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桑黄活性成分的药理作用研究进展

2018-01-15江湖大川吴丹麦周琢艳刘文洪

浙江中西医结合杂志 2018年3期
关键词:桑黄菌丝体自由基

江湖大川 揭 晓 吴丹麦 叶 晨 周琢艳刘文洪

桑黄(phellinus)属担子菌亚门(basidiomyeotina)、层菌纲(hymenomyeetes)、非褶菌目(aphyllophorales)、多孔菌科(polyporaeeae)、针层孔菌属(phellinus),是一种珍贵的药用真菌,有“森林黄金”之美称,在《本草纲目》中有记载[1]。在过去的30年里,其20多种药效逐渐为人们所探知,如增强机体免疫力、保肝护肝、抗炎作用、抗氧化作用[2]等。近年来,国内外学者对桑黄化学成分进行了大量研究,并从中分离鉴定出多糖、黄酮、三萜等活性成分[3]。此外,桑黄的有效成分纯化工艺也不断得到改进。本文就桑黄的种类和分布地区、化学活性成分及药理作用进行综述。

1 桑黄的种类与地区分布

桑黄作为著名传统药用真菌在中国已经有2000多年的历史,是一类重要药用真菌的俗称,但是这个真菌种类多年来被误认为裂蹄纤孔菌(P.Linteus)[4]。2012年,吴声华等[5]基于ITS序列的系统发育分析发现东亚地区的桑黄有6个种类: 鲍姆纤孔菌(俗名:丁香桑黄)Inonotus baumii、小孔忍冬纤孔菌(俗名:小孔忍冬桑黄)Inonotus lonicericola、大孔忍冬纤孔菌(俗名:大孔忍冬桑黄)Inonotus lonicerinus、桑黄纤孔菌(俗名:桑黄)Inonotus sanghuang、瓦宁纤孔菌(俗名:杨树桑黄)Inonotus vaninii、锦带花纤孔菌(俗名:锦带花桑黄)Inonotus Weigelae,发现真正的桑黄是一新种桑黄纤孔菌(俗名:桑黄)Inonotus sanghuang,主要分布于中、日、韩三国,野外仅生于桑属(Morus)的树干,几近绝迹,很难寻找。桑黄类群的种类通常生长在活立木上,其分布具有明显的区域性[6],在我国境内主要分布于东北、华北、西北及四川、云南等地,另外,在中美洲,非洲和东亚等地也有少量分布[7]。目前研究较多的桑黄主要包括鲍氏针层孔菌(Phellinus baumii),火木针层孔菌(Inonotus Igniarius)和裂蹄针层孔菌等[8],本文沿用过去的叫法统称这些种为“桑黄”。

2 桑黄的化学成分

桑黄的化学成分主要有多糖、黄酮、萜类、甾体类、吡喃酮类、呋喃类及氯代产物等[1],其中多糖、黄酮、萜类是起主要药理作用的活性成分[9]。

2.1 多糖类物质 桑黄子实体的粗多糖主要由甘露糖、半乳糖、葡萄糖、树胶醛醣和木糖等单糖构成[1]。王汲[8]通过热水浸提法,得到桑黄粗多糖,提取率为3.99%,并初步确定有D-葡萄糖、D-半乳糖、L-阿拉伯糖和D-乳糖。Pei[10]等从P.Linteus桑黄菌丝体碱性提取液中分离得到一种新型的高分子多糖(PL-N1),其相对分子质量大概在343 000kDa。PL-N1由阿拉伯糖、木糖、葡萄糖和半乳糖组成,单糖摩尔比为4.0:6.7:1.3:1.0。葛青等[11]从桑黄子实体中分离单一多糖PBF6,分子量为3.23×105u,不含蛋白质和核酸,糖组成研究表明PBF6仅含有葡萄糖,主链结构为→3)-β-D-Glcp-(1→3)-β-D-Glcp-(1→6)-β-D-Glcp-(1→。

2.2 黄酮类成分 桑黄是少有的含有黄酮化合物的药用真菌,黄酮类化合物具有抗氧化、扩张血管、降血脂和抗癌作用[3]。程鑫颖等[12]从瓦宁木层孔菌(Phellinus vaninii Ljub)中分离得到了3个黄酮类化合物,运用NMR波谱法分析和鉴定为樱花亭、7-甲氧基二氢莰非素、二氢莰非素,并对其体外抗氧化和细胞毒活性进行测定。此外,吴长生从P.baumii子实体中分离鉴定出15个黄酮类物质[1]。

2.3 吡喃类及其他酚类物质 昝立峰[13]从椭圆嗜蓝孢孔菌(F.ellipsoidea)子实体中分离得到一种新的吡喃酮化合物Phelligridin K及已知化合物(E)-4-(3,4-dihydroxyphenyl)but-3-en-2-one、Hispidin、Inonoblin A和Inonoblin B,这些化合物表现出良好的抗氧化活性。Hwang等[14]从P.baumii分离得到5种多酚类化合物,分别是hispidin、hypholmine B、纤孔菌素A、davallialactone和phelligridin D。

2.4 萜类成分 从桑黄中分离得到的萜类包括倍半萜,二萜和三萜,其中三萜是主要的药理活性成分[1]。梁佳等[15]研究微波法提取桑黄菌丝体中三萜类成分的优化工艺,使提取液中三萜类化合物的提取量达到1.48mg/g。

3 桑黄的药理作用

3.1 抗肿瘤作用 桑黄菌具有抗肿瘤的作用[16]。胡启明[17]从固态发酵培养的桑黄菌丝体中提纯得到3种均一多糖组分Plps-1、Plps-2和Plps-3,实验结果表明,Plps-1可诱导肿瘤细胞的凋亡,使其停止在G1期。通过测定细胞因子TNF-α的含量,发现三种桑黄多糖均可一定程度地抑制TNF-α的产生,表明桑黄多糖在抗肿瘤方面没有毒副作用。丁云云等[18]从桑黄子实体的乙醇提取物中分离纯化得到11个化合物,采用Cell TiterGLo ATP荧光活性检测法,应用41株离体肿瘤细胞和2株正常仓鼠细胞对这11个化合物进行高通量筛选,结果显示其中有3种化合物对髓性白血病细胞系NOMO-1和SKM-1效果较好,有1种化合物对肺癌细胞系H526、前列腺癌细胞系DU145、白血病细胞系HEL效果较为明显。桑黄提取物能够在体内降低肝癌细胞H22,肉瘤细胞B16[19]的转移,并降低VEGF的表达。综上,桑黄抗肿瘤作用毋庸置疑,但其对肿瘤细胞株系及人体的肿瘤细胞作用效果及机制还有待进一步的研究。

3.2 免疫调节作用 孟庆龙等[20]从桑黄菌丝体和发酵液中提取胞内、胞外多糖PIP和PIE,并建立致炎小鼠模型,检测桑黄多糖对致炎小鼠脾脏指数和胸腺指数的影响,结果显示PIP和PIE均提高了致炎小鼠的脾脏指数和胸腺指数。魏静等[21]分别给H22荷瘤小鼠低、中、高剂量桑黄多糖,除低剂量组中的TNF-α无显著差异外,其他各给药组血清细胞因子IL-6、IL-2、TNF-α 均显著升高(P<0.05),与对照组比较,桑黄多糖各剂量组T、B淋巴细胞的增殖能力显著升高(P<0.05)。实验结果表明:桑黄多糖对H22荷瘤小鼠具有一定的抑制作用其机制可能与免疫调节有关。罗建光[22]研究表明,P.baumii菌丝体粗多糖PBMP及其纯化组分PBMP-1、PBMP-2a和PBMP-2b对不加有丝分裂原刺激的脾细胞具有促进增殖作用,同时对ConA诱导的小鼠T淋巴细胞增殖与LPS刺激的B淋巴细胞增殖均有一定的协同作用,且刺激程度存在差异。因此,桑黄免疫调节作用主要通过调节免疫细胞来发挥作用,其影响机制较为复杂,进一步研究其免疫调节机制也是我们今后研究的重点及难点。

3.3 抗氧化作用 桑黄提取物具有良好的抗氧化特性[23],有一定的抗衰老作用。其中,黄酮类物质因具有还原性以及捕获自由基的特性,在抗氧化反应中能清除链引发阶段的自由基,也可以直接捕获反应链中的自由基来阻断自由基链反应,起到断链和预防的双重作用[24]。冯子旺[25]发现桑黄多酚也具有较强的清除DPPH自由基及OH自由基的能力、有较强的Fe3+还原能力及较强的还原力,说明其具有较强的体外抗氧化、清除氧自由基的能力。自由基生物医学的发展使天然抗氧化剂成为医药学和生物化学的研究热点,桑黄活性成分主要通过消除自由基及阻断自由基链反应起抗氧化作用,这为医药行业开发抗衰老剂提供了重要思路。

3.4 降血糖作用 桑黄多糖可以显著降低血糖水平,并且呈现剂量依赖关系[26]。有研究[27]证实,桑黄菌子实体提取物具有抑制蛋白质酪氨酸磷酸酶的作用,在药效试验中可辅助治疗2型糖尿病。桑黄的酚类提取物也有一定的降糖作用,可以有效清除细胞内的活性氧基团,防止过氧化氢对胰岛β细胞的损伤,从而提高胰岛素的分泌量达到降糖效果[28]。Wang等[29]发现将P.baumii中的提取物作用于链脲佐菌素(STZ)诱导的糖尿病模型小鼠,当给药量达到400mg/kg时,血液中胰岛β细胞增加,糖化白蛋白水平降低,胰岛素水平相对升高,从而证明P.baumii提取物具有明显的降糖效果,这一结果表明P.baumii降糖机制可能与其刺激胰岛素释放或减少胰岛素降解有关。桑黄降血糖的作用机制复杂多样,其作用机制的研究,于桑黄的药用价值开发具有重要意义。

3.5 抗炎作用 有学者从桑黄中发现Inotilone组分具有抑制NF-κB、p38和MAPK信号通路的作用,从而缓解炎症[30]。程建安等[31]人过采用二甲苯滴涂小鼠右耳致炎模型,对小鼠进行桑黄水煎液灌胃治疗,发现桑黄水煎液对二甲苯引起的小鼠耳片肿胀、毛细血管通透性具有一定的抑制作用,其中低剂量组效果最好。李金凤等[32]实验表明桑黄菌丝体多糖可通过抑制炎症细胞因子IL-17、TNF-α、IL-1β表达的同时促进抑炎因子IL-10的表达,从而对CIA大鼠起到治疗作用。上述研究表明桑黄确有抗炎作用,但其作用部位及作用效果还需进一步研究。

3.6 其他药理作用 除上述列举的桑黄活性成分的药理作用外,桑黄还有保肝抗肝硬化、抗血管生成[1]、治疗痛风[3]、止血、活血[27]、抗病毒等作用。

4 前景与展望

桑黄是一种珍贵的药用真菌,已吸引国内外越来越广泛的关注和研究。日韩、欧洲等一些国家已加大对桑黄的开发力度,且将其广泛应用于增强免疫力及抗肿瘤等领域,而国内对桑黄产品的开发与利用技术与国外相比仍有较大差距。由于我国天然的桑黄数量稀少,加之国内各产地对其进行掠夺性开采,导致桑黄资源在市场上供给紧张。目前虽然有一些关于桑黄人工栽培成功的报道,但关于桑黄类群真菌的人工栽培技术还不完全成熟。近年来有关桑黄活性成分的药理作用及作用机制逐渐得到阐明,然而其药效成分的研究仅局限于体外试验或动物身上,尚未进入临床试验阶段。因此,为深入开发综合利用桑黄这一珍贵资源,有必要进一步探索桑黄的人工栽培技术、药用价值及其作用机制,让“森林黄金”真正造福人类。

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