乌灵菌化学成分及药用价值研究进展

何文迪 陈新江 岑叶平

（宁波卫生职业技术学院，浙江 宁波 315010）

乌灵菌别名乌灵参、乌苓参、乌丽参、雷震子等，是生长在土栖白蚁废巢或向阳温暖山坡的药用真菌黑柄炭角菌Xylarianigripes(Kl.) Sacc.的菌核，是我国的珍稀名贵中药材[1]。在我国主要分布于四川、云南、江苏、浙江、江西、广东及中国台湾[2]等温带、亚热带地区。乌灵菌是四川、云南等地的著名补气中药，对治疗脾虚食少，产后及手续后失血过多，产后乳少，胃下垂，疝气，小儿惊风、跌打损伤等症都有明显功效[3]。现代医学研究表明，乌灵菌含有氨基酸、多糖、核苷类化合物等有效成分，具有祛湿、镇静安神、提高机体免疫力和促进造血等功效[1]。

由于乌灵菌生长环境和生长条件特殊，自然资源稀缺，近年来其人工栽培技术取得突破，如翁榕安[4]筛选出黑柄炭角菌人工栽培最适培养基为木屑培养基，最佳培养条件为：在25 ℃的生化培养箱中黑暗培养至菌丝满瓶后转到室内培养，在温度25 ℃、湿度85%、自然光照条件下，黑柄炭角菌子座形成早、数量多、质量好。本文对乌灵菌主要的化学成分及其生物活性研究进展进行综述，以期为乌灵菌实现现代化、产业化发展提供参考。

1 化学成分研究

乌灵菌的化学成分研究主要以天然乌灵参菌核及其人工发酵产物为样品，目前较明确的成分有初级代谢产物氨基酸、核苷、多糖及常见次生代谢化学成分甾体、色原酮类化合物等。

1.1 氨基酸和蛋白质

陈宛如等[3]及翁榕安[4]在黑柄炭角菌不同组织（野生子座、野生菌核、栽培子座及发酵菌丝）中发现了谷氨酸（Glu）、γ-氨基丁酸（GABA）、门冬氨酸（Asp）、赖氨酸（Lys）等17 种水解氨基酸，其中必需氨基酸7 种；游离氨基酸29 种，其中必需氨基酸8 种，且栽培子座和发酵菌丝的氨基酸种类和含量高于天然乌灵参菌核。华巍巍等[5]在乌灵菌发酵物中发现18 种氨基酸，蛋白质含量达33%～40%，氨基酸总量为27.5%，其中人体必需氨基酸含量占氨基酸总量的41.5%。与氨基酸含量仅占9%的天然菌核相比，乌灵菌发酵物具有更高的营养价值。

1.2 核苷类

钟荣华等[6]对乌灵菌粉经超声处理、过滤后使用高效液相色谱法（HPLC 法）测得样品中腺苷平均含量约0.1%。翁榕安[4]、廖琼等[7]对乌灵菌野生菌核、野生子座、栽培子座和发酵菌丝的测定发现，乌灵菌中含有的核苷类化合物主要为尿苷和腺苷，且野生子座和人工栽培子座中的含量高于发酵菌丝和野生菌核。汤俊等[8]研究发现乌灵参发酵菌粉中除含尿苷和腺苷外，还有鸟苷成分。陆静娴等[9]测定乌灵菌粉制品乌灵胶囊的成分发现含有尿苷、腺苷、鸟苷和腺嘌呤。以上对乌灵菌及其发酵物的测定研究均采用HPLC 法，但因使用的仪器、设置的参数及所选样品有所不同，导致其核苷类化合物检出结果存在差异。

1.3 多糖类

据陈宛如等[3]研究，乌灵菌天然菌核中含有甘露醇、葡萄糖和棉子糖，粗多糖含量为12.5%；而乌灵菌发酵菌丝体中不仅多糖含量高达36%，且含有果糖、乳糖和蔗糖；以甘露醇在天然菌核和发酵菌丝体的多糖类化合物中含量最高。翁榕安[4]采用水提醇沉法测得乌灵菌发酵菌丝和野生菌核中每克菌粉含粗多糖的量分别为1.76 mg 和1.65 mg，总糖含量达20.60%和23.65%。杨小龙等[10]从黑柄炭角菌子实体中分离得到α-kojibiose 及D-阿洛糖醇。

1.4 甾醇类

杨小龙等[10]从黑柄炭角菌子实体中分离得到10种化合物，鉴定后发现其中含(22E,24R)-麦角甾-5,7,22-三烯-3β醇和5α,8α-过氧-(22E,24R)-麦角甾-6,22-二烯-3β-醇。龚庆芳等[11]采用硅胶、凝胶和大孔树脂等分离柱对黑柄炭角菌发酵菌丝体进行分离纯化，通过核磁共振波谱分析法（NMR）、质谱分析法（MS）等技术进行结构鉴定，得出其含有5α,8α-过氧化麦角甾-6,22-二烯-3β-醇、麦角甾-7,22-二烯-3β-5α,6β-三醇、大戟醇、β-谷甾醇及2-(4-羟基苯)-乙醇等甾醇类化合物。

1.5 异香豆素类

吴根福[12]从黑柄炭角菌深层发酵制品中获得了具有DPPH 自由基捕捉活性成分，推断其为5,8-二羟基-3-甲基-3,4-二氢异香豆素，但龚庆芳等[13]在黑柄炭角菌发酵菌丝抗氧化有效成分研究中并未发现这一物质。陈勇等[14]采用HPLC 法建立了同时测定乌灵胶囊中5-hydroxymellein、5-carboxylmellein、金雀异黄素及5-甲基蜂蜜曲霉素含量的方法。陆静娴等[15]从乌灵菌粉乙醇回流提取后经石油醚、乙醇萃取的部分分离得到5-hydroxymellein(1)、5-carboxylmellein(2)、金雀异黄素(3)和 5-methylmellein(4)四种化合物（图1），其中化合物2、3、4 为首次从乌灵菌粉提取分离获得，而化合物1、2、3 被认定为乌灵菌粉的特征性成分。

图1 从乌灵菌粉中分离得到的四种化合物结构式[15]

1.6 色原酮类

色原酮属于次生代谢产物，龚庆芳等[11]首次从黑柄炭角菌发酵菌丝体中分离得到5-羟基-7-甲氧基-2-甲基-4-二氢色原酮，5,7-二羟基-2-甲基-4-二氢色原酮和5-羟基-2-甲基-4-二氢色原酮。

1.7 矿物质和维生素

天然乌灵参菌核及其深层发酵物中含有丰富的微量元素铁、锰、锌及常量元素镁、钙、钾、钠等，其中作为人体重要造血原料的铁元素在100 g 天然乌灵参菌核和深层发酵菌丝体中含量分别达25.6 mg 和459 mg[3]。翁榕安[4]发现乌灵菌发酵菌体中含有16 种人体必需的矿质元素，其中人体易缺乏的元素含量较高。乌灵菌及其发酵制品中还含有丰富的维生素D2、维生素K1、维生素E 以及β-胡萝卜素[5]。

综上，研究已证实天然乌灵菌中含有丰富的氨基酸、核苷类及多糖等初级代谢产物，而人工栽培子座及发酵制品中的主要化学成分种类、含量均优于天然乌灵菌，这为乌灵菌人工栽培和发酵提供了重要依据和理论基础。但乌灵菌次级代谢产物形成过程复杂，不同研究的结论差异较大，有待开展深入、系统性的研究，以进一步明确具体成分及其生物活性，制定合适的发酵过程质量控制标准，不断拓展和提升乌灵菌的药用价值。

2 药用价值研究

乌灵菌及其发酵制品具有广泛的生物活性，目前报道较多的主要集中在调节神经、改善认知功能、调节免疫、抗贫血、抗氧化及抗前列腺增生方面。

2.1 调节神经作用

研究发现，乌灵菌可能通过Glu-GABA、单胺类神经递质五羟色胺（5-HT）及脑源性神经营养因子（BDNF）等多种机制调节神经，起到镇静催眠、抗抑郁和焦虑作用[16]。马志章等[17]发现，连续喂服乌灵菌粉的小鼠注入同位素30 min 后脑内Glu 和GABA 的标记物含量明显增高，认为乌灵菌粉可能通过改变脑组织对Glu 和GABA 的通透性而提升摄取量，并通过提高谷氨酸脱羧酶（GAD）活性及激活GABA受体实现镇静、催眠作用。杨楠等[18]使用基因芯片技术观察慢性轻度应激（CMS）小鼠模型，发现乌灵菌粉具有 5-HT 再摄取抑制作用，使5-HT2C 受体表达显著下降而起到抗抑郁作用。范恩宇等[19]通过观察灌服不同剂量乌灵菌粉的小鼠发现，小鼠脑组织内GABA 和5-HT 浓度显著增高，进一步证实乌灵菌粉通过提高GABA 摄取、5-HT 再摄取抑制的多通路共同作用改善睡眠。而小鼠脑组织γ-氨基丁酸A 型受体（GABAAR）浓度的明显增高，说明GABA 途径主要通过增高GABAAR 的表达水平改善睡眠。黎功炳等[20]发现喂服乌灵胶囊后抑郁大鼠脑组织内乙酰化组蛋白H3 含量明显升高，5-羟色胺受体（5-HTT）、酪氨酸羟化酶（tyrosine hydroxylase，TH）的蛋白表达明显增加，表明乌灵菌粉可能通过调控大鼠表观遗传从而实现缓解抑郁。舒忙巧等[21]发现一定剂量的乌灵菌粉水提物能够减缓脑缺血引起的小鼠海马GABA 和BDNF 表达水平的下降，对海马神经元和神经纤维具有保护作用。

近年来，乌灵菌调节神经的其他相关机制也被陆续报道。李凤蕾等[22]发现喂服高剂量乌灵菌粉的创伤后应激障碍（PTSD）大鼠焦虑样行为得到显著改善，大鼠脑部海马组织中促炎症细胞因子IL-1β、IL-6的水平显著降低，显示乌灵菌粉对焦虑样行为的改善作用与其抗炎功能有关。李冬梅[23]的研究表明，乌灵菌粉能够显著提高TSPO（18 kDa 转运蛋白）调控的线粒体自噬相关通路重要蛋白的表达水平，显著对抗神经元突触发生障碍的作用以发挥抗抑郁作用。陈浩等[24]报道了乌灵菌能明显降低大鼠海马组织自噬相关蛋白Beclin1、LC3Ⅱ蛋白和mRNA 的表达，通过激活哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）分子磷酸化抑制海马神经元过度凋亡和自噬，并通过抑制核心酶Caspase-3 的过度激活和表达来修复创伤后应激障碍引起的海马神经元损伤，进而调节PTSD 样行为。

以上多项动物实验表明，乌灵菌通过多成分、多靶点、多通路协同调节神经，通过增强脑部对有效成分的摄取、抑制不利成分的摄取，提高受体表达水平，从而具有一定的神经元保护和修复作用。目前乌灵菌发酵物制成的药品乌灵胶囊被广泛应用于治疗各种因素引起的失眠症，无论是单独使用还是与常用治疗失眠的西药联合使用，对患者的睡眠均有不同程度的改善作用，患者睡眠障碍量表评分（SDRS）、匹兹堡睡眠质量指数（PSQI）等指标均较治疗前有显著下降[25]，在治疗因心脑疾病、女性疾病、消化疾病、耳喉疾病等引起的焦虑和抑郁方面也取得了良好疗效[26]，且不良反应少，值得大力推广。

2.2 改善认知功能

何旭东[27]报道乌灵菌粉虽不能阻断癫痫点燃的最终形成，但能明显延缓大鼠戊四唑点燃的过程，部分逆转点燃过程中脑组胺含量的下降，表明乌灵菌增强了脑组胺能神经的活性及增强磷酸化的环磷酸腺普反应元件结合蛋白（pCERB）表达，从而改善了癫痫诱发的记忆障碍。李中春等[28]研究表明服用乌灵胶囊的卒中后抑郁大鼠的学习记忆障碍显著改善，但与艾司西酞普兰组大鼠对比，其异常脑源性神经营养因子（BDNF）的表达并无改变，因此乌灵胶囊可能是通过GABA 或其他神经机制改善了卒中后抑郁大鼠的学习记忆。邹小冬等[29]发现乌灵胶囊通过增加阿尔茨海默病模型小鼠缝隙连接蛋白43（Cx43）的分泌，促进胶质细胞与神经元的反应性，从而改善阿尔茨海默病小鼠的认知功能。王海等[30]发现乌灵菌粉能显著改善APPswe/PS1dE9双转基因阿尔兹海默病模型小鼠的记忆和学习能力，认为乌灵菌粉可能通过降低小鼠海马中Aβ1-42含量减少了老年斑的形成，从而改善模型小鼠的认知功能。癫痫、阿尔茨海默症等疾病机制尚不明确，缺乏有效治疗药物，认知功能逐步退化严重影响患者生命质量，乌灵菌粉为辅助治疗这些疾病引起的认知功能障碍提供了新的策略。

2.3 调节免疫

乌灵菌中的多糖被认为是参与机体免疫作用的主要成分。马志章等[31]、华巍巍[32]的研究表明，黑柄炭角菌多糖虽无直接抑制肿瘤作用，但可通过激活正常小鼠或带瘤小鼠腹腔的巨噬细胞，促进对肿瘤细胞的细胞毒作用，采用3H-TdR 后标记法测定给药后肿瘤细胞增殖抑制率达85%～90%。陆小兰等[33]发现黑柄炭角菌多糖能够产生细胞毒细胞分化因子（Cytotoxic cell differentiation factor，CCDF）这一过程可能是通过诱导CCDF 而对淋巴因子诱导的细胞毒细胞（LICC）起调节作用[34]。Ko 等[35]推测乌灵菌水提取物和乙醇萃取物可能通过抑制经由NF-kB 信号通路的表达，从而发挥对大鼠腹腔巨噬细胞的免疫调节作用。罗威[36]发现连续灌喂乌灵菌发酵液的小鼠耳肿胀度明显增大，脾淋巴细胞增殖转化能力提高，认为乌灵菌发酵液通过调节T 细胞的应激能力、溶血素与凝集素抗体分泌、巨噬细胞的吞噬功能和淋巴细胞的增殖等多个免疫应答环节，增强机体免疫功能。尽管动物实验证实乌灵菌具有增强免疫力、抑制肿瘤细胞增殖作用，但是临床治疗肿瘤时更多的是将乌灵菌用于减缓肿瘤引发的抑郁和焦虑问题，现有乌灵菌及其发酵制品的抗癌活性成分和机制研究报道甚少，其在预防和治疗肿瘤方面的潜力有待进一步发掘。

2.4 抗贫血作用

《四川中药志》中早有关于乌灵菌作为机体失血状态治疗药物的记载[37]，现代药理学进一步证实了乌灵菌抗贫血的功效。马志章等[38]用乌灵菌发酵菌丝体连续灌喂失血50%的实验大鼠，发现大鼠体内红细胞和血红蛋白的数量显著升高，且两项指标恢复至放血前90%水平所需的时间明显缩短，治疗效果优于Fe 片。华巍巍[39]采用不同剂量黑柄炭角菌菌丝体混悬液饲喂雄性大鼠和雌性大鼠，给药1.5 个月、3个月后与未服药大鼠体内血红蛋白含量进行对比，发现黑柄炭角菌发酵物有明显增高大鼠血红蛋白的作用。毒性试验结果表明乌灵菌发酵物安全性高，可作为抗贫血的潜在药物。

2.5 抗氧化作用

吴根福[12]从黑柄炭角菌深层发酵制品中分离得到5,8-二羟基-3-甲基-3,4-二氢异香豆素，其对DPPH自由基捕捉能力优于维生素C 和维生素E。龚庆芳等[13]报道乌灵菌发酵物中含有的1-(2,6-二羟基苯)-3-羟基-丁酮具有较强的DPPH 自由基清除能力和还原能力，认为该物质可能是乌灵菌发酵物发挥抗氧化功能的主要成分。武守华[40]发现黑柄炭角菌子实体和菌丝体甲醇提取物都有较好的DPPH 自由基清除能力、还原能力和螯合能力。翁榕安等[41]研究发现水溶性黑柄炭角菌肽能明显降低邻苯三酚自氧化速率，有极强的羟自由基清除能力，对DPPH 自由基清除率随浓度升高而增加，表明水溶性黑柄炭角菌肽在体外具有明显的抗氧化作用。白云霞等[42]用乌灵菌粉饲喂实验性动脉粥样硬化兔，结果实验兔体内清除超氧阴离子自由基损害的主要活性酶超氧化物歧化酶（SOD）及催化过氧化氢分解酶谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）的活力增强。

2.6 抗前列腺增生

许瑞珠等[43]发现良性前列腺增生症（benign prostatic hyperplasia，BPH）患者使用乌灵参胶囊治疗临床症状的总有效率达96.9%，B 超显示患者治疗后前列腺体积明显缩小，且用药安全性高。黄秀梅等[44]发现乌灵菌能够诱发雄性家兔膀胱三角肌条收缩，对抗由α1 受体激动剂去氧肾上腺素引起的家兔膀胱颈平滑肌收缩，认为乌灵菌具有减轻膀胱颈尿流阻力、增加膀胱逼尿肌排尿张力的双重作用，达到改善BPH引起的膀胱出口梗阻症状。乌灵菌抗前列腺增生的主要成分和作用机制尚不明确，但以乌灵菌粉为君药（又称主药）的灵泽片治疗肾虚血瘀湿阻型BPH 患者，疗效较好[45-47]，治疗后患者的国际前列腺症状评分（International Prostate Symptom Score，IPSS）、生活质量指数评分（Quality of Life，QoL）及中医症候积分较治疗前明显降低，患者排尿无力、滴沥不尽、夜尿频多、小腹坠胀、腰膝酸软、倦怠乏力等症状得到改善，出现不良反应较少。

随着乌灵菌及其产品的广泛应用，乌灵菌多样化的生物活性逐渐被发现。除上述功效外，近年来也有关于乌灵菌调节2 型糖尿病B 细胞功能[48]、抗辐射[49]的报道，但具体机理尚不明确。

3 小结与展望

珍稀药用真菌乌灵参在我国已有2 000 多年的药用历史和丰富的治疗经验，应以新知识、新技术推动乌灵菌及其发酵制品的现代化、产业化进程，更好满足新形势下人民健康和经济建设需要，推动中医药事业走向国际舞台。目前，针对乌灵菌及其发酵制品所含化学成分、药用价值的研究已经取得一定成果，乌灵菌发酵制品在临床中广泛应用且取得了良好的疗效。但乌灵菌及其发酵制品的化学成分复杂，药理作用机制尚不明确，建议今后的研究侧重以下方面：首先，对乌灵菌发酵制品的次级代谢产物开展深入研究，筛选药效物质，并制定发酵过程质量控制标准，提升乌灵菌发酵制品的药用价值；其次，借助生物组学、网络药理学等学科的发展，分析疾病相关网络、乌灵菌影响网络，构建乌灵菌制剂的中药—成分—靶点—通路网络；最后，对乌灵菌作为食品、保健品的安全性进行研究，在国家大力发展药食同源产业的趋势下，为乌灵菌产品的多样化开发和应用做好前期准备。