a i n e d f r o m t h e m y c e l i a o f P h o l i o t a

n a m e k o

S u g a r

C o m p o s i t i o n

( % ) *

A m i n o a c i d


( % ) *

R i b o s e

A r a b i n o s e

M a n n o s e

G a l a c t o s e

G l u c o s e

0 1 . 2

0 2 . 7

0 6 . 9

0 8 . 1

8 1 . 1

A s p a r t i c a c i d

T h r e o n i n e

S e r i n e

G l u t a m i c a c i d

P r o l i n e

G l y c i n e

A l a n i n e

C y s t e i n e

V a l i n e

M e t h i o n i n e

I s o l e u c i n e

L e u c i n e

T y r o s i n e

P h e n y l a l a n i n e

H i s t i d i n e

L y s i n e

A r g i n i n e

1 0 . 9

0 6 . 7

0 8 . 1

1 2 . 6

0 0 . 6

1 2 . 2

0 9 . 3

0 0 . 3

0 5 . 5

0 0 . 4

0 3 . 3

0 5 . 6

0 0 . 7

0 4 . 3

0 2 . 7

1 1 . 9

0 5 . 2

T o t a l s u g a r

c o n t e n t

7 8 . 6

T o t a l p r o t e i n

c o n t e n t

2 1 . 4

* C a l c u l a t e d o n t h e b a s i s o f t o t a l s u g a r o r p r o t e i n .

T a b l e 3 . S u g a r a n d a m i n o a c i d c o m p o s i t i o n s o f t h e e x o - b i o -

p o l y m e r s o b t a i n e d f r o m t h e s u b m e r g e d m y c e l i a l c u l t u r e

o f G r i f o l a f r o n d o s a

S u g a r


( % ) *

A m i n o a c i d


( % ) *

F u c o s e

X y l o s e

M a n n o s e

G a l a c t o s e

G l u c o s e

1 3 . 4

0 8 . 8

4 9 . 0

0 8 . 1

1 5 . 7

A s p a r t i c a c i d

T h r e o n i n e

S e r i n e

G l u t a m i c a c i d

P r o l i n e

G l y c i n e

A l a n i n e

C y s t e i n e

V a l i n e

M e t h i o n i n e

I s o l e u c i n e

L e u c i n e

T y r o s i n e

P h e n y l a l a n i n e

H i s t i d i n e

L y s i n e

A r g i n i n e

1 1 . 6

1 1 . 6

1 2 . 3

0 9 . 4

0 0 . 5

0 9 . 8

0 8 . 1

0 0 . 7

0 6 . 5

0 0 . 7

0 4 . 1

0 7 . 0

0 1 . 2

0 8 . 1

0 1 . 8

0 4 . 3

0 2 . 3

T o t a l s u g a r

c o n t e n t

6 2 . 2

T o t a l p r o t e i n

c o n t e n t

3 7 . 8

* C a l c u l a t e d o n t h e b a s i s o f t o t a l s u g a r a n d p r o t e i n .


5/5

A n t i - c o m p l e m e n t a r y A c t i v i t i e s o f M u s h r o o m B i o p o l y m e r s 1 4 9

J o n e s , T . M . a n d A l b e r s h e i m , P . O . 1 9 7 2 . A g a s c h r o m a t o g r a p h i c

m e t h o d f o r t h e d e t e r m i n a t i o n o f a l d o s e a n d u r o n i c a c i d c o n s t i t -

u e n t s o f p l a n t c e l l w a l l p o l y s a c c h a r i d e s . P l a n t P h y s i o l . 4 9 :

9 2 6 - 9 3 6 .

K i m , S . Y . , P a r k , S . K . , P a r k , H . K . a n d K i m , S . W . 1 9 9 4 . C o m -

p o s i t i o n a l s u g a r a n a l y s i s o f a n t i t u m o r p o l y s a c c h a r i d e s b y h i g h

p e r f o r m a n c e l i q u i d c h r o m a t o g r a p h y a n d g a s c h r o m a t o g r a p h y .

A r c h . P h a r m . R e s . 1 7 : 3 3 7 - 3 4 2 .

K w e o n , M . H . , J a n g , H . , L i m , W . J . , C h a n g , H . I . , K i m , C . W . ,

Y a n g , H . C . , H w a n g , H . J . a n d S u n g , H . C . 1 9 9 0 . A n t i - c o m p l e -

m e n t a r y p r o p e r t i e s o f p o l y s a c c h a r i d e s i s o l a t e d f r o m f r u i t b o d -

i e s o f m u s h r o o m P l e u r o t u s o s t r e a t u s . J . M i c r o b i o l . B i o t e c h n o l .

9 : 4 5 0 - 4 5 6 .

L e e , K . H . , L e e , J . W . , H a n , M . D . , J e o n g , H . , K i m , Y . I . a n d O h ,

D . W . 1 9 9 4 . C o r r e l a t i o n b e t w e e n a n t i c o m p l e m e n t a r y a n d a n t i -

t u m o r a c t i v i t y o f t h e c r u d e p o l y s a c c h a r i d e f r o m G a n o d e r m a

l u c i d u m I Y 0 0 9 . K o r . J . A p p l . M i c r o b i o l . B i o t e c h n o l . 2 2 : 4 5 - 5 1 .

L o w r y , O . H . , R o s e b r o u g h , N . J . , F a r r , S . L . a n d R a n d o l l , R . J .

1 9 5 1 . P r o t e i n m e a s u r e m e n t w i t h t h e f o l i n p h e n o l r e a g e n t . B i o l .

C h e m . 1 9 3 : 2 6 5 - 2 7 5 .

M a e d a , Y . Y . a n d C h i h a r a , G . 1 9 7 1 . L e n t i n a n , a n e w i m m u n o -

a c c e l e r a t o r o f c e l l - m e d i a t e d r e s p o n s e s . N a t u r e 2 2 9 : 6 3 4 .

M o o n , Y . H . , W o o , E . R . a n d P a r k , Y . J . 2 0 0 2 . A n t i t u m o r a c t i v -

i t y o f a w a t e r s o l u b l e p r o t e o g l y c a n i s o l a t e d f r o m S a r c o d o n

a s p r a t u s ( B e r k . ) S . I t o . K o r . J . P h a r m a c o g n . 3 3 : 2 2 4 - 2 2 9 .

S o n g , C . H . , J e o n , Y . J . , Y a n g , B . K . , R a , K . S . a n d K i m , H . I .

1 9 9 8 . A n t i - c o m p l e m e n t a r y a c t i v i t y o f e n d o - p o l y m e r s p r o -

d u c e d f r o m s u b m e r g e d m y c e l i a l c u l t u r e o f h i g h e r f u n g i w i t h

p a r t i c u l a r r e f e r e n c e t o L e n t i n u s e d o d e s . B i o t e c h n o l . L e t t e r s 2 0 :

7 4 1 - 7 4 4 .

S u z u k i , H . , H a s i m o t o , K . , O i k a w a , S . , S a t o , K . , O s a w a , M . a n d

Y a d o m a e , T . 1 9 8 9 . A n t i - t u m o r a n d i m m u n o m o d u l a t i n g a c t i v i -

t i e s o f a - g l u c a n o b t a i n e d f r o m l i q u i d - c u l t u r e d G r i f o l a f l o n -

d o s a . C h e m . P h a r m . B u l l . 3 7 : 4 1 0 - 4 1 3 .

T a b a t a , K . , I t o h , W . , K o j i m a , T . , K a w a b a t e , S . a n d M i s a k i , K .

1 9 8 1 . U l t r a s o n i c d e g r a d a t i o n o f s c h i z o p h y l l a n , a n d a n t i t u m o r

p o l y s a c c h a r i d e p r o d u c e d b y S c h i z o p h y l l u m c o m m u n e R R I E S .

C a r b o h y d r . R e s . 8 9 : 1 2 1 - 1 3 5 .

W a l p o r t , M . 1 9 9 3 . I m m u n o l o g y . R o i t t , I . , B r o s t o f f , J . , M a l e , D . ,

E d s . 3 r d E d . , M o s b y , S t L o u i s , P p 1 2 . 1 - 1 2 . 1 6 .

W a n g , H . X . , N g , T . B . a n d O o i , V . E . 1 9 9 8 . L e c t i n s f r o m m u s h -

r o o m s . M y c o l . R e s . 1 0 2 : 8 9 7 - 9 0 6 .

W a n g , H . X . , L i u , W . K . , N g , T . B . , O o i , V . E . a n d C h a n g , S . T .

1 9 9 6 . T h e i m m u n o m o d u l a t o r y a n d a n t i t u m o r a c t i v i t i e s o f l e c -

t i n s f r o m t h e m u s h r o o m T r i c h o l o m a m o n g o l i c u m . I m m u n o p -

h a r m a c o l . 3 1 : 2 0 5 - 2 1 1 .

Y a m a d a , H . , K i y o h a r a , H . , C y o n g , J . C . , T a k e m o t o , N . , K o m a t s u ,

Y . , K a w a m u r a , H . , A b u r a d a , M . a n d H o s o y a , E . 1 9 9 0 . F r a c -

t i o n a t i o n a n d c h a r a c t e r i z a t i o n o f m i t o g e n i c a n d a n t i - c o m p l e -

m e n t a r y a c t i v e f r a c t i o n f r o m K a m p o ( J a p a n e s e h e r b a l )

m e d i c i n e J u z e n - T a i h o - T o . P l a n t a M e d . 5 6 : 3 8 6 - 3 9 1 .

Y a m a d a , H . , K i y o h a r a , H . , C y o n g , J . C . a n d O t s u k a , Y . 1 9 8 5 .

S t u d i e s o n t h e p o l y s a c c h a r i d e s f r o m A n g e l i c a a c u t i l o b a . C h a r -

a c t e r i z a t i o n o f a n a n t i - c o m p l e m e n t a r y a r a b i n o g a l a c t a n f r o m t h e

r o o t s o f A n g e l i c a a c u t i l o b a K i t a k a w a . M o l . I m m u n o l . 2 2 : 2 9 5 -

3 0 2 .

Y a n g , Q . Y . , Y o n g , S . C . a n d Y a n g , X . T . 1 9 8 7 . T h e p h y s i o c h e m i -

c a l c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e p o l y s a c c h a r i d e p e p t i d e ( P S P ) i n C o r i -

o l u s v e r s i c o l o r ( Y u n - z i ) . R e p o r t o n t h e p o l y s a c c h a r i d e - p e p t i d e

( P S P ) o f C o r i o l u s v e r s i c o l o r . C h i n a : L a n d f o r d p r e s s , P p 1 - 6 .

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