枝瑚菌属真菌的化学成分与生物活性研究进展

范伟煊，姚欣，朱峰，3*

（1.佛山科学技术学院食品科学与工程学院，广东 佛山 528225；2.佛山科学技术学院佛山市活性天然产物与功能化学品工程技术研究中心，广东 佛山 528000；3.佛山科学技术学院环境与化学工程学院，广东 佛山 528000）

枝瑚菌属（Ramaria sp.）真菌隶属于担子菌门（Basidiomycota），多孔菌目（Polyporales），钉菇科（Gomphaceae）[1]，是高等担子菌的重要类群之一，丛生于林地上。多雨潮湿的天气和营养充足的腐殖层为这类大型真菌提供了优越的繁殖条件。枝瑚菌属真菌以珊瑚状为特征，颜色各异，具有较大食用价值，包括淡红枝瑚菌（Ramaria hemirubella）、粉红枝瑚菌（Ramaria formosa）、红枝瑚菌（Ramaria rufescens）、红顶枝瑚菌（Ramaria botrytoides）、黄枝瑚菌（Ramaria flava）、金黄枝瑚菌（Ramaria aurea）、金色枝瑚菌（Ramaria subaurantiaca Corner）、蓝顶枝瑚菌（Ramaria cyanocephala）、冷杉枝瑚菌（Ramaria abietina）、小孢白枝瑚菌（Ramaria flaccida）、洱源丛枝瑚（Ramaria eryuanensis）、囊托枝瑚菌 （Ramaria cystidiophora）、马地枝瑚菌（Ramaria madagascariensis）、密枝瑚菌（Ramaria stricta）以及葡萄色顶枝瑚菌（Ramaria botrytis）。常见的有粉红枝瑚菌、红顶枝瑚菌、金黄枝瑚菌以及葡萄色顶枝瑚菌等[2]，其中红顶枝瑚菌和葡萄色顶枝瑚菌具有和胃气、祛风、破血等功效。近年来，研究者们从枝瑚菌中发现了20多种天然产物，并且研究发现它们分别具有抗肿瘤、抗氧化、抗菌等生物活性。丰富的化学成分和多样的生物活性使枝瑚菌在食品、医药和美容保健品等行业得到广泛的应用前景。

1 化学成分

1.1 多糖

多糖广泛分布在自然界，是食药用真菌中常见的化学成分。真菌多糖也被称为生物反应调节剂（biological response modifier，BRM）[3]，是维持生物生命活动的重要活性成分。

真菌多糖是目前枝瑚菌属真菌研究最多的活性成分。人们从提取工艺、分离纯化到结构分析，对枝瑚菌属真菌多糖进行了广泛的研究。罗晓莉等[4]研究表明红顶枝瑚菌中多糖含量较为丰富，且菌丝体的多糖含量高于子实体[5]。王丽娟等[6]和陈琰等[7]在优化红顶枝瑚菌多糖的提取工艺后分别得到4.995%和4.73%的多糖提取率，而朱晓娟等[8]在此基础上利用超声波辅助提取珊瑚菌多糖，缩短时间的同时提取率高达6.86%。董芳等[9]进一步研究了红顶枝瑚菌的单糖组成，通过对比气相色谱图出峰时间，发现红顶枝瑚菌多糖RBP-Ⅰ的单糖组成分别为鼠李糖、岩藻糖、阿拉伯糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖，摩尔比分别为1∶6.53∶1.99∶8.29∶70.05∶53.80，红外光谱显示 RBP-Ⅰ为吡喃型多糖。Li[10]从葡萄色顶枝瑚菌中分离纯化得到4个多糖成分 RBP-1、RBP-2、RBP-3、RBP-4，平均分子量分别为 6.48、36.12、96.72、8.34 kDa。而 Bhanja 等[11]将黄枝瑚菌作为原料，用氢氧化钠提取后分离纯化得到两种水不溶性多糖，即PS-Ⅰ和PS-Ⅱ，根据单糖组成、甲基化试验以及核磁共振波谱数据的分析，确定了PS-Ⅰ和PS-Ⅱ分别以（1→3）-α-D吡喃葡萄糖基和（1→3）-β-D-吡喃葡萄糖基为多糖骨架。

1.2 脂肪酸

高蛋白低脂是枝瑚菌属真菌的特点。脂肪平均总量仅占干重的3%左右，其中70%是不饱和脂肪酸[12]。2019年国内确定了以多不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸比值作为人体肠内外营养的评价指标，而相关的研究也肯定了该比值越高，该食药用真菌的营养价值就越高[13-14]。

窦晓兰等[15]发现油酸、亚油酸、棕榈酸等是葡萄色顶枝瑚菌脂肪中的主要成分。Barros等[16]进一步测得葡萄色顶枝瑚菌脂肪酸中油酸和亚油酸含量分别占43.93%和38.32%，其中多不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸比值高达2.38。而王大浩等[17]在对照气相色谱-质谱图谱后发现洱源丛枝瑚中的杀虫活性是以反油酸甲酯、棕榈酸甲酯和硬脂酸甲酯为主要成分。

1.3 萜类

枝瑚菌属真菌中的萜类化合物（terpenoids）含量较少[18]，但其具有不逊于多糖的生物活性，是多个产业和学科重要的天然产物研究对象[19]。食药用真菌中的萜类以倍半萜和三萜化合物为主，二萜类化合物相对较少，但同样具有良好的生物活性[20]。

李华等[21]在温度 70 ℃、料液比 1∶25（g/mL）、时间30 min的条件下水浴提取葡萄色顶枝瑚菌，总萜含量占总浸出物的5.8%。以红顶枝瑚菌为试验原料，金伟丽等[22]和刘姬栾等[23]用微波、超声辅助法提取三萜化合物，两种方法的三萜化合物提取率分别是1.32%和2%。通过微波辅助提取得到的三萜化合物提取率为1.32%[19]。而刘姬栾等[20]用超声辅助提取得到的三萜化合物提取率高达2.047%。窦晓兰[24]在葡萄色顶枝瑚菌的石油醚萃取液中分离纯化得到2个萜类化合物，但没有解析出其分子结构。Lee等[25]从粉红枝瑚菌的子实体中分离得到2个化合物，测试了它们对人中性白细胞弹性硬蛋白酶的抑制活性，并通过红外光谱和二维核磁共振波谱技术确定它们是新的半日花烷型二萜。

1.4 甾类

甾类化合物（steroids）是动植物体内重要的生物调节剂，也是枝瑚菌属真菌中重要的组成成分。由于甾类化合物的不对称结构使得其合成的步骤多、难度大、成本高，因此国内外学者从人工合成甾类化合物转向在天然资源中提取甾类化合物。

王林[26]从密枝瑚菌中分离纯化得到13个甾类化合物，分别是 3β，5α-二羟基-（22E，24R）-麦角甾-7，22-二烯-6-酮、麦角甾-5，7，22-三烯-3β-醇、5α，8α-过氧化麦角甾醇等。Olennikov等[27]也从金黄枝瑚菌中分离得到麦角甾醇、过氧麦角甾醇、豆甾醇以及啤酒甾醇这4种食药用真菌中常见的甾类化合物。窦晓兰等[15]通过石油醚提取葡萄色顶枝瑚菌，获得了麦角甾醇和过氧化麦角甾醇，而Yaoita等[28]在葡萄色顶枝瑚菌中还发现了 5α，6α-环氧-3β-羟基-（22E）-麦角甾-8（14），22-二烯-7-酮、9α-羟基啤酒甾醇以及啤酒甾醇。王大浩等[17]研究发现洱源丛枝瑚菌的杀虫活性成分中含有甾类化合物—麦角甾-7，22-二烯-3β，5α，6β-三醇。

1.5 生物碱

Choomuenwai等[29]对金色枝瑚菌中的抗疟疾成分进行分离，得到一种多胺生物碱，命名为Pistillarin。Liu等[30]和王林[26]均从枝瑚菌属真菌的乙酸乙酯浸提液中发现了新的生物碱，其中Liu等[30]通过质谱、核磁共振波谱等技术解析了马地枝瑚菌中两种生物碱的结构，发现它们具有类似于化合物isariotins E-J和TK-57-164A的化学骨架，但在抗微生物活性测试中，这2个生物碱均不显示抑菌圈。而王林[26]则将从密枝瑚菌发现的新生物碱命名为2-（3，4-二氢-2H-5-吡咯基）乙酸甲酯。

1.6 其它

Centko等[31]从囊托枝瑚菌子实体中分离出4种丁烯内酯Ramariolides A-D，其中Ramariolides A带有一个不同寻常的螺环环氧乙烷内酯部分，对耻垢分枝杆菌和结核分支杆菌有抑制作用。Khatua等[32]以金黄枝瑚菌为原料，制备了一种以咖啡酸、肉桂酸等多酚组成的耐热性抗氧化提取物RauPre。Simone等[33]测得6种枝瑚菌属真菌中以砷甜菜碱（arsenobetaine，AB）为主的总砷含量在1.7 mg/kg～61 mg/kg，其中还发现了一种砷胆碱（arsenocholine 2，AC2），推测可能是三甲基胂酸丙酯 （trimethy larsoniopropanate，TMAP） 的前体。Zhang等[34]通过多种层析柱从粉红枝瑚菌中分离出一种分子量为29 kDa，能抑制HIV-1逆转录酶的核糖核酸酶。Erden等[35]为了寻找用于生产木质素降解酶的替代菌株，对土耳其伊兹密尔当地的30种真菌进行筛选，不仅在密枝瑚菌中找到木质素过氧化物酶，还发现带有一定含量的漆酶（87.64 U/L）和锰过氧化物酶（85.61 U/L）。

2 生物活性

2.1 抗肿瘤功能

现有的抗癌药物往往对人体有一定的副作用，所以，寻求新的替代抗癌药物是目前的主要解决方法之一。早在1979年Chung[36]就发现了葡萄色顶枝瑚菌的醇提液和酸提液会影响HeLa细胞的增殖，随后Gao等[37]用一系列的活性研究验证了Chung的试验，红顶枝瑚菌的水提液对人体肝癌细胞株SMMC7721表现出显著的抗增殖作用。Bhanja等[38]对葡萄色顶枝瑚菌中分离得到的水溶性多糖用噻唑蓝比色 [3-（4，5）-dimethylthiahiazo（-z-y1）-3，5-diphenytetrazoliumromide，MTT]法检测，结果显示，在 50 μg/mL 的多糖浓度下脾细胞和胸腺细胞的增殖速度最快，该葡聚糖可以作为一种有效的免疫刺激剂。近年来在葡萄色顶枝瑚菌中再次发现了一种新的抗肿瘤活性物质——泛素样蛋白（命名为RBUP），对比后发现该蛋白的氨基酸序列与鸡腿菇聚集泛素（gi|136667）相似性达69%，从吖啶橙/溴化乙啶双重染色法和细胞凋亡检测试验（Annexin V-FITC/PI双染色法）检测的结果发现RBUP可能是通过诱导细胞凋亡以实现抗肿瘤作用[39]。

2.2 抗氧化功能

人体代谢中产生的自由基带有高度的氧化活性，人的疾病和衰老都与体内过量的自由基有关，因此高效低毒抗氧化剂的重要性不言而喻。Rai等[40]为了对比金黄枝瑚菌中冷水、热水以及乙醇3种提取液在不同体系中的抗氧化活性，进行了抑制脂质过氧化、清除DPPH自由基和清除羟基自由基试验，其中乙醇提取液的抗氧化活性最强，Khatua等[32]在Rai等[40]的基础上，从金黄枝瑚菌的乙醇提取液中制备了一种以多酚为主要成分的耐热性多酚提取物（命名为RauPre），具有将Fe3+转化为Fe2+的还原能力（半数抑制浓度为1.025 mg/mL），而且1 mg的RauPre总抗氧化能力相当于86.7 μg的抗坏血酸。Li[10]进一步分离纯化葡萄色顶枝瑚菌多糖（Ramaria botrytis polypolysaccharide，RBP），得到4个单体多糖，且各自具有不同的抗氧化活性，其中多糖RBP-3具有较强的清除羟基自由基的能力，而多糖RBP-4具有较强的还原能力和清除DPPH自由基的能力。

2.3 抗菌功能

食源性疾病大多由有毒害的微生物引起，近年来由于抗性显著的微生物不断出现，引起腹泻、呼吸道疾病、脑膜炎、性传播疾病以及医院获得性感染等疾病发生，微生物耐药性问题亟待解决。陈琰等[7]从红顶枝瑚菌中得到的粗多糖对大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌等靶标菌株有一定的抑制作用，其作用大小排列为枯草芽孢杆菌＞金黄色葡萄球菌＞白色念珠菌＞铜绿杆菌＞沙门氏菌＞大肠杆菌。Ozen等[41]和Liu等[42]研究认为黄枝瑚菌甲醇或乙醇提取液的抗细菌活性都比较弱，但在后续试验中发现黄枝瑚菌乙醇提取液对禾谷镰刀菌、燕麦镰刀菌以及白斑小孢这3类真菌的生长表现出较强的抑制作用，其中浓度为2 mg/mL的乙醇提取液就可以使禾谷镰刀菌生长能力下降36.64%。

2.4 杀虫功能

食药用菌一般容易遭受虫害，但有些食药用菌却含有杀虫活性的物质。王大浩等[17]发现从洱源丛枝瑚菌的石油醚萃取物中分离纯化得到的1个甾体化合物（麦角甾-7，22-二烯-3β，5α，6β-三醇），具有杀虫活性，72h对小菜蛾3龄幼虫的半数致死浓度为3.375 7 mg/mL。

2.5 抗病毒功能

许多食用菌都具有抗病毒活性[43]。在枝瑚属真菌中也发现了具有抗病毒活性的品种。Zhang等[34]在粉红枝瑚菌中发现一种特别的核糖核酸酶，这种核糖核酸酶不仅带有独特的碱基，还表现出其他真菌核糖核酸酶不具备的抗HIV-1逆转录酶活性。李丹等[44]把淡红枝瑚菌的水提液与烟草花叶病毒（tobacco mosaic virus，TMV）混合接种后，发现心叶烟上产生的枯斑数明显减少，说明该水提液在体外对TMV有着直接的钝化作用，进一步提示淡红枝瑚菌含有抗TMV的活性成分。

2.6 降压功能

从食药用菌中获得安全有效并且毒副作用小的血管紧张素转化酶抑制剂，对高血压治疗具有重要意义[45-46]。Gao等[37]观察到红顶枝瑚菌水提液中有抑制血管紧张素转化酶的活性，经反相高效液相色谱法测得半数抑制浓度为（4.035±0.134）mg/mL，证实了该水提液是血管紧张素转化酶抑制药的有效来源。

3 展望

从自然资源中探寻新的活性化合物已经成为一个新兴领域，科技的发展、仪器设备的更新使许多枝瑚菌属真菌实现了规模化人工栽培，产量得到了保证。目前，枝瑚菌属真菌已被证实具有多种生物活性，开发潜力巨大，但相关研究工作仍处于起步阶段，大多数生物活性的研究还停留在提取液上，对单体成分的研究较少，特别是，已被研究的枝瑚菌菌种还极为有限，大多数还未被研究，未来应系统研究各种枝瑚菌属真菌的化学成分和生物活性，为其合理开发利用提供依据，从而促进枝瑚菌属食药用真菌产业的全面健康发展。