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中國藥用真菌研究概述

2014-03-21 00:53張靜潮李榮春
安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) 2014年18期
關(guān)鍵詞:藥用靈芝真菌

張靜潮,李榮春*

(云南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院,云南昆明 650201)

從古至今藥用真菌的研究對象大多數(shù)是高等真菌,即子囊菌亞門(Ascomycotina)擔(dān)子菌亞門(Basidiomycotina)[1],在國內(nèi)把真菌作為藥物已有悠久的歷史,但是所占的比例卻很小。在國內(nèi)中藥材近1萬種,最多的是的是植物藥,在總數(shù)的80%以上;其次為動物藥,在總數(shù)的10%;最少的則是礦物藥,在1%以下[1]。但在我國有著非常豐富資源的藥用真菌資源,在其菌絲體、菌核、子實體、孢子中均能產(chǎn)生多種藥用成分,例如氨基酸、黃酮類、多糖、維生素、甾醇類、生物堿、及抗生素等多種藥用成分,這為發(fā)現(xiàn)新型的抗生素、抗菌素提供了充分的資源保障。筆者對藥用真菌的主要藥理作用和有效成分進(jìn)行概述,并對今后的發(fā)展前景進(jìn)行簡單分析,現(xiàn)報道如下。

1 藥用真菌的歷史

真菌在藥用,食用以及保健品等方面都有廣泛的應(yīng)用。早在6 000~7 000年前的仰韶文化時期,采食蘑菇等食用菌就已經(jīng)非常廣泛。2000年前的《呂氏春秋》、《禮記》、《齊民要術(shù)》等古籍中都對人類食用菇類的實例有所記載。東漢時的《神農(nóng)本草經(jīng)》記載藥物365種,其中就有雷丸、茯苓、木耳和豬苓等10多種真菌。南北朝時期的陶弘景《本草經(jīng)集注》和《名醫(yī)別錄》中增添了馬勃和蟬花等。明代李時珍的《本草綱目》增加了桑耳、六芝、羊肚菜、雞 、桑黃、蟬花、鬼蓋、鬼筆、槐耳、柳耳、皂莢菌、香蕈、天花蕈、竹蓀、雪蠶、茯苓、豬苓、雷丸及馬勃等40余種。清代的汪昂《本草備要》第1次記載了冬蟲夏草,并明確指出可以作為藥用保健品[2],可見真菌在藥用方面的應(yīng)用在中國已經(jīng)歷史悠久。

從20世紀(jì)60~80年代研究靈芝(Ganoderma lucidum)的人工培育和應(yīng)用開始,現(xiàn)代藥用真菌的研究拉開了序幕,藥用真菌的發(fā)展進(jìn)入了迅猛階段,國內(nèi)的很多地區(qū)都開展了對藥用真菌的研究與開發(fā),新開發(fā)入藥的有蜜環(huán)菌(Armillaria mellea)、麥角[Claviceps purpurea(Fr.)Tul]、云芝(Coriolus versicolor)、亮菌(Armillariella tabescens)、猴頭(Hericium erinaceus)、安洛小皮傘菌(Marasmius androsaceus)等近10種,主要是發(fā)酵生產(chǎn),其中對冬蟲夏草(Cordycepy sinesis)的液體發(fā)酵和猴頭的固體發(fā)酵研究比較廣泛,還對銀耳、猴頭等子實體的人工培育開展研究。20世紀(jì)80年代后期衛(wèi)生部頒布了“新藥審批辦法”,新的藥用真菌都定為中藥類新藥,對其研發(fā)有了嚴(yán)格的要求,這股熱潮才開始逐漸下降。20世紀(jì)末,僅有3種真菌被正式批準(zhǔn)藥用,分別是“蟲草”的幾個不同品種液體發(fā)酵產(chǎn)品:“金水寶”與“寧心寶”等?;倍?Trametes robiniophila)固體發(fā)酵產(chǎn)生的“槐耳菌質(zhì)”及其制劑“槐耳顆粒”,黑柄炭角菌(Xylarianigripes)的液體發(fā)酵產(chǎn)品“護(hù)齡神”等[3]。

目前,《中國藥用真菌》、《中藥大辭典》、《中國中草藥匯編》以及《中國藥用孢子植物》對藥用真菌的藥理藥性、生態(tài)生理、性能、資源分布、種質(zhì)生產(chǎn)協(xié)調(diào)方面都有記載[4]。

2 藥用真菌有效成分

2.1 多糖 藥用真菌多糖是一類重要生物活性物質(zhì),其本身及其衍生物具有多種生物學(xué)功能特性,如激活免疫細(xì)胞,細(xì)胞特異性識別,細(xì)胞表面對各種抗原和藥物的受體承載等,故真菌多糖具有各方面的藥理作用,如降血壓、降血脂、抗氧化、抗感染、抗輻射、健胃保肝和延緩衰老等。通過人們對藥用真菌多糖的逐漸認(rèn)識,在醫(yī)藥及保健品上多種真菌多糖都有廣泛應(yīng)用,如靈芝多糖、云芝多糖、猴頭多糖、金針菇多糖、銀耳多糖、豬苓多糖、蟲草多糖、黑木耳多糖和茯苓多糖等。

真菌多糖是由7個分子以上的醛糖、酮糖縮合而成的多聚物。與植物多糖不同的是,真菌多糖分子單體間以大量的β -(1→3)糖苷鍵與 β -(1→6)糖苷鍵結(jié)合[5]。Nandan等[6]從雙環(huán)蘑菇中提取多糖。Amaral等[7]從無柄靈芝子實體中分離出一種水溶性β一葡聚糖。Santos—Neves等[8]從佛羅里達(dá)側(cè)耳子實體中提取出一種β一葡聚糖則能夠形成凝膠。

真菌多糖也是一種重要的免疫增強(qiáng)劑,其功能是抗腫瘤、提高免疫功能。這是人們研究最活躍的一部生物活性。其免疫調(diào)節(jié)機(jī)制是它可以將T細(xì)胞、B細(xì)胞、M巨噬細(xì)胞、CTL細(xì)胞、NK細(xì)胞、LAK細(xì)胞等免疫細(xì)胞激活,激活網(wǎng)絡(luò)內(nèi)皮系統(tǒng)(RES)吞噬、促進(jìn) IL-1、IL-2、TNF-α、INF-γ、NO等生成、清除老化細(xì)胞和異物,調(diào)節(jié)及促進(jìn)機(jī)體抗體和補(bǔ)體的形成,提高機(jī)體抗腫瘤免疫力[9]。此外,雙胞蘑菇、竹蓀多糖對血壓的控制作用,靈芝多糖對心血管系統(tǒng)起到調(diào)節(jié)作用,香菇多糖對肝臟的保護(hù)作用,都是我們未來研究和探索的重要方向。

2.2 生物堿 在真菌中分離出來的生物堿主要分為3類,吲哚類生物堿、腺苷嘌呤類生物堿和吡咯類生物堿。吲哚類生物堿主要分為麥角堿、麥角新安堿、麥角銨、麥角異銨、麥角生堿和麥角異生堿等。子囊菌的麥角菌是含這類成分物質(zhì)的代表真菌。這類物質(zhì)對于治療心血管、偏頭痛等疾病都有顯著療效,能促進(jìn)子宮肌肉收縮,減少產(chǎn)后流血,催產(chǎn),對眼角膜疾患及甲狀腺分泌功能的失調(diào)等癥有一定的療效。嘌呤類物質(zhì)是真菌新陳代謝過程的產(chǎn)物,有降膽固醇、降血脂和殺菌作用。

2.3 萜類化合物 萜類化合物由于其結(jié)構(gòu)的組成不同劃分為:單萜、倍半萜、二萜、二倍半萜、三萜、四萜、五萜及多萜。從真菌中分離出來的萜類化合物一般是倍半萜、二萜和三萜類。也有人分離出極少量的二倍半萜、四萜類化合物,并且這類化合物的活性作用非常重要。

2.3.1 倍半萜化合物。這類不飽和烴類多屬于倍半萜類,是從擔(dān)子菌類中分離出來的,由于其化學(xué)結(jié)構(gòu)的不同,可以將它們分為12種結(jié)構(gòu)類型.倍半萜類化合物多具有殺菌作用。某些擔(dān)子菌類群的化學(xué)分類鑒定可以用不同類型的倍半萜類化合物及其氧化產(chǎn)物的形成來完成。

2.3.2 二萜類化合物。二萜類化合物有抗菌活性,但是含量和種類皆較少。例如從黑蛋巢菌中分離出2種二萜類化合物,還有從側(cè)耳屬的幾種傘菌中分離出2種二萜類化合物,以及從粗環(huán)射脈菌中分離出的2種二萜類化合物等,也有人從桑黃中分離出一種新的二萜12-h(huán)ydroxy-7-oxo-5,8,11,13 - tetraene -18,6 - abietanolide[10]。Hiromichi等從猴頭(Hericium erinaceum)菌絲體中分離出的一個新二萜化合物 erinacine P[11]。

2.3.3 三萜類化合物。目前對茯苓三萜和靈芝三萜研究較多,人們也廣泛關(guān)注其藥理藥性,具有抗腫瘤、抗炎、抗衰老、抗HIV和保肝等生理功能,并對心血管系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)具有調(diào)節(jié)功能[12],由此看來,真菌化學(xué)成分及代謝產(chǎn)物中,三萜類化合物是非常重要的一部分。

2.3.3.1 茯苓三萜。茯苓三萜分為3,4-開環(huán)羊毛甾烷三萜烯型和羊毛甾烷三萜烯型[13]2種類型。其中3,4-開環(huán)-羊毛甾烷三萜烯型有9個化合物,都存在于茯苓皮中[14]。羊毛甾烷三萜烯型中的茯苓環(huán)酮雙烯三萜酸是一類新的天然化合物。羊毛甾烷三萜烯型化合物有12個,主要來源于茯苓內(nèi)核、茯苓皮和茯苓菌株培養(yǎng)液[14]。

2.3.3.2 靈芝三萜。靈芝三萜化合物化學(xué)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,已知的不同母核結(jié)構(gòu)有7種,三萜母核上不同的取代基有:羧基、羥基、酮基、甲氧基、甲基和乙?;?。其相對分子質(zhì)量在400~600。從1982~1990年,三萜類化合物在靈芝屬中分離出來103種;從1991~2005年,又從靈芝屬真菌中分離得到近20種三萜類化合物。到目前為止,在其子實體、菌絲體、孢子粉中分離出140多種三萜類化合物[15]。

2.4 甾醇類 甾醇類化合物是一種重要的原維生素D,讓其轉(zhuǎn)化為維生素D的條件是受到紫外線照射,豬苓、金針菇、酵母菌、冬蟲夏草、麥角菌和赤芝等真菌中均含有甾醇類化合物,可用于防治軟骨病。

2.5 蛋白質(zhì) 大部分藥用真菌中的蛋白質(zhì)可以食用,而且氨基酸的含量高,種類也很多。并且具有抗癌作用和調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能等。

2.6 其他化合物 真菌中還含有維生素、有機(jī)酸、多元醇和色素類等物質(zhì)。

3 藥用真菌的主要藥理作用

3.1 抗癌作用 民間對于藥用真菌治療腫瘤、癌癥的事例在我國已有悠久的歷史,如黃柄籠頭菌(Simblum gracile)、煙色煙管菌(Bjerkandera fumosa)和樹舌(Ganoderma applanatum)等[16]。目前,癌癥依然是醫(yī)學(xué)界的一大難題,藥用真菌的特性之一就是抗癌,所以對真菌多糖的抗癌作用在國內(nèi)外都進(jìn)行了大量研究工作。有些真菌的代謝產(chǎn)物、多糖類、蛋白質(zhì)類、萜類對腫瘤的抑制率在90% ~100%。當(dāng)癌癥病人進(jìn)行手術(shù)治療、化學(xué)藥物治療和放射性治療后,食用這類物質(zhì),可以提高治療效果,減少化、放療的副作用。藥用真菌中的多糖和蛋白多糖體是起到抗腫瘤主要作用的物質(zhì),不但對腫瘤有抑制作用,還可以可以預(yù)防腫瘤的發(fā)生,發(fā)生腫瘤后預(yù)防腫瘤轉(zhuǎn)移,讓機(jī)體產(chǎn)生抗體,并且提高機(jī)體免疫功能,從而發(fā)揮出抗癌的功效。林志彬研究表明[17],靈芝多糖通過介導(dǎo)作用對機(jī)體免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié),可以起到延長S180、U14腹水型荷瘤小鼠生存期的作用,從而延長荷瘤小鼠的生命。劉吉成等[18]研究表明,姬松茸多糖中,較低分子量的一部分對淋巴細(xì)胞的增殖有促進(jìn)作用,可以抑制k562細(xì)胞的增殖。李興玉等[19]研究表明,姬松茸多糖可以抑制k562和白細(xì)胞介素確(HL-60)細(xì)胞系的增殖,并且可以與反義寡聚核苷酸協(xié)同誘導(dǎo)HL-60細(xì)胞系凋亡。崔紅霞等[20]研究表明,姬松茸多糖可抑制肝癌細(xì)胞Bel27402。其機(jī)制是通過增強(qiáng)小鼠的細(xì)胞免疫功能誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。

3.2 免疫調(diào)節(jié)作用 藥用真菌提高機(jī)體免疫功能主要表現(xiàn)在這幾個方面:第一,可以將單核巨噬細(xì)胞系與NK細(xì)胞的功能增強(qiáng)。這2類細(xì)胞均是人體的第一道天然防線,單核巨噬細(xì)胞系的重要功能在于具有調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答和非特異性防御等,NK細(xì)胞分泌出來的干擾素,具有抗腫瘤、抗感染的作用;第二,可以增強(qiáng)體液的免疫功能,促進(jìn)其相對應(yīng)抗原的免疫反應(yīng)的免疫球蛋白中IgM和IgG的產(chǎn)生;第三,其在通過促進(jìn)T淋巴細(xì)胞分化、增強(qiáng)細(xì)胞的免疫功能的同時,還可以提高這些細(xì)胞因子的活性,調(diào)節(jié)機(jī)體抗病能力,并能改減緩由衰老所導(dǎo)致的免疫功能衰退等[21]。Li等[22]對從黑泥土蘑菇的菌絲體和培養(yǎng)基中分別提取出2種糖蛋白的抗癌和免疫活性進(jìn)行了研究,結(jié)果表明:這2種糖蛋白是通過激活淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞,從而使其進(jìn)行免疫調(diào)節(jié)來實現(xiàn)抗腫瘤作用的。

3.3 抗菌抗病毒作用 藥用真菌的抗生素作用對象除了革蘭氏陽性細(xì)菌以外,對格蘭仕陰性細(xì)菌、絲狀真菌、分支桿菌、霉菌和噬菌體也有作用。例如:革蘭氏陽性菌的生長可以由鮭貝芝培養(yǎng)液和菌體分離的鮭貝芝素所抑制[23]。都凡敬一等(1970)測定了50多種菇類提取液的抗病性,結(jié)果發(fā)現(xiàn)它們對主要的植物病害如黃瓜花葉病毒(CMV-Y)和煙草花葉病毒(TMV)都有顯著的抑制作用[24]??股匕垡胰不衔?、類固醇、嘌呤化合物、類萜等,也有些芳香族化合物和核酸類。裂褶多糖與抗菌素聯(lián)合使用,比2藥各自單獨使時療效更高。其與鏈霉素、慶大霉素亦或利福平聯(lián)合使用起到提高抗生素效價,降低抗生素副作用的理想效果[25]。

3.4 對心血管的作用 真菌對心腦血管系統(tǒng)疾病主要作用有:預(yù)防血栓的形成,改善血液的粘稠度,增加微循環(huán)血流,降低血壓,降低血漿和血清中膽固醇含量,提高機(jī)體耐缺氧能力及降低耗氧量的作用等[26]。例如,靈芝糖漿、銀耳多糖等降低血液中膽固醇含量,促進(jìn)血液中膽固醇的代謝[24]。銀耳多糖,銀耳芽孢多糖具有延長凝血時間的作用,還可以減少血小板數(shù)量,降低其粘附率和血栓粘度,并且能降低血纖維素蛋白原的含量,從而起到抗血栓的作用[16]。

3.5 對肝臟的作用 真菌多糖具有解毒保肝的作用,在于真菌多糖可以促進(jìn)肝細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)、RNA合成,提高肝細(xì)胞的再生能力以及增加肝細(xì)胞內(nèi)糖元含量,從而降低各種有害物質(zhì)對肝臟的損傷[24]。

3.6 抗氧化作用 研究表明[27],靈芝多糖具有抗衰老作用,主要機(jī)理作用是通過提高抗氧化酶活性、清除體內(nèi)自由基而實現(xiàn)的,其中超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肚過氧化物酶(GSH—PX)是機(jī)體內(nèi)清除有害自由基的重要抗氧化酶,從而保護(hù)細(xì)胞免受損傷,延緩細(xì)胞衰老。此外,香菇多糖可提高小鼠血清抗氧化酶的活性,并且降低血清中黏膜白細(xì)胞介素-2(IL-)和腫瘤壞死因子 -α(TNF -α)的水平[28]。

4 我國藥用真菌前景

4.1 藥用真菌多糖的應(yīng)用 藥用真菌多糖具有廣泛的藥理作用,作為一種重要的生物效應(yīng)調(diào)節(jié)劑,在免疫調(diào)節(jié)、降血壓、保肝護(hù)肝、抗腫瘤、抗病毒、抗衰老等方面都有功效。由于這些功效使我們越來越得到重視對藥用真菌多糖產(chǎn)品的研發(fā)。目前,很多產(chǎn)品都是利用真菌多糖研發(fā)出來的。例如:豬苓多糖片、猴頭菇?jīng)_劑、香菇多糖注射液、羥甲基茯苓多糖注射液、云芝泰康沖劑等,并且激發(fā)了其他藥用真菌多糖的研發(fā)動力,具有廣闊的研發(fā)前景。在臨床應(yīng)用上,對于免疫缺陷性疾病、自身免疫性疾病和腫瘤類疾病的治療已經(jīng)廣泛的將真菌多糖應(yīng)用到實踐當(dāng)中[29]。

4.2 醫(yī)藥臨床的應(yīng)用 傳統(tǒng)中醫(yī)中藥和民間利用藥用真菌作為藥材和直接治療疾病已有久遠(yuǎn)的歷史,這為我們提供了極為有利的條件去從中尋找新的天然藥物。目前,對藥用真菌有效成分的研究包括提取、分離、制備、化學(xué)組成、藥理藥性等,但是缺少臨床試驗的研究及實踐,大部分仍處于試驗階段。在加強(qiáng)臨床試驗,確定療效的同時要進(jìn)一步篩選具生物活性的多糖,搞清成分結(jié)構(gòu),從而確定其構(gòu)效關(guān)系,闡明其作用機(jī)制[30]。

4.3 小分子活性成分研究 目前對有一些藥用真菌的臨床或生理活性研究結(jié)果及其多樣化的生物活性成分歸屬均不明確,大部分是以其粗提取物為材料得到的,這不但限制了開發(fā)效果更好的新產(chǎn)品,影響了其藥理藥性作用的發(fā)揮,對原有產(chǎn)品質(zhì)量的控制也不利。在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上,用新的思路開展對藥用真菌小分子活性成分的研究,具有重大意義[31]。

4.4 綠色飼料的研發(fā) 在動物養(yǎng)殖中,抗病毒,抗傳染,抗菌是困擾這一產(chǎn)業(yè)鏈條的一個嚴(yán)重問題,國內(nèi)外發(fā)生的群體患病或者死亡事件也經(jīng)常發(fā)生,口蹄疫,禽流感都是在養(yǎng)殖過程中病毒或真菌的肆虐而造成的結(jié)果。如果可以利用真菌多糖的高效、抗菌抗病毒、提高免疫力、而且無殘留的這些特點,研發(fā)一種新型綠色飼料添加劑,這不但滿足了綠色飼料及養(yǎng)殖的要求,并具有巨大的市場潛力[32]。

5 我國藥用真菌展望

我國的藥用真菌資源非常豐富,也是世界上最大的食用菌生產(chǎn)和出口國,具有光明的前景和發(fā)展?jié)摿?。近年來,隨著社會的發(fā)展和科技的進(jìn)步,人們認(rèn)知水平的提高,藥用真菌在醫(yī)學(xué)界和人們?nèi)粘I钪械闹匾匀諠u突顯。這不僅推動著食用菌產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,也為企業(yè)和人們帶來了無限的商機(jī)。但是在資源豐富,種類繁多的同時,也存在著具體種類資源分布不明,有些種類的有效成分及作用機(jī)理還不清楚,藥用真菌生產(chǎn)工藝的完善,復(fù)方藥物的研制及使用,有待進(jìn)一步研究和開發(fā)。

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