張一帆 謝意珍,2 楊小兵*
(1廣東省微生物研究所/省部共建華南應(yīng)用微生物國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/廣東省菌種保藏與應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東廣州510700;2廣東粵微食用菌技術(shù)有限公司,廣東廣州510700)
假芝是假芝屬下的Amauroderma rugosum的中文名稱[1],也常用于靈芝科(Ganodermataceae)下假芝屬(Amauroderma)所有種的統(tǒng)稱(下文除非給出學(xué)名,否則指代后者)。據(jù)報道,假芝屬下的皺蓋假芝(A.rude)具有消炎、利尿功效;假芝(A.rugosum)具有消炎、利尿、益胃和抗腫瘤功效[2];而漆黑假芝(A.exile)則有消炎止血、祛瘀消積功效[3]。目前國內(nèi)外對假芝功效開展了一定研究,改善了以往民間用藥式的簡單描述、成分和作用機(jī)理不明確等情況。
假芝屬由美國真菌學(xué)家William Alphonso Murrill于1905年建立,指定模式種為A.schomburgkii(=Fomes regulicolor)。假芝屬真菌的一般特征為:菌蓋形狀類似靈芝,但多數(shù)種缺乏漆樣光澤;菌蓋表面顏色有淡黃色、褐色和黑色等;菌蓋表面皺、有毛或光滑;菌肉有革質(zhì)、栓質(zhì)和木質(zhì)等;菌柄有或無;子實(shí)體菌絲系統(tǒng)多為三體型(生殖菌絲、骨架菌絲、纏繞菌絲);孢子圓球形或橢圓體形,具有雙層孢子壁,外壁光滑或帶附屬物,內(nèi)壁為柱狀等附屬結(jié)構(gòu)。子實(shí)體著生在腐木、根或活樹上,多發(fā)于埋在土中的根;屬于白腐菌;分布于熱帶、亞熱帶地區(qū)[4-5],在我國,則多分布于廣東、廣西、云南、海南島等省份。部分假芝子實(shí)體受傷后傷口呈現(xiàn)血紅色,固有“血芝”一稱。而血芝一般用作皺蓋假芝商品名,但此特征在假芝(A.rugosum)上同樣出現(xiàn),因此筆者認(rèn)為此名指代不嚴(yán)格。
在 Index Fungorum(www.indexfungorum.org)中搜索屬名Amauroderma詞條,目前共發(fā)現(xiàn)134個記錄(含變種),而其中可能存在同物異名種。由于分類學(xué)家所持的概念不同,標(biāo)本采集量不同、以及新種又不斷被發(fā)現(xiàn)等因素,不同地區(qū)對本區(qū)域內(nèi)假芝屬中種數(shù)量的報道不盡相同。例如Costa-Rezende等基于巴西中部采集的假芝標(biāo)本,建立了巴西境內(nèi)27種假芝的分類檢索表[6];而Gomes-Silva等則基于巴西北部、東北部地區(qū)采集的標(biāo)本,建立了巴西28種假芝的檢索表[7]。我國假芝屬的分類學(xué)研究始于鄧叔群?!吨袊婢眷`芝科》(第一版)中記載假芝20種。而后Li等通過形態(tài)學(xué)和系統(tǒng)發(fā)育分析,指出其中存在同物異名情況[8];而Song等則在Li等的研究基礎(chǔ)上報道了一個新種[9]??梢婋S著鑒定技術(shù)的發(fā)展,假芝屬的種數(shù)還將不斷變化。
目前在Web of Science數(shù)據(jù)庫中檢索到假芝功效相關(guān)的文獻(xiàn)中,按研究對象分,皺蓋假芝(A.rude)和假芝(A.rugosum)是主要的研究對象;按材料來源分,則子實(shí)體多于發(fā)酵物(含發(fā)酵液或菌絲體);按功效類型分,則免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、抗氧化、神經(jīng)調(diào)節(jié)占大多數(shù)。筆者將以功效為分類依據(jù),對假芝功效研究進(jìn)行歸納和評述。
在炎癥刺激方面。A.camerarium通過液體靜置培養(yǎng)菌絲體后,在其培養(yǎng)液中分離得一種分子量為12 kD的胞外蛋白質(zhì),這種蛋白質(zhì)能刺激人中性粒細(xì)胞產(chǎn)生炎癥因子一氧化氮(NO)。該蛋白質(zhì)和人中性粒細(xì)胞、病原體三者共培養(yǎng)時,NO生成量更是高于無病原體三倍[10]。皺蓋假芝(A.rude)子實(shí)體的粗多糖能促進(jìn)小鼠巨噬細(xì)胞產(chǎn)生NO,呈正向濃度效應(yīng),且產(chǎn)生量還明顯高于LPS[11],通過分離純化和結(jié)構(gòu)鑒定,發(fā)現(xiàn)兩種分子量在4~6 kD的雜多糖可能是刺激NO產(chǎn)生的效應(yīng)物。
在消炎作用方面。假芝(A.rugosum)液體培養(yǎng)所得菌絲體的乙醇提取組分,在巨噬細(xì)胞系RAW264.7中,具有抑制LPS誘導(dǎo)NO產(chǎn)生的作用。通過進(jìn)一步分離和鑒定發(fā)現(xiàn),乙醇組分中的亞油酸乙酯和麥角甾醇可能是抑制作用效應(yīng)物[12]。假芝(A.rugosum)子實(shí)體乙醇提取物作用于RAW264.7時,使受LPS誘導(dǎo)的一氧化氮合酶(iNOs)和腫瘤壞死因子(TNF-α)表達(dá)量顯著下調(diào),而促進(jìn)消炎的細(xì)胞因子IL-10表達(dá)顯著上調(diào)[13]。基于現(xiàn)有資料,具有免疫調(diào)節(jié)的假芝組分物質(zhì)無明顯的細(xì)胞毒性,但未有足夠證據(jù)說明,水溶性物質(zhì)僅為促炎作用物質(zhì),有機(jī)相提取的物質(zhì)僅為消炎作用物質(zhì)。假芝中免疫調(diào)節(jié)的物質(zhì)可能是更為系統(tǒng)性的調(diào)節(jié)物,例如前述的假芝多糖,還能使脾淋巴增殖、巨噬細(xì)胞吞噬能力增加;在動物試驗(yàn)中多項(xiàng)免疫力提高指標(biāo)呈陽性反應(yīng)[11]。另外,假芝的來源也對其免疫調(diào)節(jié)作用產(chǎn)生顯著的影響,例如前述的假芝(A.rugosum)子實(shí)體乙醇提取物中,野生子實(shí)體和人工栽培子實(shí)體的提取物,在相同濃度下對多個免疫調(diào)節(jié)指標(biāo)的響應(yīng)上存在顯著差別[13]。
較系統(tǒng)的假芝抗腫瘤研究,首見于2013年焦春偉等對皺蓋假芝(A.rude)子實(shí)體水提物的研究。該研究通過人膠質(zhì)瘤細(xì)胞系U87、人肝癌細(xì)胞系Hep G2、宮頸癌細(xì)胞系Hela、人前列腺腫瘤細(xì)胞系DU145、人肺癌細(xì)胞系BEAS-2B等13個腫瘤細(xì)胞系的體外增殖抑制實(shí)驗(yàn),篩選了皺蓋假芝、靈芝(Ganoderma lucidum)、云芝(Coriolus versicolor)、蛹蟲草(Cordyceps militaris)、香菇(Lentinula edodes)、美味牛肝菌(Boletus edulis)、翹鱗肉齒菌(Sarcodon imbricatus)和灰樹花(Grifola frondosa)等13種常見食藥用菌的抗腫瘤活性。結(jié)果發(fā)現(xiàn),皺蓋假芝對13種受試腫瘤細(xì)胞株的抑殺能力幾乎都顯著優(yōu)于13種受試食藥用菌。研究還證明,通過腹腔注射皺蓋假芝水提物能促使荷瘤(4T1)小鼠腫瘤塊坍縮[14]。同年Shan X H等比較了假芝、黑芝、紫芝、赤芝、桑黃和樺褐孔菌等9個多孔菌(原文未給出明確學(xué)名)菌株子實(shí)體水提物,對人激素依賴性前列腺癌細(xì)胞系LN-CaP和肺腺癌細(xì)胞系A(chǔ)549的抑殺能力。結(jié)果顯示假芝水提物在同一濃度下,對LN-CaP的抑殺能力僅次于樺褐孔菌而優(yōu)于其他七個多孔菌菌株,而對A549的抑殺能力較其他八種多孔菌要弱[15]。值得注意的是,以上兩項(xiàng)研究中腫瘤細(xì)胞抑殺實(shí)驗(yàn)所用的提取物濃度范圍在數(shù)量級上存在差異,可能由于提取方法和菌種差異所致。除水相提取物外,假芝的有機(jī)相提取物也被發(fā)現(xiàn)具有抗腫瘤功效。皺蓋假芝的乙醇提取物及其中的氯仿餾分對四種人乳腺癌細(xì)胞系具有呈濃度效應(yīng)的增殖抑制、轉(zhuǎn)移抑制和侵染抑制作用[16]。
在皺蓋假芝水提物中,起抑制腫瘤作用的成分主要是多糖[11,14];而在其有機(jī)相提取物中,則發(fā)現(xiàn)麥角甾醇、6-脫氧巴西紅厚殼素、巴西紅厚殼素、3β-羥基-7α-甲氧基-8(14),22E-二烯-5α,6α-環(huán)氧-麥角甾具有抑制腫瘤細(xì)胞活性[16-17]。在廈門假芝(A.amoiensis)中,則發(fā)現(xiàn) 4-hydroxy-17-methylincisterol、過氧麥角甾醇和Jacareubin等六種化合物表現(xiàn)出抑制腫瘤活性[18]。
在抗腫瘤機(jī)理方面,以皺蓋假芝多糖為例,它可抑制腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞周期蛋白c-myc、Ki67和血管內(nèi)皮因子CD34的表達(dá),而上調(diào)荷瘤小鼠體內(nèi)促炎因子IL-2和TNF-α表達(dá)[11,14],表明這種多糖可能通過促使細(xì)胞凋亡、抑制腫瘤血管生成以及刺激免疫系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)抑制體內(nèi)腫瘤生長;再以皺蓋假芝中的麥角甾醇為例,發(fā)現(xiàn)麥角甾醇處理腫瘤細(xì)胞后,細(xì)胞表面誘導(dǎo)凋亡因子Fas及其配體Fas L、凋亡線粒體通路中Bim蛋白以及細(xì)胞周期相關(guān)蛋白FoxO3的表達(dá)上調(diào)[16],表明假芝中的麥角甾醇可能是通過促進(jìn)細(xì)胞凋亡實(shí)現(xiàn)抑制腫瘤生長。在假芝抗腫瘤成分安全性發(fā)面,皺蓋假芝多糖通過急性和亞慢性毒理實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明皺蓋假芝多糖對動物體無明顯毒性[19]。從皺蓋假芝子實(shí)體分離得到的麥角甾醇組分對成纖細(xì)胞系(正常細(xì)胞)NIH3T3在0~150 μM無明顯細(xì)胞毒性,而商品化的麥角甾醇在相同的濃度范圍內(nèi)卻表現(xiàn)出對正常細(xì)胞較強(qiáng)的細(xì)胞毒性。
假芝在體內(nèi)外都具有較強(qiáng)的抗氧化活性。在研究抗氧化活性部位方面,一株采集自馬來西亞Royal Belum國家公園的未定名假芝(Amaurodermasp.),其不同類型的提取物(乙醇提取物、甲醇提取物和水提物)對DPPH自由基清除能力存在差異,清除能力最強(qiáng)的活性部位在其子實(shí)體的乙醇提取物中[20]。而在菌株之間橫向活性比較中,采集自馬來西亞Mount Singai山區(qū)的假芝(A.rugosum),其乙醇提取物的DPPH自由基清除能力大幅度強(qiáng)于同區(qū)域采集到的紅貝菌(Earliella scabrosa)、黃柄小孔菌(Microporus xanthopus)、玫瑰擬層孔菌(Fomitopsis dochmia)、鳳尾菇(Lentinus sajor-caju)和絨毛栓菌(Trametes pubescens)[21]。一株在廣東省廣州市白云山采集到的假芝(A.rugosum),其水提物的ABTS?+自由基清除率和羥基自由基抑制率在3.33~6.67 mg/mL濃度內(nèi)明顯高于赤芝(Ganoderma lingzhi)和紫芝(Ganoderma sinense)[22]。在動物實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),皺蓋假芝的香菇菌柄發(fā)酵物水提成分灌胃小鼠后,小鼠血清中的超氧化物歧化酶(SOD)以及谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性比對照組顯著提高[23]。說明皺蓋假芝可增強(qiáng)生物對體內(nèi)活性氧類物質(zhì)的清除能力。
在對靈芝(Ganoderma lucidum)的研究中曾發(fā)現(xiàn),靈芝糙米發(fā)酵物的水提物具有抑制乙酰膽堿酯酶(AChE)活性的能力,在與陽性藥Tacrine濃度相近時,兩者抑制能力相近[24]。AchE抑制劑是目前公認(rèn)的神經(jīng)元退行性疾病治療藥開發(fā)的篩選源。假芝作為靈芝的親緣物種,有研究者認(rèn)為其中具有AChE抑制物開發(fā)的可能性。在二孢假芝(A.subresinosum)和廈門假芝中都分離得到具有AChE抑制活性的麥角甾烷類化合物[25-26],作用濃度為50~100 μM,抑制強(qiáng)度為20%~46%。雖然Tacrine在較低的濃度(約0.3 μM)即可達(dá)到50%抑制強(qiáng)度,但Tacrine的肝毒性較大??梢娛褂眉僦ヌ崛∥锟赡馨踩愿?。
皺蓋假芝具有延緩果蠅衰老的功效。進(jìn)食含有5%皺蓋假芝菌絲體水提物的雄性果蠅,其壽命與對照相比,延長幅度超過30%[27];皺蓋假芝的香蒲發(fā)酵物水提成分更能使雌、雄果蠅壽命比對照延長都超過40%[28]。皺蓋假芝還具有抗病毒的功效。以單純皰疹病毒(HSV)感染非洲綠猴腎細(xì)胞(Vero)為模型,發(fā)現(xiàn)皺蓋假芝子實(shí)體水提物具有較強(qiáng)的抗感染功效(IC50為 107 μg/mL),對細(xì)胞本身毒性較低(CC50為1477 μg/mL)。通過在感染進(jìn)程中選取不同時間點(diǎn)進(jìn)行加樣研究抗感染效果,發(fā)現(xiàn)皺蓋假芝水提物主要在感染前和感染早期對細(xì)胞起保護(hù)作用[29]。
假芝(A.rugosum)被認(rèn)為是《神農(nóng)本草經(jīng)》中記載的“六芝”中的“黑芝”[30],有著悠久的民間藥用歷史。鑒于我國假芝資源豐富、分布廣泛,筆者相信古代對于“黑芝”的理解可能是包括假芝屬內(nèi)的多個種。另一方面,近年研究發(fā)現(xiàn)了假芝的多種生理功能,并且部分活性也優(yōu)于多種已被熟知的食藥用菌,證明假芝具有開發(fā)價值。而至今假芝尚未見正式的開發(fā)利用和產(chǎn)品轉(zhuǎn)化,筆者認(rèn)為主要有幾點(diǎn)原因:其一,是同科內(nèi)的赤芝、紫芝在公眾認(rèn)同上有壓倒性優(yōu)勢,大量研究資源的流入形成可觀的科研成果和產(chǎn)品產(chǎn)出;其二,目前國內(nèi)外對假芝的功效研究多數(shù)關(guān)注于“發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象”,而“究其機(jī)理”的研究尚且鳳毛麟角;其三,盡管有足夠長的應(yīng)用歷史,但缺乏更詳盡的安全性報告;其四,政策上假芝未被納入食品、藥品或保健品中。對假芝功效研究深入,假芝的栽培試驗(yàn)報告[31]、化學(xué)成分分離鑒定[17,32]、活性物質(zhì)積累[33]和提取的條件優(yōu)化[34-35]等研究也見報道,假芝開發(fā)利用的研究還將不斷地積累。