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桑黄 珍稀药用真菌

 北毉聖手 2020-12-07

基本概述

桑黄是一类具有重要药用价值的大型真菌,目前被国际公认为抗肿瘤效果最好的真菌之一。自1968年日本国立癌症中心的Ikekawa博士与东京大学柴田实验室合作,以桑黄水提取物进行细胞试验,结果发现其对肿瘤细胞增殖抑制率高达96.7%,而对正常细胞没有毒性以来,人们对桑黄的研究逐渐兴起。其中日本和韩国对其研究最多,我国从20世纪末也开始了桑黄的研究工作。随着人们对桑黄药用价值的不断研究和报道,使其越来越受到世人的认同和青睐。桑黄产品的种类在市场不断涌现,价格也不断飙升。

其实,桑黄最早收载于我国李时珍《本草纲目》中。桑黄由于通常生长于桑属植物上,子实体为黄褐色而得名。《药性论》中称桑臣、桑耳,《酉阳杂俎》中称胡孙眼,《篡要奇方》中又称桑黄菇。桑黄子实体中等至较大,马蹄形至扁半球形,木质,硬。主要生于柳、杨、桑、花椒、山楂等阔叶树的树桩及树干上,或倒木上,多年生。国外主要分布在日本、韩国、朝鲜、俄罗斯等地。国内集中分布在黑龙江省东部、西北地区陕西与甘肃交界的“子午岭”自然保护区,东北的长白山林区、西南各省区亦出产少量的桑树生“桑黄”。产量极为有限,有“森林黄金”之美称。《本草纲目》记载桑黄能治血崩、血淋、脱肛泻血、带下、经闭等症。其子实体入药,味微苦,能利五脏、软坚、排毒、止血、活血,和胃止泻,民间用以治疗淋病、崩漏带下、疮窟积聚、癖软、脾虚泄泻。日本《原色日本菌类图鉴》则记载桑黄可治偏瘫一类中风病及腹痛、淋病;《神农本草经》将桑黄描述为“久服轻身不老延年”;还有解毒、提高消化系统机能的作用;民间使用则认为桑黄可以提高肝脏机能,对肝硬化有效。桑黄也因其良好的疗效而被誉为“菌中极品”。

桑黄的名称

目前,关于桑黄种质,也就是说到底什么是桑黄,似乎在学术界还是没有定论,说法也没有统一,出现了名称混乱和误用物种等不规范现象。但所述桑黄均属于针层孔菌属(Phellinus spp.),这点是肯定的。针层孔菌属至今为止已发现251种左右,在中国发现62种。据不完全统计,在文献中作为桑黄使用的学名出现7个,在文献中和已经作为产品提供的鉴定标本中作为桑黄使用的物种有12个。其中主要的有火木层孔菌(Phellinus igniarius),裂蹄木层孔菌(Phellinus Linteus),鲍氏层孔菌(Phellinus bau mii)等。随着对桑黄的研究,最近又有学者提出,将尤地针层孔菌(Phellinus yucatanensis)作为真正的桑黄最为恰当,简称尤地桑黄,或称桑树桑黄。由于该属很多种子实体都具有褐色蹄形的共同点,因此宏观上很多种具有相似之处,关于桑黄种的命名还有待于进一步研究考证。

一、桑黄有效成分

桑黄的主要活性成分是多糖。此外,桑黄还含有黄酮素、三萜类、麦芽糖酶、乳糖酶、纤维素酶等酶类物质以及铁、锌、钙、镁等十多种微量元素。

多糖

(一)、真菌多糖

提起桑黄多糖,我们必须先介绍一下真菌多糖。近20年来,国内外从高等担子菌中提取到200余种有生物活性的多糖物质,我国发现有重要经济和药用价值的真菌多糖有近30种,其中化学结构较清楚的有15种。真菌多糖是真菌药物的主要活性成分之一。国际上,真菌多糖被称为“生物应答效应物”(Biological Respone Modifier)简称BRM。它是一种能够增强人体免疫机能的生物活性物质。真菌多糖除具有抗肿瘤作用、免疫调节作用、降血压、降血脂、抗血栓作用、抗突变作用、健胃保肝作用以外,还具有抗氧化、抗辐射、抗溃疡、抗衰老、抗病毒、降血糖等功能。国内外对真菌多糖主要开发其药用价值,真菌多糖的研究已成为当今新药发展的方向之一。

真菌多糖的化学结构是其生物活性的基础。真菌多糖一般具有较高抑瘤活性,与空间结构具有重要关联,所有影响空间结构的因素如侧链、分子量等都会影响抑瘤活性。真菌多糖的分子结构是由三股单糖链构成的一种无序形的螺旋状构形物,螺旋层之间主要以氢键固定定位。真菌多糖的功能活性与其三维空间的立体构型也有密切关系。此外真菌多糖的取代基、溶解度、黏度、给药剂量、给药途径等都会影响其功能活性。

 

(二)、桑黄多糖

桑黄含有结构极其复杂的多糖物质,不同的学者从桑黄中发现了多种不同的抗癌多糖,其中以β-1,3-葡聚糖在C-6有葡萄糖抗癌分支的抗癌效果最好。有学者通过DEAF纤维素阴离子层析从桑黄子实体粗多糖中分离得到一种酸性蛋白多糖,经Sepharose CL-4B凝胶过滤后测得该多糖分子量约为150000。该蛋白多糖由72.2%多糖和22.3%蛋白质组成,其中多糖部分主要由甘露糖、半乳糖、葡萄糖、树胶醛糖和木糖构成,蛋白质部分包含大量的天门冬氨酸、谷氨酸、丙氨酸、甘氨酸和丝氨酸。红外光谱及1H和13C核磁共振显示,该多糖同时存在α-糖苷键和β-糖苷键,是以β-(1→3)-D-葡萄糖为主链,β-(1→6)-D-葡萄糖为侧链的蛋白杂多糖。另外有人对桑黄菌丝体进行了研究,通过化学分析和HPLC分析,发现所有组分都是杂聚糖蛋白复合物,分子质量从9000到15000不等。糖分析表明葡萄糖、半乳糖、甘露糖、阿拉伯糖、木糖为主要成分。糖醛酸和氨基酸在组分中也被检测到。还有一些学者从桑黄中分离得到甘露聚糖,主链是1→6甘露糖,侧链为1→3连接的葡糖糖。

多糖的应用

真菌是多糖类物质丰富的来源,已有多种真菌多糖正式批准生产并应用于临床。桑黄多糖、茯苓多糖、裂褶菌多糖、云芝多糖、冬虫夏草多糖、银耳多糖和黑木耳多糖等。随着人们对桑黄多糖结构和功能关系的不断研究和发现,得出桑黄多糖具有多种多样的生物活性。专家预测,它将引发生物学的新领域,导致医学上的高速发展和工农业上新的应用。


黄酮

黄酮类化合物的药用功效 

可以改善心脑血管循环,清除体内自由基,可抗衰老、抑制脂质过氧化、抗血小板凝集、防止毛细血管渗透、保护肌肤、抗癌、抗菌、抗病毒、抗肝脏毒、抗过敏和提高自身免疫力。被广泛研究和应用在医疗领域、功能性食品和保健品领域,在欧洲它是用来治疗老年痴呆症(Alzheimerˊs  Disease)的首选药物,也是治疗高血压、脑动脉硬化症、糖尿病和心血管疾病的良药。

桑黄黄酮类化合物的应用前景

随着药物提取工艺标准化和桑黄提取物(EGB)对防治心脑血管疾病、老年痴呆症和对抗血小板活化因子(PAF)作用的发现,国内外加大对桑黄化学成分、药理活性及临床等方面研究的力度,并对桑黄有效成分的提取工艺做了大量的探讨研究,相继研制开发了桑黄植物药制剂、功能性食品和保健品、化妆品等被广泛研究和应用在医疗领域。EGB含有黄酮苷和内酯类等50多种物质,其中就以黄酮类为主。目前人们对桑黄的研究发现,从桑黄中提取并确认的黄酮类化合物就有20余种。因此可以肯定的说,桑黄作为我国古老传统的中药原料,必将随着现代科学的不断发展,得到人们的认同和追捧。



三萜

三萜类化合物及功效

三萜(triterpenoids)是由30个碳原子组成的萜类化合物,有的以游离形式存在,有的则与糖结合成苷的形式存在(三萜糖苷),三萜及三萜糖苷具有广泛的生物活性,通过科学研究发现,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、抗生育等多种药理作用。

桑黄三萜研究现状

近几年,人们对灵芝中的三萜类化合物研究很多,在各种灵芝中已分离到的灵芝三萜类化合物已达100多种,它是一类具有明显化学结构特征的活性化学成分,主要为四环三萜类化合物,大多具有生理活性。如灵芝酸A-1等和灵芝三萜醇类,灵芝三萜酸在不同灵芝中或同一种不同生长阶段的灵芝子实体中,其含量和化学结构均有所不同,因而其生物活性也有所差异。桑黄和灵芝同属担子菌亚门(Basidiomycotina),而且我们经过研究发现,在桑黄中含有大量的三萜类化合物。

其他成分

在桑黄中除了多糖、黄酮、三萜外,还有一些其他的活性成分需要我们了解。比如从桑黄子实体中得到的落叶松蕈酸(Laricic acid,Agaricic acid),具有抑制汗腺分泌的作用,可用于治盗汗。据报道它还有洋地黄样作用,低浓度能兴奋平滑肌,大剂量则发生抑制作用,中毒量可引起延脑中血管运动中枢、呼吸中枢先兴奋后麻痹。在日本则做利尿剂使用。在桑黄子实体中还提取出一种单体成分麦角甾醇,其虽不能直接用药,但受到紫外线照射后可生成维生素D,因此麦角甾醇有维生素D的作用,它还是制造雌性激素的重要原料。还有一些酶和微量元素,都是人体必须或对人体有益的物质。



二、桑黄的药用价值

关于桑黄的药用价值,我国古代很久以前就有记载。传说“如果得到附着在桑树上的黄色疙瘩(桑黄),死人也可以复活”;《神农本草经》将桑黄描述为“久服轻身不老延年”;《本草纲目》记载桑黄能治血崩、血淋、脱肛泻血、带下、经闭等症;《中药大辞典》叙述其可治内科多种疾病,其子实体入药,味微苦,能利五脏、宣肠气、软坚、排毒、止血、和胃止泻;《药性论》中记载“治女子崩中带下,月闭血瘕,产后血凝,男子痃癖,兼疗伏血、下赤血”。在我国民间传统中药中,桑黄主要用以治疗淋病、崩漏、带下、疵瑕积聚、癖软、脾虚泄泻等。同时,民间则还认为桑黄可以提高肝脏机能,对肝硬化的治疗也很有效。在日本桑黄则作为利尿剂使用,日本《原色日本菌类图鉴》则记载桑黄可治偏瘫一类中风病及腹痛、淋病,还有解毒、提高消化系统机能的作用。

近几年,国内外学者对桑黄的药理作用作了较为深入的研究。研究发现,桑黄是已知高等真菌中抗癌效果最好的菌类,具有突出的抑制初期癌细胞扩散的效果,对高血压的降压作用也十分显著,另外,用于在癌症手术后防止复发的效果也十分显著。一般化学疗法的抗癌剂的毒性强,会导致癌症患者的头发脱落而桑黄几乎无毒性,并且它具有较高的免疫机能,当与一般的抗癌化学疗法并行使用时,可以进一步提高治疗效果。桑黄也因其良好的疗效而被誉为“菌中极品”。

1.抗癌、抗肿瘤

(一)抗癌

从桑黄中分离的多糖类物质主要有酸性多糖、蛋白结合多糖,大多数没有直接抑癌功效,主要是通过免疫调节、抑制癌细胞转移、抗突变、抗血管生成降低肝线粒体中药物代谢酶(如p450等)活性等而起到肿瘤抑制和预防作用。

1.免疫调节

实际上,大多数真菌多糖的抗肿瘤作用是作为生物反应调节剂,通过增强宿主免疫调节功能,即宿主介导抗肿瘤活性来实现的,而且对于正常细胞几乎没有毒性。真菌多糖可通过多条途径、多个层面对免疫系统发挥调节作用。大量免疫实验证明,真菌多糖不仅能激活T、B淋巴细胞、巨噬细胞(M)和自然杀伤细胞(NK)等免疫细胞,还能活化补体,促进细胞因子的生成,对免疫系统发挥多方面的调节作用。

有研究人员用桑黄的菌丝体胞外多糖(EPS)进行免疫学实验,发现胞外多糖(EPS)不仅能够使T细胞增殖,而且对不同同类抗原的T细胞也有增殖作用,并且毒性T淋巴细胞的毒性在加入桑黄胞外多糖(EPS)后大大增强。同时韩国学者发现桑黄提取物还可以诱导相Ⅱ解毒酶,包括苯醌氧化还原酶(QR)和谷胱甘肽-S转移酶(GST)的活性,并且提高了谷胱甘肽的水平。

桑黄具有增强免疫和免疫恢复作用,其中多糖类物质是影响生物体内免疫机构的淋巴球增殖及其活性的重要物质,使之增强对外部因子的免疫性。桑黄多糖可通过多条途径、多个层面对免疫系统发挥全方位的作用。大量免疫实验证明,其不仅能激活T淋巴细胞、B淋巴细胞、巨噬细胞和自然杀伤细胞等免疫细胞,刺激机体产生多种细胞因子,还能活化补体,刺激特异性抗体的产生,从而达到提高机体免疫活性的效果。实验研究了桑黄子实体热水提取物对人外周血单个核细胞(PMNCs)产生干扰素的影响作用。实验结果表明桑黄对PMNCs分泌IFN-γ有直接诱导作用,而IFN-γ具有明显的抗肿瘤作用活性,能抑制前癌基因表达,阻止癌细胞从G0期进入G1期,抑制肿瘤细胞的增殖;它还能诱导T细胞辅助抗体产生,增强T细胞和NK细胞对肿瘤细胞的杀伤作用,从而调节机体的免疫机能。桑黄所具有的诱生IFN-γ的能力,有利于其发挥机体免疫力、抑制肿瘤细胞增殖的作用。


2.抗诱变

桑黄的大豆培养提取物的抗诱变研究表明,桑黄菌丝水提取物具有抗诱变活性,它是通过提高醌氧化还原酶和诱变剂的活性以及诱变水平来抑制肿瘤,并起着重要作用。

3.抗突变

桑黄提取物中含有抗突变成分,可有效的抑制直接诱变剂4-硝基邻苯二胺(NPD),叠氮钠(NaN)和间接诱变剂2-氨基芴(2-AF)、苯并[a]芘(B[a]P)对沙门氏菌的诱变作用。在抗B[a]P中,其作用机制是通过阻止一种酶系统或帮助非致癌代谢产物的合成,从而阻碍初级和次级代谢产物的生成。这4种诱变剂的作用模式并非完全一致,而桑黄都表现出抗突变作用,可见桑黄提取物中含有多种抗突变成分。

实验发现桑黄子实体多糖对由环磷酰胺引起的微核率和精子畸形率有显著抑制作用。桑黄胞内和胞外多糖对由环磷酰胺引起的体细胞和生殖细胞的基因突变也有明显拮抗作用。

4.抗血管生成

对癌症病人来说,抗血管治疗是治疗癌症的一个重要组成部分。研究人员通过小鸡胚胎绒毛尿囊膜(CAM)检测,发现桑黄的乙醇提取物包含有效的抗血管生成物质,桑黄的这种抗血管活性可能支持抗肿瘤活性。为了证实这一点,活性成分应该从提取物中分离纯化出来,这有可能是一种新的抗血管物质。我们有理由相信,桑黄的抗血管生成作用将会成为癌症治疗的最有力的辅助性治疗。

5.增强人外周血单个核细胞(PMNCs)产生γ干扰素(IFN-γ)的作用

我国学者研究了桑黄在体外对PMNCs的作用过程,发现桑黄对PMNCs分泌IFN-γ有直接诱生作用,而IFN-γ具有明显的抗肿瘤活性,能抑制前癌基因表达,阻止肿瘤细胞从G0期进入G1期,抑制肿瘤细胞的增殖。还能诱导T细胞辅助抗体产生,增强细胞毒T细胞和NK细胞对肿瘤的杀伤作用。IFN-γ还作用于巨噬细胞、T细胞、B细胞等调节机体的免疫机能。这一结果加深了对桑黄抗肿瘤作用机理的认识,并且也提示我们桑黄在抑制肿瘤转移中的应用潜力。

6.阻止磷酸化

韩国研究人员将桑黄子实体醇提物(5微克/毫升和25微克/毫升)加入鼠肝上皮细胞(WB-F344)培养体中共培养24小时,再加入双氧水(500微摩尔/升)共培养1小时,结果发现双氧水能抑制细胞缝隙连接通讯(GJIC),引起连接蛋白43重度磷酸化,激活胞外调节蛋白激酶(ERK1/2),p38丝裂原活化蛋白激酶(p38MAPK)和c-junN末端激酶。桑黄粗多糖(PL)预防GJIC被抑制,阻止连接蛋白43重度磷酸化,钝化EBK1/2,p38MAPK,从而抑制癌症的激发,起到抗癌作用。

(二)肿瘤直接杀伤作用

桑黄是目前国际公认的抗癌效果最好的食药用菌之一。大多数实验表明,激活巨噬细胞、增强其吞噬功能,诱导巨噬细胞产生和分泌肿瘤坏死因子是桑黄抗肿瘤作用的重要机制之一。科研人员对27种真菌提取物抗癌效果的比较发现,桑黄多糖抑癌率为96.7%,抗癌效果最好,并无毒副作用。1971年Sasaki T等发现桑黄子实体多糖具有抗癌作用。Chung等发现人工培养的菌丝体多糖也对S180癌细胞有明显的抑制作用。近年来,随着液体深层发酵技术在药用真菌的开发应用,药用真菌胞外多糖的大量获得,促进了对其活性研究。

Ikekaw T等还发现野生子实体多糖提取物对小鼠肉瘤S180的抑制率为96.7%,对正常细胞无毒副作用。桑黄多糖还可以明显地延长植入了B16F10黑素瘤细胞的小鼠存活时间,减小了癌细胞扩散速率,有效地抑制NCI-H23肿瘤细胞的生长,并且对其他细胞无毒副作用。

(三)其他药用功效

1、保肝和抗肝硬化

我国研究人员在抗肝纤维化试验过程中发现,桑黄提取物不仅能保护肝细胞,促进肝功能恢复,而且同时抑制肝脏内胶原纤维增生,改善肝组织结构,呈现出明确的抗肝纤维化效果。

2、抗氧化清除自由基的功能

韩国学者研究发现桑黄子实体的甲醇提取物和热水提取物分别都有较好的清除自由基能力,清除能力约为80%~90%。子实体的乙醇提取物和热水提取物混合液,同时能提高肝组织超氧化酶活性,使血清中活性氧明显降低,有较好的清除自由基能力。桑黄液体发酵提取的菌丝胞内多糖明显增强小鼠血清和肝组织中超氧化物歧化酶活性和降低丙二醛含量,从而具有抗氧化活性。近年来,深层发酵的上清液通过有机溶剂的萃取,然后浓缩(其中主要含有黄酮、酚类、蒽醌类小分子物质)发现同样具有清除自由基的功能。李宜明等采用固体发酵的方法,将取得的桑黄菌质多糖灌胃给环磷酰胺创伤小鼠,观察其对小鼠血清和肝组织中超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)质量分子的影响。实验表明,桑黄菌质多糖可明显提高小鼠血清和肝组织SOD活性,降低MDA质量分子,具有抗脂质过氧化的作用。

3、降血糖

在用桑黄多糖喂养用链脲霉素导致的糖尿病大鼠实验中,发现桑黄多糖能够降低血糖,同时减少总胆固醇、三酰甘油和天冬氨酸转氨酶。这个结果让我们相信桑黄多糖在治疗人类糖尿病上也将有所作为。

4、降血脂

以菌丝体多糖和胞外多糖为原料,以SD大鼠为实验对象,通过饲养高脂饲料和桑黄多糖来研究多糖的降血脂活性,发现桑黄菌丝多糖和胞外多糖都具有显著的降血脂活性。胞内多糖降血脂活性比胞外多糖高。桑黄多糖在降血脂活性的显著疗效,有望被开发为降血脂类药物。

桑黄多糖在抗肿瘤、增强免疫力、抗氧化等方面具有较好的药理活性。同时具有较好的血脂水平改善作用。原因之一:多糖能够加快肝胆循环,促进酮体利用,进而促进脂肪分解;原因之二:从物理性质看多糖属于水溶性膳食纤维,而水溶性膳食纤维具有良好的降血脂作用。

5、抗肺炎、抑菌消炎

(1)抗肺炎

在用桑黄提取物预处理大鼠的实验中,发现桑黄提取物能够抑制肺炎、大鼠炎症细胞,包括嗜中性粒细胞的数量及白介素(IL)-1β的水平。这个结果表明:桑黄提取物在抑制人类急性肺炎方面可能会有很大的作用。

(2)抗菌

到目前为止,对桑黄抗菌性的研究甚少。采用浸提法提取桑黄子实体,然后用二倍稀释法测定对耐甲氧基西林金黄色葡萄球菌的最低抑菌浓度。结果表明:正丁醇浸提物抗耐甲氧基西林金黄色葡萄球菌效果最好。

(3)消炎

研究人员使用高剂量的脂多糖(8毫克/千克)诱导小鼠感染性体克(败血症),血清中的细胞因子升高,用从桑黄(裂蹄木层孔菌)子实体中分离出的酸性多糖预处理小鼠,发现能有效抑制细胞因子的上升(IFN-γ,IL-12,IL-1β的上升量分别下降68%,45%,23%);另外,桑黄多糖能调和细胞因子的释放以及B细胞、巨噬细胞中MHC-Ⅱ类分子的水平。桑黄多糖的体内给药还能降低血清中IL-12, IFN-γ和TNF-α的含量,并加强由体外脂多糖激活的巨噬细胞和T细胞的自发凋亡,缓和败血症,起到抗发炎的作用。

6、治疗痛风

韩国学者在黄嘌呤氧化酶抑制试验中,发现裂蹄木层孔菌(Phellinus linteus)提取物能够完全抑制尿酸(尿酸盐微结晶沉积于关节而引起局部粒细胞浸润及炎症反应)的生成,有效抑制黄嘌呤氧化酶的活性,此项研究对痛风病的研究很有意义。

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