Extraction and Purification of Antitumor Protein-bound Polysaccharides from Mycelia of Lentinus edodes

표고버섯 균사체로부터 항암 단백다당체의 추출 및 정제

Korean Lentinus edodes SR-1 was cultured to multiply the mycelia in the complete broth medium (C/N=13.1) for mushroom, and protein-bound polysaccharides were extracted from the cultured broth containing mycelia (The whole cultured broth was used to increase the yields: 80% of protein-bound polysaccharides were existed at the cell wall of mycelia and 20% of those were secreted extracellularily in this culture). Protein-bound polysaccharides in the cultured broth containing mycelia were extracted by using three different methods: 1) Extraction with hot water, 2) Disintegration of cell wall by glass bead mill treatment before extraction with hot water, and 3) Cellulase treatment before extraction with hot water. The highest yield was obtained (930 mg polysaccharides/100 mL culture broth) when protein-bound polysaccharides were extracted with 2) method. The extracted crude protein-bound polysaccharides were purified using protease, DEAE-cellulose and Sephadex G-100. The growth inhibition activity for $P_{388}$, mouse leukemic cell, increased (53.7, 62.2, 93.7% and 97.4%) as the purification level increased. Protein-bound polysaccharides contained 46.1% of polysaccharides, 7.3% of protein, and trace amounts of minerals. Polysaccharides contained glucose, galactose, xylose and mannose. The content of proline and glycine were high, however, methionine and leucine were not found. The major minerals were Na, K, Zn, and Ca.

한국산 표고버섯 산련 1호를 C/N비가 13.1인 버섯 완전액체배지에서 배양하여 균사체를 증식시킨 후 생리활성을 보이는 단백다당체를 추출하였다. 표고버섯 균사체 액체배양시 생성되는 단백다당체는 균사체 세포벽에 약 80%가 존재하고, 약 20%정도는 세포밖으로 분비하는 것으로 나타나 단백다당체의 추출은 균사체가 함유된 배양액 전체를 이용하여 추출하는 것이 높은 수율을 얻을 수 있었다. 그리고 균사체로부터 단백다당체의 추출방법으로 열수추출 및 glass bead mill로 세포벽을 파쇄한 후 열수추출, cellulase 처리 후 열수추출을 비교한 결과 물리적으로 세포벽을 파쇄한 후 60분간 열수추출하는 것이 배양액 100 mL당 약 930 mg의 조단백다당체가 추출되어 수율이 가장 높았다. 추출한 조단백다당체를 사용하여 protease 처리, 그리고 DEAE-cellulose 및 Sephadex G-100 column chromatography를 통하여 단백다당체를 정제한 후 단계별 시료에 대한 mouse leukemic cell인 $P_{388}$의 증식억제는 53.7, 62.2, 93.7, 97.4%로 정제도가 높아짐에 따라 증가하는 것으로 나타났다. Sephadex G-100 column으로 처리한 정제 단백다당체를 TLC/FID로 분석한 결과 단일 peak로 나타나 순수물질임을 확인하였다. 그리고 단백다당체의 성분을 분석한 결과 다당함량은 46.1%로 구성단당류는 glucose 및 galactose, xylose, mannose로 구성되어 있었고, 단백질은 약 7.3%로 주로 proline 및 glycine의 함량이 높았으며 methionine 및 leucine은 거의 없는 것으로 밝혀졌다. 그외에 무기질로서 Na, K, Zn, Ca 등이 존재하는 것으로 나타났다.