Chemical composition and cytotoxic activity of the polysaccharide fraction in Sarcodon imbricatus (Basidiomycota)

• Autorzy: Sulkowska-Ziaja K. , Muszynska B. , Ekiert H.

Warianty tytułu

PL

Skład chemiczny i aktywność cytotoksyczna frakcji polisacharydowych Sarcodon imbricatus (Basidiomycota)

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of the study was chemical analysis of polysaccharide fractions from sporocarps of Sarcodon imbricatus collected in natural sites and from the mycelium of in vitro cultures. Three polysaccharide fractions (FOI, FOII, FOIII) were isolated from sporocarps and two (FKI, FKII) from in vitro cultures. Qualitative analysis by HPLC method showed that they are composed of galactose and fucose (FOI, FKI) or glucose and fucose (FOII, FKII). FOIII fraction of the sporocarps consisted of glucose only. Molecular weights of isolated fractions ranged from 3.8 to 16.3 kDa for fractions from the sporocarps and from 5.8 to 14.7 kDa for that ones isolated from in vitro culture. The total percentage of sugar content for all fractions ranged from 97.8% to 99.1%. The percentage of uronic acids contents in acidic fractions was 2.6% and 2.7% for the FOI and FKI respectively. The work included also an assessment of cytotoxic activity of polysaccharide fractions in relation to tumor cell lines of human breast cancer MCV-7. FOI polysaccharide fraction of the sporocarps inhibited the growth of cancer cells in 50% compared to the control at a concentration of 0.0125%, while the polysaccharide fraction FKI from in vitro cultures inhibited cell growth in a concentration of 0.016%.

PL

Przedstawiciele gromady Basidiomycota – której reprezentantem jest Sarcodon imbricatus (L.: Fr.) P. Karst., są ważnym źródłem związków aktywnych biologicznie. W ich owocnikach wykryto m.in. związki o działaniu przeciwwirusowym, przeciwbakteryjnym, fungistatycznym, a także przeciwnowotworowym. Najlepiej poznanymi metabolitami grzybowymi są polisacharydy. Coraz częściej podejmowane są badania nad składem chemicznym nie tylko owocników, ale także grzybni pozyskanej z kultur in vitro. W badaniach z tego zakresu dowiedziono istnienia jakościowych i ilościowych różnic w produkcji niektórych grup związków chemicznych przez owocniki i grzybnię z kultur in vitro. Obiektem przeprowadzonych badań były owocniki Sarcodon imbricatus zebrane na terenie lasów świerkowych w roku 2008. Z warstwy hymenialnej owocnika wyprowadzono kultury in vitro, które prowadzono, jako płynne, wytrząsane. W ramach przeprowadzonych badań wyizolowano 3 frakcje polisacharydowe (FOI, FOII, FOIII) z owocników i 2 (FKI, FKII) z mycelium z kultur in vitro. Analiza jakościowa z wykorzystaniem metody HPLC wykazała, że składają się one z galaktozy i fruktozy (FOI, FKI) oraz glukozy i fruktozy (FOII, FKII). Frakcja FOIII z owocników składała się wyłącznie z glukozy. Oznaczono masy cząsteczkowe wyizolowanych frakcji. Wynosiły one od 3.8 do 16.3 kDa dla frakcji z owocników i od 5.8 do 14.7 kDa dla frakcji z kultur in vitro. Całkowita procentowa zawartość cukrów dla wszystkich frakcji mieściła się w przedziale od 97.8% do 99.1%, natomiast procentowa zawartość kwasów uronowych we frakcjach o charakterze kwaśnym wynosiła 2.6% dla frakcji FOI z owocników i 2.7% dla frakcji FKI z kultur in vitro. Druga część pracy obejmowała ocenę aktywności cytotoksycznej wybranych frakcji polisacharydowych w stosunku do linii komórek nowotworowych ludzkich raka sutka MCV-7 w teście in vitro. Frakcje polisacharydowe FOI i FKI wykazywały działanie hamujące na komórki nowotworowe. Frakcja polisacharydowa FOI z owocników hamowała wzrost komórek nowotworowych w 50% w stosunku do próby kontrolnej w stężeniu 0.0125%, natomiast frakcja polisacharydowa FKI z kultur in vitro hamowała wzrost komórek w stężeniu 0.016%.

Słowa kluczowe

EN

chemical composition; cytotoxic activity; polysaccharide fraction; Sarcodon imbricatus; Basidiomycota; cytotoxicity; breast cancer; mycelium; in vitro culture; qualitative analysis

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Mycologica
• Rocznik: 2012
• Tom: 47
• Numer: 1
• Opis fizyczny: p.49-56,fig.,ref.

Twórcy

autor

Sulkowska-Ziaja K.

• Department of Pharmaceutical Botany, Collegium Medicum, Jagiellonian University, Medyczna 9, 30-688 Krakow, Poland

autor

Muszynska B.

autor

Ekiert H.

Bibliografia

• Bao X., Liu C., Fang J., Li X. 2001. Structural and immunological studies of a major polysaccharide from spores of Ganoderma lucidum (Fr.) Karst. Carbohydr. Res. 332: 67–74.
• 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 Res. 30: 2776–2781.
• Darvill AG., Albersheim P., McNeil M., Lau J.M., York W.S., Stevenson T.T., Thomas J., Doares S., Gollin D.J., Chelf P. 1985. Structure and function of plant cell wall polysaccharides. J. Cell Sci. Suppl. 2: 203–217.
• Defaye J., Kohlmünzer S., Sodzawiczny K.E.W. 1988. Structure of an antitumor, water-soluble D-glucan from the carpophores of Tylopilus felleus. Carbohydrate Research 173 (2): 316–323.
• Dubois K. A., Gilles J. K., Hamilton P. A.,Rebers F. S. 1956. Colorimetric method for determination of sugars and related substances. Anal. Chem. 28 (3).
• Filisetti-Cozzi T. M., Carpita N. C. 1991. Measurement of uronic acids without interference from neutral sugars. Anal. Biochem. 197: 157–162.
• Hrouda P. 2005a. Bankeraceae in Central Europe.1. Czech Mycology 57: 57–78.
• Hrouda P. 2005b. Bankeraceae in Central Europe.2. Czech Mycology 57: 279–297.
• Jin Y., Zhang L., Zhang M., Chen L., Cheung P.C., Oi V.E., Lin Y. 2003. Antitumor activities of heteropolysaccharides of Poria cocos mycelia from different strains and culture media. Carbohydr. Res. 338: 1517–1521.
• Kohlmünzer S., Grzybek J., Tanaka M. 1980. Anti-tumor and cyto-toxic activity of polysaccharides from Tylopilus felleus. Planta Medica 39 (3): 231–232.
• Kohlmünzer S., Grzybek J., Wegiel J. 1992. Biological activity of polysaccharides from the mycelial culture of Tylopilus felleus (Bull.: Fr.) P. Karst. Acta Pol. Pharm. 49: 31–34.
• Maruyama H., Yamazaki K., Murofushi S., Konda C.,Ikekawa T. 1989. Antitumor activity of Sarcodon aspratus (Berk.) S. Ito and Ganoderma lucidum (Fr.) Karst. J. Pharmacobiodyn. 12: 118–123.
• Mizuno M., Shiomi Y., Minato K., Kawakami S., Ashida H., Tsuchida H. 2000. Fucogalactan isolated from Sarcodon aspratus elicits release of tumor necrosis factor-alpha and nitric oxide from murine macrophages. Immunopharmacology 46: 113–121.
• Mizuno T. 1999. The extraction and development of antitumor active polysaccharides from medicinal mushrooms in Japan (Review). International Journal of Medicinal Mushrooms 1: 9–30.
• Reddy K. V., Meherji P. K., Gokral J. S.,Shahani S. K. 1997. Resazurin reduction test to evaluate semen quality. Indian J. Exp. Biol. 35: 369–373.
• Rodriguez H. J.,Vanderwieles A. J. 1979. Molecular weight determination of commercial heparin sodium USP and its sterile solutions. J. of Pharm. Sci. 68 (5): 588–591.
• Sułkowska-Ziaja K., Muszyńska B., Końska G. 2005. Biologically active compounds of fungal origin displaying antitumor activity. Acta Pol. Pharm. 62: 153-159.
• Sułkowska-Ziaja K., Karczewska E., Wojtas I., Budak A., Muszyńska B., Ekiert H. 2011. Isolation and biological activities of polysaccharide fraction from mycelium of Sarcodon imbricatus P. Karst. (Basidiomycota) cultured in vitro. Acta Pol. Pharm. 68: 143–145.
• Turlo J., Lubiński O., Gutkowska B. 2004. Isolation of lentinan, an immunomodulating (1-3)-b-D-glucan from submerged cultivated mycelium of Lentinus edodes and culture medium. Acta Pol. Pharm. 61 Suppl.: 40–42.
• Wasser S.P. 2002. Medicinal mushrooms as a source of antitumor and immunomodulating polysaccharides. Appl. Microbiol. Biotechnol. 60: 258–274.
• Wasser S. P., Weis A.L. 1999. Therapeutic effects of substances occurring in higher Basidiomycetes mushrooms: a modern perspective. Crit. Rev. Immunol. 19: 65–96.
• Ye L., Zhang J., Zhou K., Yang Y., Zhou S., Jia W., Hao R., Pan Y. 2008. Purification, NMR study and immunostimulating property of a fucogalactan from the fruiting bodies of Ganoderma lucidum. Planta Med. 74: 1730–1734.
• Zjawiony J. K. 2004. Biologically active compounds from Aphyllophorales (polypore) fungi. J. Nat. Prod. 67: 300–310.