桦褐孔菌化学成分及人工培育研究进展
2012-01-25孟祥敏
孟祥敏 王 辉
1.黑龙江大兴安岭职业学院,黑龙江 加格达奇 165000;2.黑龙江大兴安岭加格达奇林业局,黑龙江 加格达奇 165000
桦褐孔菌化学成分及人工培育研究进展
孟祥敏1王 辉2
1.黑龙江大兴安岭职业学院,黑龙江 加格达奇 165000;2.黑龙江大兴安岭加格达奇林业局,黑龙江 加格达奇 165000
桦褐孔菌是一种极其珍贵的药用真菌,本文就其主要化学成分及人工培育方面的研究情况进行综述,为桦褐孔菌醇的进一步研究开发提供参考。
桦褐孔菌;化学成分;人工培育
桦褐孔菌,也称为桦树茸,学名Fuscoporia oblique,是一种极其珍贵的药用真菌,主要分布于北纬45°~50°的芬兰、波兰、俄罗斯、日本 (北海道)、中国黑龙江和吉林(长白山)等地。自16世纪以来,波兰民间就广泛应用桦褐孔菌治疗一些恶性肿瘤,如胃癌、肝癌、肠癌等,显示出极好的治疗效果[1,2]。1955年莫斯科医学院宣布桦褐孔菌为抗癌物质,据文献报道俄罗斯的komsomlski制药公司生产的桦褐孔菌精粉对糖尿病的治愈率达93%;日本的研究人员将其应用于防治肝癌、艾滋病和O-157大肠杆菌中毒;美国把桦褐孔菌列入”特殊的天然物质”。近年来,我国也逐渐加大了对桦褐孔菌的研究力度。本文就桦褐孔菌化学成分及人工培育方面的研究进展做一综述,以期为桦褐孔菌的进一步开发提供参考。
1 桦褐孔菌的化学成分研究进展
随着对桦褐孔菌研究的不断深入,大量的生物活性成分被分离出来,目前已报道的主要有以下几种:
1.1 三萜类化合物 作为桦褐孔菌的一种主要活性成分,三萜化合物可用于恶性肿瘤、糖尿病、心血管疾病、肝病及艾滋病的预防和治疗[3]。潘春丽等[4]对桦褐孔菌中三萜化合物的提取工艺进行了初步优化,结果表明,以异丙醇为提取溶剂,料液比1:7,在80℃提取时间2 h,此条件下三萜化合物提取率较高,占菌丝体干质量的9.03%。林庚申等[5]以异丙醇为提取溶剂,对桦褐孔菌的野生菌核和发酵菌丝体内三萜类化合物含量进行测定,结果表明桦褐孔菌中三萜类化合物含量明显高于其他药用真菌,且发酵菌丝体中三萜类化合物含量高于野生菌核 (菌核为59.86mg/g,菌丝体为94.92mg/g)。
国内外学者先后应用各种化学分离方法对桦褐孔菌中提取的三萜化合物进行分离鉴定。
1958年,波兰研究者Ludwiczak等[6]首次从桦褐孔菌中分离得到了呈白色针状结晶的不饱和二醇化合物,并把这一新化合物命名为桦褐孔菌醇。它是一种羊毛脂烷型三萜类化合物,在桦褐孔菌中含量高 (质量分数高达35.5mg/100g),活性强,是桦褐孔菌的主要抗肿瘤活性成分,还能预防中毒、反胃,增加食欲和减少疼痛,尤其是能够增强肌体的免疫功能,对防治各种流行性传染病的泛滥和传播具有重要的作用[7]。1998年,何坚等[8]分离得到一种新化合物——桦褐孔菌素和8种已知化合物。2001年韩国国立农学院的张炫酋等人从桦褐孔菌中分离出一种新的三萜类化合物-3β-羟基-8,24-二烯-羊毛甾烷-21,23-内脂。
1.2 多糖类化合物 李浩飞等[9]研究表明,桦褐孔菌菌核中含有一种糖蛋白和一种水溶性多糖 (其主要成分是葡聚糖,还含有少量杂多糖),均具有明显的降血糖作用。崔鹤松等[10]采用水提醇沉法提取桦褐孔菌多糖,并将其灌胃给予高脂血症模型大鼠,结果表明,桦褐孔茵多糖可显著降低高脂血症大鼠血清TC,TG,LDL-C,MDA含量,并可提高HDL-C含量及SOD活性,对高脂血症模型大鼠有明显的降血脂作用。金光等[11]研究表明,桦褐孔菌多糖对小鼠S180肉瘤的生长具有明显的抑制作用,其大、小剂量组的抑制肿瘤率分别为56.31% 和44.34%。
1.3 木质素类 Ichimura等[12]研究表明,桦褐孔菌的水提取物中含有一种水溶性的高分子量木质素衍生物,该物质能够抑制I型人类免疫缺陷病毒HIV-I蛋白酶的活性,加拿大和芬兰等国已开始用桦褐孔菌的高性能标准提取物治疗流行性感冒A、B。
1.4 黑色素类 根据理化性质,将桦褐孔菌所合成的高分子量的酚类色素归为黑色素类。桦褐孔菌形成的黑色素属于1,1,3,4,4,6-六甲基-7-乙酰基 -1,2,3,4-四氢萘吐纳麝香类[13]。Kukulyanslaya等人对天然的和人工培育的桦褐孔菌产生的色素理化性质进行了比较,发现在化学构成和生物学活性方面有很大的不同,培育产生的色素不能代替天然形成的色素作为药物的成分。
1.5 其它 桦褐孔菌中还检测出鞘氨脂类似物、白桦脂酸、甘露醇、SOD(超氧化物歧化酶)、栓菌酸、生物碱、香草酸、熊果酸、半单宁化合物、丁香酸和Y-羟基苯甲酸等成分[8,14]。
2 桦褐孔菌的人工培养特性研究
2.1 碳源、氮源对桦褐孔菌生长的影响 碳是构成菌丝体细胞骨架、合成多糖和蛋白质等代谢产物的重要原料,并为菌丝体的生长提供能量,氮源是菌丝体合成蛋白和其他含氮代谢物的重要原料。陈才法等[15]对桦褐孔菌深层发酵体系中胞外多糖积累的条件进行优化,结果表明,有机碳源、有机氮源对胞外多糖的积累作用远远高于无机碳,其中以麦芽糖和蛋白胨效果最好。有利于桦褐孔菌胞外多糖合成的最佳碳源和氮源分别为2%的麦芽糖、0.4%的蛋白胨,组合后的发酵体系中胞外多糖的积累量高达7.8g/L。
2.2 温度对桦褐孔菌生长的影响 桦褐孔菌菌丝体生长的最适温度是30℃,高于40℃就会死亡。韩国国立农业学院的KNAC3005菌株,菌丝生长和菌丝浓密度在30℃,10d生 长 58.3mm, 其 次 为 25℃,20℃,15℃,35℃,10℃,5℃。
2.3 pH水平对桦褐孔菌生长的影响 培养基的pH对桦褐孔菌的生长有巨大的影响。研究表明,pH值2~8时桦褐孔菌都能生长,pH值5.5~6.5最有利于菌丝体生长和胞外多糖积累。据Kahlos[16]研究,在低pH水平时桦褐孔菌只含有很少量的三萜,在pH值为7.29时,桦褐孔菌中富含三萜醇和栓菌酸,表明三萜的产生并不依赖酸性条件,而且栓菌酸的形成并不依赖于培养基中的酸性物质。
2.4 重金属对桦褐孔菌生长的影响 重金属Hg、Cd和Co有强的毒性,能强烈抑制菌类的生长。桦褐孔菌对Cd具有很强的敏感性,在Cd>O.1 mmol/L的情况下不能生长[17]。Cu、Zn、Mn可以提高桦褐孔菌菌丝体中水解鞣质的积累。
3 结语
近年来,随着人们对桦褐孔菌药理成分研究的不断深入,大量的活性成分被分离出来,其在疾病治疗方面显示出广阔的应用空间,市场需求量逐年上升。然而,桦褐孔菌在野生环境下生长极为缓慢,自然状态二十年才能收成一次,远远满足不了市场需求。目前国内外很多学者开始对桦褐孔菌进行人工培育研究,许多研究机构培养的白桦茸菌丝体活性成分较少,应用价值较低,目前尚不能进行工业化生产,因此,应进一步加大对对桦褐孔菌的研究力度,充分挖掘其药用价值,促进人类健康事业的发展。
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R284.1;R931.2
A
1007-8517(2012)21-0047-02
黑龙江省教育厅高职高专科研项目 (项目编号:12515117)。
孟祥敏 (1981-),女,讲师,硕士研究生,研究方向:天然产物提取与分离。
2012.09.23)