牛肝菌生物活性成分研究进展

郭磊，华燕，王军民

（西南林业大学云南森林资源培育与利用协同创新中心，云南昆明650224）

牛肝菌科真菌属真菌界（Fungi）、担子菌亚门（Basidiomycotina）、层菌纲（Hymenomycetes）、伞菌目（Agaricates）[1]，不仅具有良好的食用品质，还能够改善机体免疫系统、预防和抑制癌细胞繁殖，是一种很好的药用资源[2]。美味牛肝菌（Boletus edulis）号称“牛肝菌之王”，是世界著名的食药用菌之一，营养素含量丰富[3-5]，其组分多糖具有多种药理活性，其他成分如甾醇、黄酮类、总三萜和油脂成分也有报道[6-7]。小美牛肝菌（Boletus speciosus）也是世界上著名的美味食用菌，是一种极具食药用开发价值的珍贵食用菌，含有多糖、麦角固醇等多种生物活性物质[8-10]。铜色牛肝菌（Boletus aereus）、双色牛肝菌（Boletus bicolor）等也有丰富的营养价值和药用价值。另外，中国有毒牛肝菌有33 种，约占牛肝菌种类总数的8.3%，属于粘盖牛肝菌属（Suillus）、牛肝菌属（Boletus）、粉孢牛肝菌属（Tylopilus）和绒盖牛肝菌属（Boletus），有毒牛肝菌毒素成分复杂，且一种有毒牛肝菌可能含有多种毒素，目前正在研究以开发多种特效药，而多糖、生物碱、甾醇类、酸类等活性物质的成分及功能也在不断的深入研究[11-12]。本文综述了牛肝菌的生物活性成分多糖、黄酮、多酚、甾体及萜类化合物及其最新研究进展，旨在为牛肝菌资源加工及深度开发提供理论依据。

1 多糖

食用菌多糖是从真菌子实体、菌丝体及其发酵液中分离出的代谢产物，是一类由10 个以上的单糖以糖苷键连接而成的天然高分子多聚物，具有很强的抗肿瘤、抗病毒、抗衰老、降糖降脂和提高免疫力等多种生物活性[13]。美味牛肝菌多糖含量较高，它具有抗氧化、抗疲劳、抗肿瘤、免疫调节等作用，使得美味牛肝菌多糖组分成为新药开发的候选分子[14]。Adam 等[15]研究发现波兰波兹南美味牛肝菌多糖主要由α-D 葡萄糖和α-D 甘露糖组成。Zhang 等[16]用气相色谱分析出云南美味牛肝菌菌盖和菌柄多糖都是由阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡糖糖、半乳糖和鼠李糖组成，并将其和铜色牛肝菌、粘盖牛肝菌（Suillus bovinus）、褐黄牛肝菌（Boletus luridus）和紫褐牛肝菌（boletus violaceo-fuscus）的菌盖和菌柄多糖体外抗氧化性进行对比，发现褐黄牛肝菌菌盖和菌柄多糖的DPPH 自由基清除能力（菌盖EC50=70.1 μg/mL，菌柄 EC50=101.6 μg/mL）、铁离子清除能力（菌盖 EC0.5=125.4 μg/mL，菌柄 EC0.5=179.8 μg/mL）、金属螯合能力（菌盖EC50=339.5 μg/mL，菌柄EC50=454.4 μg/mL）都是最好。朱静等[17]对云南美味牛肝菌多糖提取并用S8 树脂脱色后发现，多糖浓度在在2.5 mg/mL 时对亚铁螯合能力略高于EDTA-2Na，You、Luo 等[18-19]发现美味牛肝菌多糖浓度在1.2 mg/mL时对DPPH 自由基、羟自由基清除力达到99.3%和78.7%，在4mg/mL 时ABTS+清除力达到97.7%，还可以提高血清组织中超氧化物歧化酶（super oxide dismutase，SOD）的抗氧化酶水平并降低丙二醛（malondialdehyde，MDA）水平。

吴双艳[20]分析出辽宁野生远东疣柄牛肝菌（Leccinum extremiorientale）多糖是由岩藻糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、木糖和甘露糖组成，且多糖浓度在1 mg/mL时羟基自由基、DPPH 自由基和超氧阴离子自由基清除能力达到96.76%、66.74%和52.98%。周云波等[21]发现文山野生黑牛肝菌（Boletus aereus）多糖和美味牛肝菌多糖的浓度均为10.338 μg/mL 时，对羟基自由基的清除能力达到43.4%和57.7%。而且黑牛肝菌多糖能提高肾脏中抗氧化酶活性，对小鼠酒精性肾损伤具有明显保护作用[22-23]。Sun 等[24-25]分析出云南中华牛肝菌（Boletus sinicus）80%醇提物中多糖由甘露糖、葡萄糖醛酸、葡萄糖胺、葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖组成，且浓度在200 μg/mL 时对羟自由基的清除能力最大，在25 μg/mL 时能够轻微的促进细胞增殖，也能够清除H2O2诱导 HepG2 细胞内活性氧类（reactive oxygen species，ROS）。苏雪娇[26]分析出云南中华牛肝菌多糖浓度超过0.2 mg/mL 时，浓度增大对HepG2 细胞的增殖的抑制作用逐渐増强。朱洪庆[27]发现四川华美牛肝菌（Boletus speciosus）多糖由 β-D-葡萄糖和 α-D-半乳糖组成，且多糖浓度在20 μg/mL 时，B 淋巴细胞增值率达到60.01%，多糖浓度在40 mg/kg 时抑瘤率高达61.35%。史振霞等[28]发现点柄粘盖牛肝菌（Suillus granulatus）子实体粗多糖浓度为0.2 mg/mL 时对羟自由基清除率最大，为98.95%；但对超氧阴离子自由基的清除作用不明显。Liu 等[29]对5 种牛肝菌水提物抑制酶活性研究发现，50 mg/mL 四川红网牛肝菌（Boletus luridus）提取物浓度对α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶抑制活性比铜色牛肝菌、粘盖牛肝菌、美味牛肝菌和紫褐牛肝菌强。

此外，胡更矣等[30]优化亚绒盖牛肝菌（Xerocomus subtomentosus）胞外多糖的发酵条件时发现，在碳源为葡萄糖、氮源为蛋白胨条件下最好，多糖干重达到1.43 g/L。许春平等[31]对铜色牛肝菌发酵工艺优化后得出碳源为蔗糖、氮源为酵母粉，5 d 后胞外多糖产量达1.84 g/L，且有很好的抗氧化能力。阳飞等[32]对美味牛肝菌多糖的发酵条件进行优化后多糖产量可达3.161 g/L。刘媛等[33]采用研磨法从美味牛肝菌发酵菌丝体中提取多糖，多糖提取量比没有研磨时增加了20%。

近年来对牛肝菌多糖的研究取得了长足进步，多集中在制备和生物活性方面，对多糖的分析鉴定与结构研究相对较少。随着科技的发展和分析检测技术的进步，关于多糖结构与活性的研究必将不断深入，必将为人类健康做出更多的贡献。

2 黄酮

黄酮类化合物又称为黄碱素、黄酮体和类黄酮，其广泛存在于各种食用菌中，是一种具有生物活性的次级代谢产物，能够将活泼、有害的自由基还原为稳定、无害的产物，有效清除体内的氧自由基[34-35]。Monika等[36]分析波兰黑褐牛肝菌（Boletus badius）和褐绒盖牛肝菌（Xerocomus badius）80%甲醇提取物中的黄酮含量为0.52 mg/g 和0.47 mg/g。崔福顺等[37]发现美味牛肝菌95%乙醇提取物总黄酮对DPPH 自由基和羟自由基的清除能力高于水提物，但对超氧阴离子的清除能力低于水提物。崔福顺等[38]发现长白山美味牛肝菌75%乙醇提取物有助于增强机体清除自由基的能力，具有一定的抗氧化作用。曾凡清等[39]研究浙江山茶靛牛肝菌（Boletus pseudoregius）子实体不同有机溶剂和水提物的体外抗肿瘤活性发现，石油醚、正丁醇、氯仿和乙酸乙酯萃取物对人肠癌细胞SW620 和人肝肿瘤细胞HepG2 的增殖都有较强的抑制作用，氯仿和乙酸乙酯萃取物对WPMY-1 正常细胞的增殖也有较强抑制作用，而水提物对这3 种肿瘤细胞抑制作用不明显，对正常细胞的增殖也无抑制作用。Cengiz 等[40]分析出土耳其美味牛肝菌黄酮含量为0.458 μg/mg，甲醇提取物浓度为0.5 mg/mL 时对金属离子的螯合力为90.2%，1.5 mg/mL 浓度时对DPPH 自由基清除力为94.66%；红绒盖牛肝菌（Xerocomus chrysenteron）黄酮含量为0.442、0.458 μg/mg，甲醇提取物浓度为 0.5 mg/mL 时对金属离子螯合力为81.71%，1.0 mg/mL 浓度时对DPPH自由基清除力为90.48%。

多年来国内外的科学家都积极探索从植物体中提取纯度高、活性强的天然黄酮类化合物，并进一步研究其与人类健康的关系。关于牛肝菌黄酮类化合物的研究还很少，但多种生理活性功能必将使其成为新的研究热点，也为天然抗氧化剂的开发开辟一条新的发展思路。

3 多酚

植物多酚是多羟基化合物的总称，在植物生长过程中能够保护植物、促进生长，且具有抗氧化、抗衰老、抗肿瘤、抗炎、防辐射等多种生物活性[41]。刘秋鸣等[42]分析发现云南黄皮疣柄牛肝菌（Leccinum crocipodium）多酚粗提物清除DPPH 自由基、ABTS+能力好，对Fe3+的还原能力和Fe2+螯合能力也很好。侯文井等[43]发现长白山美味牛肝菌75 %甲醇提取物中多酚含量为19.7 mg/g，表现出较强的清除DPPH 自由金能力和相对还原能力。孙丽平等[44]对云南省6 种野生牛肝菌多酚及抗氧化活性进行分析后得出，小美牛肝菌多酚含量最高而中华牛肝菌多酚含量最低，双色牛肝菌多酚提取物在羟自由基清除能力与DPPH 自由基清除能力和 VC相当，土红牛肝菌（Boletus craspedius）多酚提取物在抑制脂质体过氧化方面显著高于二丁基羟基甲苯（butylated hydroxytoluene，BHT）。侯玉艳[45]分析得出云南黄牛肝菌（Boletus auripes）、黄皮疣柄牛肝菌、美味牛肝菌和黑牛肝菌60%乙醇提取物对Caco-2 结肠癌细胞均具有一定的抑制作用，其中黄皮疣柄牛肝菌醇提的抑制效果最好，对细胞的抑制率可达55.07%。徐胜平等[46]发现云南野生铜色牛肝菌60%乙醇提取物的抗氧化活性高于双色牛肝菌、美味牛肝菌和灰褐牛肝菌（Boletus griseus）。Mustafa 等[47]对安纳托利亚地区美味牛肝菌80%甲醇提取物抗氧化研究发现，浓度为15 mg/mL 时，DPPH 自由基清除力为99.2%（EC50=2.9 mg/mL），羟自由基清除力为 93.1%（EC50=4.9 mg/mL），过氧化氢清除力为94.5%（EC50=4.6 mg/mL），超氧阴离子自由基清除力为86.1%（EC50=5.9 mg/mL）。Alvarez等[48]分析墨西哥野生牛肝菌多酚含量为169.6 mg/g，80%甲醇提取物有较好的铁离子还原能力。

牛肝菌多酚是储量丰富的绿色资源，但结构与生物活性的构效关系、有效剂量等还不明确，而天然产物及其生理活性的研究已成为近年来国内外的热点，这些都将加速推进牛肝菌多酚方面的研究。

4 甾体

甾体化合物是一类重要的天然有机物质，自然界中主要有甾醇（胆固醇、麦角甾醇）、胆甾酸、甾型激素（雌二醇、孕甾醇）和皂素等，对生物体生命代谢活动起着协同和调节作用，具有抗癌、抗菌、抗病毒等多种生物活性[49]。王林等[50]从云南考夫曼网柄牛肝菌（Boletus kauffmanii）分离得到麦角固醇、β-谷甾醇和 5α，8α-过氧麦角固醇等化合物，证实麦角固醇具有较好的清除DPPH 自由基能力。胡琳等[51]首次从云南华丽牛肝菌中分离出麦角甾-7，22-二烯-3β，5β，6β-3 醇、麦角甾-4，6，8（14），22--四烯-3-酮、麦角甾-5，7，22-三烯-3β-醇和麦角甾-7，22-二烯-3β-醇等 7 种化合物。杜子伟等[52]首次从长白山虎皮小牛肝菌（boletinus pictus）中分离出麦角甾-5，7，22-三烯-3β-醇、麦角甾-4，6，8（14），22--四烯-3-酮和麦角甾-7，22-二烯-3β，5α，6β，9α 四醇等 9 种化合物。左伟等[53]分离出美柄牛肝菌（Boletus calopus）3 个甾体类化合物 3β-羟基-麦角甾醇-5，7，22-三烯、3β-羟基-5α，8β-过氧化麦角甾醇-6，22-二烯和麦角甾-7，22-二烯-3β，5α，6α-3醇。方琼[54]分析出远东疣柄牛肝菌色素主要成分是麦角甾醇类化合物，显色物质是麦角甾-4，6，8（14），22-四烯-3-酮，具有一定的生理活性和药理价值。吴少华等[55]首次从云南紫色粉孢牛肝菌（tylopilus plumbeoviolaceus）中分离出麦角甾醇、麦角甾醇过氧化物、麦角硫因等甾体化合物。汤建国等[56]从云南绿盖粉孢牛肝菌（Tylopilus virens）发酵液中分离出β-谷甾醇等7 个化合物。万辉等[57]从栗色圆孔牛肝菌（Boletus umbriniporus）分离出3 种甾醇类化合物β-麦角甾醇、5α，8α-过氧化麦角甾-6，22-二烯-3β-醇和麦角甾-二烯-3β，5β，8β-3 醇。

近年来关于牛肝菌甾体化合物的研究多在分离纯化和结构研究方面，特别是新化合物的不断发现丰富了菌类麦角甾醇的数量，但相关的生理活性相对于多糖、黄酮类和多酚的研究较少，近一步明确牛肝菌甾体的生理作用是今后研究的重点。

5 萜类

萜类化合物是异戊二烯、异戊烷及多种方式连接而成的天然化合物，在食用菌中，三萜类化合物及倍半萜类化合物较多，萜类化合物具有抗癌、抗氧化、抗炎等活性，是分布最为广泛的天然有机物[58-59]。目前对牛肝菌萜类化合物的研究多在提取方面，对其功能性研究很少。崔福顺等[37]等证明了长白山美味牛肝菌的水提物中总三萜含量为649.52 μg/mL，远高于95%醇提物中总三萜的含量（323.18 μg/mL）。左伟等[53]鉴定出美柄牛肝菌3 个倍半萜类化合物仅对黄瓜枯萎病菌、小麦赤霉病菌等少数病原菌有微弱的抗菌作用。

牛肝菌在我国分布广泛，味道鲜美，不仅含有大量的蛋白质、氨基酸、矿物质等营养物质，还含有多糖、黄酮类、多酚、甾体及萜类等生物活性成分，即可食用也可药用。这些活性成分具有抗氧化、抗肿瘤、抑菌等生理功能，但相关的研究还不够深入。今后，牛肝菌的研究重点应放在活性成分结构及药理活性、活性成分形成及代谢机理、毒素成分结构及中毒机理等方面，这样才能真正保护和利用好牛肝菌资源。

6 展望

目前，牛肝菌已发现超过400 个种，多数具有很高的食药用价值，相关研究多集中在食用价值较高的牛肝菌如美味牛肝菌、铜色牛肝菌、黄牛肝菌、黑牛肝菌等的活性成分，如多糖、黄酮、多酚的提取及体外抗氧化等方面，但对这些活性成分的代谢机制及药理活性机制研究较少。另外，有毒牛肝菌在我国也广有分布，但对其毒性成分的分离鉴定及毒理学研究报道很少，这些都限制了牛肝菌产业的发展，对于牛肝菌资源都是很大的浪费。当前，植物资源的开发利用越来越受到国内外研究者的关注，天然活性物质及其生理活性也已成为国内外的研究热点，牛肝菌的生物活性成分是天然的、安全的，而且生物活性高，这都将大力促进牛肝菌资源的加工与利用。