真菌竹黄及竹红菌素功能的研究进展

孙博通 高晓瑾 张思晨 李洪亮 韩如冰 姜岱峰

摘要：竹黄（Shiraia bambusicola Henn）多生于我国西南地区，作为我国一种传统的寄生性药用真菌，其产物竹红菌素是结构稳定的光敏性物质。本文重点从生物与医药、食品防腐及着色、农业生防等方面，介绍竹黄及其产物竹红菌素生物功能活性，为评价竹黄及竹红菌素的药用价值和进一步开发利用提供依据。

关键词：竹黄;竹红菌素;药用真菌;应用领域

竹黄（Shiraia bambusicola Henn）又名竹花、竹茧、竹赤斑菌等，属于子囊菌亚门、核菌纲、肉座菌目、肉座菌科、竹黄属真菌[1-2]。作为我国一种传统的寄生性药用真菌，竹黄多生于云南、广西、贵州等西南地区的衰败或即将衰败的竹林中，它的主要寄主为箭竹属（Fargesia sp.）和短穗竹属（Brachystachyum sp.）竹子植物。竹黄的药用价值主要体现在抗炎、镇痛、抗菌、抗肿瘤以及抗病毒等方面。

在竹黄的众多活性成份中，竹红菌素的应用前景最引人瞩目。竹紅菌素是包括竹红菌甲素（hypocrelline A）、竹红菌乙素（hypocrelline B）、竹红菌丙素（hypocrelline C）、竹红菌丁素（hypocrelline D）等多种苝醌类衍生物醌类衍生物的混合物[3-4]。竹红菌素独特的苝醌骨架赋予了自身良好稳定性，见光不易分解，同时竹红菌素提取方便、稳定性好、口服无明显副作用和代谢快等一系列特点，使它作为一种重要的天然光敏色素和抗病毒抗肿瘤化合物，在医药、食品和农业等领域有着巨大的潜在应用价值。

1、传统药用价值

竹黄性味淡温，具有活血化瘀、通经活络、镇静、化痰止咳和补中益气的作用。民间多用竹黄浸酒，用于治疗风湿性关节炎、坐骨神经痛、腰肌劳损、跌打损伤、虚寒胃痛、小儿惊风和急性肝炎等[5]。

2、药理作用

2.1抗病毒作用

竹红菌素是我国特有真菌类中药竹黄的有效成份，对竹红菌素的抗病毒活性机制研究发现，竹红菌素仅对包膜病毒有杀伤作用，推断竹红菌素可能是通过与包膜病毒的包膜结合，光照产生单线态氧，破坏薄膜上的蛋白，使病毒完整性遭到破坏，从而灭活病毒。竹红菌素的光化学机制主要含有 I、II型光动力学过程，两种机制中光敏剂受光激发后产生活性氧 ，在有氧参与下， 光敏过程中产生生物活性氧物质，包括单重态氧、超氧阴离子、羟基自由基和过氧化氢等，破坏生物分子的结构和功能， 抑制膜上的酶蛋白和受体， 最终引起细胞的凋亡与坏死[6]。

J.Hudson提出竹红菌素结构与中药连翘提取物金丝桃素极为相似，并进行了人类类淋巴母细胞CEM中分别加入竹红菌素和金丝桃素用HIV病毒浸染实验，结果证明加入竹红菌素和金丝桃素的人类类淋巴母细胞CEM细胞没有出现病变，而正常人类类淋巴母细胞CEM细胞，几乎全部病变，说明竹红菌素对HIV病毒一定的有治疗作用[7-8]。竹红菌素具有抗HIV-1效果，加入不同剂量的竹红菌素后，细胞病变率极低，有效的抵抗HIV对正常细胞的侵染，为竹红菌素在抗病毒临床应用提供理论依据，因此本项目产品竹红菌素在抗病毒药物领域的应用前景非常广阔。

2.2抗菌消炎药物

竹红菌素对细菌有很强的抑制效果，因此可应用在抗菌抑菌消炎方面。竹红菌素在光照下对革兰氏阳性菌有很强的抑制作用，近年来，发现可以抑制某些微生物的生长，特别是大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、白地霉和黑曲霉起到抗菌作用，其中对革兰氏阳性菌的抑菌率可达90%以上[9]。

2.3抗肿瘤

竹红菌素是我国特有真菌类中药竹黄的有效成份，自身具有多项靶点、杀伤肿瘤细胞、抑制微血管病变、视网膜黄斑变性等功能[10-11]。目前研究的较少，国外主要是加拿大的Altachem 制药公司长期研究其抗癌活性。据该公司预计，以竹红菌素为主要成份的治疗皮肤病和癌症的新药市场前景分别可达55亿美元和180亿美元。

2.4治疗皮肤病

竹红菌素是一种新型的光动力学治疗制剂，可经过普通生物合成途径产生，具有抑菌及光敏作用，光敏药物相当于催化剂，在光疗作用下可以连续生成活性氧分子，并可刺激病变部位的局部代谢，增加循环，促进病灶部位的皮肤颜色和细胞组织特性的恢复，使外阴皮肤组织黏膜逐步恢复正常，且不良反应小[12]。国内生产厂家仅两家，都是利用天然竹黄提取物生产竹红菌素软膏，主要功效用于外阴白斑，皮肤白色病变以及瘢痕疙瘩，因此大力开发竹红菌素类相关产品和药物，对我国人民的健康具有无法估量的前景。

3、食品着色及防腐

竹红菌素对氧化剂过氧化氢和还原剂焦亚硫酸钠有很好的耐受性，对常见食品添加剂抗坏血酸、山梨酸钾、苯甲酸钠、葡萄糖、蔗糖和柠檬酸均具有较好的稳定性，但对还原剂亚硫酸钠非常敏感。此外竹红菌素是天然脂溶性色素，安全无毒、色泽鲜红、着色力强且有保健功能，有独特的光敏特性，见光不分解。色泽鲜红、着色力强、具有优良的脂溶性且富有保健功能，具备作为食用天然色素使用的潜力。此外，竹红菌素具有广谱型杀菌效果，在光作用下效果更好，作为食品防腐剂应用到食品工业中。

竹红菌素作为中药竹黄提取物，是自然界中存在的天然产物，通常对人体无毒副作用，安全性较高，通常天然色素的色调较为自然，天然色素对食品的着色效果更加接近于天然物质本身的颜色，许多天然色素都对人体具有一定的营养价值，许多天然色素对人体还有一定的保健功能，具有对某些疾病的预防和治疗作用。从公众食品安全的角度出发，开发新一代安全天然的红色色素有着巨大的社会效益和经济效益。

4、农药领域

竹红菌素光敏生物杀菌剂对苹果轮纹病、炭疽病、梨黑星病、黄瓜霜霉病、灰霉病、番茄叶霉病、晚早疫病、菜椒炭疽病、辣椒疫病、辣椒根腐病以及茄子绵疫病等病菌有生防作用，绿色环保，极具市场前景[13-14]。

目前，竹黄的主要来源依然是竹子，受自然环境影响较大，其合成途径复杂且易受培养条件的影响，现有的产量很低无法满足需求。当前的研究对于此类化合物生物合成的机理知之甚少，因此有必要在现有的基础上对竹黄展开发酵、提取纯化、功能性等方面的深入研究。

参考文献

[1]钟树荣，赵海，李安明，等.一种尚待开发的中药—竹黄[J].中草药，2002，33（4）：372 -374.

[2]贾小明，徐晓红，庄百川，等.药用竹黄菌的生物学研究进展[J].微生物学通报，2006， 33（3）：147 -150.

[3]郑立雄，张慧颖，李俊，等.云南民族药物竹红菌的化学成分研究[J] .云南中医学院学报，2010，33（3）：23-29.

[4]万象义，陈远腾. 一种新的光化学疗法药物———竹红菌甲素[J].科学通报， 1980，25（24）： 1148～1148.

[5]刘波.中国药用真[M].第2版.太原，山西人民出版社，1978.

[6]蒋丽金.竹红菌素的结构、性质、光化学反应及反应机制（Ⅰ）———竹红菌素的结构和性质[J] .科学通报， 1990， 35（21）：1608-1616.

[7]Junichi Hirayama， Kenji Ikebuchil et al.Photoinactivation of Virus Infectivity by Hypocrellin A[J].Photochemistry and Photobiology， 1997， 66（5）： 697-700 .

[8]J.B.HUDSON，J.ZHOU， J.CHEN et al.Hypocrellin， form hypocrella bambuase， is phototoxic to hunman immunodeficiency virus[J] .Photochemistry and Photobiology，1994，60（3）：253-255.

[9]李加友，李兆兰，焦庆才，等.竹黄菌发酵液萃取物的抗菌活性研究[J].南京中医药大学学报，2003 ，19（3）：159 - 160.

[10]傅乃武. 竹红菌甲素对人癌细胞和动物实体肿瘤光动力治疗的研究1[J] .中华肿瘤杂志，1988， 10（1）：80.

[11]傅乃武， 褚衍行， 安静仪. 竹红菌甲素对肝癌细胞线粒体、微粒体的光动力学效應1[J].中国药理学报，1989， 10（4）：371.

[12]罗子华，于兰馥，等.竹红菌治疗外阴白病变的临床观察[J] .云南医药，1990，1（1）：20-25.

[13]朱齐超，林海萍，李朋举，等.竹红菌甲素对18种植物病原菌的抑制作用[J] .植物病理学报，2014，44（1）：107-109.

[14]赵学，李朋举，朱旭伟，等.竹红菌甲素对番茄灰霉病菌的抑制作用[J] .农药学学报，2015，17（2）：149-155.