劉藝珠，宋冠潔，郭苗苗，易帆，李麗

（1.北京工商大學(xué)化學(xué)與材料工程學(xué)院，北京 100048；2.北京市植物資源重點實驗室，北京 100048）

樺樹茸為多孔菌科、褐臥孔菌屬藥用真菌，又稱樺褐孔菌（Inonotus obliquus（Fr）pilat），是一種寄生于白樺、銀樺、榆樹、赤楊等樹上的藥用兼食用真菌[1]。樺樹茸主要產(chǎn)于我國東北及俄羅斯等北半球寒帶地區(qū)，可用于預(yù)防和治療癌癥、結(jié)核病、消化道疾病、心血管疾病、蛔蟲病、病毒性疾病[2]。樺樹茸具有抗腫瘤、降血糖、抗病毒、抗炎等多種藥理活性，這些藥理功能與它本身存在的天然活性成分密切相關(guān)。已有研究[3]報道，樺樹茸的化學(xué)組成含有甾體類11種、脂肪族36種、芳香族4種、其他種類化合物2種。樺樹茸中萜類化合物和類固醇能夠促進血液循環(huán)、調(diào)節(jié)血壓、降低血膽固醇，多酚類化合物具有較強的抗氧化活性[4]。樺樹茸中新型水溶性多糖能夠抑制小鼠Jurkat腫瘤生長，并能通過增強脾臟細胞的生長產(chǎn)生免疫調(diào)節(jié)活性[5]。樺樹茸粗提物能強烈抵抗巨噬細胞的生成，對艾滋病具有很好的抑制效果[6]。筆者對樺樹茸的活性成分及其藥理活性進行了系統(tǒng)性的歸納和總結(jié)，旨在為樺樹茸有效成分的作用機制、構(gòu)效、臨床應(yīng)用和相關(guān)藥材質(zhì)量控制提供理論依據(jù)和參考。

1 活性成分

1.1 三萜類化合物 研究顯示，樺樹茸中含有大量的三萜類化合物，主要為羊毛脂烷型（1～68）、齊墩果烷型（69）和羽扇豆烷型（70～72）3種類型。具體信息見表1，化學(xué)結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1 樺樹茸中三萜類化合物結(jié)構(gòu)

表1 樺樹茸中的三萜類化合物

1.2 甾體類化合物 樺樹茸中含有多種甾體類化合物，包括9,11-dehydroergosterol peroxide（73）、24β-ethylcholest-4-en-3β-ol（74）、ergosta-7-en-3β-ol（75）、ergosta-7,22-dien-3β-ol（76）、5,8-epidioxyergosta-6,22-dien-3β-ol（77）、ergosta-4,6,8(14),22-tetraen-3-one（78）、麥角靈-8-羥基酸（79）、角鯊烯（80）、白樺脂醇（81）、花旨麥角甾烷-1,5,7,9,22-五烯（82）、麥角甾烷-7,22-二烯-3,5,6-三醇（83）、麥角甾烷-5,7,22-三亞乙基四胺-3-醇（84）、雄烷-17-酮（85）、Vitamin D（86）、膽酸（87）、油菜甾醇（88）、5-Cholestene-3-ol.2,4-methyl-（89）、豆甾醇-5-烴-3-醇（90）、麥角甾醇（91）、膽甾醇（92）、羊毛甾醇（93）、豆甾醇（94）和谷甾醇（95）[8-10]?；瘜W(xué)結(jié)構(gòu)見圖2。

圖2 樺樹茸中甾體類化合物結(jié)構(gòu)

1.3 多酚類化合物 樺樹茸多酚組分中含有4-羥基-3,5-二甲氧基苯甲酸乙酯2-羥基-1-羥甲基酯（96）、咖啡酸（97）、3，4-二羥基苯扎丙酮（98）、原兒茶酸（99）、3,4-二羥基苯甲醛（100）、丁香酸（101）和2,5-二羥基對苯二甲酸（102）7種抗氧化成分[11]。樺樹茸子實體含有14個多酚類化合物，包括hispolon（103）、hispidin（104）、inonoblin A（105）、inonoblin B（106）、inonoblin C（107）、phelligridin C（108）、phelligridin D（109）、phelligridin E（110）、phelligridin F（111）、phelligridin G（112）、phelligridin H（113）、interfungin A（114）、interfungin B（115）、interfungins C（116）[12-13]?；瘜W(xué)結(jié)構(gòu)見圖3。

圖3 樺樹茸中多酚類化合物結(jié)構(gòu)

1.4 芳香類化合物 樺樹茸芳香類化合物主要有褐孔菌內(nèi)脂、香草酸、3,4-二羥基苯乙酮、原兒茶醛、2,3-二羥基-1-（4-羥基-3-甲氧基苯）-丙-1-酮、2,3-二羥基-1-（4-羥基-3,5-二甲氧基苯）-1-丙酮、原兒茶酸、2-甲氧基-苯甲酸、1,2-二氫-2-氧代-4-喹啉羧酸、沒食子酸、丁香酸、苯甲酸、桑黃素A、（E）-4-（3,4-二羥基苯）-丁-3-烯-2-酮、褐孔菌素A、褐孔菌素B、孔菌素C、褐孔菌烷A、褐孔菌烷B、芥子醛、原兒茶酸乙酯、丁香醛、咖啡酸、反式桂皮酸、丁香酸葡萄糖苷、Aquilarin A[14]。

1.5 多糖類化合物 王清潔[15]以樺樹茸為原料得到水提粗多糖與堿提粗多糖，水提粗多糖與堿提粗多糖得率分別為4.79%和15.46%，其中中性糖和糖醛酸含量分別為16%和22%，木質(zhì)素含量分別為80%和74%。張麗霞[16]從樺樹茸子實體中提取的水溶多糖與堿溶多糖的得率分別為2.67%和2.14%，總糖含量分別為37.2%和31.4%。玄光善等[17]通過高效液相色譜（HPLC）法分析發(fā)現(xiàn)脫蛋白和脫色的樺樹茸多糖粗品主要由甘露糖、鼠李糖、葡萄糖、半乳糖、木糖和阿拉伯糖組成，其物質(zhì)的量比為2.13∶1.36∶7.01∶2.98∶1∶1.78。李青等[18]應(yīng)用1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮（1-phenyl-3-methyl-5-pyrazolone，PMP）柱前衍生化HPLC法分析樺樹茸多糖的組成，并對衍生化圖譜中的未知峰進行高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（HPLC-MS）分析，結(jié)果表明樺樹茸多糖提取物可能含有巖藻糖。

1.6 其他類化合物 劉怡[19]從林芝樺樹茸乙酸乙酯提取部位分離鑒定出2種香豆素類化合物，分別為蛇床子素（117）和二氫歐山芹醇當歸酸酯（118）。結(jié)構(gòu)見圖4。

圖4 蛇床子素（117）、二氫歐山芹醇當歸酸酯（118）的結(jié)構(gòu)

有研究[20]從樺樹茸中分離了一種葉酸衍生物——蝶醜谷氨酸。此外，樺樹茸中至少含有人體不可缺少的鉀、鈣、鈉、鎂、猛、鐵、銅、鋅8種礦物質(zhì)元素，其中氨基酸種類繁多且含量豐富[21]。SHASHKINA M Y等[22]將樺樹茸蛋白水解后，得到谷氨酸、甘氨酸、天冬氨酸、酪氨酸、亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、組氨酸、絲氨酸等15種氨基酸成分。

2 樺樹茸的藥理活性

2.1 抗腫瘤活性 樺樹茸中的三萜類、甾體類、酚類化合物等都具有抗腫瘤活性。樺樹茸粗三萜對卵巢癌細胞株ES2、SKOV3和肺癌細胞株P(guān)C9、A549均有明顯的抑制能力，樺樹茸粗三萜可在G0/G1期對這4種細胞進行阻滯[23]。inonotsuoxodiol A、inonotsudiol A和Spiroinonotsuoxodiol等甾體類化合物能抑制小鼠白血病細胞P388和L1210、人類白血病細胞HL-60和皮膚癌細胞KB等腫瘤細胞[24]。酚類物質(zhì)3,4-dihydroxybenzalacetone、咖啡酸能抑制DNA拓撲異構(gòu)酶Ⅰ和Ⅱ的活性，在G2/M期終止細胞周期，從而抑制人結(jié)腸癌細胞HCT116的增殖[25]。原兒茶醛、香草酸和2,5-dihydroxyterephthalic acid對蛋白質(zhì)酪氨酸激酶具有抑制作用，而酪氨酸激酶的活性與腫瘤的發(fā)生有很大關(guān)系，因而原兒茶醛、香草酸和2,5-dihydroxyterephthalic可以防止腫瘤的發(fā)生[26]。研究[18]發(fā)現(xiàn)樺樹茸多糖濃度在10～1 000 μg/mL的范圍內(nèi)，對Hela細胞、SP2細胞、Chang細胞的增殖均有明顯的抑制；與5-氟尿嘧啶相比，樺樹茸多糖抗腫瘤效果非常明顯[18]。樺褐孔菌醇能通過半胱天冬酶依賴的細胞凋亡途徑來抑制腫瘤細胞的增長，如抑制小鼠皮膚癌細胞、Walker256癌細胞和巨噬細胞趨化因子MCF-7人乳腺細胞增長，麥角固醇過氧化物能通過下調(diào)β-連環(huán)蛋白（β-catenin）信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，抑制結(jié)腸癌細胞的增殖[27-30]。

樺樹茸不同極性提取物能抑制人宮頸癌細胞、B16F10鼠黑色素瘤細胞、人結(jié)腸癌DLD-1細胞、胃癌MGC-803細胞、人胃癌BGC-823細胞和Hela細胞的體外增殖[31]。樺樹茸甲醇提取物能降低由Caspase-3切割介導(dǎo)的肺癌細胞系的細胞活力，其中240 mg/mL的樺樹茸石油醚提取物對H22腫瘤的抑制率高達55.68%，且抗腫瘤效果優(yōu)于陽性藥5-氟尿嘧啶[32]。研究[33]表明，樺樹茸發(fā)酵培養(yǎng)前33 d發(fā)酵物濃度100 μg/mL時對胃癌細胞抑制率為61.2%。樺樹茸菌絲體和發(fā)酵液中的成分在Hela細胞的M、G1和G2期有一定的阻礙作用，其中發(fā)酵液在有絲分裂的M和G2期起到阻礙作用，而菌絲體在M、G1和G2期起作用[34]。

2.2 抗氧化活性 樺樹茸中三萜類、甾體類、酚類化合物和提取物均具有抗氧化功能。樺樹茸中總?cè)祁惪寡趸钚杂酗@著的劑量-效應(yīng)關(guān)系，在0～1.0mg/mL濃度范圍內(nèi)，對1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl radical，DPPH）和2,2'-聯(lián)氮雙（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）二銨鹽[2,2'-Azinobis（3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid Ammonium Salt），ABTS]自由基的清除能力隨著濃度增加而增加[35]。甾體類物質(zhì)白樺脂醇對OH-的清除效果顯著，且清除能力隨著菌絲的生長速率增加而增加，濃度在2 mg/mL時清除效率可高達38.5%[36]。樺樹茸多酚的總還原能力隨著濃度的增大而增大，明顯高于L-抗壞血酸（Vitamin C，Vc）；樺樹茸多酚樣品濃度達到0.5 mg/mL時，對羥自由基的清除率達到59.45%；當其濃度達到1.0 mg/mL時，對DPPH自由基的清除率達到91.16%，對超氧陰離子自由基的清除率為55.68%[37]，并且多酚對食用油有很好的抗氧化作用，可顯著延長其貨架期[38]。小分子酚酸類化合物沒食子酸、咖啡酸、阿魏酸、2,5-dihydroxyterephthalic acid、丁香酸、原兒茶酸和香草酸具有清除DPPH自由基和超氧陰離子的作用[39-40]。樺樹茸精制多糖具有一定的抗氧化能力，且濃度在5mg/mL時清除率最高，為61.39%[41]。

樺樹茸水提物可使乳酸脫氫酶、羥丁酸脫氫酶、蘋果酸脫氫酶、谷胺酰轉(zhuǎn)肽酶等酶活力下降，使過氧化氫酶活力增加，清除自由基，保護細胞，增加傳代細胞分裂代數(shù)，提高細胞壽命[42]。樺樹茸乙醇提取物能延長受γ-射線體外照射小鼠的平均壽命，并能使血漿中的脂質(zhì)過氧化物和血清修復(fù)蛋白接近正常小鼠的水平[43]。

2.3 降血糖活性 樺樹茸中三萜類、多糖類等物質(zhì)均具有降血糖的潛在效果。樺樹茸中三萜類化合物inotolactones A和B對α-葡糖苷酶活性具有較強的抑制率，半抑制濃度（IC50）為0.24 mmol/L；倍半萜中3β-hydroxycinnamolide呈中等的抑制效果，IC50為3.39 mmol/L[44]。三萜化合物白樺脂醇和白樺脂酸能分別使α-葡糖苷酶酶活分別降低至（9.59±0.34）U和（5.79±0.17）U，遠低于阿卡波糖抑制下的酶活（125.62±2.88）U，表明兩者對α-葡糖苷酶的活力具有強抑制作用[45]。樺樹茸純化多糖對正常HepG2細胞和胰島素抵抗HepG2細胞的葡萄糖消耗均具有促進作用，且對α-葡萄糖苷酶的抑制活性顯著高于粗多糖[46]。

樺樹茸水提物降低血糖的可能機制為通過促進葡萄糖激酶（glucokinase，GK）表達，降低3-羥基-3-甲基戊二酸單酰輔酶A還原酶（HMG-CoA還原酶）的表達，從而促進葡萄糖的分解和代謝[47]。樺樹茸液體深層發(fā)酵產(chǎn)物能顯著降低四氧嘧啶誘導(dǎo)的糖尿病小鼠的高血糖，修復(fù)糖尿病對小鼠胰腺組織的損害[48-49]。

2.4 抗病毒活性 樺樹茸中多糖、木質(zhì)素衍生物及提取物具有較強的抗病毒作用。樺樹茸多糖可以抑制貓杯狀病毒、貓皰疹病毒1、貓流感病毒、貓傳染性腹膜炎病毒和貓泛白細胞減少癥病毒的增殖[50]。樺樹茸中高分子量的木質(zhì)素衍生物能通過附著于蛋白酶，抑制艾滋病病毒（HIV）的逆轉(zhuǎn)錄酶，從而實現(xiàn)對HIV病毒繁殖的抑制作用[51]。樺樹茸外表面黑色部分提取物在質(zhì)量濃度為40 μg/mL時，對人流感病毒A和B及馬的流感病毒A均具有完全的活性；其抗病毒成分主要由樺木醇、羽扇豆醇和真菌甾醇組成，這些成分存在于樺皮層[52]。

樺樹茸水提物具有抗HIV-1活性的作用，其對HIV-1的融合/進入、逆轉(zhuǎn)錄酶及整合酶均有顯著抑制作用；樺樹茸水提物在HIV-1的融合/進入階段呈現(xiàn)最高的病毒抑制活性，提示在病毒的融合/進入階段可能存在最佳的作用靶點[53]。樺樹茸提取物Betal,3-D Giucan可以有效地防止SARS病毒，也可以有效地抑制HIV病毒，而且其與艾滋病防護藥（azidothymidine，AZT）等混合使用可以改善治療效果，減少副作用[54]。

2.5 抗炎活性 樺樹茸中甾體類化合物、多糖類和甲醇提取物均具有抗炎活性。樺樹茸中羊毛甾醇、inotodiol和trame-tenolic acid在質(zhì)量分數(shù)為10 mg/kg時均能抑制二甲苯致小鼠耳腫脹炎癥，其中trame-tenolic acid的抗炎活性最強[55]。樺樹茸多糖能夠降低葡聚糖硫酸鈉（dextran sulfate sodium salt，DSS）所致的大鼠結(jié)腸炎；它能有效地降低鄰近腸上皮細胞間的緊密連接蛋白（tight junction protein，TJ蛋白），抑制閉鎖小帶蛋白1（zonula occludens protein 1，ZO-1）和Ocludin的減少，以保持腸道的完整性，樺樹茸多對腸黏膜有保護作用，能緩解腹痛腹瀉、黏液性膿血便等癥狀[56]。

樺樹茸甲醇提取物具有抗炎、止痛的作用，在體外可明顯抑制組胺誘發(fā)的小鼠單核巨噬細胞白血病細胞（RAW 264.7巨噬細胞）中炎癥因子TNF-α的生成，并能有效地抑制炎癥狀態(tài)下小鼠血管舒張反應(yīng)的降低，進而能減輕組胺誘發(fā)的微血管炎癥[57-58]。

2.6 抑菌活性 多酚類是樺樹茸中具有抑菌作用的主要成分。樺樹茸多酚具有廣譜抑菌效果，對革蘭氏陽性菌（G+）的抑制能力強于革蘭氏陰性菌（G-）。樺樹茸多酚對加熱和紫外照射具有很好的穩(wěn)定性，這可能與樺樹茸多酚的結(jié)構(gòu)有關(guān)。經(jīng)分析鑒定樺樹茸多酚具有苯環(huán)結(jié)構(gòu)，在紫外區(qū)具有強吸收峰，可以維持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，進而保證了抑菌活性的穩(wěn)定[59]。

樺樹茸甲醇提取物質(zhì)量濃度為10 mg/mL和2.5 mg/mL時分別對大腸桿菌ERcat和金黃色葡萄球菌ATCC25923有著最明顯的抑制效果；質(zhì)量濃度為10 mg/mL的水提物可以有效地抑制大腸桿菌ATCC25923；質(zhì)量濃度為10 mg/mL的石油醚提取物抑制金黃色葡萄球菌O41ermc的作用最顯著[32]。樺樹茸菌質(zhì)正丁醇層和乙酸乙酯層對大腸埃希菌、金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌、白色念珠菌都有一定的抑制效果[60]。樺樹茸發(fā)酵產(chǎn)物對楊樹爛皮病菌、落葉松枯梢病等7種植物病原菌均有明顯的抑制能力，其中對楊樹爛皮病和落葉松枯梢病的抑菌率在50%以上，且抑菌效果隨發(fā)酵時間的增加而逐漸增強，第23天發(fā)酵產(chǎn)物的抑菌效果最好，到25 d后基本維持不變[61]。

2.7 免疫調(diào)節(jié)活性 樺樹茸胞外多糖能增加小鼠的脾臟指數(shù)胸腺指數(shù)、脾細胞增殖及血清中白細胞介素-2（Interleukin-2，IL-2）、TNF-α含量，從而促進環(huán)磷酰胺引起的小鼠免疫功能抑制的恢復(fù)[62]。樺樹茸菌絲體多糖能強烈激活與B淋巴細胞和巨噬細胞有關(guān)的體液免疫，其中高分子量β-葡聚糖活性高于低分子量β-葡聚糖，且菌絲體多糖分子量為1 100 kDa時活性高[63]。樺樹茸發(fā)酵液中的酚類物質(zhì)可升高小鼠體質(zhì)量、脾臟指數(shù)及外周淋巴細胞的存活能力[64]。

2.8 其他藥理活性 樺樹茸除了上述的藥理活性以外，還具有抗凋亡、生發(fā)、止咳化痰、抗衰老、抗疲勞、保肝等作用。

樺樹茸三萜類化合物能減輕H2O2誘導(dǎo)的人神經(jīng)母細胞瘤SH-SY5Y細胞的損害，起到抑制細胞凋亡的作用[45]。羊毛甾醇、樺褐孔菌醇、lanost-8,24-diene-3β,21-diol和栓菌酸都可以促進人毛囊真皮乳頭細胞的生長，與生發(fā)劑minoxidil的作用效果相似[36]。樺樹茸粗多糖可以顯著增強小鼠血清、心臟、肝臟和肺臟中的超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）活性，延長弓形蟲感染小鼠的存活時間[65]。高劑量樺樹茸胞外多糖可顯著延長氨水所致小鼠的引咳潛伏期，減少咳嗽次數(shù)，同時具有一定的化痰作用[62]。樺樹茸中性多糖組分IOP-1對依托泊苷誘導(dǎo)的大鼠主動脈平滑肌細胞衰老表型有抑制作用，并且能通過抑制活性氧（reactive oxygen species，ROS）的生成及平衡線粒體膜電位來抑制氧化應(yīng)激，其作用機理為調(diào)節(jié)與衰老有關(guān)的信號通路p53-p21、p16-pRb中衰老相關(guān)基因p53、p21及p16的高表達[66]。經(jīng)60Co-γ射線輻照處理后的樺樹茸多糖對小鼠的生長和發(fā)育無明顯的影響，可以有效地延長小鼠力竭的游泳時間和爬桿時間，增加體內(nèi)肝糖原和肌糖原的含量，從而有效地減輕疲勞[67]。樺樹茸多糖組分可降低細胞內(nèi)衰老蛋白的含量，明顯抑制細胞凋亡，減輕中波紫外線（Ultraviolet Radiation B，UVB）誘導(dǎo)的HaCaT細胞光老化，其機制可能與抑制細胞凋亡、緩解核因子E2相關(guān)因子2（nuclear factor erythroid-2 related factor，2Nrf2）介導(dǎo)的氧化應(yīng)激，以及TRL4/NF-κB通路介導(dǎo)的炎癥相關(guān)[68]。

樺樹茸乙醇提取物具有一定的抗過敏作用，對免疫球蛋白E（immunoglobulin E，IgE）誘發(fā)的肥大細胞中鈣攝取、組胺及TNF-α、白細胞介素-6（interleukin-6，IL-6）的釋放有一定的劑量依賴性抑制作用[69]。樺樹茸石油醚和乙酸乙酯萃取物可顯著降低急性肝損害小鼠血清天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（aspartate aminotransferase，AST）、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（alanine transaminase，ALT）水平，增加肝組織SOD、谷胱甘肽過氧化酶（glutathione peroxidase，GSH-Px）活性，并能降低丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量[70]。

3 結(jié)論與展望

樺樹茸在民間作為預(yù)防和治療疾病的藥用真菌，應(yīng)用歷史悠久，且其治療癌癥、心血管疾病、蛔蟲病、病毒性疾病等效果較好。樺樹茸含有大量的活性成分，具有廣泛的藥理活性，但人們大多研究的是樺樹茸中的三萜和甾體類化合物，對多酚類、芳香類等其他成分的研究較少，并且各成分的藥理作用機制及藥理活性與成分之間的關(guān)系尚不明確，故今后的研究需要將生物活性與結(jié)構(gòu)特征結(jié)合起來進行更加深入的研究。

樺樹茸在細胞實驗、動物實驗及人體臨床應(yīng)用中表現(xiàn)出良好的治療效果，主要集中在抗腫瘤、抗氧化、降血糖和抗病毒活性方面，而在抗炎、抑菌、調(diào)節(jié)免疫、抗凋亡、止血化痰、抗衰老、抗疲勞、保肝等方面的相關(guān)研究不夠深入。對樺樹茸的后續(xù)研究可以采用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)、生物信息學(xué)等方法深入探究其治療疾病的活性成分及不同成分與藥效之間的聯(lián)系，并探究其劑量范圍、不良反應(yīng)等，從而為中藥樺樹茸的研發(fā)和其藥用資源的合理利用提供相關(guān)依據(jù)。