張靜潮,李榮春*
(云南農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學與生物技術學院,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)擔子菌亞門(Basidiomycotina)[1],在國內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行概述,并對今后的發(fā)展前景進行簡單分析,現(xiàn)報道如下。
真菌在藥用,食用以及保健品等方面都有廣泛的應用。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》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用在中國已經(jīng)歷史悠久。
從20世紀60~80年代研究靈芝(Ganoderma lucidum)的人工培育和應用開始,現(xiàn)代藥用真菌的研究拉開了序幕,藥用真菌的發(fā)展進入了迅猛階段,國內的很多地區(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)有了嚴格的要求,這股熱潮才開始逐漸下降。20世紀末,僅有3種真菌被正式批準藥用,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。槐耳菌(Trametes robiniophila)固體發(fā)酵產(chǎn)生的“槐耳菌質”及其制劑“槐耳顆?!?,黑柄炭角菌(Xylarianigripes)的液體發(fā)酵產(chǎn)品“護齡神”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、種質生產(chǎn)協(xié)調方面都有記載[4]。
2.1 多糖 藥用真菌多糖是一類重要生物活性物質,其本身及其衍生物具有多種生物學功能特性,如激活免疫細胞,細胞特異性識別,細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識,在醫(yī)藥及保健品上多種真菌多糖都有廣泛應用,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]從佛羅里達側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。其免疫調節(jié)機制是它可以將T細胞、B細胞、M巨噬細胞、CTL細胞、NK細胞、LAK細胞等免疫細胞激活,激活網(wǎng)絡內皮系統(tǒng)(RES)吞噬、促進 IL-1、IL-2、TNF-α、INF-γ、NO等生成、清除老化細胞和異物,調節(jié)及促進機體抗體和補體的形成,提高機體抗腫瘤免疫力[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)起到調節(jié)作用,香菇多糖對肝臟的保護作用,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的代表真菌。這類物質對于治療心血管、偏頭痛等疾病都有顯著療效,能促進子宮肌肉收縮,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等癥有一定的療效。嘌呤類物質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構的組成不同劃分為: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,是從擔子菌類中分離出來的,由于其化學結構的不同,可以將它們分為12種結構類型.倍半萜類化合物多具有殺菌作用。某些擔子菌類群的化學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)具有調節(jié)功能[12],由此看來,真菌化學成分及代謝產(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結構比較復雜,已知的不同母核結構有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?;取F湎鄬Ψ肿淤|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 大部分藥用真菌中的蛋白質可以食用,而且氨基酸的含量高,種類也很多。并且具有抗癌作用和調節(jié)機體免疫功能等。
2.6 其他化合物 真菌中還含有維生素、有機酸、多元醇和色素類等物質。
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外都進行了大量研究工作。有些真菌的代謝產(chǎn)物、多糖類、蛋白質類、萜類對腫瘤的抑制率在90% ~100%。當癌癥病人進行手術治療、化學藥物治療和放射性治療后,食用這類物質,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,不但對腫瘤有抑制作用,還可以可以預防腫瘤的發(fā)生,發(fā)生腫瘤后預防腫瘤轉移,讓機體產(chǎn)生抗體,并且提高機體免疫功能,從而發(fā)揮出抗癌的功效。林志彬研究表明[17],靈芝多糖通過介導作用對機體免疫系統(tǒng)調節(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胞的增殖有促進作用,可以抑制k562細胞的增殖。李興玉等[19]研究表明,姬松茸多糖可以抑制k562和白細胞介素確(HL-60)細胞系的增殖,并且可以與反義寡聚核苷酸協(xié)同誘導HL-60細胞系凋亡。崔紅霞等[20]研究表明,姬松茸多糖可抑制肝癌細胞Bel27402。其機制是通過增強小鼠的細胞免疫功能誘導腫瘤細胞凋亡。
3.2 免疫調節(jié)作用 藥用真菌提高機體免疫功能主要表現(xiàn)在這幾個方面:第一,可以將單核巨噬細胞系與NK細胞的功能增強。這2類細胞均是人體的第一道天然防線,單核巨噬細胞系的重要功能在于具有調節(jié)免疫應答和非特異性防御等,NK細胞分泌出來的干擾素,具有抗腫瘤、抗感染的作用;第二,可以增強體液的免疫功能,促進其相對應抗原的免疫反應的免疫球蛋白中IgM和IgG的產(chǎn)生;第三,其在通過促進T淋巴細胞分化、增強細胞的免疫功能的同時,還可以提高這些細胞因子的活性,調節(jié)機體抗病能力,并能改減緩由衰老所導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行了研究,結果表明:這2種糖蛋白是通過激活淋巴細胞和巨噬細胞,從而使其進行免疫調節(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菌以外,對格蘭仕陰性細菌、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肝細胞內的蛋白質、RNA合成,提高肝細胞的再生能力以及增加肝細胞內糖元含量,從而降低各種有害物質對肝臟的損傷[24]。
3.6 抗氧化作用 研究表明[27],靈芝多糖具有抗衰老作用,主要機理作用是通過提高抗氧化酶活性、清除體內自由基而實現(xiàn)的,其中超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肚過氧化物酶(GSH—PX)是機體內清除有害自由基的重要抗氧化酶,從而保護細胞免受損傷,延緩細胞衰老。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胞介素-2(IL-)和腫瘤壞死因子 -α(TNF -α)的水平[28]。
4.1 藥用真菌多糖的應用 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調節(jié)劑,在免疫調節(jié)、降血壓、保肝護肝、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用到實踐當中[29]。
4.2 醫(yī)藥臨床的應用 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。在加強臨床試驗,確定療效的同時要進一步篩選具生物活性的多糖,搞清成分結構,從而確定其構效關系,闡明其作用機制[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)品質量的控制也不利。在現(xiàn)有的基礎上,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)鏈條的一個嚴重問題,國內外發(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]。
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)展和科技的進步,人們認知水平的提高,藥用真菌在醫(yī)學界和人們日常生活中的重要性日漸突顯。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。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理還不清楚,藥用真菌生產(chǎn)工藝的完善,復方藥物的研制及使用,有待進一步研究和開發(fā)。
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