桑黄活性成分的提取方法及应用研究进展
2022-11-21李小群梁贵秋刘开莉肖潇徐雯雯韦伟唐永飞林强轩陆春霞
李小群,梁贵秋,刘开莉,肖潇,徐雯雯,韦伟,唐永飞,林强轩,陆春霞*
(1.广西壮族自治区蚕业技术推广站,南宁市 530007;2.广西壮族自治区蚕业科学研究院,南宁市 530007)
桑黄(Phellinus igniarius)是一类珍稀药用大型真菌,在2012年以前桑黄的分类比较模糊,经过对其形态学和分子系统学进行多年研究,最终确定了桑黄类群的具体划分。戴玉成等[1]认为桑黄纤孔菌(俗名桑树桑黄)是传统中医药文献所记载的桑黄,桑黄在中国主要有7 个种类,以高山桑黄(俗名藏桑黄)、桑黄纤孔菌等为主。桑黄的子实体菌盖呈半球形状,颜色为灰色、褐色或者黑色,表面木质化[2],且因其所寄生树种不同,子实体的颜色、形状以及药用成分都存在一定的差异[3]。桑黄在中国古称桑耳、桑臣、树鸡、胡孙眼等,作为传统中药已有两千多年的药用历史。汉代《神农本草经》、唐代《药性论》及明代《本草纲目》均有桑耳和桑黄的药用记载,主要有治疗痢疾、盗汗、血崩、血淋、脐腹涩痛、脱肛泻血、带下、闭经、止泻且延年等功效[4-6]。近代药理学研究表明,桑黄在抗肿瘤、抗炎、抗氧化、降血脂、保护肝脏、提高免疫力、解毒等多方面具有显著的功效,且无毒副作用。桑黄含有多糖类、黄酮类、香豆素、三萜类、氨基酸以及酶类等化学活性成分[7-8]。据不完全统计,桑黄的20多种药用功效逐渐为人们所探知,包括抗氧化、抗肿瘤、抑菌消炎、提高免疫力、保护肝脏、降血糖、降血脂、抗肺炎等[9]。
桑黄是近几年国内外医药保健领域研究开发的热点,其药理活性广泛、药用及保健功效显著,广泛应用于医药、食品、日用化工、保健品等行业,拥有广阔的药用市场前景。桑黄在日、韩、美等国已形成了完整的产业链,已有众多与桑黄相关的产品投放到市场中。桑黄在中国的应用由来已久,其药用价值在传统医学和现代科学中发挥着重要的作用。受生理状态的特殊性、复杂性以及外部环境的制约,桑黄在自然环境下形成子实体的周期长达3~4 年,且可用子实体数量稀少。由于长期遭到掠夺性采摘,现野生桑黄数量非常稀少,又因其外观颜色金黄,野外资源稀缺且价值不菲,因此有“森林黄金”的美誉[10]。随着现代医药学发展,桑黄相关的药用活性成分也逐渐被提取出来,分离纯化工艺不断得到改进。桑黄培养条件苛刻,对桑黄药用有效成分的提取、分离和纯化技术的应用,能最大限度地发挥其药用价值和保健功能,促进桑黄产业的发展。本文结合近几年相关研究,对桑黄主要活性物质的药理作用、分离提取方法以及相关产品研发进行综述,以期为其活性成分提取和功能性产品的开发应用提供基础理论依据。
1 桑黄主要活性物质的药理作用
桑黄在中、韩、日、美4 国均有广泛的应用[11],其主要活性成分有多糖、黄酮、三萜和酚类物质等[12-13],据文献资料记载桑黄主要用于预防或治疗癌症、糖尿病、口腔溃疡、关节炎、胃肠道功能紊乱、腹泻和过敏等多种疾病,其中尤以桑黄多糖的抗肿瘤功效最为显著[14]。经色谱学研究发现桑黄多糖主要是由葡萄糖、鼠李糖、木糖、阿拉伯糖、甘露糖等单糖单元构成[15]。YANG 等[16]研究表明桑黄的杂多糖PIP60-1 主要由L-海藻糖、D-葡萄糖、D-甘露糖和半乳糖按一定比例缩合而成;BAKER 等[17]通过硫酸铵沉淀、透析、浓缩以及阴离子交换色谱分离得到的多糖,结构上是由葡萄糖和甘露糖2种单体构成,并以建模的方式论证出这种聚糖高度分支化、无显著数量的短侧链的结论。
桑黄在自然界中分布广泛、种类繁多,因生长的树种、产地和分类等不同,有效成分含量、功效上存在一定的差异。齐欣等[7]通过对桑黄所生长的6 种不同树种进行药效成分的比较,发现桑树桑黄多糖类、黄酮类、三萜类成分含量均高于其他树种;王钦博[18]认为桑黄一年生要比两年生子实体的多糖、黄酮类和三萜含量略高,抗氧化活性也较强;此外,菌丝体和子实体中多糖含量也存在一定的差异,有研究表明菌丝体中多糖的含量要比子实体中的含量高,是子实体的1倍以上[8]。
1.1 多糖类物质的药理活性
桑黄多糖在抗肿瘤、抗氧化、抑菌消炎、防诱变、缓解败血性休克、治疗糖尿病、促进消化、解毒以及增强机体免疫力等方面具有显著功效[19],治疗癌症方面已被证实比其他药用真菌疗效更好,因此成为国内外专家学者研究的焦点。
1.1.1 抗肿瘤作用 在药用真菌中,桑黄的抗肿瘤效果在国际上公认排在首位,桑黄的抗肿瘤作用与其多糖类物质有关。温克等[20]将5 种药用真菌的抗肿瘤作用进行比较实验,结果表明桑黄的抗肿瘤效果均优于灵芝、PL-2、阿加里斯茸、PL-5等其他药用真菌。桑黄多糖PIE 抑制肿瘤细胞生长的机制是依靠IL-2 细胞介导的免疫应答、激活肿瘤坏死因子相关的抗肿瘤活性达到抗癌效果[21]。研究人员发现,桑黄活性多糖PIE能使癌细胞的生长得到明显抑制,机体生命周期得以延长,体内血清IL-18、IL-2 水平显著提高[22]。LIU等[23]研究表明,桑黄多糖能通过阻碍细胞分裂来实现抑制HELA 和SGC-7901 细胞的增殖。在抗肿瘤的化学疗法中,大多数从真菌中提取的多糖类化合物毒副作用都较小,而桑黄多糖几乎没有毒性,其他抗癌剂对癌症患者的正常细胞有杀伤作用,且桑黄多糖对肿瘤的抑制率高达96.7%,这是桑黄用于抗肿瘤药物的一大优点。
1.1.2 抗氧化作用 研究表明,抗氧化是预防机体衰老的关键,机体中的自由基如消除得不及时,会造成机体器官功能损伤,积累到一定程度可能发生癌变,对机体造成严重的影响。闫景坤等[24]通过抗氧化实验结果得出,桑黄胞内多糖对自由基的消除有显著的效果。此外,WANG等[25]通过研究得出,在桑黄活性多糖的作用下线粒体DNA 可避免遭到活性氧基团损伤,使得线粒体功能正常运行,且具有较强的清除-OH、O2、DPPH 效果以及表现出较强的还原能力。同时,桑黄的活性多糖还能增强谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化物歧化酶的活性,且使血液中丙二醛的含量降低[26]。研究表明,桑黄多糖与抗氧化作用存在剂量依赖性,并且在清除-OH、DPPH 的能力上桑黄胞内多糖与胞外多糖有一定区别[27]。
1.1.3 免疫调节作用 桑黄多糖通过阻断肿瘤坏死因子受体相关因子-6、髓样分化因子88、核因子-κB、氨基末端激酶和P38的表达,抑制活性氧自由基的形成以及细胞因子(TNF-α、IL-1α、IL-1β、IL-4)的分泌,来发挥免疫调节的作用[26]。KIM等[28-30]研究表明,桑黄胞外多糖能增殖T细胞,且能增强毒性T淋巴细胞的毒性;桑黄酸性多糖通过调节增加氧化亚氮和肿瘤坏死因子α来增强腹膜巨噬细胞的活性;桑黄蛋白多糖能增强蛋白激酶C 和蛋白酪氨酸激酶的活性,使机体B 淋巴细胞激活。有研究表明,桑黄多糖通过增殖RAW264.7 细胞,提高吞噬能力、分泌相关免疫因子,从而表现出显著的免疫调节活性[31]。李志涛等[32]通过动物免疫实验结果证明,桑黄菌丝体多糖能有效地加强小白鼠的免疫力,并且在一定范围内,免疫力与桑黄浓度呈正相关。通过设置低、中、高等3种桑黄多糖给药动物实验,结果发现血清细胞因子TNF-α、IL-2、IL-6 在各给药组中都有明显提高,除了TNF-α在低剂量组中未表现出显著差异外,且各剂量组T、B淋巴细胞的增殖能力都得到显著提高,说明其作用机制可能与免疫调节有关[33]。
1.2 黄酮类物质的药理活性
黄酮类化合物属于多酚类化合物,主要存在于天然植被中,具有重要的药理学活性,在防止细胞衰老、扩张血管、降低血脂血糖以及增加免疫力等方面有着重要作用。
1.2.1 抗氧化作用 桑黄子实体和菌丝体中的黄酮类化合物能直接捕获或清除氧化反应过程中产生的自由基,从而阻断自由基链反应及消除自由基,起到抗氧化、延缓衰老的作用[34-35]。桑黄的醇提取物富含黄酮类物质,具有很好的抗氧化功效,可有效清除DPPH 自由基,抑制脂质过氧化作用与浓度呈正相关[36]。研究发现,桑黄黄酮类化合物对-OH、O2自由基具有较强的清除能力,能抑制Fe2+引起的过氧化反应[37]。郎明紫等[38]通过对桑树桑黄黄酮进行体外抗氧化活性测定,发现其具有强还原力以及对DPPH自由基和羟基自由基的强清除能力,且其还原力和自由基清除能力与浓度呈剂量依赖性,表现出明显的体外抗氧化作用。实验发现,含黄酮成分的醇提物达到一定浓度时,对超氧阴离子的清除能力显著,对淋巴白血病细胞的抑制率为82%[39]。另外,在鲟鱼鱼子酱中添加桑黄菌丝体醇提物黄酮类,表现出较强的抗氧化活性[40]。
1.2.2 抗肿瘤作用 桑黄总黄酮具有较好的抑制肿瘤增生功效,其作用机制可能与阻滞肿瘤细胞的细胞周期S+G 期有关。黄罗丹等[41]研究表明,桑黄黄酮可以直接作用于癌细胞、抑制肿瘤细胞生长,同时提高机体免疫力,表现为体外抗癌作用,且对正常细胞无明显毒性作用。研究证实,桑黄通过深层发酵产生的活性物质黄酮类,对人宫颈癌细胞具有显著抑制作用,且具有较强的清除羟基自由基和DPPH能力[42]。
1.2.3 抗菌抑菌作用 刘凡等[43]、孟庆龙等[44]对桑黄菌丝体不同溶剂提取物进行抑菌实验结果显示,不同溶剂提取物对5种常见菌群金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、普通变形杆菌和沙门氏菌均有较好的抑制作用,其中以甲醇提取物的抑菌作用最显著,而活性成分的初步检测结果表明甲醇提取物中主要含有黄酮类成分,推测桑黄菌丝体表现出的较高抗菌作用与桑黄黄酮类物质有关。
1.3 三萜类物质的药理活性
研究表明,三萜类化合物具有的活性主要表现为抗肿瘤、抗菌、抗病毒、抗氧化、保肝护肝、降血糖、提高免疫力和防治心脑血管系统疾病等,可用于多种疾病的研究和临床治疗。羊毛甾烷型三萜类化合物可以划分为A、B、C、D、E等5种主要骨架构型,具有抗肿瘤、抗炎、抗菌等药理活性。研究人员提取分离得到的羊毛脂烷型三萜类化合物对脂多糖(LPS)诱导的细胞一氧化氮(NO)产生能起到有效的抑制作用,具有很好的抗炎活性[45];此外,羊毛甾烷型三萜类化合物经实验证明对肿瘤细胞具有显著的抑制效果[46]。蔡程山[47]对桑黄总三萜进行抗氧化能力及抑菌作用测定,总三萜的浓度在一定范围内具有良好的清除DPPH、ABTS 能力,且对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌等4 种供试细菌都表现出很好的抑制作用。冯娜等[48]从桑黄(P.baumii)子实体中分离得到的三萜化合物Ganoderol B、化合物InoscavinA 对肿瘤细胞HepG2的增殖均有抑制作用。
1.4 其他活性物质的药理活性
桑黄中含有其他成分主要有香豆素、生物碱、毗喃酮、麦角甾醇、落叶松覃酸、脂肪酸、芳香酸、氨基酸、酶类等[49-50]。WU等[51]从桑黄中分离得到的3β-hydroxy-11、12-O-isopropyldrimen 等活性成分对舒张血管具有显著的功效。LEE等[52]从桑黄中提取到一种新的苯乙烯基吡喃酮,具有很好的自由基清除能力,能抑制由Fenton 反应引起的DNA 超螺旋断裂。WANG等[53]对桑黄中的吡喃酮类成分进行研究,发现其有抑制小鼠肺微粒体脂质过氧化的作用,在对抗人癌细胞的过程中能适度调节细胞毒素活性。有学者从桑黄中分离得到的新化合物对神经细胞、肝细胞有较好的保护活性,如豆甾-7,22-二烯-3β、环(苯丙氨酸-丝氨酸)[54]。
2 桑黄主要活性成分的组成及提取方法
2.1 多糖类物质成分及其提取分离
2.1.1 多糖类物质成分 桑黄多糖可划分为子实体多糖、菌丝体多糖,菌丝体多糖又包含胞内多糖和胞外多糖[18,55]。子实体多糖以杂多糖为主,单糖主要有葡萄糖、甘露糖、半乳糖等[57-58]。由β-D-半乳吡喃糖组成小分子多糖,经(1→3)键连接β-D-葡萄吡喃糖和β-D-葡萄糖组成大分子多糖[56-57,59]。Baker等[17]从桑黄中获得一种水溶性多糖,结构是由β-(1→3)甘露糖支链经过β-(1→6)糖苷键与β-(1→3)葡聚糖主链连接组成。YANG等[60]于2007年从桑黄子实体中分离得到PIP60-1新型杂多糖,其大小为17.1 kDa,是5种单糖以1∶1∶1∶2∶1 的比例组成;在2009 年获得PISP1 杂多糖,是由甘露糖、半乳糖、岩藻糖和3-O-Me-半乳糖等4种单体以1∶2∶1∶2的比例组成[61]。从桑黄(P.linteus)的菌丝体中分离得到的PL-N1新型高分子多糖,是由木糖、半乳糖、阿拉伯糖、葡萄糖以6.7∶1.0∶4.0∶1.3 的比例组成,大小约为343 000 kD[62]。LEE 等[63]研究结果表明,桑黄(P.linteus)胞外多糖的单糖是由80%~95%的葡萄糖、3%~12%的甘露糖以及2%~10%的半乳糖构成。另外,桑黄胞外多糖中还含有少量蛋白质[65],主要由甘氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、丙氨酸构成[64]。葛青等[57]从桑黄子实体中提取到单一多糖PBF6,相对分子质量为3.23×105u,仅含有葡萄糖单体、不含蛋白质和核酸。
2.1.2 多糖类物质提取分离方法 桑黄多糖在实验室中常用的提取分离方法,主要包括热水浸提法、超声波提取法、微波提取法、酶提法、吸附法、深层发酵法等[59]。游庆红等[65]的水提法工艺条件为:提取时间为7.05 h,提取温度为99 ℃,固液比为20.8∶1.0,多糖的获得率仅为1.133%。孙军德等[66]经过优化桑黄菌丝体多糖的热水浸提法,得到工艺条件优化为80%的乙醇,提取时间为2 h,提取温度为70 ℃,固液比为1∶50,多糖提取率达3.48%。时东方等[67]通过正交试验设计,研究发现微波提取法提取桑黄菌丝体粗多糖的最优工艺条件为:液料比为50∶1,微波处理15 min,提取次数为3次,获得4.18%的粗多糖,此法要比热水提取法、超声波提取法的提取率高。为进一步优化提取条件,提高多糖得率,可采用超声波辅助复合酶提取法[68-69]。程伟等[70]以桑黄(P.igniarius)子实体为材料,对超声波协同纤维素酶法进行了工艺优化研究,发现较好提取工艺条件为:pH为5.1,纤维素酶为1%,超声时间为39 min,超声功率为240 W,超声温度为54 ℃,提取率达5.30%,桑黄多糖的提取率显著高于超声波提取法或水提法。通过复合酶法优化干巴菌多糖的提取工艺,得到的最佳条件为复合酶浓度0.47%、料液比为1∶40(mg/L)、酶解时间64 min,获得17.87%的干巴菌多糖,在此条件下干巴菌多糖的提取率最高[71]。
2.2 黄酮类物质成分及其提取分离
2.2.1 黄酮类物质成分 桑黄中黄酮类活性物质是含量较高的一类次级代谢产物,在子实体和菌丝体中均有分布[72],种类主要有二氢黄酮类、黄烷类黄酮等。吴长生等[56]从桑黄子实体中分离鉴定出的黄酮类物质多达15 种。目前从桑黄中分离得到的黄酮类化合物有桑黄黄酮A(phelligrin A)、7-甲基圣草素、桑黄黄酮B(phelligrin B)、甲基桑黄黄酮A(methylphelligrin A)、甲基桑黄黄酮B(methylphelligrin B)、柚皮素、异甲基桑黄黄酮A(epi-methylphelli-grin A)、樱花亭、异甲基桑黄黄酮B(epi-methylphelligrin B)、芫花素、山奈素等[73-74]。不同培养基质的桑黄,黄酮类物质含量有明显差别,桑树桑黄黄酮类物质含量可高达5.12%,明显高于杨树桑黄、松树桑黄等。
2.2.2 黄酮类物质成分提取分离方法 黄酮类化合物的生物合成途径易受到温度、光、微量元素、外源激素等多种因素的影响。大部分天然黄酮以与糖结合成碳糖配基的形式存在,易溶于乙醇、乙醚、甲醇、乙酸乙酯等有机溶剂。黄酮类化合物提取方法主要有溶剂提取法、大孔吸附树脂法、微波萃取提取法、超临界萃取提取法、酶解法等[75-76]。程俊文等[77]利用响应面法对桑黄子实体总黄酮超声波辅助提取工艺进行优化,选择乙醇体积分数、超声时间及超声温度作为3个主要的试验参数,确定总黄酮的最佳提取条件为:乙醇体积分数70.9%,超声时间为47.8 min,超声温度为55.2 ℃,总黄酮得率平均为2.51%。回晶等[37]采用L9(34)正交试验对杨树桑黄黄酮的超声辅助乙醇提取工艺参数进行优化,获得桑黄总黄酮的最佳提取工艺为:乙醇体积分数55%、料液比为1∶20(g/mL)、提取温度为70 ℃、超声提取时间为1.5 h,总黄酮提取率为1.614%。陈晓平等[78]采用微波辅助乙醇法提取桑黄总黄酮,得出最优提取工艺为:乙醇浓度为68%、提取时间为2.17 h、微波时间为62 s、微波功率为550 W,获得29.96 mg/g 的总黄酮。张倩等[79]研究发现,采用超临界二氧化碳萃取法提取桑黄菌丝体中的黄酮,CO2超临界萃取物中黄酮类化合物的含量为4.67%,且萃取物具有较强的清除DPPH的活性,清除羟自由基的活性较弱。超临界二氧化碳萃取法是提取黄酮等抗氧化成分的最佳方法之一,该方法可在接近室温的条件下使用,具有无毒无害可避免热敏性物质氧化、无化学试剂残留等特点[80]。
2.3 三萜类物质成分及其提取分离
2.3.1 三萜类物质成分 桑黄中主要含有倍半萜、二萜 三萜等萜类化合物,其中三萜的种类多样,含量丰富,是药理活性的主要成分[57]。从桑黄中提取分离获得的三萜包括幼叶酸、羊毛甾-30-羟基-8,24-二烯-21-酸、羊毛甾-8,25-二烯-3-醇、羊毛甾-8,23,25-三烯-3,22-二酮-23、孕甾-8-烯-20-羧酸-4,4,14-三甲基-3-氧代、苯四酸、羊毛甾醇、阿尔贝酸、natalic、松针酸、26-环氧、gilvsinsA、gilvsinsB、gilvsinsC、gilvsinsD,原人参二醇、igniarensA、B、igniarensC、igniarensD、乌苏酸、白桦脂醇、β-乳香酸、24-亚甲基La-nost-8-ene-3β-22-二醇等[55]。
2.3.2 三萜类物质成分提取分离方法 梁佳等[81]利用微波提取法优化三萜提取工艺,优化工艺条件为:微波功率为600 W,微波时间为10 min,乙醇为80%,获得1.48 mg/g 的三萜类化合物。于小凤等[82]利用响应面法优化了桑黄三萜的超声提取工艺,条件是:乙醇浓度70%、料液比为1∶20(g/mL)、提取温度为60 ℃、提取时间为21 min,总三萜提取率达到9.80 mg/g。谢江宁等[83]利用超声辅助提取桑黄中的总三萜,最优条件是提取温度为60 ℃,料液比为1∶25,乙醇70%,超声提取时间为20 min,桑黄总三萜提取率为9.40 mg/g。何策等[84]在单因素实验的基础上,采用响应面法优化了超声波法提取桑树桑黄子实体中三萜类化合物的工艺,结果显示,超声波法提取桑树桑黄总三萜的最佳条件为:提取时间为49 min、乙醇浓度为80%、提取温度为61 ℃,料液比1∶22(g/mL),总三萜得率可达12.32%±0.17%,总三萜的得率高于之前的研究结果[81-82]。蔡程山[47]运用响应面法对菌丝体总三萜的提取条件进行优化,最优提取工艺是:乙醇为80%、超声时间为20 min、超声温度为60 ℃,总三萜提取率达13.30 mg/g。
3 桑黄活性成分物质的应用及前景
随着生活水平的提高,人们的养生保健意识不断增强,广大消费者逐渐把目光聚焦在具有保健功能的食药用菌上。桑黄是近年来研究开发利用较多的一种多年生药用真菌,含有多糖类、黄酮类、萜类等丰富的生物活性物质,在提高人体免疫力、抗氧化、抑菌消炎、抗肿瘤等方面有着特殊功效,可制备成天然的药食同源产品,具有营养丰富、药理活性突出等特点,广泛应用在食品、医药、饲料以及护肤品等行业中。在国外,对桑黄开发利用最早的是日本和韩国,主要应用在研制抗癌药品、养颜保健品以及提高机体免疫力等方面,且已开发成抑制艾滋病的新药。中国对这方面的研究也取得了一定的进展,如吉林省开发出的复合桑黄口服液已销往国内外。目前,国内外已研发出了多种桑黄产品,包括桑黄茶、桑黄口服液、复方胶囊、菌丝体微粉末、子实体、提取物浸膏等,市场的需求量很大。
3.1 食品研发
食品相关的品种主要有“代用茶”“固体饮料”“配制酒”“压片糖果”等。药理学研究表明,杨树桑黄在抗氧化、抗肿瘤、抗衰老、提高免疫力、抑菌消炎、保护心血管、改善偏头痛等方面有着显著的功效。从发挥桑黄产品抗肿瘤、利尿消肿、软坚散结等作用出发,为满足易过敏、免疫力下降、造血功能损伤、营养不良、脱发、厌食者等人群的需求,通过对杨树桑黄代用茶和固体饮料的配方工艺进行研究,开发出了两种桑黄产品——杨树桑黄代用茶和杨树桑黄固体饮料[85]。为获得色泽棕红、风味独特、口感甜爽的桑黄液体发酵茶饮料,可用茶汁作为培养基,通过响应面试验法对桑黄液体发酵茶饮料工艺条件进行了优化,工艺条件为:菌丝量为8%、茶水料液比为4.15∶1.00(g/L)、温度为24 ℃、转速为173 r/min、初始pH 值为5.8[86]。在优化桑黄液体发酵培养基工艺条件下,调配制成的桑黄发酵菌丝饮品色泽黄亮、香气浓郁纯正、口感极佳,也保留了桑黄菌丝原有的活性功能,有很好的市场前景[87]。同时,还能以桑黄菌丝液、酒花、大麦芽等为原料研制出桑黄精酿啤酒,方法为桑黄菌丝液添加量11%、原麦汁浓度为13°P、0.20%酒花添加量经过发酵后可获得产品。此配方既保留了桑黄的功效成分、又有优良的口感,酒体饱满、感官综合得分高,市场前景广阔[88]。研究表明,可将铁皮石斛桑黄菌丝体制备成特色食品或医药保健品添加剂的原料,制成的产品不仅含有铁皮石斛和桑黄双重的营养成分和作用功效,且功效和营养会更加突出,保健、防病治病效果更加显著。另外,还能将其分装于胶囊中,制成特色保健品,既有显著的经济效益又有着很好的开发前景。同时,为了获得更丰富、全面的营养,可以将桑黄与灵芝、樟芝搭配,或与其他保健食品进行互补性搭配,可增加产品的保健功效。据相关研究报道,不同年生桑黄子实体都能研制成功能性产品的原料,但由于不同生长年限的椴木栽培桑黄子实体在活性成分含量、营养价值和抗氧化活性上有一定的差异,因此在开发桑黄产品时,应根据不同产品所需的营养、活性成分的不同,在其含量达到最高值时进行采收。
3.2 医药应用
目前在医药研究和发明专利中,桑黄已获得了广泛应用,可制成中药饮片、胶囊、口服液等,具有良好的临床作用效果。杨树桑黄的商业栽培子实体在中、日、韩等3 国均有着20 多年历史,因其良好的医药保健功效,在中药饮片上有着良好的发展前景。在中国的几个省区,已有用杨树桑黄作为材料申报桑黄中药饮片,采用炒制、蜜炙等方式能降低桑黄本身的苦寒药性,同时又有补益脾胃的功效。用桑黄总多糖含量作为测定指标,制备得到的桑黄多糖片剂,具有良好的溶出度,符合药典要求[89]。通过生物技术获得桑黄发酵多糖,并将其制成桑黄发酵多糖胶囊,可以有效防止小鼠免疫器官萎缩,具有抗衰老、抑制免疫性肝损伤的作用,且无毒副作用[90]。有学者研究了桑黄灵芝菌丝体胶囊的毒性,结果表明,桑黄灵芝菌丝体胶囊未表现出遗传毒性和亚急性毒性[91]。研究人员研制出的桑黄保健口服液、复方桑黄口服液,经试验证明均具有增强免疫功能的作用,有提高机体特异性和非特异性免疫功能的显著功效[92]。由于桑树桑黄发酵菌粉与野生桑树桑黄子实中含有的营养物质种类一样丰富,高营养价值和开发价值同等,如果将桑黄菌发酵产品作为生物制剂加以研发,在扩大桑黄产业产能、保护野生桑黄资源方面具有重要作用。
3.3 化妆品应用
随着年龄不断的增长,人体皮肤会出现黯淡、细纹、松弛等老化现象,影响皮肤老化的最主要因素是阳光中的紫外线。紫外线会造成皮肤黑色素沉着、水分流失、红斑等多种问题。因此,护肤品中含有防晒、美白、抗氧化及抗糖化功效是化妆品行业和市场追求的方向。在护肤品中添加活性成分也成为配方师首要考虑的因素。已有文献资料显示,桑黄提取物有多种美容功效,桑黄醇提物抑制酪氨酸酶的效果优于公认的美白活性成分Vc,而且不仅有很强抗紫外吸收能力,还具有抗过敏、美白、抗氧化及显著的抗糖化功效,可将其制成一种全新的中草药活性添加剂应用到化妆品中[93]。研究发现,桑黄乙醇提取物有显著的美白功效,能够抑制黑色素合成的限速酶——酪氨酸酶的活性,使细胞内黑色素的合成量减少,达到改善肤色的效果[94]。由此也说明,其在细胞水平具有较强地抑制黑色素生成的作用,运用到美白化妆品上具有一定的开发应用价值。桑黄由于具有抗氧化、抗发炎等药理功效,将其活性成分添加到保养品当中,如研发出具有特色的面霜、洗面奶、面膜、紧致霜等,也会受到消费者的欢迎。
4 展望
桑黄作为传统宝贵的中药材,具有安全、有效、无毒副作用的特点。因其独特的药用功效,已成为国内外广大科研及临床工作者研究的热点,对其进行产业化开发利用已成为趋势。目前,对桑黄的药理学功效、作用机制以及活性成分的研究报道较多,因此桑黄的利用率和产率也得到了进一步提升。同时,在桑黄应用方面也存在一些制约的因素,主要有:①野生桑黄遭到掠夺性开采,资源日益匮乏,难以恢复,无法生成大量桑黄子实体。②桑黄对生长条件要求苛刻,生长周期长,人工栽培难度大。③桑黄活性物质种类繁多、结构较为复杂,对其进行分离纯化和结构测定存在很大的难度,且活性成分的提取工艺还不完善。④桑黄活性成分和药理作用与许多因素有关,针对一种疾病不同的有效成分之间是否有协同效果或者其他相互作用尚不明确。⑤桑黄相关药效成分的试验,还处于针对细胞系、小鼠动物实验等进行体外环境的基础试验阶段,尚未进入到临床试验阶段。因此,为解决桑黄在开发上存在的这些问题,需要从以下方面入手。一是加大对桑黄人工栽培技术的研发力度;二是全面、系统地研究桑黄的活性成分,明确其在抗肿瘤、抗氧化、抗疲劳、免疫调节、预防和治疗疾病等方面的作用机理,探索菌龄、菌种、培养条件对其药效的影响;三是优化桑黄液体及固体培养基配方、提高桑黄菌丝体和子实体活性成分的提取纯度。相信当前的这些问题解决好后,大规模生产、利用和普及桑黄类药物会得到大幅度的提升。
桑黄是一种药食两用型真菌,具有医药和食用价值,将桑黄加工成为食品、药品、护肤品及保健产品等,可满足日益增长的市场需求。桑黄在韩国已发展成为成熟、规模化的产业,但中国桑黄的产业发展起步较晚,虽然市场上有桑黄多糖、桑黄茶、复方胶囊、桑黄口服液、桑黄破壁超微粉、子实体、子实体超细粉末、菌丝体微粉末、提取物浸膏等由医药企业和生物公司生产、销售的多种桑黄产品,但桑黄的研发及应用尚未能形成完整的产业链。桑黄中多糖类物质是目前普遍认可的抗肿瘤活性最高的真菌多糖,且无毒副作用,可通过现代液体发酵技术生产桑黄多糖专门用于开发成功能性保健品、抗癌辅助剂,如桑黄口服液、桑黄菌粉胶囊、桑黄酒等多种不同形式的产品,将具有广阔的市场前景。为了充分发挥桑黄潜在的药用价值和经济价值,更好的进行综合开发利用,需要不断对桑黄的培养条件、药理活性成分和生理功能进行深入研究。