北冬虫夏草多糖的研究概述

呼 晨，姚金水

（福建农林大学，福建福州350002）

北冬虫夏草[Cordycepsmilitaris],又名蛹虫草、虫草花、北虫草,属子囊菌亚门(Ascomycotina)核菌纲(pyreno-mycetes)球壳目(Sphaerinles)麦角菌科(clav iticpitaceae)虫草属(Coedyceps),与冬虫夏草同属异种。天然的北冬虫夏草成分与冬虫夏草化学成分、药理作用、功能等方面基本一致，有些成分甚至高于冬虫夏草[1]。北冬虫夏草多糖作为其主要活性物质，最初是以北冬虫夏草多糖(Polysaccharides from cultured mycelium of Cordycepssinensis，PCS)在增强免疫力方面有重要作用引起注意[2]。随着研究发现，北冬虫夏草多糖在抗肿瘤、抗感染、降低血脂、抗衰老以及调节细胞的生长起着决定性的作用，它在功能食品和医药等方面有很好的实用价值。现就近年来北冬虫夏草多糖主要研究进展做一综述，旨在为深入研究北冬虫夏草多糖保健食品及临床药效提供依据，为进一步开发北冬虫夏草产品拓展新思路。

1 北冬虫夏草多糖的提取工艺

改善提取北冬虫夏草多糖工艺以增加其药效是研究焦点之一。高峰[2-6]等通过实验提出了一系列方案：常温下使用超高压技术在溶剂45%乙醇、压力400MPa、料液比1:35（g/m l）、提取时间5min的条件下可以进行快速高效的提取，并能保持多糖的生理活性，此条件下提取率为10.13%；利用超声法在超声波功率250W、溶剂60%乙醇、提取时间13min、料液比1:35（g/ml） 的条件下可增高多糖提取率到25.89%；采用索氏法在50%乙醇、固液比1:30（g/m l）、提取时间6h的条件下多糖平均提取率为31.95%；利用水法在温度55℃、时间4h、固液比1:40（g/ml） 的条件下，多糖提取率为34.14%。董媛[7]及高宇[8]等分别利用单因素及响应面分析法和回流提取正交实验法优化了蛹虫草菌丝体多糖的超声提取工艺。姚志伟[9]等采用微波法对虫草多糖提取工艺进行了研究，其结果稳定可靠。虽然目前越来越多的学者专注于北冬虫夏草多糖的提取工艺，但现阶段仍无法实现大规模高纯度制备[10]。

2 北冬虫夏草多糖的药理作用

北冬虫夏草多糖具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤、抗疲劳、降血糖和提高免疫能力等多种药理活性。因此，北冬虫夏草的开发应用具有极大的潜在市场。

2.1 北冬虫夏草多糖对免疫系统的调节作用 蛹虫草多糖主要通过调节巨噬细胞、淋巴细胞及细胞因子等调节机体的免疫功能。Jong Seok Lee[11]等通过建立黑色瘤小鼠模型发现，北冬虫夏草多糖通过调节巨噬细胞的dectin-1和TLR2受体，诱导MAPK和NF-κB信号传导通路的激活，上调巨噬细胞的NO、ROS、TNF-α 和吞噬细胞的含量，从而增加小鼠的免疫活性抑制小鼠体内黑色瘤的增长。MiWang[12]等通过蛹虫草多糖作用于环磷酰胺免疫抑制小鼠发现，施用CMP是能够克服的CY诱导的免疫抑制，显著增加脾胸腺指数、脾淋巴细胞活性和巨噬细胞的功能。Yuanliang Hu[13]等研究发现：CMP显著刺激淋巴细胞增殖，通过CMP作用于14日龄已接种新城疫疫苗的幼鸡发现，CMP合适的剂量可以显著促进淋巴细胞增殖，增强血清抗体滴度，并提高血清干扰素-γ 和白介素-4的浓度。表明CMP能显著提高新城疫疫苗的免疫效果，并且将作为新型免疫佐剂的候补。胡元亮[14]等采用MTT法，在小鼠脾脏淋巴细胞培养体系中加入ConA及终浓度为1，0.5，0.25mg/L蛹虫草多糖培养48h，结果表明蛹虫草多糖可显著促进体外培养的小鼠脾脏淋巴细胞增殖，说明蛹虫草多糖具有免疫增强活性。

2.2 北冬虫夏草多糖的抗炎抑菌作用 Fhernanda R.Smiderle等[15]对蛹虫草多糖抗炎性进行评价，发现蛹虫草多糖所表现的作用与其单糖组成不同有关。从蛹虫草碱性多糖提取物分离的线性B-（1R3） -D-葡聚糖作用于人单核细胞系THP-1，发现β-（1R3） -D-葡聚糖通过抑制IL-1β，TNF-α 和COX-2的表达，达到较好的抗炎效果，该聚合物是蛹虫草碱性多糖提取物中最有效的抗炎化合物。此外，通过体内实验，分离的β-（1R3）β-D-葡聚糖对由福尔马林诱导的感受伤害的小鼠爪子和LPS诱导的小鼠腹膜炎表现出明显的镇痛和抗炎效果。胡光煦[16]通过建立大鼠阳离子化牛血清白蛋白（C-BSA） 肾炎模型，研究了北虫草多糖的治疗作用，并探讨其机制。提示其有延缓C-BSA肾炎模型病情进程的作用，可以改善多项病理生化指标。其作用机制可能与增加红细胞的免疫功能，促进循环中免疫复合物清除，改善血小板聚集功能，进而改善血液循环有关。孟兆丽[17]等通过杯碟法测定蛹虫草多糖抑菌效果发现，蛹虫草多糖的乙醇分级沉淀组分CMP-40，CMP-60，CMP-80对金黄色葡萄球菌、四联球菌等革兰氏阳性菌有较强的抑菌活性,对铜绿假单孢菌和大肠埃希氏菌等革兰氏阴性菌抑菌活性极低。

2.3 北冬虫夏草多糖对肝脏的保护作用

2.3.1 抗过氧化作用 郑贤林[18]等用氢化可的松造模肝损伤小鼠，使其血清谷草转氨酶（AST） 和谷丙转氨酶（ALT） 活性显著升高，通过灌胃给予蚕蛹虫草菌丝体多糖，发现小鼠血清AST和ALT活性显著下降，且呈剂量相关性。实验表明蚕蛹虫草多糖可明显提高抗氧化剂的水平，降低肝组织丙二醛（MDA） 含量，从而减轻了因脂质过氧化加剧而造成的肝细胞损伤；肝脏石蜡切片观察发现蚕蛹虫草多糖明显减轻了氢化可的松引起的肝小叶结构紊乱、肝窦淤血及肝索排列紊乱等病理变化，显示出其对氢化可的松造成的肝细胞损伤具有明显的保护作用。朱雅红、颜辉等[19]在四氯化碳造成的损伤的大鼠原代肝细胞中加入蛹虫草多糖后，并以VE的抗氧化作用作阳性对照，发现蛹虫草多糖能通过提高GSH-Px酶活力以及抑制脂质过氧化产物MDA的生成来减轻CCl4对肝细胞的损伤，减少ALT和AST的释放，使ALT和AST活力水平的升高受到明显抑制，显著提高肝细胞的存活率，显示出对CC14造成的肝细胞急性损伤具有一定的保护作用。Bor-SenWang[20]通过比较蛹虫草多糖与冬虫夏草多糖对由t-BHP诱导的HepG2 cells的氧化应激，研究发现蛹虫草多糖与天然虫草多糖浓度在500lg/mL作用效果无差异，表明蛹虫草是一种可以取代天然虫草，有潜力的能够预防及治疗肝损伤的药物。

2.3.2 体外诱导肝细胞分化 刘江凯[21]首次证实了虫草多糖可以体外诱导大鼠骨髓间充质干细胞分化为类肝细胞，为应用中医药治疗急慢性肝衰竭提供了新的理论依据，并为利用中医药与细胞移植结合治疗终末期肝病提供了一种新的思路。

2.3.3 降低肝脏免疫损伤 MiWang[22]等研究发现北冬虫夏草多糖对小鼠免疫性肝损伤有一定的保护作用，其机制可能与降低肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、炎性细胞因子（白介素IL-1） 的含量、平衡细胞因子有关。

2.4 北冬虫夏草多糖的抗肿瘤作用 蛹虫草多糖主要通过提高免疫力和抗氧化作用起到抗肿瘤作用，Cheung JK等[23]通过实验证明，蛹虫草多糖可以诱导T-淋巴细胞增殖和IL-2、IL-6分泌,且增加巨噬细胞的吞噬作用以及酸性磷酸酯酶的活性从而抑制肿瘤细胞的增长。这证实了蛹虫草多糖在通过刺激免疫应答起到抗肿瘤作用。而LiSP等[24]研究则从抗氧化角度发现，蛹虫草多糖可保护H2O2对肾上腺髓质瘤细胞所造成的损害，并显著降低由H2O2诱导产生的丙二醛(MDA)和谷胱苷肽过氧化物酶(GSH-P x)以及超氧化物歧化酶(SOD)活性的变化。蛹虫草多糖协同治疗剂量的卡铂合用，可增强其抗肿瘤作用，并对毒性剂量的卡铂引起的血小板数量减少具有对抗作用[25]。Shuang Yang[26]等采用MTT法检测蛹虫草多糖对肝HeLa细胞和HepG2细胞的抑制作用，当细胞用1000mg/ml的蛹虫草多糖孵育72h，蛹虫草多糖显著的抑制HeLa细胞和HepG2细胞的生长，因此，蛹虫草多糖可以作为治疗癌症的潜在药物。

2.5 北冬虫夏草多糖的保健功能

2.5.1 北冬虫夏草多糖的降血脂、降血酸、降血糖等作用

徐雷雷[27]等研究发现蛹虫草多糖具有良好的降血糖作用，其作用机制与清除体内自由基，提高机体和胰腺的抗氧化能力，修复受损的胰岛细胞有关。牟华[27]采用四氧嘧啶制造糖尿病小鼠模型，实验中发现蛹虫草多糖对糖尿病小鼠具有明显的降血糖作用，与阿卡波糖组效果相似，在一定的范围内，高剂量作用明显；且在实验中发现蛹虫草多糖可降低三酰甘油、提高血清高密度脂蛋白的含量，使机体血脂水平有所恢复。LiMa·Song[28]等通过氧嗪酸钾制造高尿酸血症小鼠模型，实验发现EPCM通过抑制黄嘌呤氧化酶（XOD） 的活性降低尿酸的产生，表明EPCM可以作为一种治疗高尿酸血症和痛风的天然药物选择。

2.5.2 北冬虫夏草多糖的抗衰延寿作用 北冬虫夏草多糖是北冬虫夏草重要的活性物质之一，在调节免疫功能、降血糖、抗肿瘤、保肝等方面均具有显著的功效。此外王菊凤[29]研究发现蛹虫草多糖可明显提高果蝇种群的期望寿命，具有显著的抗衰延寿作用；但蛹虫草多糖对果蝇种群的延寿作用并不随培养基中蛹虫草多糖浓度的提高而增强，这可能是由于多糖可作用的靶数量有限或生物体存在选择性的原因。同时孙纳新[30]等通过自然小鼠衰老模型，观察蛹虫草多糖对老龄小鼠巨噬细胞功能及氧化状态的影响发现蛹虫草多糖可以显著提高衰老小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬指数及单核巨噬细胞的吞噬功能,其原因可能是蛹虫草多糖通过提高机体非特异性免疫功能而延缓衰老。

3 存在的问题

蛹虫草作为新资源食品,颜色鲜亮,且营养丰富,可食亦可药用,具有保肺益肾,强身健体之功效,是理想的健康食品。因此,蛹虫草具有广泛的产业化发展前景。但还存在以下问题：首先目前越来越多的学者专注于北冬虫夏草多糖的提取工艺，但现阶段仍无法实现大规模高纯度制备，限制北冬虫夏草多糖产品的应用推广。其次从目前的研究分析来看，由于北冬虫夏草的种类多、分布广，因此，使不同地域间品种的多糖成分及有效成份含量存在着一定的差异，从而可能导致其药理作用的不一致性。因此，该方面的研究尚需进一步的实验验证。再次，由于现阶段化学、物理学和生物学分析技术的限制，其多糖结构分析仅限于一级结构，无法从分子水平上明确阐释其药理功能和作用机制。

冬虫夏草是我国特有名贵中药材，但是由于天然药材资源的缺乏，在我国开发北冬虫夏草资源有着得天独厚的优势。目前北冬虫夏草产品在市场很畅销，但在动物保健方面尚未开展。北冬虫夏草多糖现阶段仍无法实现大规模高纯度制备、不同地域间品种的多糖成分及有效成份含量存在着一定的差异以及无法从分子水平上明确阐释其药理功能和作用机制，限制北冬虫夏草多糖产品在动物保健方面的应用推广。

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