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桑黄活性成分的药理作用及人工栽培研究进展

2019-02-12陆春霞董桂清梁贵秋潘志新周晓玲刘开莉肖潇黄正勇吴婧婧

广西蚕业 2019年4期
关键词:桑黄多糖抗氧化

陆春霞,董桂清,梁贵秋,潘志新,周晓玲,刘开莉,肖潇,黄正勇,吴婧婧

(广西壮族自治区蚕业技术推广总站,南宁市530007)

桑黄(Phellinus baumii Pilat.)属于真菌界(Kingdom Fungi),担子菌门(Basidiomy-cota),是一种传统药用蕈菌[1]。桑黄具有活血、止血、利五脏、排毒等功效,作为中药已有2 000多年的历史。关于桑黄最早的药用记载可追溯到汉代中医经典《神农本草经》。明代《本草纲目》中有桑黄“利五脏,宣肠胃气,排毒气”等药用描述[2];还可用于治疗血淋、血崩、脱肛泻血、带下、经闭、脾虚泄泻等病症[3-4]。现代医学也证实了桑黄富含多糖、黄酮类、萜类等活性物质,具有调节机体免疫、延缓衰老、抗肿瘤、保肝护肝、降血糖、抗炎症等功效[5-6]。近年来,国内外学者对于桑黄的药用和保健功效也进行了深入的研究,桑黄作为具有显著抗肿瘤活性效果的珍稀真菌类之一,正逐渐成为医学研究和应用开发的热点。然而,由于桑黄在自然环境下形成子实体的时间较长,量也较稀少,难以满足市场的需求。近十年来,随着桑黄的人工栽培技术水平的提高以及对桑黄药用成分的现代化提取、分离和纯化技术的应用,大大促进了桑黄栽培产业的发展。本文系统分析了桑黄的药用成分及作用机理、人工栽培方式,探讨了当前桑黄研究中存在的问题及今后发展前景,以期为桑黄产业的进一步发展提供参考依据。

1 桑黄的活性成分及作用机理研究进展

桑黄主要寄生在桑树、杨树、松树和白桦树等树干上,其活性成分主要包括多糖类、黄酮类、酚类、萜类、甾体、香豆素类以及生物碱等。早期国内外对桑黄的研究主要是对酸性多糖、蛋白多糖以及蛋白-葡萄糖等物质的研究。近年来,随着现代科学技术的发展,相关人员开始在桑黄活性成分的提纯和单体分离方面进行研究。桑黄的药理功能有20多种,主要有抑菌、消炎、抗氧化、抗肿瘤、加强机体免疫、保肝护肝、降血糖、降血脂、抗肺炎等[7],其活性成分与主要功能如表1所示。

表1 桑黄的主要活性成分与功能 [8]

1.1 多糖类物质的化学成分及作用机理

1.1.1 多糖类物质的化学成分 桑黄中的药用活性物质以多糖(Polysaccharides)为主,因其具有抗肿瘤和提高机体免疫力等功效,近年来一直是国内外学者研究的热点。多糖类物质主要存在于子实体、菌丝体和发酵液中,分为子实体多糖、菌丝体胞内多糖和胞外多糖[9-10]。桑黄多糖的种类主要包括多聚糖类,如β-葡聚糖(β-Glucans),蛋白多糖和酸性多聚糖等[11]。YANG等[12]从桑黄子实体中分离出一种新型的杂多糖,分子量为1.71×104Da,由L-岩藻糖、D-葡萄糖、D-甘露糖,D-半乳糖、3-O-ME-D-半乳糖按1∶1∶1∶2∶1的比例组成。窦茜茜等[13]从桑黄子实体中分离纯化得到相对分子质量为14.2×103Da的多糖PL-A和相对分子质量为22.2×103Da的蛋白聚糖PL-B。PL-A和PL-B中均含大量葡萄糖和少量甘露糖,PL-B中还存在鼠李糖。PEI等[14]从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),相对分子质量大概在3.43×105kDa。PL-N1由阿拉伯糖、木糖、葡萄糖和半乳糖组成,摩尔比为4.0∶6.7∶1.3∶1.0。

1.1.2 多糖的作用机理 桑黄的抗肿瘤机制与多糖等物质有关[15-17],其作用机制是通过细胞调节和体液免疫来提高机体的免疫力,进而达到抑制肿瘤细胞生长和转移的目的[18]。日本是最早研究桑黄抗肿瘤作用的国家。IKEKAWA和NAKANISHI等在研究中发现桑黄子实体中的多糖对注射肉瘤S180 ICR小鼠肿瘤的抑制率最高可达96.7%,且不表现细胞毒性[19]。温克等[20]在对桑黄、灵芝等5种真菌的抗癌活性比较中也发现了桑黄的抑癌作用较明显。NAKAMURA[21]的研究发现,桑黄中主要的抗癌成分为蛋白多糖,其抑癌效果超过80%。有研究证明,桑黄蛋白多糖能够促进巨噬细胞中的细胞因子产生和NO的释放,加速对NO敏感的B16黑素瘤细胞的凋亡,该酸性蛋白多糖作为免疫增强剂和肿瘤细胞附着的直接抑制剂来抑制肿瘤转移[22-23]。桑黄粗多糖也可以诱导白血病细胞THP-1细胞凋亡[24]。桑黄多糖还具有较强的抗氧化能力。相关试验研究表明,桑黄胞内多糖对羟基自由基(·OH)和超氧自由基(O2ˉ·)表现出很高的清除效率和还原能力[25-26]。PEI等[27]从桑黄菌丝体中分离得到了3个多糖PNMP1、PNMP2和PNMP3,试验表明三者具有较好的抗氧化活性,并且能明显增加淋巴细胞的数量。PNMP2和PNMP3的存在能使脂多糖及伴刀豆球蛋白A诱导脾淋巴细胞增殖。

桑黄多糖类物质除了可以抑制肿瘤细胞的增殖并促进肿瘤细胞凋亡外,还可对肿瘤细胞的周期进行阻滞,同时还可有效抑制基因突变,其中多聚糖对调节机体的免疫力也有很好的功效。研究人员在动物试验中发现,多聚糖可以在血液、消化系统和脾脏等组织中起免疫调节作用,并表现出抗癌和抑制肿瘤生长的功效[28]。多聚糖可抑制呼吸道炎症因子所诱发的过敏性反应,能活化人体的免疫系统。在荷瘤鼠试验中,桑黄多糖在抑瘤同时能够明显提高血清IL-2、IL-18水平和脾指数及胸腺指数[29-30],并可以刺激机体,使荷瘤鼠的淋巴细胞数量增加[31]。多项试验证实了桑黄多糖有利于人体免疫力的增强[32-36]。此外,桑黄多糖还具有很好的降血糖功效。用桑黄多糖饲喂因摄入链脲霉素而导致糖尿病的大鼠,结果表明:桑黄多糖能够降低大鼠的血糖,同时降低血清中总胆固醇、三酰甘油和天冬氨酸转氨酶的浓度[37],从而减轻因糖尿病和非酒精性脂肪肝导致的肝损伤[38]。

1.2 多酚类物质的化学成分及作用机理

1.2.1 多酚类物质的化学成分 多酚的化学结构是由一个或多个芳香环与多个羟基组成的,是一种具有较高抗氧化活性的天然化合物。桑黄子实体主要含有hispidin、hispolon、bis-noryangonin和hypholomin B等多酚类物质[39]。黄酮类物质属于多酚类化合物,是桑黄活性成分中一类重要的物质。莫顺燕等[40-41]首次从桑黄中发现了柚皮素(4',5,7-三羟基二氢黄酮)、樱花亭(4',5-羟基-7-甲氧基二氧黄酮)、7-甲氧基莰非素(4',5-二羟基-7-甲氧基二氢黄酮醇)等化合物。彭真福等[42]采用乙醇回流的方法从桑黄提取多糖后的残渣中提取黄酮类物质。吴长生[43]从桑黄子实体中分离鉴定出15种黄酮类物质。

1.2.2 多酚类作用机理 桑黄中含有大量的多酚类物质,具有多种功能,能够成为自由基清除剂和金属离子螯合剂[44]。研究表明,多酚含量与抗氧化活性呈线性正相关[45-47]。其中多酚的抗氧化活性还与酚羟基数目以及酚羟基的位置有关[48]。桑黄中的酚类物质除了具有较强的抗氧化活性外还有抗癌活性。李有贵等[49]采用高效液相色谱—飞行时间质谱(UPLC-MS)技术分析两种桑黄子实体中的桑黄酚主要由丁香酸、原儿茶酸、原儿茶醛、咖啡酸4种单体酚组成。原儿茶醛是发挥抗肿瘤活性作用的主要桑黄单体酚物质,它和多糖是抑制结肠癌、肝癌细胞增殖的主要活性物质。丁香酸、原儿茶酸通过诱导CD4+T细胞凋亡发挥抗感染作用。JEONG等[50]、LEE等[51]的研究也表明了原儿茶酸通过诱导细胞凋亡、下调CyclinD1、HDAC2蛋白的表达来抑制肿瘤细胞增殖。hispolon是桑黄中具有抗癌活性的酚类化合物。研究表明,Hispolon对乳腺癌、膀胱癌、胃癌、肝癌等多种癌细胞具有良好的抑制作用。Hispolon的抗肿瘤分子机制与诱导细胞凋亡、抑制转移等多个环节有关,而对正常细胞没有影响[52-56]。秦春华等[57]的研究还发现hispolon、原儿茶酸具有良好的雌激素样作用,可能与治疗血崩、闭经等作用相关。

黄酮类物质具有抗脑缺血、抗心肌缺血、抗心律失常、抗自由基作用、镇痛、护肝、抗病毒、抗肿瘤等多种药理活性[58]。现代药理研究表明,桑黄黄酮类化合物具有抗肿瘤、抗氧化、抗肝纤维化、增强免疫的作用[59-60]。刘凡等[61]发现与野生桑黄相比,人工栽培及液体发酵所得的桑黄总黄酮类活性物质的产量和活性物质体外的功效均偏低。桑黄中的黄酮类提取物具有良好的抗氧化性。桑黄中的黄酮提取物对于癌细胞的生长具有一定的抑制作用,同时还具有较强的抗氧化作用。回晶等[62]的研究表明,桑黄黄酮类物质可以有效清除·OH、O2·,对Fe2+诱发卵黄低密度脂蛋白(LDL)多不饱和脂肪酸(PUFA)过氧化反应具有抑制作用;桑黄黄酮提取物能够有效地抑制大肠癌细胞CX-1的生长。WANG等[63]通过研究表明从桑黄子实体中和液体发酵产物中分离出的黄酮类提取物能明显提高鲟鱼酱的抗氧化敏感性。钱骅等[64]的研究表明桑黄中的酚类、黄酮类为其主要的抗氧化物质,抗氧化活性和多酚、黄酮含量呈线性正相关。程鑫颖等[65]从杨树桑黄子实体中分离提纯出的多酚化合物和黄酮类对·DPPH自由基的清除率分别为92%和93%,对·OH自由基的清除率分别为90%和95%,对O2·自由基的清除率分别为70%和77%。

1.3 三萜类物质的化学成分及作用机理

1.3.1 三萜类物质的化学成分 桑黄中含有多种萜类化合物,主要有倍半萜、二萜和三萜。其中三萜类化合物是重要的活性物质[66]。桑黄中已知的三萜类化合物有软木三烯酮,β-乳香酸、熊果酸、natalic、torulosic acid、albertic acid、pomacerone、javeroic acid、phellinic acid 等[40,67-69]。WANG 等[70]从桑黄子实体中分离到4种新的羊毛甾类三萜类igniarens A、igniarens B、igniarens C和igniarens D。赵兴华[71]从F.pinicola子实体中分离出2个三萜类化合物:3-乙酰氧基-8,24-羊毛甾二稀-21-酸和松苓酸A。

1.3.2 三萜类物质的作用机理 梁佳等[72]首次采用响应面法优化了桑黄总三萜的微波提取工艺。于小凤等[73]用响应面法优化了桑黄总三萜的超声提取工艺。WANG等[70]从桑黄中分离出的4个羊毛脂烷型三萜类化合物,均能够显著抑制脂多糖诱导的NO产生,表现出较强的抗炎活性。谢江宁等[66]对桑黄总三萜的抗肿瘤活性研究表明,桑黄具有较强的抗脑胶质瘤U251细胞活性,能够诱导肿瘤细胞凋亡。赵兴华[71]的研究表明,桑黄子实体中的两个三萜类化合物对人肝癌细胞(SMMC-7721)和乳腺癌细胞(MCF-7)具有非常好的抑制作用。

1.4 吡喃酮类物质的化学成分及作用机理

1.4.1 吡喃酮类物质的化学成分 吡喃酮类化合物是桑黄中的多酚类色素,主要由苯并吡喃酮类和苯乙烯基吡喃酮类构成。有研究表明,研究人员首次从粗毛纤孔菌(I.hispidus)子实体中分离出吡喃酮化合物Hispidin研究,直至1961年,EDWARDS[75]将其鉴定为6-(3,4-二羟基苯乙烯基)-4-羟基-2-吡喃酮。MO等[76-77]和WANG等[78-79]相继从桑黄子实体中分离出化合物Phelligridins A-J及Inoscavin A、Davallialactone、Phelligridimer A、Hispolon和(E)-4-(3,4-dihydroxyphenyl)but-3-en-2-one。LEE等[80]从鲍姆木层孔菌P.baumii栽培子实体中分离得到一种新的吡喃酮化合物Baumin及已知的4种化合物。MO等[81]从桑黄中提取到3种吡喃酮类化合物。

1.4.2 吡喃酮类物质的作用机理 吡喃酮类化合物具有稳定的抗氧化、抗突变、抗肿瘤以及降血糖等作用。MO等[76-77]和WANG等[78-79]分离出吡喃酮类化合物显示具有抗氧化和细胞毒性。LEE等[80]分离出的吡喃酮化合物表现出一定的抗氧化和细胞毒性,能很好的清除自由基,还能抑制由于Fenton反应引起的DNA超螺旋断裂。MO等[81]提取分离出的3种吡喃酮类化合物具有护肝的功效。莫顺燕等[41]在对火木针层孔菌(Phellinus igniarius)的吡喃酮类成分研究中分离出新的化合物——桑黄素A-J,具有调节细胞毒性活性的作用。

1.5 其他代谢产物的化学成分及作用机理

1.5.1 其他代谢产物的化学成分 桑黄还含有生物碱、香豆素类、氨基酸等成分。莫顺燕等[82]首次从桑黄中分离得到2个香豆素类化合物——香豆素及莨菪亭。有文献表明[83],SONG等于2010年从针蹄木层孔菌(Phellinus lintuteus)中分离出对羟基苯、乙酸乙酯、2,5-贰羟基甲基呋喃、N-乙酰基-2-对羟基苯基乙胺、邻羟基苯甲醛、2-羟甲基-5-甲氧基呋喃、丁二酸6个结构较为简单的次级代谢产物。WU等[84]从桑黄中分离到4种甾体,还有1种homopregnene、3种heptanorergosterane以及9种倍半萜。吴秀丽等[85]从发酵液和菌丝体中提取到29个新的化合物。

1.5.2 其他代谢产物的作用机理 香豆素和角醇类化合物具有一定的抗氧化和抗衰老功能。WU等[84]分离出的甾体中3β-hydroxy-11和12-O-isopropyldrimene具有良好的血管舒张效果,能够有效缓解苯肾上腺素诱发的血管收缩。吴秀丽等[85]分离出的新化合物中豆甾-7,22-二烯-3β,5α,6α-三醇、环(L-亮氨酸-D-脯氨酸)有神经细胞保护活性,环(苯丙氨酸-丝氨酸)、环(6-羟基-脯氨酸-苯丙氨酸)有肝细胞损伤保护活性。

2 桑黄的人工栽培技术研究进展

桑黄在抗肿瘤、抗氧化、保肝护肝以及降血糖等方面的功效使其成为生物抗癌领域最有效的药用真菌,也成为当今国内外学者研究的热点。多个国家和地区已开始大规模种植与销售桑黄。韩国和日本两个国家不仅人工栽培技术已经很成熟,在保健品开发方面也遥遥领先。而中国对于桑黄的研究还处于初级阶段,人工种植的技术水平不足,研究开发的深度也不够,因此,探讨桑黄人工栽培的方式与培养条件,可为大规模工业化生产桑黄提供参考依据。

2.1 母种试管斜面培养方式

桑黄母种斜面试管培养方式普遍采用固体培养,这是桑黄菌种保存、筛选和选育的重要环节。但是桑黄与大多数食药用菌的差别是生长缓慢[85],因此培养菌丝是人工栽培的关键技术之一。生长良好的菌丝体表现为淡黄色,呈毯状或放线状。试管培养基的配方,通常用的培养基配方为PDA培养基,即新鲜马铃薯200 g、葡萄糖20 g、琼脂15~20 g、水1 000 mL,自然pH。涂成荣等[86]认为培养基配方可采用葡萄糖作为碳源,蛋白胨、牛肉膏作为氮源。刘红锦等[87]的研究表明,以葡萄糖作为碳源效果最好,其次是淀粉、蔗糖、乳糖、麦芽糖;氮源以蛋白胨作为氮源效果最好,其次是酵母粉、氯化铵、硫酸铵。赵昊璐等[88]认为最佳的母种培养基为:玉米粉50 g、琼脂2 g、葡萄糖30 g、磷酸二氢钾1 g、硫酸镁0.75 g、维生素B11 mg,水1 000 mL。还有根据采摘地的不同而得出不同的配方组合,如表 2[87,89-90]所示。通过分离菌种后,将其接种于规格为20 mm×200 mm的斜面试管培养基中。培养条件为:温度25~28℃,时间10~15 d,培养过程为暗培养。待长出的绒毛状黄色菌丝长满试管,菌丝产生色素变黄后,将试管母种放置于4~6℃冰箱中保存。

2.2 原种菌丝体培养方式

桑黄原种的菌丝体培养可分为固体培养和液体培养两种方式。

2.2.1 固体培养 桑黄菌丝体固体培养的主要方式是将活化后的母种接种于原种培养基或培养袋料中进行菌种扩大培养。常用的原种培养基有麦粒培养基[91-92]:小麦粒98%、石灰1%、石膏1%、含水量60%。秦俊哲等[93]试验得出原种的培养基配方为:适量木屑、20%玉米粉、1%蔗糖、1%生石灰。在原种菌丝体培养条件方面,郭照辉等[94]的研究表明桑黄的菌丝生长温度以22~26℃为最佳,子实体在18~26℃之间长势最好。发菌期间,培养室内保持22~28℃,空气相对湿度要求50%~60%。杨宏伟等[95]的研究表明,在发菌培养阶段,室内温度保持在22~28℃。在接种前要把母种提前活化6 h以上再接种到原种培养基中。菌丝在培养期间,每天通风0.5 h,隔5~7 d翻动1次菌袋,经25~35 d后,菌丝可长满料袋。原种的固体培养基和生产种的袋料培养基成分基本相同,但是不同的菌种配方其成分比例有所差别。

表2 不同来源的桑黄菌株筛选的最优培养配方[87,89-90]

2.2.2 液体培养 由于液体培养方式具有简便、易控制并且适合工厂化生产等优点,已成为当前桑黄研究与开发的一个重要培养方式。然而不同种类的桑黄菌种,其液体发酵的培养基配方也有所差异。菌丝液体发酵培养主要是通过接种量、装液量和液体的pH值来优化发酵的条件,并通过产生的次生代谢产物或pH值变化来判断发酵的终点。在液体发酵中培养基配方筛选中,储锡霞等[96]通过正交优化试验确定了桑黄深层发酵的最佳培养基组成为:葡萄糖10 g/L、玉米粉20 g/L、麸皮10 g/L、豆饼粉5 g/L。浜田氏培养基[91]:酵母粉5 g、葡萄糖20 g、磷酸二氢钾3 g、硫酸镁1.5 g、琼脂20 g、水1 000 mL。雷萍等[97]筛选出桑黄液体发酵的优化培养基为:玉米粉10 g、麸皮10 g、葡萄糖20 g、蛋白胨5 g、酵母膏5 g、磷酸二氢钾1 g、硫酸镁0.5 g、维生素B110 mg、加水1 000 mL。傅海庆等[98]研究表明桑黄摇瓶发酵培养基较优配方为:玉米粉30 g/L、黄豆粉10 g/L、氯化钾2 g/L、KH2PO44 g/L、MgSO42 g/L、维生素B10.1 g/L。赵子高等[99]认为液体发酵用于生产用种时,更应该考虑的是接种后桑黄菌丝在发菌过程中的生长速度、强壮性以及被污染情况。液体发酵培养基调整为pH 6.5,装液量为三角瓶容积的1/3,培养温度控制在26~28℃,摇床转速设为150~200 r/min的条件较为适宜。祝明思等[100]通过正交试验研究所得结果表明,桑黄的最佳液体培养条件为:玉米淀粉0.5%、酵母膏0.1%、维生素B10.1%,培养时间6 d,得到桑黄菌丝体干重为18.43 g/L。从以上研究可以看出,在桑黄的液体深层发酵中适宜的碳源、氮源及pH值对桑黄菌丝的培养和内含物的增加是非常重要的。利用液体培养可在短期内获得大量的、健壮的桑黄菌丝体,为规模化生产桑黄提供了参考。

2.3 子实体栽培方式

2.3.1 栽培配方 生产中栽培配方的优化筛选对桑黄的生物学转化率和产量的高低有着直接的影响。杜萍等[92]筛选出栽培种的最优培养基为:柞木木屑78%、麦麸17%、黄豆粉3%、石灰1%、石膏1%、含水量65%、自然pH。姚竞[101]通过栽培驯化试验得出最优培养基为:桑枝木屑78%、麸皮20%、砂糖1%、碳酸钙1%、含水量55%。秦俊哲等[93]试验得出桑黄菌子实体发育的最佳配方为:78%棉子壳、20%麸皮、1.5%石膏、0.2%硫酸镁、0.3%磷酸二氢钾、料液比1∶1.5(g/mL)等。王勇[102]研究的栽培种采用木屑培养基配方为:桑枝木屑40%、栎木木屑40%、麸皮18%、石灰1%、石膏1%、含水量60%、自然pH。刘艳等[103]筛选出最佳配方为:桑树木屑80%、玉米粉10%、稻皮2%、棉籽壳7%、熟石膏1%。周蔓等[104]通过观察对比菌丝体的生长情况筛选出桑黄生长的最佳液体、固体培养基均为黄豆+玉米的综合培养基:黄豆50 g/L,玉米粒50 g/L、葡萄糖30 g/L、KH2PO43 g/L、MgSO40.75g/L、维生素B11 mg/L。施阳阳等[105]通过试验得出栽培种配方为:桑枝屑80%、麸皮17%、白砂糖1%、生石灰1%、石膏1%。由于桑黄菌种的来源地不同或种类不同,因此在配方的选择上存在差异性。原种接种到栽培袋上的规格一般采用17.000 cm×33.000 cm×0.005 cm的聚乙烯袋进行装料,每袋装基质约450~500 g。装袋后,采用常规方法灭菌10~12 h或高压灭菌2 h,冷却后接入活化后的原种,培养方式为暗培养。

2.3.2 栽培条件 桑黄的人工栽培的要求主要是控制好温度、湿度、光照,及时换气等要点。其中出菇管理是桑黄栽培中最为关键的环节。桑黄袋料接种后在菌丝培养室培养,温度控制在25~28℃,湿度为60%~70%,经暗培养25~30 d菌丝长满菌袋后,菌丝逐渐转为黄色并有瘤状物突起时开口并转到出菇棚进行出菇培养。此时适宜的培养温度为25~30℃,湿度为85%~95%。湿度对于桑黄的生长速度和质量影响较大。有研究表明,将出菇室中的空气相对湿度控制为85%~90%时,对桑黄耳芽的生长较为有利。20 d后将湿度调节到95%更有利于桑黄子实体的生长[91]。温度也是影响桑黄生长的重要因素。如温度过高时,子实体生长过快,则重量较轻,产量降低,并且容易感染杂菌,将出菇室中的温度控制在22~25℃时,能兼顾桑黄子实体的生长速度和质量(在空气相对湿度85%~95%下,桑黄子实体感染杂菌的现象也比较少见)。出菇后以散射光培养为主,光照强度控制在200~300 lx最有利于出菇[92]。而在无光照(10 lx)条件下,桑黄菌丝不能正常形成子实体。菌袋子实体开口的形状和深度也会影响到出菇的形状与质量。当前切口主要有三角形、月牙形,宽度一般为0.5~1.0 cm。培养室内氧气充足有利于桑黄子实体的形成与生长,因此培养过程要注意早晚各通风换气1次,保证充足的氧气,有利于出菇。

3 桑黄的研究存在的问题

桑黄因具有抗肿瘤、抗氧化、增强机体免疫力等功效已成为当今抗癌药物开发的主流产品,其市场前景非常可观。桑黄提取物在韩国的售价高达2 000$/g,桑黄粉末胶囊在日本的售价为3万日元。近年来,我国吉林、江浙一带桑黄人工种植规模不断扩大,部分产品也远销韩国和日本,国内平均售价达2 000~4 000元/kg。桑黄作为一种天然无毒无副作用的保健品,近年来深受人们青睐,然而由于野生的桑黄资源稀缺且成本高,难以满足市场的需求,因此通过人工规模化种植栽培桑黄,开发桑黄保健产品也成为当今的研究热点。虽然研究人员对于桑黄的生物学与作用机理已进行了深入的研究,但还存在一些亟待解决的问题。

3.1 种属分类不够清晰

目前,桑黄的分类还存在一定的争议。20世纪后桑黄先后使用过P.igniarius和P.baumii等学名。2012年,吴声华等[106]耗时六年的研究,将药用菌类桑黄Phellinus linteus(Berk.et M.A.CurtisTeng,1963)归入纤孔菌属中,并将学名修订为Inonotus sanghuang(桑黄)。2016年,ZHOU等[107]通过序列分析及形态特征将桑黄类群重新进行归类,建立桑黄孔菌新属并命名为Sanghuangporus Sheng H.Wu,W.Zhou&Y.C.Dai。然而近十年来,桑黄的种名还是争议不断,导致在桑黄的开发应用中存在菌种混乱的现象。种名不同,其成分和药效也大相径庭,进而制约桑黄的科学应用和可持续发展。进一步明确桑黄的种属分类有利于规范科研及市场流通中桑黄菌种混杂的现象,产品中标注桑黄的学名也有利于对其药效进行准确的鉴定。

3.2 药用机理研究不够深入

对于桑黄的活性成分自古就有所记载,现代医学在其代谢机理方面也进行了大量的研究,然而大量的试验和研究还仅仅停留在患病小鼠的体内试验中,临床试验的开展鲜有报道。桑黄的活性成分对人体的作用机理与毒理作用机制还不是很明确。桑黄提取物中的活性成分与菌种、菌龄及栽培条件的关系,药效之间的相互作用以及协同效应,及有效成分在增强免疫力、防病抗癌中的作用机制等还有待于进一步的深入研究。

3.3 人工栽培技术不够成熟

由于我国野生的桑黄资源非常稀少,生长周期长,受外界环境影响较大,远不能满足市场的大量需求。通过人工栽培实现桑黄的规模化种植是目前生产企业发展的方向,但是由于我国在桑黄的研究和开发方面起步较晚,人工栽培技术还不够成熟,在桑黄培养基的筛选,菌丝的培养以及子实体出菇培养还存在一定的难度。同时,由于桑黄的活性物质的提取与加工大多还停留在试验阶段,精深加工产品少,药物开发还处于空白阶段,从而制约了人工栽培规模的扩大,这些问题需要科研部门与生产企业的共同努力。通过加大科研力量投入,发展人工规模化种植,缩短种植周期,降低生产成本,从而促进桑黄的标准化、规模化生产。

3.4 精深加工产品少

由于国内目前在桑黄研究方面的局限性,造成产品的开发力度不大,仅限于如桑黄干、桑黄粉、桑黄酒、桑黄茶等初级产品的加工,精深加工产品如桑黄提取物、桑黄多糖胶囊、口服液等产品较少见。因此,加强桑黄活性成分、药理学作用机制的研究对于促进我国桑黄新型产品的开发,开拓国内外市场具有重要的作用。

4 展望

桑黄具有抗癌、抗氧化、调节免疫力等功效,同时还可作为保健食品原料,近年来发展前景非常广阔,正逐渐为世人所接受。韩国、日本、泰国在桑黄产品的开发方面已经很成熟,相应的防癌、增强免疫力的产品已投放市场。相信随着国内科学技术的发展以及科研人员更深入的研究,将会运用现代分子生物学和基因学进一步确定桑黄的种属分类,建立各地桑黄系统的基因数据库;探明桑黄的活性成分结构以及抗性机理,解决面临的科研难题,为提升精深加工技术水平以及为产品开发提供技术支撑。

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