桑黄生物活性成分及药理作用研究进展※

2022-10-14于艳杰王芳芳马红红李国荣解春艳任思竹

特种经济动植物 2022年10期

●于艳杰王芳芳马红红李国荣解春艳，2，3※※ 任思竹，2，3※※

（1.廊坊师范学院生命科学学院河北廊坊 065000；2.河北省食药用菌资源高值利用技术创新中心河北廊坊 065000；3.河北省高校食药用菌资源开发应用技术研发中心河北廊坊 065000）

桑黄（Phellinus baumii），也名桑臣、桑耳、桑黄菇等（图1）[1]，属担子菌亚门、层菌纲、非褶菌目，是一类可生长多年的药用性真菌[2]。桑黄多生于桑属植物，如桑树等枯木上，产量极其有限，但药用功效却很显著[3-4]。自然界中，野生桑黄十分珍贵，多分布在我国西北、华北、华南、东北等地[5]，而国外则集中于俄罗斯、韩国、澳洲、北美等地。迄今为止，桑黄入药已有2000多年的历史，且被我国多部传统中医药名著所记载。早在明代《本草纲目》中就有桑黄的相关描述：菌体呈鲜黄色，具有“利五脏，宣肠胃气，排毒气”的神奇功效；《药性论》中记录桑黄可“治风，破血，益力”；而《中药大辞典》对桑黄的相关描述更加全面，可治疗痢疾、盗汗、脱肛、闭经、泻血、血崩、淋病、脐腹涩痛等疾病[1]；《神农本草经》记录其子实体入药，长期服用可延年益寿、解毒、改善消化机能。此外，《医德论》也记载桑黄是一种可治疗腹泻、盗汗、出血、淋湿、胃痛、瘀血脱出、白带、闭经的名贵中药[6]。桑黄子实体中人体必需氨基酸以及脂肪酸含量十分丰富，还含有一定量的维生素和微量元素，以及多种具有生物活性的成分，如桑黄多糖、萜类化合物、植物甾醇、吡喃酮类等，尤其是桑黄多糖功效显著。为更全面地了解桑黄以及更深入地开展其药用价值的相关研究，本文将从桑黄的功能性成分及对其药物功效研究进展情况作以综述。

图1 野生桑黄

1 桑黄的生物活性成分

与其他中药相似，人们对桑黄的认识主要源自经验和实践，缺乏系统的理论研究，所以，利用现代生物医学手段揭示桑黄药用成分以及治疗各种疾病的发生机理，意义重大[7]。现有研究结果表明，桑黄所含的多糖、三萜类、酚类、黄酮类等生物活性物质均有明显的药理作用和临床功效[1]。桑黄现已成为国内外药物制剂与保健品行业争相研发的热点，具有广阔的市场开发前景[7]。

1.1 多糖

桑黄多糖由葡萄糖、半乳糖等多种单糖缩水聚合而成[8]，其中β-（1，3）-葡萄糖具有免疫调节的作用，在一些疾病的治疗中被广泛使用[1]。根据其存在阶段以及存在部位的差异，多糖分为子实体多糖和菌丝体多糖[9]。其中，子实体多糖的生物活性要远高于菌丝体多糖[8]。Hwang等[10]发现当桑黄培养至16 d时，发酵液中胞外粗多糖（exopolysaccharides，EPS）可达最大产量，约为5 g/L，通过乙醇沉淀提取EPS，检测发现其是由2种不同的杂多糖和2种蛋白多糖组成，含量分别为71.0%和29.0%，灌胃EPS对链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠有明显的降糖作用。

常见桑黄多糖提取有水提法、超声波或微波辅助提取等，不同的方法优缺点各有不同，得到的糖类活性也存在很大差别[11]（表1）。Kozarski等[12]利用热水提取和乙醇沉淀分离得到桑黄子实体多糖，并证实多糖提取物有消炎和免疫抑制活性的功能。Luo等[13]利用同种方法测得桑黄菌丝体多糖的含量为61.82%。

表1 桑黄多糖的提取方法

1.2 萜类

萜类是在桑黄培养物和桑黄子实体中广泛存在的具有重要药用功效的化合物，其中三萜医药价值最为明显，其他萜类如倍半萜和二萜同样有一定的药用功效。三萜的化学结构极其复杂，分离提取有一定难度，因此在研究利用三萜方面还存在很多未知。桑黄中的三萜类化合物有软木三萜酮，β-乳香酸、熊果酸、natalic等[9]。何策等[18]利用超声波法从桑黄子实体中提取分离三萜类化合物，并应用响应面对现有的提取工艺进行改良，提高了经济效益。Wang等[19]从桑黄中分离获得四种新的羊毛甾类三萜类活性物质（1-4），结构式分别为22R-hydroxy-24-methylene-29-norlanost-7，9（11）-dien-3-one（1）、3α，22R-dihydroxy-24-methylene-29-norlanost-7，9（11）-diene（2）、3α，22R-dihydroxy-24-methylene-29-norlanost-8-ene（3）和3α，22R-dihydroxy-24-methylenealnost-8-ene（4），可对脂多糖诱导的NO起到显著抑制作用，抗炎症功效显著。Hosoe等[20]也利用乙酸乙酯从桑黄中萃取得到了乙酸乙酯提取物，后依次使用150 mL的正己烷和氯化甲烷进行脱脂，最后进行高效液相色谱处理分离得到两种羊毛烷型三萜类化合物，分别是齿孔菌酸和栓菌酸，同时进行桑黄提取物对大鼠主动脉内皮的血管扩张活性效果的相关研究，得出齿孔菌酸对大鼠主动脉可起到一定的舒张作用，这可能是因抑制尼卡地平敏感和不敏感Ca2+通道产生的，而栓菌酸没有血管舒张作用，这是首次对羊毛烷型三萜功能的详细阐述。

此外，三萜类化合物还有其他的药用功效，如抑制组胺释放、降低血压和保护肝脏等[6]。当前虽然对萜类的活性和药用功效有一定的了解，但对其构效关系和人体内的降血脂抗氧化活性还需进行深入探讨[18]。

1.3 甾醇类

近年，桑黄的相关药用成分提取技术和纯化工艺日趋成熟[21]，对甾醇类的相关研究起到了重要推动作用。真菌麦角甾醇是一类较为独特的甾体类活性物质，多存在于真菌细胞膜中，是衡量真菌生物量的重要指标。同多糖类物质一样，甾醇也有较好的抗癌症、抗衰老、减毒作用，被视为一种天然的营养物质[22]。孙德立等[23]在桑黄菌中以柱分离方法提取到8种物质，其中4种是甾体化合物，分别为7（8），22（23）-二烯-3-酮-麦角甾烷、4，6，8（14），22（23）-四烯-3-酮-麦角甾烷、麦角甾醇及过氧化麦角甾醇。LEE等[24]在可溶性氯仿提取液组分中提取分离出一种新的麦角甾醇衍生物（22E，24R）-麦角-7，22-二亚乙基三胺-2α，3α，9α-三醇，发现这类化合物对人中性粒细胞弹性蛋白酶有一定抑制作用。Thanh等[25]将桑黄子实体烘干制成粉状，通过甲醇回流得到提取液，经乙酸乙酯和丁醇分离后得到对应馏分后，再通过色谱技术将乙酸乙酯层析纯化得到麦角甾醇及其衍生物，并进行了细胞毒性试验，发现其细胞毒性较微弱。

1.4 吡喃酮类

桑黄子实体中还含有丰富的吡喃酮类化合物，其抗氧化、抗感染能力较强。桑黄中的吡喃酮有苯并吡喃酮和苯乙烯基吡喃酮两种，属于多酚类色素[1]。Lee等[26]从桑黄子实体中提取获得具有较好自由基清除效果的苯乙烯基吡喃酮，可明显防止核酸超螺旋结构的断裂。Mo等[27]利用甲醇提取法从桑黄子实体中得到乙酸乙酯可溶性组分，然后通过色谱分离技术得到保肝效果明显的吡喃酮类活性物质，而王钦博等[28]则以柱层析结合萃取分离的方法，提取纯化得到一种吡喃酮类化合物（C25H18O9），具有明显的抗氧化活性效果。

2 桑黄药用功效

2.1 抗癌

癌变的病理过程极其复杂，涉及细胞内信号分子的遗传和表观遗传的变化，是血管生成、细胞自主增殖和肿瘤产生的综合作用结果[9]。如今，桑黄的药用功效已得到广泛关注，其体内的大多数活性物质都具有明显的抗肿瘤效果[6]。此外，也已证明桑黄还能协同增强其他抗癌药物的作用[9]。这主要是通过桑黄多糖不断刺激机体产生特异性免疫和非特异性免疫，从而提高免疫调节造成的。桑黄多糖还能有效抑制肿瘤细胞转移，抗突变或降低存在于肝脏细胞线粒体中一些药物代谢酶（如P450等）的活性，从而抑制肿瘤生长和防止肿瘤恶化。不仅如此，桑黄多糖还可在细胞周期的不同阶段破坏癌细胞膜形成，直接杀死肿瘤细胞，并且桑黄中含多种抗肿瘤活性物质，典型的有三萜化合物、多糖、多酚类物质、吡喃酮类化合物及酶类物质等[29]。张林芳等[30]研究发现，桑黄三萜化合物对抗乳腺癌细胞的活性较强，并能促进它的凋亡。Ikekawa等[31]研究发现，从野生桑黄子实体中提取出的活性物质抑制小鼠肉瘤180的活性可达到90%以上，而对正常细胞几乎没有毒副作用。张万国等[32]研究得出，桑黄对γ-干扰素有直接诱导能力，能够提高小鼠血清中γ-干扰素水平，进而有利于调节机体免疫功能，加强对肿瘤细胞增殖的抑制作用。Zhang等[4]通过大气和室温等离子体突变法获得高品质的桑黄突变菌株A67，发现其可分泌产生含量较多的多酚化合物，增强菌株生物活性，同时也有着明显的抗肿瘤细胞增殖和抗氧化活性。Collins等[33]发现桑黄或阿霉素在低剂量下不诱导前列腺癌LNCaP细胞凋亡，而低剂量的桑黄和阿霉素联合处理在诱导凋亡方面具有协同增强作用，这说明桑黄是一种有效的增效剂，通过增强阿霉素所介导的凋亡信号，可有效促进前列腺癌LNCaP细胞的凋亡。

2.2 免疫调节作用

桑黄可以调节免疫系统，当受到多种体外细胞刺激时，能不同程度地激活免疫系统。从桑黄中可提取出多种活性物质，这是激发免疫调控的重要功用成分。桑黄多糖有着最基本的调控作用，并同时影响其他药物的药理作用[29]，这对机体免疫调节的作用位点是多样的。Kim等[34]发现在细胞免疫调控过程中，T淋巴细胞Th1发挥着十分重要的作用，而桑黄多糖能够增强免疫系统中T淋巴细胞Th1活性，进而加强细胞免疫调控作用。此外，桑黄还能在人体内有效刺激淋巴细胞等免疫细胞分泌细胞因子，并表现出一定人体内补体激活作用，刺激人类机体分泌特异性抗体，增强人体机能免疫。

Wang等[35]采用二乙基氨基乙基（diethylaminoethyl，DEAE）琼脂糖快速流动离子层交换层析和琼脂糖凝胶柱层析从桑黄子实体多糖（polysaccharides from the mycelia of P. nigricans，PNMP）中提取分离和纯化出三种多糖，分别为PNMP1、PNMP2和PNMP3，并研究多糖的免疫特性，结果说明3种多糖均能显著增强淋巴细胞增殖能力，深入研究后发现PNMP2和PNMP3在伴刀豆球蛋白 A或脂多糖作为淋巴细胞有丝分裂原存在的情况下能够显著增强淋巴细胞增殖。张万国等[32]对桑黄在体外影响人体外周血单核细胞分泌干扰素进行研究，结果表明桑黄能够直接诱导抗生素的形成，利于调节机体免疫。不仅桑黄子实体多糖能够增强免疫能力，菌丝体多糖也可起到相同的效果。KIM等[36]从桑黄中纯化多糖，通过对小鼠脾淋巴细胞培养及腹腔注射显示多糖能够明显增强小鼠体液免疫功能，而β-葡聚糖及其他多糖只提高T淋巴细胞介导的免疫水平。Kim等[37]研究表明桑黄菌丝体多糖不仅可使T细胞增殖，还能促进其分化，从而增强机体免疫能力。

2.3 降糖

人体胰岛素由胰岛β细胞分泌产生，并不断调节血糖的浓度，使整个机体在代谢过程中，葡萄糖基本维持浓度恒定。但是当胰岛β细胞受损后将直接影响到其分泌胰岛素的含量，如果糖类不能及时分解将诱发糖尿病的产生[1]。桑黄中酚类化合物可阻止H2O2对胰岛β细胞的伤害，降低体细胞内活性氧含量，增强胰岛素的分泌量，维持血糖水平[29]。Kim等[38]从液体培养桑黄中提取得到胞外多糖，饲养因链脲霉素诱导发生糖尿病的大鼠，测量得出大鼠体内血糖水平、脂类以及天冬氨酸转氨酶水平都有一定程度的降低，表明桑黄多糖可用于治疗糖尿病。Wang等[39]利用链脲佐菌素破坏小鼠降血糖机制，然后以桑黄提取物饲喂患病小鼠，通过对小鼠的不同给药量的观察发现，当注射小鼠的药量为400 mg/kg 时，小鼠体内胰岛β细胞含量增加，相应胰岛素分泌量也增加，所以桑黄提取物有降低血糖浓度的作用。

2.4 抗氧化

活性氧在正常代谢过程中产生，能够参与如癌症、类风湿性关节炎、老年痴呆症、糖尿病以及帕金森等疾病的发生[40]。一些生物活性物质如黄酮类、酚类和多糖类等，可从桑黄子实体或菌丝体中分离获得，这些活性物质能够阻止自由基链式反应，清除自由基，起到抵抗氧化、减缓衰老速度的重要作用[29]。研究表明，桑黄胞内多糖有高效的清除羟基自由基和超氧自由基的作用[9]。Yun等[41]发现利用甲醇提取法和热水提取法在桑黄中提取出的物质都具有消除自由基的功效，且清除力高达80%～90%。如果将两者混合，能够明显加强超氧化物酶的活性，降低活性氧的含量。

在有机溶剂萃取桑黄发酵液中还存在许多小分子活性物质，也可及时清除自由基。比如，利用热水提取法得到的桑黄提取物就有较为明显的抗氧化活性，可清除1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基从而治疗风湿性关节炎等自身免疫性疾病[1]，但对DPPH自由基的清除能力较维生素C低，目前还是一种潜在的新型抗氧化剂[40]。另外，桑黄黄酮类物质也有一定抗氧化和防衰老作用，能够清除氧化反应中产生的自由基，阻止它们发生反应。

2.5 保肝护肝

肝脏一旦受到损伤，内部组织将发生纤维化，使肝脏原有的结构和功能发生改变。当前，国内学者已充分证实冬虫夏草、茯苓等药用真菌存在明显的抗肝纤维化和慢性肝病作用，而桑黄在这方面的表现更为突出[42]。长期服用桑黄有助于修复肝脏的功能，维持正常的肝脏组织结构，防止肝细胞变性、坏死。Jeon等[43]用四氯化碳进行诱导，使得小鼠肝脏内的过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活性降低，而桑黄提取物则通过阻碍两种酶活性的下降来发挥保肝作用。Wang等[44]通过采用蛋白质组学方法，以硫代乙酰胺诱导大鼠肝发生纤维化，并鉴定出13种差异表达的肝蛋白，最终确定是桑黄多糖从中起到防止大鼠肝纤维化、清除与铁相关自由基及不断改变氨基酸和核酸的代谢水平来改善肝脏功能的作用。

2.6 其他药用功效

桑黄对于肥胖、Ⅱ型糖尿病、躁狂和抑郁症以及老年痴呆症都有一定的缓解效果[1]，还存在一定的其他药用功效。Song等[41]以小鸡胚胎绒毛尿囊膜为研究对象，经检测后证实桑黄提取物有抗血管形成的作用。此外，Shon等[45]研究得出桑黄提取物可对沙门氏菌起到抗突变作用。Jang等[46]也将大鼠进行预处理，使其体内存在某些炎症细胞，如中性粒细胞，然后利用桑黄提取物进行腹腔注射，结果发现提取物能够显著抑制体内炎症细胞的数量，由此表明桑黄提取物对人体的炎症反应有着积极的预防和治疗功能。