摘要 樟芝富含多種生物成分,是一種藥用價(jià)值極高的藥用真菌。在此介紹了樟芝的藥理作用及其培植方式的最新的研究進(jìn)展。
關(guān)鍵詞 樟芝;藥理作用;培植方式;研究進(jìn)展
中圖分類號(hào)S572文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611(2014)29-10129-02
作者簡(jiǎn)介陳清法(1984- ),男,山東聊城人,研究員,博士,從事樟芝的現(xiàn)代化研究。*通訊作者,研究員,從事樟芝的現(xiàn)代化研究。
樟芝(Antrodia cinnamomea),又名牛樟芝,是擔(dān)子菌綱多孔菌目真菌,富含多種生物活性成分,其子實(shí)體和菌絲體均可被食用,是一種藥用價(jià)值極高的藥用真菌。具有抗癌、保肝、抗炎、抗病毒、調(diào)節(jié)免疫力、抗氧化、降血脂等作用,是滋補(bǔ)強(qiáng)壯、扶正固本的珍品。筆者在此對(duì)樟芝的藥理作用及其培植方式的研究進(jìn)展進(jìn)行了介紹。
1樟芝的藥理作用機(jī)理
1.1抗腫瘤作用機(jī)理樟芝因其具有抗腫瘤的活性而廣受重視,不論在體外細(xì)胞試驗(yàn)或是體內(nèi)的動(dòng)物試驗(yàn)中,都有文獻(xiàn)指出樟芝具有良好的抗腫瘤活性。Kuo等用樟芝子實(shí)體的乙醇提取物(EAC)處理人肝癌細(xì)胞Hep3B,結(jié)果發(fā)現(xiàn)EAC可以減少Hep3B細(xì)胞的增殖,達(dá)到誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的效果[1]。EAC能夠增加細(xì)胞間質(zhì)Ca2+的含量,以及增加鈣蛋白酶和caspase12的表達(dá)。Song等對(duì)樟芝發(fā)酵菌絲的甲醇提取物(MEM)作用于人肝癌細(xì)胞的效果進(jìn)行了研究,結(jié)果表明MEM通過caspase3和caspase8的活化及阻斷細(xì)胞循環(huán),實(shí)現(xiàn)對(duì)肝癌細(xì)胞增殖的抑制,從而達(dá)到誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞HepG2的凋亡[2]。Hseu等對(duì)樟芝誘導(dǎo)人早幼粒細(xì)胞白血病HL60細(xì)胞的體外凋亡能力進(jìn)行了研究,結(jié)果顯示樟芝可通過誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,而抑制HL60細(xì)胞的增殖和生長(zhǎng)[3]。Liu等研究了樟芝的乙醇提取物(EEAC)對(duì)WEHI3 細(xì)胞的體外增殖和遷移的影響,結(jié)果表明,EEAC能夠減少WEHI3 細(xì)胞進(jìn)入肝臟和脾臟的機(jī)會(huì),從而使腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)能力降低[4]。Rao等證實(shí)從樟芝中分離得到的Antrocin作用于轉(zhuǎn)移性乳腺癌MDAMB231細(xì)胞(MMCs),可通過作為Akt/mTOR途徑的選擇性小分子抑制劑而實(shí)現(xiàn)對(duì)MDAMB231細(xì)胞的抑制作用[5]。Hseu等發(fā)現(xiàn)樟芝可通過調(diào)節(jié)Wnt/β catenin信號(hào)通路實(shí)現(xiàn)對(duì)黑色素瘤細(xì)胞的腫瘤抑制作用[6]。
1.2保肝機(jī)理樟芝具有解毒、抗癌及抗炎作用,為一本土性很強(qiáng)且非常具有經(jīng)濟(jì)效益的中藥及保健藥。Song等研究發(fā)現(xiàn)樟芝發(fā)酵液具有保護(hù)大鼠肝臟避免CCl4誘導(dǎo)的急性氧化傷害的能力,并初步推測(cè)其保肝活性和多糖、多酚及三萜類化合物有關(guān)[7]。Lu等研究了樟芝深層液體發(fā)酵液乙醇提取物(FrI)對(duì)大鼠肝臟乙醇誘導(dǎo)的急性肝損傷和清除自由基的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)樟芝菌粉高、低劑量均可避免乙醇誘導(dǎo)的天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶以及丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶的血清水平的升高,且可以維持肝組織MDA水平,降低谷胱甘肽的水平,提高乙醇誘導(dǎo)引起的的肝臟谷胱甘肽過氧化物酶(GPx)以及谷胱甘肽還原酶(GR)水平的降低,說(shuō)明其具有明顯的抗脂質(zhì)過氧化作用,其作用機(jī)制與上調(diào)肝臟GSH水平以及GSH相關(guān)酶系GPx和GR的活性有關(guān)[8]。
1.3抗炎癥機(jī)理截至目前為止,研究人員在樟芝中總共鑒定出了20幾種具有抗炎作用的化合物,包括琥珀/馬來(lái)酸衍生物、三萜類化合物、苯環(huán)型化合物、苯醌衍生物、多糖和其他化合物。Hseu等以巨噬細(xì)胞RAW264.7為研究對(duì)象,觀察液態(tài)深層發(fā)酵法培養(yǎng)的樟芝菌絲體的體外抗炎作用,結(jié)果發(fā)現(xiàn),樟芝菌絲體在0~50 μg/ml時(shí)無(wú)明顯的細(xì)胞毒性,但能顯著抑制RAW264.7細(xì)胞內(nèi)由脂多糖LPS引起的細(xì)胞因子NO和PGE2的產(chǎn)生,并降低他們的含量;進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)這些變化是由細(xì)胞內(nèi)iNOS和COX2蛋白表達(dá)量減少所致[9]。iNOS和COX2蛋白是細(xì)胞重要抗炎途徑之一NFκB途徑的關(guān)鍵蛋白,二者含量的減少說(shuō)明樟芝菌絲體可以通過NFκB途徑來(lái)發(fā)揮體外抗炎作用。Chen等闡明了樟芝抗炎作用的分子機(jī)理,從樟芝子實(shí)體中分離純化出5種三萜類化合物antcin A、B、C、H、K,發(fā)現(xiàn)在5種化合物里面antcin A與糖皮質(zhì)類激素可的松(cortisone)和地塞米松(dexamethasone)的化學(xué)結(jié)構(gòu)最相似;由于結(jié)構(gòu)的相似,antcin A導(dǎo)致了人肺腺癌細(xì)胞A549中糖皮質(zhì)激素受體(GR)從細(xì)胞質(zhì)中易位至細(xì)胞核;由于antcin A的親脂性,很容易擴(kuò)散通過細(xì)胞膜,接著與細(xì)胞質(zhì)的糖皮質(zhì)激素受體(GR)結(jié)合;與antcin A結(jié)合后,GR與熱休克蛋白分離,然后GR/antcin A復(fù)合物形成二聚物,最后易位至細(xì)胞核;在細(xì)胞核中GR/antcin A與目標(biāo)基因的糖皮質(zhì)激素反應(yīng)元件(GRE)結(jié)合,來(lái)調(diào)控基因的表達(dá),如抑制促炎蛋白的表達(dá),增加抗炎蛋白的表達(dá)來(lái)發(fā)揮抗炎效應(yīng)[10]。
1.4免疫調(diào)節(jié)作用機(jī)理現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn),部分中草藥具有免疫雙向調(diào)節(jié)功能,使過高或過低的免疫反應(yīng)恢復(fù)正常。它們作為免疫調(diào)節(jié)劑的物質(zhì)基礎(chǔ)是其所含多糖類、甙類、萜類、黃酮類以及揮發(fā)油等。孟繁岳等將H22瘤株腹水接種于小鼠的背部皮下,建造荷瘤小鼠模型,并喂以樟芝子實(shí)體粉末低劑量[40 mg/(kg·bw)]、中劑量[200 mg/(kg·bw)]和高劑量[1 000 mg/(kg·bw)],結(jié)果表明,樟芝子實(shí)體能夠同時(shí)從免疫細(xì)胞和免疫分子水平提高荷瘤小鼠的抗腫瘤免疫功能,并表現(xiàn)出劑量依賴趨勢(shì)[11]。可見,樟芝子實(shí)體的抑瘤作用與其改善免疫系統(tǒng)狀態(tài)、增強(qiáng)機(jī)體抗腫瘤能力有關(guān)。
1.5其他作用機(jī)理很多研究證明,樟芝除以上功能之外,還具有抗氧化、降血壓、降血脂、抗血小板凝集、保護(hù)神經(jīng)等作用。Hseu等探索了樟芝菌絲體水提物對(duì)AAPH誘導(dǎo)下人體紅細(xì)胞溶血、脂質(zhì)/蛋白質(zhì)過氧化反應(yīng)的抑制作用[12]。AAPH是一種水溶性自由基誘導(dǎo)物,它可以刺激體內(nèi)氧化反應(yīng)和過氧化氫自由基的生成,進(jìn)而引發(fā)紅細(xì)胞被自由基損傷而引起一系列的病變。樟芝菌絲體水提物可以抑制AAPH所誘導(dǎo)的自由基損傷,有效減弱紅細(xì)胞的氧化溶血和脂質(zhì)過氧化作用,且對(duì)于胞質(zhì)抗氧化劑谷胱甘肽有保護(hù)作用[12]。Cheng等發(fā)現(xiàn)樟芝多糖可以通過抑制血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體VEGF來(lái)阻斷VEGF誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞遷移和毛細(xì)血管樣血管形成,并抑制細(xì)胞周期蛋白D1的表達(dá),從而抑制新血管的生成[13]。Li等研究發(fā)現(xiàn)樟芝可以減少模型試驗(yàn)鼠頸動(dòng)脈處新生血管形成外,有效地抑制PDGF引起的主動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞增殖和遷移,并減少頸動(dòng)脈結(jié)扎引起的新生內(nèi)膜的形成[14]。說(shuō)明樟芝具有很好地治療血脂異常和動(dòng)脈粥樣硬化的功效。
2樟芝的培育方式
良好的藥理研究成果,推升了樟芝的應(yīng)用。由于資源有限,樟芝的培植技術(shù)成為另一個(gè)研究重點(diǎn),現(xiàn)在人工培植的樟芝菌絲體和子實(shí)體在技術(shù)上均已成熟,且培育出的樟芝在總?cè)坪糠矫婵膳c野生樟芝相媲美。香港中醫(yī)科學(xué)院深圳樟芝實(shí)驗(yàn)室所研發(fā)的富萜樟芝深層液體發(fā)酵等多種樟芝培植技術(shù),使樟芝的人工培育技術(shù)得到了很大的突破,為樟芝得以廣泛開發(fā)應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2.1感染栽培和人工椴木栽培法可獲得人工子實(shí)體,活性成分接近野生樟芝,但賴以生長(zhǎng)的牛樟椴木存量稀少,子實(shí)體生長(zhǎng)過于緩慢,生產(chǎn)成本居高不下,且易于污染黃曲霉毒素、重金屬等有害成分,所產(chǎn)樟芝子實(shí)體質(zhì)量不易控制,很難實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化及規(guī)?;a(chǎn)。
2.2固態(tài)發(fā)酵也叫太空包培養(yǎng),固態(tài)發(fā)酵能明顯降低生產(chǎn)成本,生產(chǎn)周期可縮短至3個(gè)月左右,在一定程度上可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、工業(yè)化生產(chǎn),發(fā)酵產(chǎn)物為樟芝菌絲體,總?cè)坪靠蛇_(dá)3%~5%,一般對(duì)發(fā)酵產(chǎn)物粗提后使用,效果不遜色于野生樟芝。但3個(gè)月生長(zhǎng)周期仍然難以大幅度降低生產(chǎn)成本,大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,菌絲體質(zhì)量參差不齊,品質(zhì)管理有難度。
2.3深層液體發(fā)酵是多數(shù)藥用真菌實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的必然方式,具有自動(dòng)化程度高、生產(chǎn)周期可大幅度縮短、生產(chǎn)成本低廉、質(zhì)量可控等優(yōu)點(diǎn)。香港中醫(yī)科學(xué)院[15-16]、深圳市仁泰生物科技有限公司、江南大學(xué)[17-18]等多個(gè)科研單位和生物技術(shù)公司都投入大量財(cái)力物力進(jìn)行樟芝液體發(fā)酵產(chǎn)物的研究。目前通過液體發(fā)酵方式生產(chǎn)的樟芝總?cè)谱罡呖蛇_(dá)11.9%,超過了固體發(fā)酵和皿培式培植。三萜類化合物是樟芝的核心藥理成分,也是判斷樟芝原料優(yōu)劣的最重要指標(biāo),實(shí)現(xiàn)了高產(chǎn)三萜工藝,為樟芝的深入研究尤其以樟芝為原料生產(chǎn)抗癌藥物及抗肝損傷藥物奠定了基礎(chǔ),這一研究成果必將極大地促進(jìn)樟芝產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
3展望
樟芝作為臺(tái)灣的一種珍稀藥用真菌,從1990年在臺(tái)灣正式報(bào)道以來(lái),受到研究者的重視也僅僅20年的時(shí)間,越來(lái)越多的研究從最初的總體提取物的生物學(xué)功能鑒定轉(zhuǎn)變?yōu)樘崛∥锏膯我换钚猿煞值奶囟üδ馨悬c(diǎn)的鑒定[19]。許多動(dòng)物模型試驗(yàn)被研究人員用來(lái)鑒定樟芝不同組分或活性成分在抗腫瘤、保肝、抗炎癥、免疫調(diào)節(jié)、抗氧化中的生物學(xué)活性。體內(nèi)試驗(yàn)的樟芝的藥理作用機(jī)理可以應(yīng)用到未來(lái)的臨床研究中。
由于樟芝的資源稀少,市場(chǎng)價(jià)格十分昂貴,所以為了保護(hù)這種珍稀資源以及滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的需要,通過大規(guī)模的培養(yǎng)技術(shù)獲得三萜等有效組分或通過合成獲得樟芝的生物學(xué)活性組分等方法越來(lái)越被重視。盡管認(rèn)為樟芝在很大程度上可以治療人類的健康狀況,然而目前樟芝只是作為一種食品補(bǔ)充劑而不是藥品在市場(chǎng)上流通,將來(lái)有望通過應(yīng)用臨床試驗(yàn)方法將樟芝或樟芝中的某些成分轉(zhuǎn)變?yōu)樗幬?,從而能夠讓這種珍貴的菌類物質(zhì)得到充分利用。
參考文獻(xiàn)
[1] KUO P L,HSU Y L,CHO C Y,et al.Apoptotic effects of Antrodia cinnamomea fruiting bodies extract are mediated through calcium and calpaindependent pathways in Hep 3B cells[J].Food and Chemical Toxicology,2006,44(8):1316-1326.
[2] SONG T Y,HSU S L,YEN G C.Induction of apoptosis in human hepatoma cells by mycelia of Antrodia camphorate in submerged culture[J].Journal of Ethnopharmacology,2005,100(1/2):158-167.
[3] HSEU Y C,YANG H L,LAI Y C,et al.Induction of Apoptosis by Antrodia camphorate in Human Premyelocytic Leukemia HL60 Cells[J].Nutrition and Cancer,2004,48(2):189-197.
[4] LIU Y M,LIU Y K,LAN K L,et al.Medicinal Fungus Antrodia cinnamomea Inhibits Growth and Cancer Stem Cell Characteristics of Hepatocellular Carcinoma[J].EvidenceBased Complementary and Alternative Medicine,2013,2013:1-8.
[5] RAO Y K,WU A T H,GEETHANGILI M,et al.Identification of Antrocin from Antrodia camphorataas a Selective and Novel Class of Small Molecule Inhibitor of Akt/mTOR Signaling in Metastatic Breast Cancer MDAMB231 Cells[J].Chemical Research Toxicology,2011,24:238-245.
[6] HSEU Y C,TSOU H T,KUMAR K J S,et al.The Antitumor Activity of Antrodia camphoratain Melanoma Cells:Modulation of Wnt/βCatenin Signaling Pathways[J].EvidenceBased Complementary and Alternative Medicine,2012,2012:1-14.
[7] SONG T Y,YEN G C.Protective Effects of Fermented Filtrate from Antrodia camphorata in Submerged Culture against CCl4Induced Hepatic Toxicity in Rats[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry,2003,51:1571-1577.
[8] LU Z M,TAO W Y,XU H Y,et al.Further studies on the hepatoprotective effect of Antrodia camphoratain submerged culture on ethanolinduced acute liver injury in rats[J].Natural Product Research,2011,25:684-695.
[9] HSEU Y C,WU F Y,WU J J,et al.Antiinflammatory potential of Antrodia Camphorata through inhibition of iNOS,COX2 and cytokines via the NFκB pathway[J].International Immunopharmacology,2005,5:1914-1925.