劉惠知，吳勝蓮，張德元，唐少軍，邵晨霞，譚明輝

（湖南省微生物研究院，湖南 長沙 410009）

〈綜述〉

茯苓藥物成分提取分離及其藥用價值研究進展*

劉惠知，吳勝蓮，張德元，唐少軍，邵晨霞，譚明輝

（湖南省微生物研究院，湖南 長沙 410009）

茯苓（Poria cocos）是一類寄生在松樹根上的多孔菌科真菌。茯苓作為傳統(tǒng)的食（藥）用菌，在中醫(yī)藥領(lǐng)域具有重要的應用價值，茯苓的主要藥物成分為茯苓多糖和茯苓三萜類物質(zhì)。對茯苓多糖和茯苓三萜類物質(zhì)的提取分離，及其抗腫瘤作用、免疫調(diào)節(jié)功能、抗炎癥作用、對泌尿系統(tǒng)的保護作用進行了綜述，為茯苓的藥理學研究以及應用提供參考。

茯苓；化學成分；提取分離；藥用價值

茯苓（Poria cocos） 隸屬于多孔菌科（Polyporaceae）臥孔菌屬（Poria），寄生于松科植物赤松或馬尾松的根莖部位，是最早納入《中國藥典》的藥用食用菌之一，味甘、淡，性平，具有健胃、祛濕、健脾、安神、增強免疫力、抗癌等功效，被譽為“仙藥之上品”[1]。茯苓為好氧性真菌，菌絲體為少分枝、有隔膜、無鎖狀聯(lián)合的多核菌絲，茯苓擔孢子核相以雙核為主。菌絲生長到一定時期就開始形成一種休眠體性質(zhì)的菌核。由于受到砂質(zhì)土壤機械擠壓，菌核表面粗糙，顏色主要為黑褐色[2-3]。

我國食用茯苓的歷史已有2 000余年。近年來，隨著人們對食用菌營養(yǎng)價值、藥用價值和保健作用的認可，食用菌相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，尤其是食（藥）用菌的研究及開發(fā)備受關(guān)注，茯苓已廣泛應用于醫(yī)藥、保健品和食品領(lǐng)域。據(jù)統(tǒng)計，目前以茯苓為原料的中成藥達200余種，中藥配方中茯苓配伍率達80%，具有重要的醫(yī)藥價值[4]。茯苓餅、茯苓糕、茯苓面、茯苓酒、茯苓酸奶等健康食品也深受消費者歡迎。隨著現(xiàn)代物質(zhì)分離技術(shù)的發(fā)展，從茯苓中提取到新的化學物質(zhì)也越來越多，茯苓有效成分的提取分離能使茯苓得到更加合理高效利用。

1 茯苓藥物成分的提取分離

對茯苓的藥物成分進行提取分離，能夠更合理有效地發(fā)揮茯苓的藥用價值。茯苓不同部位具有不同的化學成分和藥用功能。白茯苓為白凈細膩堅實的茯苓肉，具有滲濕利水，益脾和胃，寧心安神之功。赤茯苓為茯苓皮層下的赤色部分，主要作用為清濕熱。茯神為帶有松針的白色部分，有寧心安神，利水之功。茯神木為菌核中間較粗的松根，可以平肝安神。茯苓皮為茯苓的外皮，可利水消腫，無補性[5]。隨著人們對茯苓化學成分的藥理作用和活性成分的深入研究，已從茯苓中提取到多種活性物質(zhì)，如多糖類、三萜類、脂肪酸類、甾醇類、酶類等。從已報道的文獻中得知，茯苓主要的藥物成分是茯苓多糖和茯苓三萜。

1.1 茯苓多糖的提取工藝及鑒定

茯苓多糖是茯苓的主要成分，占茯苓干重的80%左右，包括水溶性和堿溶性多糖。茯苓多糖的組成和結(jié)構(gòu)比較復雜，根據(jù)組成方式不同，可以將茯苓多糖分為兩大類：一類主要是葡聚糖，其結(jié)構(gòu)是50個β-(1→3)結(jié)合的葡萄糖單位，每個β-(1→5)結(jié)合的葡萄糖基支鏈與l個～2個β-(1→6)結(jié)合的葡萄糖基間隔。衍生化后的茯苓聚糖，水溶性和生物活性明顯提高。衍生手段主要有羧甲基化、羥乙基化、羥丙基化和硫酸酯化等，而羧甲基化茯苓多糖最為常見。另一類茯苓多糖主要是由果糖、半乳糖、甘露糖、葡萄糖等組成的雜多糖[6]。

目前從茯苓中提取到的茯苓多糖已經(jīng)有10多種。丁瓊等[7]利用0．9%NaCl、熱水、0．5 mol·L-1NaOH、甲酸分級提純，并結(jié)合紅外光譜、氣相色譜、核磁共振等手段，從茯苓液體發(fā)酵后的菌絲中分離并鑒定4種化合物：PCM1、PCM2、PCM3和PCM4。Wang YF等[8]用同樣的方法提取了6種化合物：PCS1、PCS2、PCS3-I、PCS3-II、PCS4-I和PCS4-II。鄭春英等[9]利用高效毛細管電泳法分析茯苓多糖中的單糖組成，將茯苓多糖水解，經(jīng)3-甲基-1-苯基-2-吡唑啉酮（PMP）衍生化，分析后發(fā)現(xiàn)，茯苓多糖中含葡萄糖、甘露糖和半乳糖的物質(zhì)的量之比為：2．65∶1．00∶2．36，可簡單快速地分析茯苓多糖中單糖的組成。Magda CS等[10]利用比色測定法，用剛果紅對茯苓多糖染色，在分光光度計下通過不同吸光值來測定β-1，3-D-葡聚糖的含量，并用紅外光譜學鑒定該化合物的結(jié)構(gòu)。黃燦等[11]用水提醇沉法提取茯苓多糖，三氯乙酸法去除蛋白，經(jīng)凝膠色譜柱純化得到抗腫瘤活性茯苓多糖ATPCP，高效液相凝膠色譜法測其相對分子質(zhì)量，樣品水解后經(jīng)過TLC及GC-MS分析確定單糖組成，通過FT-IR、13C-NMR和1H-NMR對其進行結(jié)構(gòu)分析。Qilin Huang等[12]利用鹽堿浸提法從茯苓的發(fā)酵液和菌絲中提取到 5種化合物：Pi-PCM0、Pi-PCM1、Pi-PCM2、Pi-PCM3-I和Pi-PCM4-I，其中Pi-PCM0、Pi-PCM1、Pi-PCM2主要由葡萄糖、甘露糖和乳糖組成，并且都具有抗腫瘤的生物活性，Pi-PCM3-I和Pi-PCM4-I主要結(jié)構(gòu)是1，3-α-D-葡萄糖。現(xiàn)將從茯苓中提取到的茯苓多糖收集并歸納在表1中。

表1 具有生物活性的茯苓多糖Tab．1 Pachymarans with biological activity from Poria cocos

1.2 茯苓三萜的提取工藝及鑒定

茯苓中的三萜化合物種類很多，但含量只占茯苓干重的2%左右。茯苓三萜成分的化學結(jié)構(gòu)和性質(zhì)比較相似，多為羊毛甾型的酸類物質(zhì)[23]。目前茯苓三萜的分離主要采用有機溶劑進行萃?。ㄗ畛Ｓ玫氖羌状蓟蛘咭掖迹?，但提取到的三萜為粗提物，還需要輔助技術(shù)對粗提物進一步提純，如利用氯仿或乙酸乙酯進行反復提純，超臨界CO2萃取。

隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展，物質(zhì)分離技術(shù)日益成熟，從茯苓中提取到的三萜物質(zhì)越來越豐富，分離的手段也越來越多。如仲兆金等[24]利用衍生法分離茯苓三萜，用重氮烷和鹵代烴的化學衍生法制備酯化衍生物，再通過水解后獲得茯苓三萜化合物：3β-乙酞氧基-16α-羥基羊毛甾-8，24（31）-二烯-21酸（Ⅰ）、3-酮基-16α-羥基羊毛甾-7，9（11），24（31）-三烯-21-酸（Ⅱ）、3β，16α-二羥基羊毛甾-7，9（11），24（31）-三烯-21-酸（Ⅲ）。Xia B等[25]利用高效液相質(zhì)譜分離技術(shù)，用水和甲醇為流動相進行梯度洗脫，收集各分離組分之后再進行質(zhì)譜鑒定，準確高效地將7種茯苓三萜化合物進行了分離并定量。Toshihiro A等[26]利用醇提、鹽提、氯仿、凝膠層析、高效液相色譜等逐步提取的方法，從茯苓皮中提取到18種茯苓三萜類化合物，其中9種是新的三萜類化合物。Zheng Y等[27]用光譜分析法從茯苓的菌核中提取到10種茯苓三萜，其中2種是新的三萜類物質(zhì)：PoriacosonesAandB。最近，DongH等[28]利用pH區(qū)帶逆流色譜法和高速逆流色譜法，分離得到具有抗腫瘤活性的茯苓新酸A和茯苓新酸B。

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茯苓三萜化合物的種類比較多，但很多化學結(jié)構(gòu)基本相似，主要為羊毛甾型的酸類物質(zhì)。根據(jù)茯苓三萜的化學結(jié)構(gòu)差異，現(xiàn)將茯苓三萜的類型總結(jié)分類見表2[29]。

2 茯苓的藥理作用

研究證明，茯苓具有利尿、抗腫瘤、抗氧化、增強免疫力等重要藥用價值。對茯苓藥理作用機制的研究也深受研究者重視。

2.1 抗腫瘤作用

茯苓中茯苓多糖具有抗腫瘤作用，但需要修飾。研究證實未經(jīng)修飾的多糖對腫瘤的抑制率僅為2%左右，而修飾后能明顯提高茯苓多糖的抗腫瘤活性[30]。茯苓多糖抗腫瘤具有層次多、途徑多、機制多樣的特點，在臨床上具有廣泛的應用價值。茯苓多糖的抗腫瘤機制主要包括[6]：依賴宿主免疫系統(tǒng) (特異性免疫和非特異性免疫)對腫瘤的識別并激活免疫系統(tǒng)，從而抑制腫瘤細胞的增殖和殺傷腫瘤細胞；抑制腫瘤細胞的DNA、RNA、蛋白質(zhì)的生物合成能力；對腫瘤細胞膜的破壞；提高SOD酶的活性以降低氧自由基毒害。研究證實，硫酸酯化茯苓多糖能增強NK細胞殺傷活力，促進淋巴細胞增殖，增強機體特異性免疫功能，具有明顯的抗腫瘤作用[31]。茯苓多糖PCS3-Ⅱ經(jīng)過羧甲基和硫酸酯化后，通過氫鍵和電子配對使茯苓多糖更容易結(jié)合到免疫細胞上，致使免疫應答，可以顯著增加小鼠的吞噬細胞數(shù)量、脾臟抗體、脾臟指數(shù)、胸腺指數(shù)等，增強機體的抗腫瘤能力[13]。茯苓多糖PCM3-II通過降低BCl2的表達影響DNA的復制，使MCF-7（人乳腺癌細胞）的復制停留在G1期[32]。Lee KY等[8]研究發(fā)現(xiàn)茯苓多糖PCSC誘導NF-κB/Rel轉(zhuǎn)移到DNA特定結(jié)合位點，通過調(diào)控CD14、TLR4、CR3的表達進而激活P38激酶信號通路，使iNOS基因表達上調(diào)，促進腫瘤細胞的凋亡。茯苓多糖能增強肝臟超氧化物歧化酶活性，清除超氧陰離子和過氧化氫，以降低細胞內(nèi)氧自由基的毒害，防止腫瘤發(fā)生[33]。

表2 茯苓三萜化合物的類型

茯苓三萜也具有抗腫瘤作用，茯苓三萜同樣需要修飾才能表現(xiàn)出強的生物活性。Ling H等[34]發(fā)現(xiàn)茯苓酸能抑制NF-κB信號通路，通過影響核因子的正常表達而降低基質(zhì)金屬蛋白酶的水平，從而抑制乳腺癌腫瘤的轉(zhuǎn)移。Takashi K[35]從茯苓中提取到具有抗腫瘤活性的茯苓三萜化合物poricotriol A，該化合物能影響線粒體的功能，通過提升Bax/Bcl-2的表達水平和腫瘤凋亡誘導因子的水平，促進肺癌細胞的凋亡。Yoshiyuki M等[36]發(fā)現(xiàn)茯苓酸是一種新的拓撲異構(gòu)酶抑制劑，能抑制DNA聚合酶的活性，使細胞復制停留在G1期，該化合物對胃癌細胞的增殖具有明顯的抑制效果。

2.2 免疫調(diào)節(jié)功能

茯苓的另一個重要作用是具有免疫調(diào)節(jié)功能，通過動態(tài)調(diào)節(jié)體內(nèi)諸如細胞因子（cytokines）之類的信號分子，調(diào)節(jié)機體的免疫能力。 Yu SJ等[37]用50%的熱乙醇從茯苓中提取到粗提物，可以促進細胞因子的釋放，提高人外周血單核細胞中白介素IL-1β和IL-6的表達。茯苓多糖是茯苓免疫調(diào)節(jié)的主要成分，對茯苓多糖進行修飾，可以提高機體的免疫能力。王青等[38]研究發(fā)現(xiàn)，小鼠口服茯苓多糖后，可以恢復由于環(huán)磷酰胺酰誘導的小鼠T、B淋巴細胞亞群比例的失衡，明顯優(yōu)化派氏結(jié)、腸系膜淋巴結(jié)中CD3＋、CD19＋細胞的比例，但對脾臟內(nèi)免疫因子的作用不顯著，因此茯苓多糖主要對腸道粘膜免疫系統(tǒng)起作用。茯苓三萜類物質(zhì)在免疫調(diào)節(jié)方面的研究報道還不多，呂丁等[39]給小鼠腹腔注射茯苓素后，小鼠腹腔巨噬細胞百分數(shù)、形態(tài)以及吞噬功能明顯改變，誘導小鼠腹腔巨噬細胞RNA和蛋白質(zhì)加快合成，使其體外抗病毒作用加強。

2.3 抗炎癥作用

茯苓中抗炎癥的成分較多，但起主要作用的是茯苓三萜類化合物。Ken Y等[41]研究證明茯苓三萜化合物3β-對-羥基苯甲酰去氫-16α-羥基齒孔酸可以對TPA引起的耳水腫有一定的治療效果。Giner-Lazar EM[42]用佛波酯（TPA）誘導小鼠足水腫，喂食富含茯苓三萜化合物的提取液后，可以通過控制磷脂酶A2（PLA2）的活性達到消炎的目的。Lee YH等[43]發(fā)現(xiàn)茯苓酸可用于治療口腔炎癥，它主要通過血紅素氧合酶-1（HO-1）的活性調(diào)控NF-κβ和Nrf2的表達。

茯苓多糖也具有抗炎癥的作用。侯安繼等[44]用棉球和二甲苯構(gòu)建小鼠的炎癥模型，通過灌胃喂食茯苓多糖，發(fā)現(xiàn)對皮下肉芽腫和耳腫的形成都有較好的抑制作用。最新研究證實[14]，從土茯苓中提取到的茯苓多糖化合物SGP-1和SGP-2，可以用作抗炎藥物，其作用機制主要是抑制脂多糖（LPS）誘導的巨噬細胞相關(guān)基因的表達，如iNOS、TNF-α、IL-6等胞內(nèi)基因，并且抑制細胞外信號分子介導的Erk、 JNK基因的表達。

2.4 對泌尿系統(tǒng)的保護作用

中醫(yī)認為，茯苓具有利尿滲濕的作用，對腎、前列腺的功能具有保護作用。茯苓中發(fā)揮利尿作用的主要是茯苓三萜化合物。Zhao YY等[45]用乙醇提取法從茯苓菌核得到茯苓總?cè)瞥煞?，該成分可以增加小鼠的尿量，具有排鈉保鉀的作用，呈現(xiàn)出明顯的利尿效果。Wu ZL[46]最新的研究發(fā)現(xiàn)，將慢性心力衰竭的小鼠灌胃茯苓三萜類成分后，小鼠尿量增加、尿滲透壓降低，其主要機制是通過抑制水通道蛋白的轉(zhuǎn)錄和翻譯，并且降低抗利尿激素和激素受體mRNA的轉(zhuǎn)錄水平，使腎臟在高滲透壓下得到保護。茯苓多糖對泌尿系統(tǒng)的保護主要是防止腎結(jié)石產(chǎn)生，最近王司軍[47]用乙二醇/氯化銨誘導法構(gòu)建小鼠腎結(jié)石模型，再對小鼠灌胃茯苓水溶性多糖溶液，證實小鼠的尿量增多，尿鎂含量升高，氧化應激作用增強，有效地預防了泌尿系統(tǒng)結(jié)石的形成。

2.5 其他藥理作用

茯苓中藥物成分豐富，藥理作用多樣。目前還有部分研究發(fā)現(xiàn)，茯苓還具有抗移植排斥[48]、乙肝疫苗佐劑[49]和降血糖[50]等作用。

3 展望

茯苓作為傳統(tǒng)藥材，其藥用價值已得到普遍認可。隨著對茯苓研究的不斷深入，茯苓從以前中藥配伍到藥物成分的高效使用，從成分的粗提分離到精細分離，從茯苓的藥效研究到藥物作用機制的研究，逐步實現(xiàn)對茯苓的現(xiàn)代化研究與應用。而如何提高茯苓的應用價值是今后的研究熱點。

3.1 茯苓藥物成分提取工藝的改進

弄清楚茯苓的生物學特性，將為藥物成分的提取提供優(yōu)良材料。從茯苓中提取有效藥物成分，去除無功能的、有害的物質(zhì)，可以提高茯苓的應用價值。不同物質(zhì)提取工藝不同，目前茯苓藥物成分的提取效率還不高，提取的化合物成分較單一，主要集中在多糖和三萜類化合物，對具有免疫功能的蛋白質(zhì)和脂肪酸類的發(fā)現(xiàn)還不夠。因此，茯苓藥物成分的提取工藝技術(shù)還有待進一步的改進。

3.2 茯苓藥物成分的活性改造

茯苓多糖和三萜類化合物基本上都需要進行修飾后才能表現(xiàn)較高的水溶性和生物活性。目前常用的修飾手段主要包括羧甲基化、硫酸酯化、羥化等。對于藥物成分活性改造的另一個重要手段就是分子手段或化學合成手段。如Wang Jianrong等[51]克隆了三萜化合物合成的關(guān)鍵酶—法呢基焦磷酸合酶的基因，再通過載體接合至酵母菌中進行異源表達，提高了酶的活性和產(chǎn)量。茯苓中有部分蛋白質(zhì)是重要的抗體，但含量極低，通過獲得該蛋白的目的基因進行異源表達將極大地提高該蛋白的產(chǎn)量。

3.3 茯苓藥物成分的商品開發(fā)

隨著茯苓藥物成分提取工藝不斷進步，茯苓將具有更為廣泛的應用前景。目前已開發(fā)的茯苓多糖口服液、茯苓酒、茯苓膠囊等均具有重要的保健作用。通過茯苓與其它中藥材藥效作用進行比較，揚長避短，不斷開發(fā)新的茯苓藥物商品（如片劑、茯苓多糖飲料和酸奶），將發(fā)揮其應用價值。

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A Review on Separation and Medicinal Value of Active Pharmaceutical Ingredients from Poria cocos

LIU Hui-zhi,WU Sheng-lian,ZHANG De-yuan,TANG Shao-jun,SHAO Chen-xia,TAN Ming-hui
(Hunan Province Microbiology Institute,Changsha 410009,China)

Poria cocos is a class of polyporaceae fungi parasitizing on the pine roots．As a traditional edible-medicinal bacteria, P.cocos has important values in traditional chinese medicine．The pachymarans and triterpens were the main ingredients from P.cocos．Separation and medicinal value of active pharmaceutical ingredients from P.cocos has been sumarized in this paper, which was important for pharmacology research and application of P.cocos．

Poria cocos;bioactive ingredients;extraction;medicinal value

S646.9

A

1003-8310（2015）06-0001-06

10．13629/j．cnki．53-1054．2015．06．001

湖南省財政預算項目（2015[湘財預]0001號）。

劉惠知（1962-），男，碩士，研究員級高級工程師，主要從事食用菌液體深層發(fā)酵技術(shù)、珍稀食（藥）用菌的引種和選育研究。E-mail:403673751@qq．com

2015-09-01