Structural Characterization of the Anti-Complementary and Macrophage Activating Polysaccharides Isolated from Agaricus bisporus

양송이에서 분리한 보체계와 대식세포 활성화 다당류의 구조적 특성

Three kinds of anti-complementary system and macrophage activating polysaccharides, AB-20-Ia, AB-20-IIa-2a and AB-20-IVa-2 were isolated from the fruit body of Agaricus bisporus and their structures were characterized. The proteoglycan, AB-20-IVa-2 showing the most potent anti-complementary and macrophage activity was composed of glucose, galactose, mannose, xylose, fucose and arabinose in a molar ratio of 3.48:1.83:1.00:0.79:0.74:0.11 and its main component amino acids were phenylalanine (34.72%) and valine (27.84%). The neutral polysaccharides, AB-20-Ia and AB-20-IIa-2a showing lower activity than AB-20-IVa-2, consisted of xylose, glucose, mannose, fucose and arabinose in molar ratios of <0.05:<0.05:2.07:1.00:2.72 and 2.16:1.58:1.00:0.20:0.14, respectively. The molecular weights of AB-20-Ia, AB-20-IIa-2a and AB-20-IVa-2 were 840,000, 750,000 and 650,000 respectively. In the $^1H-\;and\;^{13}C-NMR$ spectra of AB-20-Ia and AB-20-IIa-2a, AB-20-Ia showed only ${\beta}-configuration\;(^1H:\;4.8\;ppm,\;^{13}C:\;107.0\;ppm)$ in the anomerization of the glycosidic linkages, while AB-20-IIa-2a had both ${\alpha}-anomer\;(^1H:\;5.4\;ppm,\;^{13}C:\;102.0\;ppm)\;and\;{\beta}-anomer$. Especially, AB-20-Ia and AB-20-IIa-2a showed acetyl signals $(^1H:\;2.5\;ppm,\;^{13}C:\;21.0\;ppm)$. In the methylation analysis of the three polysaccharides, high proportion of 1,6-linked glucofuranosyl residues were detected in AB-20-Ia, whereas 1,6-linked glucopyranosyl residues and branches linked at position 4 of those mainly contained in AB-20-IIa-2a. AB-20-IVa-2 consisted mainly of 1,2-linked xylofuranosyl residues and 1,6-linked glucopyranosyl residues and branches linked at position 3 of those.

양송이의 알칼리 추출물에서 면역계의 주요인자인보체계와 macrophage를 활성화시키는 다당들을 분리, 정제하고 구조적 특성을 비교하였다. AB-20-IVa-2는 항보체 활성과 macrophage 활성능을 동시에 나타내는 단백다당으로 주요 구성당은 glucose > galactose > mannose 순으로 함유되어 있고 주요 구성아미노산은 phenylalanine (34.72%)과 valine (27.84%)이었다. AB-20-Ia와 AB-20-IIa-2a는 macrophage 활성을 갖고 있는 순수다당으로 AB-20-Ia의 주요 구성당은 glucose > xylose > mannose이고 AB-20-IIa-2a는 xylose > glucose > mannose이었다. AB-20-Ia, AB-20-IIa-2a, AB-20-IVa-2의 분자량은 각각 84만, 75만, 65만 정도로 추정되었다. AB-20-Ia, AB-20-IIa-2a, AB-20-IVa-2의 구조적 특성을 비교하기 위하여 NMR 분석, methyl화 분석을 통해 anomer 배위 양식과 당쇄 결합 양식을 조사하였다. AB-20-Ia는 ${\beta}-anomer$ 형태로 존재하는데 비해서 AB-20-IIa-2a는 ${\alpha}-$와 ${\beta}-anomer$ 모두 확인되었으며 ${\beta}-$의 비율이 좀 더 높았다. 또, AB-20-Ia와 AB-20-IIa-2a 모두 구성당 잔기에 acetyl기가 존재하였으며 특히, macrophage 활성능이 더 강한 AB-20-IIa-2a에 더 높은 비율로 함유되어 있었다. 이 정제 다당들의 당쇄 결합양식은 AB-20-Ia는 주로 ${\beta}-1,6-linked\;glucofuranosyl$ 잔기가 주쇄를 구성하고 있고, AB-20-IIa-2a는 1,6-linked glucopyranosyl 잔기가 주쇄를 이루고 여기에 측쇄들이 1,4 결합으로 연결된 다당으로 추정되었다. 또, AB-20-IVa-2는 1,2-linked xylofuranosyl 잔기와 1,6-linked glucopyranosyl 잔기가 주쇄를 이루고 이 xylofuranosyl 잔기에 측쇄들이 1,3 결합으로 연결된 다당으로 추정되었다.