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藥用擔(dān)子菌發(fā)酵液中有效成分的藥理作用及其機(jī)制研究進(jìn)展

 Arthur1668 2016-12-03

  [摘要] 長(zhǎng)期以來(lái),人們一直十分關(guān)注擔(dān)子菌的藥用價(jià)值。由于通過(guò)液體發(fā)酵的方法,通??梢杂行Й@得擔(dān)子菌的多種活性成分,這一方向越來(lái)越成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。筆者介紹了幾種重要的藥用擔(dān)子菌,從其發(fā)酵液的活性成分、及其藥理作用和機(jī)制研究進(jìn)展等方面,綜述了這一研究領(lǐng)域的現(xiàn)狀,并對(duì)此研究方向的前景和意義提出了一些想法。
  [關(guān)鍵詞] 擔(dān)子菌; 發(fā)酵液; 多糖; 蛋白
  [中圖分類號(hào)] R96[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A[文章編號(hào)] 1005-0515(2011)-03-298-01
  [Abstract] For a long time, people have paid great attention to basidiomycete's medicinal value.By the method of liquid fermentation, we usually can obtain many kinds of active ingredients of basidiomycotes effectively, this research direction has become more and more domestic and foreign hotspot. The author introduces several important medicinal basidiomycete fungi, from its fermentation of active ingredients and pharmacological functions to mechanism research progress, and Reviews present situation of the research, and this research direction of future and significance ideas are put forward.
  [Keywords] basidiomycete fungi; fermentation liquor; Polysaccharide; protein
  
  擔(dān)子菌亞門的真菌一般稱為擔(dān)子菌,是真菌中最高等的類型,其最大特點(diǎn)是形成擔(dān)子、擔(dān)孢子。有些擔(dān)子菌是中國(guó)傳統(tǒng)的貴重藥材。擔(dān)子菌藥用種數(shù)約占藥用真菌的90%,其中70%的藥用種集中在6個(gè)較大的科,即多孔菌科、口蘑科、紅菇科、牛肝菌科、馬勃科和蘑菇科等。擔(dān)子菌中常用藥材主要有茯苓、豬苓、靈芝、紫芝、雷丸、馬勃、銀耳、猴頭菌、云芝、側(cè)耳等。擔(dān)子菌藥用成分主要從子實(shí)體、菌核菌絲體和發(fā)酵液中提取。
  1 藥用擔(dān)子菌發(fā)酵液中提取的活性成分研究進(jìn)展
  藥用擔(dān)子菌在液體發(fā)酵過(guò)程中,除菌絲和孢子會(huì)大量增殖外還會(huì)在發(fā)酵液中產(chǎn)生多糖、多肽、生物堿、萜類化合物、甾醇、酶、核酸、氨基酸、維生素、植物激素及具有抗生素作用的各種化合物等多種具有生理活性的物質(zhì)。藥用擔(dān)子菌發(fā)酵液中多糖的活性成分主要以β(1→3)-D-葡聚糖為主,相對(duì)分子量為1×l05~2×l05的多糖活性最強(qiáng)[1]。
  1.1 靈芝 靈芝屬多孔菌科,是我國(guó)傳統(tǒng)的名貴中藥,能夠增強(qiáng)體質(zhì),抵御疾病。據(jù)目前的報(bào)道,靈芝發(fā)酵液具有抗病毒、保肝、抗衰老、抗疲勞、改善睡眠、耐缺氧以及抑制腫瘤的藥理作用。對(duì)于發(fā)酵液中的有效成分,研究比較多的是多糖和三萜類化合物。
  1.1.1 靈芝多糖 至今,靈芝發(fā)酵液中多糖成分的增強(qiáng)免疫功能及抗腫瘤作用已為大家所公認(rèn),該多糖提取物能顯著提高NK細(xì)胞活性和淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率并維持一定水平。據(jù)報(bào)道,靈芝含氮多糖能顯著提高小鼠腹腔吞噬細(xì)胞的吞噬能力,增強(qiáng)體液免疫和紅細(xì)胞免疫功能,并能提高紅細(xì)胞中超氧化物歧化酶的活性,說(shuō)明靈芝含氮多糖能提高機(jī)體的非特異免疫功能。有研究發(fā)現(xiàn),靈芝多糖可明顯促進(jìn)小鼠特異性抗體的形成,促進(jìn)小鼠巨噬細(xì)胞的吞噬功能,增加外周血T淋巴細(xì)胞數(shù)量,延緩胸腺萎縮,并可對(duì)抗由環(huán)磷酰胺所致的細(xì)胞免疫和體液免疫低下的作用。
  1.1.2 三萜類化合物 靈芝所含有的三萜類化合物有較高的脂溶性,由于其化學(xué)結(jié)構(gòu)的多樣性使三萜類化合物有較廣泛的藥理活性,如保肝作用、抗腫瘤作用、抗HIV-1及HIV-1蛋白酶活性、抑制組胺釋放、抑制血管緊張素轉(zhuǎn)化酶(ACE)、抑制膽固醇合成、鎮(zhèn)痛作用、抗氧化作用等等。三萜類新化合物靈芝酸具有護(hù)肝排毒、降血壓、降血脂等功效,其對(duì)腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)的抑制作用是通過(guò)直接細(xì)胞毒作用與激活免疫體系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。靈芝中的氧化三萜類化學(xué)結(jié)構(gòu)與哺乳動(dòng)物膽固醇生物合成途徑中羊毛甾醇的中間體類似,可抑制胃腸道吸收食物中的膽固醇。據(jù)報(bào)道,三萜類化合物能減少合成膽固醇的原料乙酰CoA的生成,從而抑制肝臟合成膽固醇;其還能抑制膽固醇合成過(guò)程中的限速酶3-羥-3-甲基-戊二酸單酰輔酶A(HMG―CoA)還原酶,從而抑制膽固醇合成。魏巍,羅霞等人還發(fā)現(xiàn)在靈芝培養(yǎng)基中添加中藥后,會(huì)改變靈芝發(fā)酵液的藥理作用。
  1.2 茯苓 茯苓為多孔菌科。具有敗毒、抗癌、化痰、利尿、利水滲濕、補(bǔ)脾、安神等功能。羥基茯苓多糖(CMP)是茯苓的有效成分之一,據(jù)報(bào)道,其具有抗腫瘤、免疫增強(qiáng)、保肝、催眠、抗衰老、抗單純皰疹病毒、抗炎、防石消石等作用。CMP主要通過(guò)液體發(fā)酵技術(shù)而制得。
  1.2.1 抗腫瘤作用:CMP對(duì)小鼠S180肉瘤細(xì)胞和H22肝癌細(xì)胞的生長(zhǎng)均有一定的抑制作用[2]。據(jù)報(bào)道,CMP可提高小鼠血清中TNF-α的含量。TNF的誘生涉及到巨噬細(xì)胞的活化,增殖和發(fā)育分化的各個(gè)階段。CMP能促進(jìn)小鼠腹腔巨噬細(xì)胞代謝,使其數(shù)量形態(tài)以及細(xì)胞膜酶活性均發(fā)生明顯改變,其吞飲、吞噬功能以及溶酶體酶含量及其釋放均能顯著提高。茯苓多糖還可能影響 DNA的轉(zhuǎn)錄過(guò)程,使mRNA水平增高,進(jìn)而使TNF的表達(dá)生成量增加[3]。
  1.2.2 免疫增強(qiáng)作用:CMP能明顯增強(qiáng)荷瘤小鼠腹腔巨噬細(xì)胞的吞噬功能,明顯增加小鼠脾抗體分泌細(xì)胞數(shù)(PFC)以及特異的抗原結(jié)合細(xì)胞數(shù)(SRFC),明顯增強(qiáng)小鼠對(duì)牛血清白蛋白(BSA)誘導(dǎo)的遲發(fā)型超敏反應(yīng)(DTH),明顯增強(qiáng)小鼠脾T細(xì)胞生長(zhǎng)因子(TCGF)的生長(zhǎng),這可能是其增強(qiáng)免疫應(yīng)答功能及抑瘤率的機(jī)制之一。CMP能誘導(dǎo)人血淋巴細(xì)胞產(chǎn)生干擾素-α(IFN-α)、干擾素-γ(IFN -γ)、白細(xì)胞介素-2(IL-2)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)與粒-巨噬細(xì)胞集落刺激因子(GM-CSF)。
  1.3 香菇 香菇屬口蘑科,具有很高的食用營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值,其藥理作用主要有抗病毒、抗腫瘤、抗衰老、調(diào)節(jié)免疫功能和刺激干擾素形成、保肝降酶、抗呼吸道感染,降膽固醇等。目前從香菇發(fā)酵液中得到的有效成分主要有香菇多糖(LNT)、香菇蛋白。
  1.3.1 香菇多糖 LNT是一種宿主免疫增強(qiáng)劑,具抗腫瘤、抗病毒、抗寄生蟲、護(hù)肝、調(diào)節(jié)免疫功能和刺激干擾素生成等功能。LNT對(duì)同種變異基因和原發(fā)腫瘤均具有顯著的抑制作用,可防止化學(xué)因素或病毒引起的致癌作用。LNT抗腫瘤的臨床療效已經(jīng)得到廣泛的肯定,并制成針劑、膠囊廣泛應(yīng)用于臨床。LNT抗腫瘤作用機(jī)制是通過(guò)調(diào)節(jié)免疫實(shí)現(xiàn)體內(nèi)抗腫瘤作用,無(wú)體外直接抗腫瘤作用,包括激活淋巴細(xì)胞、激活自然殺傷細(xì)胞、促進(jìn)細(xì)胞因子的分泌(如IL-4、IL-1)。LNT可使免疫狀態(tài)由低下恢復(fù)到接近于正常能力,改善宿主機(jī)體平衡,達(dá)到恢復(fù)和提高宿主細(xì)胞對(duì)淋巴因子、激素及其它生理活性因子的反應(yīng)性,從而使腫瘤受抑制。LNT與化療藥物聯(lián)用治療初患及復(fù)發(fā)胃癌,發(fā)現(xiàn)LNT能減少化療副作用,提高各項(xiàng)免疫指標(biāo)及營(yíng)養(yǎng)指標(biāo),改善患者的免疫及營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。在抗病毒方面的臨床應(yīng)用效果表明,LNT能促進(jìn)ALT和膽紅素恢復(fù)正常,總有效率達(dá)90%左右。LNT具有促進(jìn)外周血液T細(xì)胞亞群發(fā)生變化,CD4+細(xì)胞增多,CD4+/CD8+ 細(xì)胞比值增加,IL-2受體表達(dá)顯著增加。研究發(fā)現(xiàn),LNT與疊氮胸苷(AZT)合用能較好抑制HIV抗原表達(dá),硫酸酯化后還能抑制由HIV引起的合體細(xì)胞生成。香菇菌絲培養(yǎng)物中的提取物KS2對(duì)流感病毒A2感染小鼠有良好保護(hù)作用[4]。

  1.3.2 香菇蛋白 我課題組多年從事香菇C91-3菌絲發(fā)酵液提取蛋白LFP91-3抗腫瘤的活性研究。將此蛋白注射到U14(小鼠腹水型宮頸癌細(xì)胞株)荷瘤小鼠體內(nèi),結(jié)果可顯著延長(zhǎng)U14荷瘤小鼠的生存時(shí)間到荷瘤小鼠的免疫細(xì)胞NK細(xì)胞和淋巴細(xì)胞活性均有提高,并且細(xì)胞因子IL-2和IFN-γ分泌增加。這都表明這種蛋白復(fù)合物具有明顯體內(nèi)抗腫瘤的作用,且該作用是通過(guò)激活機(jī)體免疫系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。戴兵等將初步提取得到的香菇菌絲發(fā)酵液中的多種蛋白復(fù)合物加入到U14的細(xì)胞培養(yǎng)液中,發(fā)現(xiàn)其具有體外的直接抑制腫瘤細(xì)胞增殖、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡而殺傷腫瘤的作用。李星云用DEAE-Cellu-lose離子交換層析分離純化香菇菌絲發(fā)酵液中的粗蛋白得到一種單一蛋白LFP91-3-A,體外實(shí)驗(yàn)表明該蛋白對(duì)H22、Sl80細(xì)胞的生長(zhǎng)具有顯著的抑制作用。Vetficka V也認(rèn)為香菇蛋白在體內(nèi)可刺激巨噬細(xì)胞合成與分泌IL-1、IL-6及TNF-α,并通過(guò)CP3受體提高NK細(xì)胞活性[5]。
  1.4 灰樹花 灰樹花屬多孔菌科,具有顯著的抗腫瘤、增強(qiáng)免疫、降血糖、降血脂、降血壓、抗肝炎、抗 HIV作用的食、藥用真菌。目前對(duì)其發(fā)酵液的功能研究主要在抗腫瘤和降血脂等方面,其主要的活性成分為多糖,大量文獻(xiàn)表明,具有β-1,6分支β-1,3-葡聚糖及具有β-1,3分支的β-1,6-葡聚糖抗腫瘤活性較好。于廣利,李春林等研究表明一種具有β-1,3/β-1,6-葡聚糖結(jié)構(gòu)的灰樹花菌絲體多糖具有良好的體內(nèi)抗腫瘤活性?;覙浠òl(fā)酵液及胞內(nèi)多糖純化物在一定的劑量下,具有降血脂作用[6]。
  1.5 猴頭菌 猴頭菌屬猴菇科,是珍貴的藥膳兼用茵。從猴頭茵屬真菌的子實(shí)體、菌絲體及菌絲發(fā)酵液中分離得到的多糖統(tǒng)稱為猴頭菌屬真菌多糖。研究表明,猴頭菌屬真菌多糖在提高機(jī)體免疫力、抗癌抑瘤、抗?jié)?、抗輻射、降血壓、降血糖等多方面均具有一定的療效[7]。促進(jìn)小鼠腎上腺神經(jīng)細(xì)胞及 PC12神經(jīng)突細(xì)胞的生長(zhǎng)、使神經(jīng)突外延、抗疲勞[8]等功能。
  2 展望
  不斷加大液體發(fā)酵技術(shù)在藥用擔(dān)子菌提取活性成分方面的應(yīng)用,具有極為重要的意義。首先,該技術(shù)提高了取得活性成分的效率??梢愿鼮榭旖莸臑樯镏扑幪峁┰牧?。其次,由于許多藥用擔(dān)子菌在發(fā)酵過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生許多新的具有不同功效的初級(jí)或次級(jí)代謝產(chǎn)物,這為尋找新藥開辟了新的途徑。再次,改變發(fā)酵條件或在發(fā)酵液中添加或減少某些物質(zhì)可以提高發(fā)酵液中原有活性成分的藥理作用,這方面的研究也具有很大的發(fā)展空間。
  在今后的研究中我們可以圍繞已提取的活性成分所可能具有的其他藥理作用展開,也可以提取純化發(fā)酵液中其他未知的活性成分并對(duì)其進(jìn)行藥理學(xué)研究。對(duì)于一些已知具有較強(qiáng)功效的擔(dān)子菌發(fā)酵液提取物質(zhì),對(duì)其藥理作用機(jī)制做進(jìn)一步的探索,不僅可以進(jìn)一步證實(shí)其功效,而且在已知藥理機(jī)制的基礎(chǔ)上可以對(duì)該物質(zhì)進(jìn)行改造優(yōu)化或探討某些疾病新的治療機(jī)制,從而研制出更有效的臨床應(yīng)用新藥,使之更好的造福于人類健康。
  參考文獻(xiàn)
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