茯苓药物成分提取分离及其药用价值研究进展*

刘惠知，吴胜莲，张德元，唐少军，邵晨霞，谭明辉

（湖南省微生物研究院，湖南 长沙 410009）

〈综述〉

茯苓药物成分提取分离及其药用价值研究进展*

刘惠知，吴胜莲，张德元，唐少军，邵晨霞，谭明辉

（湖南省微生物研究院，湖南 长沙 410009）

茯苓（Poria cocos）是一类寄生在松树根上的多孔菌科真菌。茯苓作为传统的食（药）用菌，在中医药领域具有重要的应用价值，茯苓的主要药物成分为茯苓多糖和茯苓三萜类物质。对茯苓多糖和茯苓三萜类物质的提取分离，及其抗肿瘤作用、免疫调节功能、抗炎症作用、对泌尿系统的保护作用进行了综述，为茯苓的药理学研究以及应用提供参考。

茯苓；化学成分；提取分离；药用价值

茯苓（Poria cocos） 隶属于多孔菌科（Polyporaceae）卧孔菌属（Poria），寄生于松科植物赤松或马尾松的根茎部位，是最早纳入《中国药典》的药用食用菌之一，味甘、淡，性平，具有健胃、祛湿、健脾、安神、增强免疫力、抗癌等功效，被誉为“仙药之上品”[1]。茯苓为好氧性真菌，菌丝体为少分枝、有隔膜、无锁状联合的多核菌丝，茯苓担孢子核相以双核为主。菌丝生长到一定时期就开始形成一种休眠体性质的菌核。由于受到砂质土壤机械挤压，菌核表面粗糙，颜色主要为黑褐色[2-3]。

我国食用茯苓的历史已有2 000余年。近年来，随着人们对食用菌营养价值、药用价值和保健作用的认可，食用菌相关产业发展迅速，尤其是食（药）用菌的研究及开发备受关注，茯苓已广泛应用于医药、保健品和食品领域。据统计，目前以茯苓为原料的中成药达200余种，中药配方中茯苓配伍率达80%，具有重要的医药价值[4]。茯苓饼、茯苓糕、茯苓面、茯苓酒、茯苓酸奶等健康食品也深受消费者欢迎。随着现代物质分离技术的发展，从茯苓中提取到新的化学物质也越来越多，茯苓有效成分的提取分离能使茯苓得到更加合理高效利用。

1 茯苓药物成分的提取分离

对茯苓的药物成分进行提取分离，能够更合理有效地发挥茯苓的药用价值。茯苓不同部位具有不同的化学成分和药用功能。白茯苓为白净细腻坚实的茯苓肉，具有渗湿利水，益脾和胃，宁心安神之功。赤茯苓为茯苓皮层下的赤色部分，主要作用为清湿热。茯神为带有松针的白色部分，有宁心安神，利水之功。茯神木为菌核中间较粗的松根，可以平肝安神。茯苓皮为茯苓的外皮，可利水消肿，无补性[5]。随着人们对茯苓化学成分的药理作用和活性成分的深入研究，已从茯苓中提取到多种活性物质，如多糖类、三萜类、脂肪酸类、甾醇类、酶类等。从已报道的文献中得知，茯苓主要的药物成分是茯苓多糖和茯苓三萜。

1.1 茯苓多糖的提取工艺及鉴定

茯苓多糖是茯苓的主要成分，占茯苓干重的80%左右，包括水溶性和碱溶性多糖。茯苓多糖的组成和结构比较复杂，根据组成方式不同，可以将茯苓多糖分为两大类：一类主要是葡聚糖，其结构是50个β-(1→3)结合的葡萄糖单位，每个β-(1→5)结合的葡萄糖基支链与l个～2个β-(1→6)结合的葡萄糖基间隔。衍生化后的茯苓聚糖，水溶性和生物活性明显提高。衍生手段主要有羧甲基化、羟乙基化、羟丙基化和硫酸酯化等，而羧甲基化茯苓多糖最为常见。另一类茯苓多糖主要是由果糖、半乳糖、甘露糖、葡萄糖等组成的杂多糖[6]。

目前从茯苓中提取到的茯苓多糖已经有10多种。丁琼等[7]利用0．9%NaCl、热水、0．5 mol·L-1NaOH、甲酸分级提纯，并结合红外光谱、气相色谱、核磁共振等手段，从茯苓液体发酵后的菌丝中分离并鉴定4种化合物：PCM1、PCM2、PCM3和PCM4。Wang YF等[8]用同样的方法提取了6种化合物：PCS1、PCS2、PCS3-I、PCS3-II、PCS4-I和PCS4-II。郑春英等[9]利用高效毛细管电泳法分析茯苓多糖中的单糖组成，将茯苓多糖水解，经3-甲基-1-苯基-2-吡唑啉酮（PMP）衍生化，分析后发现，茯苓多糖中含葡萄糖、甘露糖和半乳糖的物质的量之比为：2．65∶1．00∶2．36，可简单快速地分析茯苓多糖中单糖的组成。Magda CS等[10]利用比色测定法，用刚果红对茯苓多糖染色，在分光光度计下通过不同吸光值来测定β-1，3-D-葡聚糖的含量，并用红外光谱学鉴定该化合物的结构。黄灿等[11]用水提醇沉法提取茯苓多糖，三氯乙酸法去除蛋白，经凝胶色谱柱纯化得到抗肿瘤活性茯苓多糖ATPCP，高效液相凝胶色谱法测其相对分子质量，样品水解后经过TLC及GC-MS分析确定单糖组成，通过FT-IR、13C-NMR和1H-NMR对其进行结构分析。Qilin Huang等[12]利用盐碱浸提法从茯苓的发酵液和菌丝中提取到 5种化合物：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、甘露糖和乳糖组成，并且都具有抗肿瘤的生物活性，Pi-PCM3-I和Pi-PCM4-I主要结构是1，3-α-D-葡萄糖。现将从茯苓中提取到的茯苓多糖收集并归纳在表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 茯苓三萜的提取工艺及鉴定

茯苓中的三萜化合物种类很多，但含量只占茯苓干重的2%左右。茯苓三萜成分的化学结构和性质比较相似，多为羊毛甾型的酸类物质[23]。目前茯苓三萜的分离主要采用有机溶剂进行萃取（最常用的是甲醇或者乙醇），但提取到的三萜为粗提物，还需要辅助技术对粗提物进一步提纯，如利用氯仿或乙酸乙酯进行反复提纯，超临界CO2萃取。

随着现代生物技术的发展，物质分离技术日益成熟，从茯苓中提取到的三萜物质越来越丰富，分离的手段也越来越多。如仲兆金等[24]利用衍生法分离茯苓三萜，用重氮烷和卤代烃的化学衍生法制备酯化衍生物，再通过水解后获得茯苓三萜化合物：3β-乙酞氧基-16α-羟基羊毛甾-8，24（31）-二烯-21酸（Ⅰ）、3-酮基-16α-羟基羊毛甾-7，9（11），24（31）-三烯-21-酸（Ⅱ）、3β，16α-二羟基羊毛甾-7，9（11），24（31）-三烯-21-酸（Ⅲ）。Xia B等[25]利用高效液相质谱分离技术，用水和甲醇为流动相进行梯度洗脱，收集各分离组分之后再进行质谱鉴定，准确高效地将7种茯苓三萜化合物进行了分离并定量。Toshihiro A等[26]利用醇提、盐提、氯仿、凝胶层析、高效液相色谱等逐步提取的方法，从茯苓皮中提取到18种茯苓三萜类化合物，其中9种是新的三萜类化合物。Zheng Y等[27]用光谱分析法从茯苓的菌核中提取到10种茯苓三萜，其中2种是新的三萜类物质：PoriacosonesAandB。最近，DongH等[28]利用pH区带逆流色谱法和高速逆流色谱法，分离得到具有抗肿瘤活性的茯苓新酸A和茯苓新酸B。

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茯苓三萜化合物的种类比较多，但很多化学结构基本相似，主要为羊毛甾型的酸类物质。根据茯苓三萜的化学结构差异，现将茯苓三萜的类型总结分类见表2[29]。

2 茯苓的药理作用

研究证明，茯苓具有利尿、抗肿瘤、抗氧化、增强免疫力等重要药用价值。对茯苓药理作用机制的研究也深受研究者重视。

2.1 抗肿瘤作用

茯苓中茯苓多糖具有抗肿瘤作用，但需要修饰。研究证实未经修饰的多糖对肿瘤的抑制率仅为2%左右，而修饰后能明显提高茯苓多糖的抗肿瘤活性[30]。茯苓多糖抗肿瘤具有层次多、途径多、机制多样的特点，在临床上具有广泛的应用价值。茯苓多糖的抗肿瘤机制主要包括[6]：依赖宿主免疫系统 (特异性免疫和非特异性免疫)对肿瘤的识别并激活免疫系统，从而抑制肿瘤细胞的增殖和杀伤肿瘤细胞；抑制肿瘤细胞的DNA、RNA、蛋白质的生物合成能力；对肿瘤细胞膜的破坏；提高SOD酶的活性以降低氧自由基毒害。研究证实，硫酸酯化茯苓多糖能增强NK细胞杀伤活力，促进淋巴细胞增殖，增强机体特异性免疫功能，具有明显的抗肿瘤作用[31]。茯苓多糖PCS3-Ⅱ经过羧甲基和硫酸酯化后，通过氢键和电子配对使茯苓多糖更容易结合到免疫细胞上，致使免疫应答，可以显著增加小鼠的吞噬细胞数量、脾脏抗体、脾脏指数、胸腺指数等，增强机体的抗肿瘤能力[13]。茯苓多糖PCM3-II通过降低BCl2的表达影响DNA的复制，使MCF-7（人乳腺癌细胞）的复制停留在G1期[32]。Lee KY等[8]研究发现茯苓多糖PCSC诱导NF-κB/Rel转移到DNA特定结合位点，通过调控CD14、TLR4、CR3的表达进而激活P38激酶信号通路，使iNOS基因表达上调，促进肿瘤细胞的凋亡。茯苓多糖能增强肝脏超氧化物歧化酶活性，清除超氧阴离子和过氧化氢，以降低细胞内氧自由基的毒害，防止肿瘤发生[33]。

表2 茯苓三萜化合物的类型

茯苓三萜也具有抗肿瘤作用，茯苓三萜同样需要修饰才能表现出强的生物活性。Ling H等[34]发现茯苓酸能抑制NF-κB信号通路，通过影响核因子的正常表达而降低基质金属蛋白酶的水平，从而抑制乳腺癌肿瘤的转移。Takashi K[35]从茯苓中提取到具有抗肿瘤活性的茯苓三萜化合物poricotriol A，该化合物能影响线粒体的功能，通过提升Bax/Bcl-2的表达水平和肿瘤凋亡诱导因子的水平，促进肺癌细胞的凋亡。Yoshiyuki M等[36]发现茯苓酸是一种新的拓扑异构酶抑制剂，能抑制DNA聚合酶的活性，使细胞复制停留在G1期，该化合物对胃癌细胞的增殖具有明显的抑制效果。

2.2 免疫调节功能

茯苓的另一个重要作用是具有免疫调节功能，通过动态调节体内诸如细胞因子（cytokines）之类的信号分子，调节机体的免疫能力。 Yu SJ等[37]用50%的热乙醇从茯苓中提取到粗提物，可以促进细胞因子的释放，提高人外周血单核细胞中白介素IL-1β和IL-6的表达。茯苓多糖是茯苓免疫调节的主要成分，对茯苓多糖进行修饰，可以提高机体的免疫能力。王青等[38]研究发现，小鼠口服茯苓多糖后，可以恢复由于环磷酰胺酰诱导的小鼠T、B淋巴细胞亚群比例的失衡，明显优化派氏结、肠系膜淋巴结中CD3＋、CD19＋细胞的比例，但对脾脏内免疫因子的作用不显著，因此茯苓多糖主要对肠道粘膜免疫系统起作用。茯苓三萜类物质在免疫调节方面的研究报道还不多，吕丁等[39]给小鼠腹腔注射茯苓素后，小鼠腹腔巨噬细胞百分数、形态以及吞噬功能明显改变，诱导小鼠腹腔巨噬细胞RNA和蛋白质加快合成，使其体外抗病毒作用加强。

2.3 抗炎症作用

茯苓中抗炎症的成分较多，但起主要作用的是茯苓三萜类化合物。Ken Y等[41]研究证明茯苓三萜化合物3β-对-羟基苯甲酰去氢-16α-羟基齿孔酸可以对TPA引起的耳水肿有一定的治疗效果。Giner-Lazar EM[42]用佛波酯（TPA）诱导小鼠足水肿，喂食富含茯苓三萜化合物的提取液后，可以通过控制磷脂酶A2（PLA2）的活性达到消炎的目的。Lee YH等[43]发现茯苓酸可用于治疗口腔炎症，它主要通过血红素氧合酶-1（HO-1）的活性调控NF-κβ和Nrf2的表达。

茯苓多糖也具有抗炎症的作用。侯安继等[44]用棉球和二甲苯构建小鼠的炎症模型，通过灌胃喂食茯苓多糖，发现对皮下肉芽肿和耳肿的形成都有较好的抑制作用。最新研究证实[14]，从土茯苓中提取到的茯苓多糖化合物SGP-1和SGP-2，可以用作抗炎药物，其作用机制主要是抑制脂多糖（LPS）诱导的巨噬细胞相关基因的表达，如iNOS、TNF-α、IL-6等胞内基因，并且抑制细胞外信号分子介导的Erk、 JNK基因的表达。

2.4 对泌尿系统的保护作用

中医认为，茯苓具有利尿渗湿的作用，对肾、前列腺的功能具有保护作用。茯苓中发挥利尿作用的主要是茯苓三萜化合物。Zhao YY等[45]用乙醇提取法从茯苓菌核得到茯苓总三萜成分，该成分可以增加小鼠的尿量，具有排钠保钾的作用，呈现出明显的利尿效果。Wu ZL[46]最新的研究发现，将慢性心力衰竭的小鼠灌胃茯苓三萜类成分后，小鼠尿量增加、尿渗透压降低，其主要机制是通过抑制水通道蛋白的转录和翻译，并且降低抗利尿激素和激素受体mRNA的转录水平，使肾脏在高渗透压下得到保护。茯苓多糖对泌尿系统的保护主要是防止肾结石产生，最近王司军[47]用乙二醇/氯化铵诱导法构建小鼠肾结石模型，再对小鼠灌胃茯苓水溶性多糖溶液，证实小鼠的尿量增多，尿镁含量升高，氧化应激作用增强，有效地预防了泌尿系统结石的形成。

2.5 其他药理作用

茯苓中药物成分丰富，药理作用多样。目前还有部分研究发现，茯苓还具有抗移植排斥[48]、乙肝疫苗佐剂[49]和降血糖[50]等作用。

3 展望

茯苓作为传统药材，其药用价值已得到普遍认可。随着对茯苓研究的不断深入，茯苓从以前中药配伍到药物成分的高效使用，从成分的粗提分离到精细分离，从茯苓的药效研究到药物作用机制的研究，逐步实现对茯苓的现代化研究与应用。而如何提高茯苓的应用价值是今后的研究热点。

3.1 茯苓药物成分提取工艺的改进

弄清楚茯苓的生物学特性，将为药物成分的提取提供优良材料。从茯苓中提取有效药物成分，去除无功能的、有害的物质，可以提高茯苓的应用价值。不同物质提取工艺不同，目前茯苓药物成分的提取效率还不高，提取的化合物成分较单一，主要集中在多糖和三萜类化合物，对具有免疫功能的蛋白质和脂肪酸类的发现还不够。因此，茯苓药物成分的提取工艺技术还有待进一步的改进。

3.2 茯苓药物成分的活性改造

茯苓多糖和三萜类化合物基本上都需要进行修饰后才能表现较高的水溶性和生物活性。目前常用的修饰手段主要包括羧甲基化、硫酸酯化、羟化等。对于药物成分活性改造的另一个重要手段就是分子手段或化学合成手段。如Wang Jianrong等[51]克隆了三萜化合物合成的关键酶—法呢基焦磷酸合酶的基因，再通过载体接合至酵母菌中进行异源表达，提高了酶的活性和产量。茯苓中有部分蛋白质是重要的抗体，但含量极低，通过获得该蛋白的目的基因进行异源表达将极大地提高该蛋白的产量。

3.3 茯苓药物成分的商品开发

随着茯苓药物成分提取工艺不断进步，茯苓将具有更为广泛的应用前景。目前已开发的茯苓多糖口服液、茯苓酒、茯苓胶囊等均具有重要的保健作用。通过茯苓与其它中药材药效作用进行比较，扬长避短，不断开发新的茯苓药物商品（如片剂、茯苓多糖饮料和酸奶），将发挥其应用价值。

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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

湖南省财政预算项目（2015[湘财预]0001号）。

刘惠知（1962-），男，硕士，研究员级高级工程师，主要从事食用菌液体深层发酵技术、珍稀食（药）用菌的引种和选育研究。E-mail:403673751@qq．com

2015-09-01