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霍慧敏 1,2包海鹰 1,2  （1. 吉林农业大学菌类中药资源开发与利用重点研究室，长春 130118；2. 吉林农业大学农业农村部北方食用菌资源利用重点实验室，长春 130118 ） DOI：10.13341/j.jfr.2023.1576 摘 要 根据生物九界分类法，菌物包括原生动物界、假菌界、真菌界的生物。甾类物质是菌物中的重要活性物质。为探讨不同类群菌物中甾类物质分布规律及其特性，通过查阅国内外文献，对原生动物界、假菌界、真菌界内不同菌物类群中甾类物质的结构及生物特性进行综述，结果显示不同类群菌物中的甾类物质种类有所不同，呈现出一定的规律性。原生动物界黏菌中的甾类成分多样，既会有动物、植物甾醇如胆甾醇，β-谷甾醇等，也含有菌物类甾醇如麦角甾醇等。假菌界、真菌界的壶菌主要以胆固醇为代表，真菌界的子囊菌和担子菌中则以麦角甾类为主，不含胆甾类成分，而真菌界的接合菌既含有麦角甾类也含有胆甾类成分。根据生物九界分类法，生物可分为非细胞界、古细菌界、真细菌界、茸鞭生物界、假菌界、真菌界、原生动物界、植物界和动物界，其中菌物包括原生动物界、假菌界、真菌界的生物。甾类化合物是重要的天然产物之一，以环戊烷骈多氢菲为母核，母核中有4个环（A、B、C和D），其中A、B、C为六元环，D为五元环，母核的C3位有羟基取代、C10和C13位有甲基取代、C17位有侧链。甾类化合物广泛存在于不同类群生物中，根据来源可将其分为麦角甾醇（菌物类甾醇）、β-谷甾醇（植物类甾醇）和胆甾（固）醇（动物类甾醇）等（图1），根据比对麦角甾醇、β-谷甾醇和胆固醇结构式可以看出，它们共同的特点是C3位置上均有羟基，而麦角甾醇B环内有2个双键且支链上有1个双键；β-谷甾醇和胆固醇的支链结构差异明显。不同类群生物中甾类物质的生物活性主要包括抗肿瘤、抗菌、抗病毒等多种生物活性。现对不同类群菌物中的甾类物质的特点及其分布规律的对比研究进行综述。
图1 3种代表性甾类的结构式Fig. 1 The structure of three representative steroids菌物包括原生动物界的集胞黏菌门Acraciomycota、网柄黏菌门Dictyosteliomycota、黏菌门Myxomycota和根肿菌门Plasmodiophoromycota，其中集胞黏菌门、网柄黏菌门、根肿菌门尚未见相关报道。1970年，Lenfant 等从多头绒泡菌Physarum polycephalum分离鉴定5个甾类化合物，即豆甾醇、β-谷甾醇、豆甾烷醇、菜油甾醇和胆固醇。1976年，Bullock等从多头绒泡菌和黄头绒泡菌Physarum flavicomum中分离得到了麦角甾醇。2012年，朱鹤从美发网菌Stemonitis splendens子实体中分离得到豆甾醇及β-谷甾醇。总之，黏菌中的甾类成分多样，既有动物类甾醇如胆固醇，也有植物类甾醇如豆甾醇、β-谷甾醇，还有菌物类甾醇如麦角甾醇等。假菌界包括丝壶菌门Hyphochytriomycota、网黏菌门Labyrinthulomycota、卵菌门Oomycota，其中丝壶菌门和网黏菌门尚未见相关报道。2009年，Madoui等从卵菌中分离得到胆固醇及岩藻甾醇。2018年，Warner等发现，胆固醇及其C-24烷基和亚烷基衍生物在卵菌中广泛存在。据现有的文献报道，假菌中的甾类成分以动物类甾醇胆固醇为主。真菌界包括子囊菌门Ascomycota、担子菌门Basidiomycota、壶菌门Chytridiomycota和接合菌门Zygomyaota，其中麦角甾醇为子囊菌门和担子菌门中的代表性甾类物质，而壶菌门和接合菌门中胆固醇为主要的甾类物质。1949年，Foster指出，麦角甾醇是真菌的主要成分，但在壶菌门和接合菌门真菌中仍未见报道。2002年，包海鹰等从胶陀螺Bulgaria inquinans中分离得到麦角甾醇。2005年，Zhang等从胶陀螺子实体提取物中分离得到（24R）麦角甾-7，22E-二烯-3β，5α，6β-三醇-3-O-棕榈酸酯。同年，张鹏等从胶陀螺中分离得到6个甾类化合物，即麦角甾醇、啤酒甾醇、麦角甾-7，22E-二烯-3β，5α，6β-三醇-3棕榈酸酯、过氧化麦角甾醇、5α，8α-过氧化麦角甾-6，22E-二烯-3-醇和3β，5α，9α-三羟基麦角甾-7，22-二烯-6-酮。2013年，冯会强等从胶陀螺中分离得到4个甾类化合物，即麦角甾醇、过氧化麦角甾醇、啤酒甾醇和麦角甾-4，6，8，22-四烯-3-酮。同年，白璐从胶陀螺中分离得到4个甾类化合物，即4，6，8，22-四烯-3-酮-麦角甾烷、麦角甾-6，22-二烯-3，10，27-三醇、麦角甾-7，22-二烯-3β-醇和麦角甾-7，22-二烯-3，5，6-三醇。1990年，Yokokawa等从羊肚菌Morchella esculenta中分离得到麦角甾醇及5，7-二烯麦角甾醇。2006年，李华从羊肚菌子实体中分离得到豆甾醇和β-谷甾醇。2008年，周忠玉等从黄盾盘菌Cheilymenia theleboloides中分离得到4个甾类化合物，即麦角甾-7，22-二烯-3-酮、麦角甾-4，6，8（14），22-四烯-3-酮、麦角甾-5，7，22-三烯-3β-醇和麦角甾-7，22-二烯-3β，5α，6β-三醇。2009年，吴少华等从印度块菌Tuber indicum中分离得到4个甾类化合物，即麦角甾醇过氧化物、菜籽甾醇、麦角甾醇和啤酒甾醇。2016年，Yeh等从黑孢块菌Tuber melanosporum子实体中分离得到5个甾类物质，即菜油甾醇、麦角甾醇、豆甾醇、菜籽甾醇和β-谷甾醇。2018年，李湜等从羊肚菌中分离得到5，7， 22-三烯-3β-羟基-麦角甾醇。3.1.3 粪壳菌纲Sordariomycetes1889年，Tanret首次从麦角菌Claviceps purpurea中分离到麦角甾醇以来， 发现多数真菌中都存在甾体类成分。1989年，刘静明等从蛹虫草Cordyceps militaris中分离得到β-谷甾醇及麦角甾醇。1999年，姜泓等从人工蛹虫草子实体中分离得到麦角甾醇过氧化物。2014年，Wang等从舌状炭角菌Xylaria euglossa中分离得到3个甾类化合物，即22E-麦角甾-7，22-二烯-3β，5α，6β-三醇、麦角甾-4，6，8（14），22-四烯-3-酮和5α，8α-过氧麦角甾-6，22-二烯-3β-醇。2017年，罗静等从纵条纹炭角菌Xylaria striata子实体中分离得到4个甾类化合物，即麦角甾醇、β-谷甾醇、过氧化麦角甾醇和9，11-去氢过氧麦角甾醇。同年，杨宁宁等从多形炭角菌Xylaria polymorpha中分离得到7个甾类化合物，即麦角甾-7，22-二烯-3-酮、（22E）-5α，8α-表二氧麦角甾-6，22-二烯-3β-醇、麦角甾-4，6，8（14），22-四烯-3-酮、（3β，5α，6β，22E）-6-甲氧基麦角甾-7，22-二烯-3，5-二醇、3β，5α-二羟基-（22E，24R）-麦角甾-7，22-二烯-6-酮、（22E，24R）-麦角甾-7，22-二烯-3β，5α，6β-三醇和（22E，24R）-麦角甾-7，22-二烯-3β，5α，9α-三醇-6-酮。子囊菌中的甾类成分以麦角甾类为主，部分含有植物类甾醇如豆甾醇、β-谷甾醇。1984年，黄步汉等从银耳Tremella fuciformis中分离得到3个甾类化合物，即麦角甾醇、麦角甾-5，7-二烯-3β-醇和麦角甾-7-烯-3β-醇。2018年，曹玉春从玉木耳Auricularia cornea中分离得到4个甾类化合物，即麦角甾醇过氧化物、麦角甾醇、啤酒甾醇和麦角甾-7，22-二烯-3β-棕榈酸酯。2005年，张晓琦等从赤芝Ganoderma sichuanense子实体中分离得到4个甾类化合物，即麦角甾-7，22-二烯-3β-醇十五酸酯、麦角甾醇棕榈酸酯、麦角甾-7，22-二烯-3β-醇和麦角甾醇。2006年，刘超等从紫芝Ganoderma sinense子实体中分离得到6个甾醇，即麦角甾-7，22-二烯-3β-醇、麦角甾醇、6，9-环氧麦角甾-7，22-二烯-3β-醇、过氧化麦角甾醇、麦角甾-7，22-二烯-3-酮和β-谷甾醇。同年，丁燕从簇生沿丝伞Hypholoma fasciculare中分离得到3个甾类化合物，即麦角甾醇过氧化物、啤酒甾醇和麦角甾醇。2007年，昝立峰等从紫红丝膜菌Calonarius rufo-olivaceus子实体粗提物中得到麦角甾醇及麦角甾醇过氧化物。2008年，陈建波从桔黄裸伞Gymnopilus junonius中分离得到麦角甾醇及麦角甾醇过氧化物。2010年，郭佳等从火木层孔菌Phellinus igniarius子实体中分离得到4个甾类化合物，即麦角甾-4，6，8，22-四烯-3-酮、麦角甾醇过氧化物、麦角甾-7，22-二烯-3-酮和啤酒甾醇。2012年，刘坤等从疣孢黄枝瑚菌Ramaria flava子实体中得到6个甾类化合物，即5α，8α-过氧化麦角甾-6，22-二烯-3β-醇、5α，8α-过氧麦角甾-6，9（11），22-三烯-3β-醇、5α，8α-过氧化麦角甾-6，9（11）-二烯-3β-醇、豆甾醇、3-O-β-D-吡喃葡萄糖-22E，24R-5α，8α-过氧麦角甾-6，22-二烯和3-O-β-D-吡喃葡萄糖-22E，24R-5α，8α-过氧化物麦角甾-6，9，22-三烯。同年，杜子伟等从厚蜂窝菌Trametes speciosa发酵液中分离得到6个甾类化合物，即麦角甾-4，6，8（14），22-四烯-3-酮、麦角甾-5，7，22-三烯-3β-醇、过氧麦角甾醇、麦角甾-7，22-二烯-3β， 5α， 6β-三醇、8， 14-环氧麦角甾-4， 22-二烯-3，6-二酮和麦角甾-3β， 5α， 9α-三羟基-7，22-二烯-6-酮。并且从虎皮小牛肝菌Suillus spraguei 子实体中分离得到3个甾类化合物，即麦角甾-5，7，22-三烯-3β-醇、麦角甾-4，6，8（14），22-四烯-3-酮和麦角甾-7，22-二烯-3β，5α，6β，9α-四醇。高常松等从海洋真菌zp6发酵液中得到3个甾类化合物，即（22E）-3β，5α，9α-三羟基-麦角甾-7，22-二烯-6-酮、5α，8α-环二氧-24-甲基麦角甾-6，22-二烯-3β-醇和（24R）-麦角甾-7，22-二烯-3β，5α，6β-三醇。游洋从大马勃Calvatia gigantea中分离得到4个甾类化合物，即麦角甾醇、麦角甾醇过氧化物、7，22-二烯-3-酮-麦角甾烷和4，6，8（14），22（23）-四烯-3-酮-麦角甾烷。2012年，昝立峰从粗毛纤孔菌Inonotus hispidus的子实体中分离得到4个甾类化合物，即7（8），22（23）-二烯-3-酮-麦角甾烷、麦角甾醇、（22E，24R）-5α，8α-过氧麦角甾-6，22-二烯-3β-醇和4，6，8（14），22（23）-四烯-3-酮-麦角甾烷。2018年，杨树东等从粗毛纤孔菌中分离得到甾类化合物麦角甾醇。担子菌中的甾类成分以麦角甾类为主，部分含有植物类甾醇如豆甾醇、β-谷甾醇，不含有胆甾类成分。1989年，Weete等从Catenaria anguillulae，Blastocladiella emersonii， Allomyces macrogynus中分离得到胆固醇，从Monoblepharella中分离得到24-乙基-胆甾醇。壶菌中的甾类成分以胆固醇及其24-烷基衍生物为主。据报道，接合菌中甾醇主要包括，麦角甾醇、24-甲基-胆固醇-7，24（28）-二烯-醇、24-甲基-胆固醇-5，7-二烯-醇、24-甲基-胆固醇-5，24-二烯-醇、24-甲基-胆固醇和胆固醇。1973年，Weete等从少根根霉Rhizopus arrhizus中分离得多个24-甲基胆甾类化合物。1979年，Starr等从梳霉科真菌Dipsacomyces acuminosporus和羽孢林氏梳霉Linderina pennispora的菌丝中分离得到胆甾醇。1980年，Beilby等从光壁无梗囊霉Acaulospora laevis中分离得到24-乙基-胆甾醇、24-甲基-胆甾醇和胆甾醇3种胆甾类化合物。接合菌中的甾类成分以胆甾及其24-烷基衍生物为主，部分含有麦角甾醇。不同类群菌物中的甾类物质种类有所不同，呈现出一定的规律性，主要包括麦角甾醇、胆固醇、β-谷甾醇。麦角甾醇是真菌细胞膜的重要组成成分，分布于排列成双层结构的磷脂中，且菌物具有刚性细胞壁，不需要胆固醇的高度有序、刚性包装特性，因此麦角甾醇可能比胆固醇更适合菌物。胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分，对细胞膜的流动性起到了重要的调节作用。β-谷甾醇是植物细胞膜的重要组成成分，在维持细胞渗透压、细胞识别和细胞信号调节方面具有重要作用。不同类群菌物中的甾类物质也存在着较大的差异，原生动物界黏菌中的甾类成分多样，既有动物类甾醇如胆固醇，也有植物类甾醇（如豆甾醇、β-谷甾醇），还有菌物类甾醇如麦角甾醇等。假菌界、真菌界的壶菌主要以胆固醇为代表，真菌界的子囊菌和担子菌中则以麦角甾类为主要甾类物质，不含胆甾类成分，而真菌界的接合菌既含有麦角甾类也含有胆甾类成分，且菌物中的胆甾类主要以24-烷基衍生物为主。随着菌物的进化， 甾醇普遍表现出从胆甾醇向麦角甾醇转变的趋势。胆甾醇和麦角甾醇生物合成途径也有明显的差别，也可能是麦角甾醇比胆甾醇更适合菌物的原因之一。到目前为止，对不同类群菌物中甾类物质的认识还不全面，特别是不同类群菌物中甾类物质的特点及联系缺乏相关研究，因此该领域仍需大量的研究工作，揭开不同类群菌物中的甾类物质的分布规律及其在不同生物类群进化方面的作用，为更好了解相互间的相关性和开发利用。引用本文： 霍慧敏，包海鹰.不同类群菌物中甾类物质及其特性［J］.菌物研究，2023，21（1/2/3）：193-199. (HUO Huimin,BAO Haiying.Steroids and Their Properties in Different Groups of Fungi[J].Journal of Fungal Research,2023,21(1/2/3):193-199.) 作者简介：霍慧敏，女，硕士研究生，研究方向：菌物药。 通讯作者：包海鹰，E-mail：baohaiying2008@126.com 基金信息： 吉林农业大学校企合作项目（20210080） 中图分类号： R285；Q949.32 文章编号：1672-3538（2023）1 文献标识码： A 收稿日期：2022-09-20 出版日期：2023-01-20 网刊发布日期：2023-02-14 菌物研究 JOURNAL OF FUNGAL RESEARCH
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