桑黄主要活性物质的提取方法及药理活性研究进展

张洋洋 吕国英 方立林 张作法 宋婷婷 蔡为明

（1. 中国计量大学生命科学学院，杭州 310018；2. 浙江省农业科学院园艺研究所，杭州 310021；3. 武义县自然资源与规划局，浙江 武义 321200）

桑黄在我国又称桑臣、桑耳或胡孙眼，其名称及药用功能早在两千多年前就开始流传，最早见于《神农本草经》的“桑耳”，“桑黄”名称最早出自唐初甄权所著《药性论》。两千年来各类典籍所载之桑黄，包含若干外观相似的种类，先后使用过的学名有Phellinus igniarius、Phellinus linteus、Phellinus baumii、Inonotus linteus和Inonotus baumii等。在2012年以前，没有任何关于桑树桑黄生长在中国境内的现代文献记载，国外学者一直采用Phellinus linteus作为桑黄学名。但研究指出P. linteus并不产于东亚地区，而是分布在热带美洲和非洲；中、日、韩所产的桑黄种类应是暴马桑黄（P. baumii），很多韩国学者赞同这一说法。此后，国际上普遍以P. linteus或P. baumii作为桑黄的学名。2016年，吴声华等提出桑黄类群为一个新属桑黄孔菌属Sanghuangporus，隶属于担子菌门Basidiomycota，伞菌纲Agaricomycetes，刺革菌目Hymenochaetales，刺革菌科Hymenochaetaceae。该属目前已知有桑树桑黄Sanghuangporus sanghuang、杨树桑黄Sanghuangporus vaninii、暴马桑黄Sanghuangporus baumii等14个种[1-5]。

桑黄菌盖宽3～12 cm，子实体能入药，早期呈鲜黄至茶黄色，后变暗；中后期逐渐呈现为扁半球形或马蹄形，较大，栓质，坚硬。随着时间变久，皮壳开始脱落，出现干裂，颜色与菌肉相同，逐渐变硬、木质化，上端渐变尖[6]。桑黄味微苦，能利五脏、软坚、排毒，止血、活血，和胃止泻。民间多用以治疗淋病、崩漏带下、疮窟积聚、癖软、脾虚泄泻。上世纪70年代，人们就已了解桑黄具有抗肿瘤效果，在过去的几十年里，已经探知到其有20多种药效，如增强免疫、保肝护肝、治疗关节炎等。相关的药效成分逐渐被提取出来，分离纯化提取工艺也不断得到改进[7]。本文结合近些年桑黄相关的研究文献，对其活性物质的药理作用及分离提取方法作以下综述。

1 主要活性成分及其药理作用

桑黄主要的活性成分有多糖类、多酚类和萜类等，具有抗肿瘤、抗氧化、抗炎抑菌等药理作用（表1）。

表1 桑黄主要活性物质及其药理活性

1.1 桑黄多糖及其药理活性

桑黄多糖主要存在于子实体、菌丝体和发酵液中，分为胞内多糖、胞外多糖（发酵液提取物）和子实体多糖。研究发现，胞外多糖中单糖成分主要有甘露糖（3%～12%）、半乳糖（2%～10%）、葡萄糖（80%～95%）；由甘露糖、半乳糖、葡萄糖、树胶醛糖和木糖构成的多糖主要存在于子实体中[8]。桑黄多糖种类主要为多聚糖类，如β-葡聚糖（β-Glucans）、蛋白多糖和酸性多聚糖等[9]。由于桑黄多糖特殊的结构和良好的生理活性，使其成为当下研究、开发和利用的热门，目前研究主要集中在其分离、提取和纯化方面，未来的主要研究方向将是其工业化大规模生产。

桑黄多糖的药理活性主要体现在以下几个方面：

（1）抗肿瘤。桑黄多糖的抗肿瘤机制是通过调节细胞和体液免疫能力来提高机体免疫力，进而抑制肿瘤细胞的生长和转移[9]。从真菌中提取的许多多糖类化合物的毒副作用都较小，可以用于肿瘤化疗过程，以辅助克服化疗药物对人体免疫系统的损伤，并能很好地抑制肿瘤转移[10]。桑黄多糖对肿瘤的抑制率高达96.7%，而且不表现出毒性。桑黄（P. igniarius）中活性多糖PIE能够通过依赖IL-2（白细胞介素-2）细胞介导的免疫应答及刺激肿瘤坏死因子-α（TNF-α）相关的抗肿瘤活性来抑制肿瘤细胞生长[11]。

（2）抗氧化。人体内的自由基如果清理不及时，会加速机体衰老，进一步发展可能会导致多种疾病和癌变的发生。王恺等[12]通过体外清除自由基和细胞试验表明，碱提桑黄菌丝体多糖PL-N具有明显的清除自由基能力，且呈剂量依赖关系，在2.0 mg/mL时，DPPH和羟自由基清除率分别为72.1%和 83.3%，揭示其具有突出的体外抗氧化活性。应瑞峰等[13]通过抗氧化活性试验，发现桑黄子实体多糖抗氧化效果显著高于菌丝体多糖，不同生长期的菌丝体多糖呈现出不同的抗氧化活性，生长期短表现抗氧化性更强。Wang等[14]通过试验得出，桑黄多糖对超氧阴离子、羟自由基和DPPH表现出积极的自由基清除活性。

（3）抗炎抑菌。胡涛[15]评估了桑黄多糖抗肠炎的效果，在RT-PCR与Western blot技术分析中发现，桑黄多糖能够明显抑制DSS诱导产生的TNF-α、IL-1β、IL-6和iNOS含量的升高。孟庆龙等[16]研究发现，桑黄胞内、外多糖PIP 和PIE 能显著抑制二甲苯所致的小鼠耳肿胀，角叉菜胶所致小鼠足跖肿胀以及棉球肉芽肿的增生，并提高了致炎小鼠的脾脏指数和胸腺指数，在一定程度上提高致炎小鼠的免疫能力。韩霄雁[17]分离纯化得到3种桑黄多糖组分Php1-1、Php1-2和Php2-1，对大肠埃希氏菌和福式志贺氏菌的抑制作用效果相当，对金黄色葡萄球菌和鼠伤寒沙门氏菌的抑制作用最强的是Php1-2，最小抑菌浓度分别为5 mg/mL和7.5 mg/mL。

1.2 多酚类物质及其药理活性

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，是一种具有高抗氧化活性的天然化合物[9]。桑黄子实体中主要的多酚类物质是hispidin、hispolon、bis-noryangonin和hypholomin B。桑黄子实体甲醇提取物inomotusin A、inonotusin B和phelligridin K具有很强的抗氧化活性，其中inonotusin B活性最强[7]。黄酮类活性物质也属于多酚类化合物，人工栽培的桑黄总黄酮量明显少于野生桑黄[6]。

多酚类物质的药理活性主要表现在以下两方面：

（1）抗肿瘤。研究表明，多酚中的hispolon对胃癌、肝癌、乳腺癌、膀胱癌及肺癌等多种癌细胞具有良好的抑制作用，其抗肿瘤机制主要有3种：①诱导细胞凋亡；②抑制转移；③促进免疫反应。hispolon对TPA诱导的细胞内活性氧簇（ROS）水平升高具有抑制作用，最终表现为细胞间的黏附能力增加，如抑制乳腺癌细胞的转移。Inonotusin A对人体乳腺癌细胞具有较好的细胞毒活性，具有开发乳腺癌药物先导化合物的潜力[7]。丁云云[18]体外高通量筛选实验结果，从人工种植的栎树桑黄中分离的酚类化合物对乳腺癌细胞系DU145、癌细胞系H526、白血病细胞系HEL的增殖均有较强的抑制活性。

（2）抗氧化。钱骅等[19]对桑黄水提物（WE）、醇提物（AE）、粗多糖（CP）、醇沉上清干物（RL）和二氯甲烷（MCE）、乙酸乙酯（EAE）、正丁醇（nBE）萃取物，采用铁离子还原法（FRAP法）测定体外抗氧化活性的结果，抗氧化活性物存在于醇提物中，以黄酮、多酚起主导作用，并与含量呈线性正相关。桑黄多酚具有较强的Fe3+还原能力，说明其具有较强的体外抗氧化、清除氧自由基能力[20]。

1.3 三萜及其他活性物质的化学成分及药理作用

（1）三萜类物质的化学成分和药理活性。桑黄中含有倍半萜、二萜和三萜，其中三萜类化合物是主要的活性物质。桑黄中含有大量的三萜类化合物，不过由于研究起步较晚，目前对其药用活性的报道较少[21]。研究发现，三萜类化合物具有溶血、降血脂、降血压、抗肿瘤、抗癌、保肝护肝、抗HIV-1及HIV-1蛋白酶活性、抗炎、抗菌、抗艾滋病毒、避孕等多种药理作用。羊毛脂烷型三萜类化合物，能够抑制脂多糖诱导的NO产生，表现出较强的抗炎活性。1984年，Jain等[22]在厚褐针层孔菌中发现了羊毛甾烷类三萜。从桑黄子实体中分离得到4种新的羊毛甾烷类三萜化合物，其中igniarens B和igniarens D可明显抑制由LPS诱导的细胞一氧化氮合成[7,9]。

（2）其他代谢产物的化学成分及药理活性。桑黄还含有生物碱、香豆素及单苯环多氯等次级代谢产物。其中香豆素类化合物主要有香豆素和莨菪亭。香豆素和角醇类化合物具有一定的抗氧化和抗衰老功效，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[9]。桑黄子实体中的吡喃酮类化合物具有很强的抗感染、抗氧化等作用。Lee等[23]从桑黄子实体中提取鉴定到一种新的苯乙烯及吡喃酮（baumin），呈黄色粉末状，可以有效抑制由Fenton反应引起的DNA超螺旋断裂，具有很好的清除自由基能力。

2 主要活性成分的分离提取方法

2.1 桑黄多糖的提取分离

在实验室，通常采用热水浸提法、微波辅助提取法、超高压提取法、酶提取法及超声波辅助提取法等提取分离多糖。窦茜茜等[24]通过单因素试验确定热水浸提法提取桑黄子实体多糖的最佳条件：固液比1∶15，浸提时间8 h，浸提温度100 ℃，用终浓度80%的乙醇沉淀，在此条件下浸提3次，得率为3.26%。胡小斌[25]通过响应面优化法综合单因素试验及软件分析，得出热水浸提法提取桑黄多糖的最佳工艺条件：液料比1∶25.5，提取时间2.19 h，提取温度70 ℃，最优得率为16.23%。韩霄雁[17]对比不同的桑黄多糖提取方法，得到微波辅助法的最佳提取工艺：微波预处理时间5 min，微波功率500 W，液固比20∶1；超声辅助复合酶法提取液固比20∶1，提取时间22 min，提取温度49 ℃，提取功率420 W，pH 6.4，纤维素酶加量0.7%，复合酶加量0.9%，提取2次，最终得率6.84%。秦俊哲等[26]通过响应曲面优化微波辅助提取桑黄多糖的工艺条件，最终确定最佳提取工艺参数为：提取时间5.1 min，微波功率540 W，料液比1∶41，提取次数为2次，多糖得率为4.18%。

2.2 三萜类物质的提取分离

天然存在的三萜类物质不易溶于水，易溶于甲醇、乙醇等有机溶剂。通常根据不同的极性选择不同的提取方法，使用较多的有溶剂浸提法、超声辅助提取法、微波辅助提取法及超临界二氧化碳萃取法。张林芳[27]通过响应面法对超声辅助提取总三萜的工艺进行优化，获得最佳提取工艺条件：乙醇浓度70%，超声温度60 ℃，超声时间40 min，液固比为20∶1，超声功率240 W，最终总三萜得率9.83 mg/g。郭丹钊等[28]通过单因素试验和正交试验法确定了超声波辅助提取桑黄菌丝中三萜类化合物的最佳工艺条件：超声功率150 W、料液比1∶50，提取温度45 ℃，提取时间25 min，得率为15.102 mg/g。

2.3 多酚类物质的提取分离

多酚是多羟基化合物，它的结构特点决定其易溶或可溶于水、醇类、醚类、酯类等，溶剂提取法大多为水溶剂提取和有机溶剂提取两种。此外，还有微波辅助提取、超声辅助提取、生物酶解提取、超临界流体萃取、膜技术提取等方法。冯子旺等[29]通过响应面设计和正交设计分别优化了桑黄多酚的超声辅助提取工艺，得到的最佳方案：乙醇浓度60%，超声提取温度50 ℃，提取时间30 min，料液比1∶25，得率为26.0 mg/g。

3 总结与展望

近年来，桑黄因其独特的药用价值逐渐成为研究的热点，对其进行产业化开发利用已成为趋势。在过去的几十年里，桑黄的抗肿瘤、抗氧化、抗炎抑菌、保肝护肝、降血糖和免疫调节等药理作用已逐步得到证实。它在抗肿瘤方面表现出的良好低毒副作用，使其能更好地发挥传统功效和特色优势，为治疗癌症提供更好的方案，具有成为抗肿瘤新药的巨大潜力，而相比价格高昂的化学药物，平价的桑黄让患者易于接受。桑黄除具有以上众多药用功效外，还能发挥对大分子聚合物的降解作用和重金属吸附作用[30]。因此，其开发应用前景广阔。

桑黄中虽有很多活性物质，但这些活性成分的提取工艺仍不完善。与其他食用菌不同的是，桑黄的子实体木质化程度高，结构复杂，活性物质一般与纤维素、木质素等通过物理或化学键结合在一起，采用一般的方法很难将其提取出来。未来的研究还需更多放在其活性物质的高效制备及药理活性开发利用方面，为桑黄健康产品的研发提供更多的技术支撑。