中国药用真菌研究综述

一、中国药用真菌研究简史
药用真菌是对以自身组织(如子实体、菌核等)入药者,或含有某些药用功效、或具有单一活性物质、或某些复合成分可能具有潜在药用价值的真菌总称。药用真菌是一类天然药物,是中草药主要组成部分。
药用真菌在中国的认识与利用已有悠久的历史。东汉《神农本草经》记述茯苓、灵芝、僵蚕等 7 种药用真菌;明代的李时珍(1518~1593 年)用 30 年左右的时间编写的《本草纲目》中,收载了中国药用真菌包括木耳、马勃、香菇、蘑菇等 20 多种,还包括了经菌类发酵而成的红曲等;清代的赵敏学于 1765 年编写完成的《本草纲目拾遗》中,补充了冬虫夏草与银耳等药用真菌种类;吴其浚(1789~1846 年)的《植物名实图考》也记载着许多药用菌类。
1949 年后,我国政府对中国药用真菌资源比较重视。在全国普查的基础上,真菌学科技工作者加强对药用真菌资源的调查与发掘工作,特别是政府开展了各地区综合科学考察研究,各地对民间使用的药物真菌资源进行了广泛调查、收集、物种鉴定、人工驯化与栽培技术以及药理药化等多方面的研究,从而促进了中国药用真菌学研究的发展。
目前,从天然药物中获取新药已经成为全球范围内有组织、有计划的创新行为,来自天然药物活性成分的新药已经在临床上大范围使用。全球药品市场中,天然来源的药物制剂已经占临床药物的 30%,我国在天然药物化学研究领域取得了可喜的进展,药用真菌的新药开发必将成为天然新药研究的重要热点。因此,深入开展药用真菌资源的调查、收集、保存、鉴定与利用研究,可促进药用真菌学科的深入发展,发现和挖掘更多的中国药用真菌种类,丰富中国药用真菌种质资源库。
这些工作总结都汇总在各类相关的真菌著作中。如刘波(1984)的《中国药用真菌》报道了中国药用真菌 121 种;应建浙等(1987)的《中国药用真菌图鉴》报道了中国药用真菌 272 种;而在卯晓岚(1998,2000,2009)的《中国经济真菌》《中国大型真菌》和《中国蕈菌》中,记载的药用真菌已经超过了 400 种。其他区域性或零散的记述包括应建浙和臧穆(1994)的《西南地区大型经济真菌》、毕志树等(1994)的《广东大型真菌志》、赵继鼎和张小青(2000)的《中国真菌志・灵芝科》、黄年来(1998)的《中国大型真菌原色图鉴》、吴兴亮等(2005)的《中国灵芝图鉴》、袁明生等(2007)的《中国蕈菌原色图集》、吴兴亮等(2011)的《中国热带真菌》等。
徐锦堂(1997)的《中国药用真菌学》也是一本重要的药用真菌论著,它总结了中国药用真菌在分类、生物学基础、遗传育种、药用真菌化学、药理和临床应用、菌种生产、固体发酵、液体发酵、栽培技术、产品研制等领域的研究成果,并对 32 种药用种类进行了比较详细的研究进展与综述。近年来,戴玉成等(2013)对中国药用真菌进行了初步整理和订正,出版了《中国药用真菌图志》,收录报道了 314 种药用真菌。值得一提的是,以上这些记录中都没有包括过去放在真菌界的黏菌、卵菌及地衣等类群。
黏菌是一类特殊的菌物,中国已报道 6 目 11 科 46 属约 320 种,而具化学成分或活性方面研究的黏菌约有 35 种;中国卵菌约有 400 种,而具有药用价值的种类仅有 1 种。地衣更是一类重要的药用真菌资源,魏江春院士在 20 世纪 80 年代著的《中国药用地衣》专著(魏江春等,1982)记载了 171 种。地衣所产生的代谢产物超过 600 种,且大多数是地衣所特有的,其中 350 种以上为次生代谢产物。实际上,在中国已知的约 1800 种地衣中,可能约有 50% 的种类具有抗菌活性物质,它们也是未来抗菌素的重要来源之一。
在药用真菌化学成分研究领域,刘吉开(2004)的《高等真菌化学》总结了近几十年来高等真菌化学成分研究方面所发现的最重要高等真菌天然产物及其相关研究成果。在药用真菌开发方面,近年新开发已入药的有冬虫夏草 Ophiocordyceps sinensis(=Cordyceps sinensis)、云芝 Trametes versicolor、猴头 Hericium erinaceus、蜜环菌 Armillaria mellea 等十几种。
目前较常用的药用真菌子实体或菌核有茯苓 Wolfiporia extensa、猪苓 Polyporus umbellatus、僵蚕 Beauveria bassiana、香菇 Lentinula edodes、蘑菇 Agaricus campestris、木耳 Auricularia auricula-judae、灵芝 Ganoderma sichuanense(=Ganoderma lingzhi)、松杉灵芝 Ganoderma lucidum(=Ganoderma tsugae)、马勃 Bovistella sinensis、地星 Astraeus hygrometricus、银耳 Tremella fuciformis 等;还有一些经过一种或几种真菌发酵入药的曲、酱、豆豉和酒等。但是目前用于临床的只有少数几十种,而深入开发的药用真菌更是凤毛麟角(应建浙等,1987)。《中国药用真菌》收录了中国传统药用及对试验动物具有药效而被视为发展中的药用真菌 799 种(其中具有抗肿瘤活性的达 500 多种),优势类群主要属于担子菌和子囊菌,其中子囊菌 148 种(含药用内生真菌 45 种)、担子菌 651 种(含药用内生真菌 1 种)。
陈康林在野生药用真菌的研究、应用与推广领域深耕三十余年,致力于将传统经验与现代科学相结合,尤其在肿瘤、肝病等重大慢性疾病的治疗方面进行了宝贵的探索。他通过长期的原始森林考察和临床实践,建立了野生药用真菌医学体系。他主张在治疗肿瘤等复杂疾病时,应采用由多种药用真菌组成的复方进行 “大兵团作战”,以形成一个丰富的 “元素分子库”,实现对多靶点、多器官的作用,从而减少副作用并提高疗效。
陈康林在药用真菌治疗肿瘤领域的核心贡献是提出了 “生物免疫化学疗法”。他认为,野生药用真菌及其配方组合,就像一个天然的 “元素分子库群”,能多靶点作用:一方面可以像化疗药物一样直接抑制癌细胞;另一方面又能调节和提高人体免疫力,并减轻放化疗等常规治疗带来的毒副作用。他的研究团队曾发布数据,显示其野生药用真菌配方组合对肿瘤的抑制率达到 72.4%。
《中国抗肿瘤大型药用真菌图鉴》由陈康林、黄明达、卯晓岚合著,2013 年 3 月科学出版社出版。陈康林为野生药用真菌研究专家,长期从事真菌分类与临床应用;黄明达系中国中医科学院专家,致力于中医药抗肿瘤研究;卯晓岚为中国科学院微生物研究所菌物学家,专注大型真菌分类与生态研究。全书系统收录中国常见抗肿瘤大型药用真菌 260 种,详细记录其形态特征、生态习性、分布地区、成分药理及性味功用,整合传统医学理论与现代科研成果,反映我国药用真菌抗肿瘤应用的最新成果,系统呈现药用真菌分类体系与临床应用数据。该书通过科学图谱与生态描述,为抗肿瘤药用真菌研究提供了基础性参考资料。
《药用真菌肿瘤学》是野生药用真菌研究专家陈康林于 2017 年编著、中医古籍出版社出版的中医类专著。作者长期从事原始森林真菌考察与药用研发,拥有多项治疗肿瘤相关发明专利,本书基于其实践经验探讨中国野生药用真菌在肿瘤治疗中的应用。全书提出以多种野生药用真菌组合的生物免疫化疗方法替代或辅助传统放化疗,通过复合配方抑制癌细胞生长、调节免疫系统并减少副作用。内容涵盖肺癌、肝癌等常见肿瘤的治疗方案,分析不同真菌品种对癌细胞敏感性的差异,并结合临床案例阐述机制。书中还梳理了中国药用真菌的资源分布、药理特性及肿瘤治疗理论体系,强调原始森林天然药物在疑难病症中的潜在价值。
《药用真菌治疗肿瘤》由陈康林编著,2022 年科学技术出版社出版发行。《药用真菌治疗肝硬化》由陈康林编著,2022 年科学技术出版社出版发行。陈康林的其他著作:陈康林教授还出版了《肿瘤治疗的革命》《肝脏疾病治疗的革命》《被遗忘的灵丹妙药 —— 野生药用真菌》等多部相关著作,这些书籍可以作为深入了解该领域的拓展阅读。
二、中国药用真菌化学成分研究概述
药用真菌资源是天然的有机小分子化合物库,和其他有机体(植物等)一样,在生命代谢过程中会产生或合成各种类型的能代表自身特性的天然产物及次生代谢产物。为了进一步开发药用真菌资源,必须加强化学成分的研究。从天然产物及其衍生物中寻找有显著活性的先导化合物已经成为创制新药的重要途径,利用这些分子资源开发有自主知识产权的新药是药学领域的重大课题。
随着药用真菌研究的不断深入,一些重要的药用真菌的化学成分已被人们认识和利用。目前从药用真菌中分离鉴定的化学成分主要有萜类化合物(三萜、二萜、倍半萜)、甾体、生物碱、酚性成分、鞘脂、色素类,另外还有研究较多的多糖和其他类型成分。
2.1 萜类
2.1.1 三萜
三萜类化学成分是药用真菌的主要组成部分,是灵芝 Ganoderma sichuanense(=Ganoderma lingzhi)、茯苓 Wolfiporia extensa、松杉灵芝 Ganoderma lucidum(=Ganoderma tsugae)和斜纤孔菌 Inonotus oblique 等药用真菌的主要成分,其中茯苓三萜和灵芝三萜研究较多。茯苓三萜可以分为两个类型,羊毛甾烷型和 3,4 开环的羊毛甾烷型,目前文献报道的茯苓羊毛甾烷型三萜主要来自茯苓的内核、皮和发酵液,3,4 开环的羊毛甾烷型三萜主要来自茯苓皮。
灵芝三萜类化合物相对分子质量一般为 400~600,化学结构较为复杂,目前已知有 7 类不同的母核结构,三萜母核上有多个不同的取代基,常见有羧基、羟基、酮基、甲基、乙酰基和甲氧基等。目前已从灵芝属真菌的子实体、孢子粉和菌丝体中先后发现 130 多种三萜类化合物,大部分为羊毛甾烷型三萜酸或酯(陈若云和于德泉,1990;Chen et al.,2011)。另外还报道有少量的斜纤孔菌三萜,从褐褶菌属中一些种类及硫磺菌、洁丽香菇、白肉迷孔菌、桦剥管孔菌、松生拟层孔菌、斜纤孔菌等担子菌中,也分离得到一些三萜类化合物。
近年化学工作者不断从灵芝科药用真菌中发现许多新的三萜类成分,包括从紫芝 Ganoderma sinense 中发现的法尼基羟醌醚羊毛甾三萜 ganosinensin A~C 和含有四元环新奇骨架的三萜成分 Methyl ganosinensate A 和 ganosinensic acid B(Wang et al.,2010;Qiao et al.,2007),本书作者从海南采集的热带灵芝 Ganoderma tropicum 中发现 7 个新羊毛甾三萜(包括一个 C23 降三萜),从厦门假芝 Amauroderma amoiensis 中发现一个新奇的羊毛甾三萜与苯并吡酮的聚合物 amauroamoienin(Zhang et al.,2013)。
2.1.2 二萜
二萜类化合物因其有独特的生物活性而备受人们的关注。在药用真菌中分布较少,只有少数报道,如 Hiromichi 等从猴头 Hericium erinaceum 菌丝体中分得一个新二萜化合物 erinacine B(Kawagishi et al.,1994)。此外,在黑蛋巢菌、侧耳属的几种伞菌、射脉菌中均报道含有天然二萜类化合物,如从侧耳 Pleurotus mutilus 中发现的 mutilin 和 pleuromutilin(Egger et al.,1976),空柄乳牛肝菌 Suillus cavipes 中分离到的 cavipetins A~E(Toyota et al.,1990),多汁乳菇 Lactarius volemus 中分离到的 volemolide(Kobata et al.,1994),粗糙肉齿菌 Sarcodon scabrosus 中发现的 sarcodonine A~G(Ma et al.,2005;Liu et al.,2007;刘吉开,2004)。
2.1.3 倍半萜
倍半萜是药用真菌中一类最大最重要的化学成分,也是研究最多最透彻的一类成分,结构类型多样,活性也多样。倍半萜类成分在药用真菌中分布比较集中,而且真菌中还有很多结构类型独特、生物合成途径和高等植物不太一样的倍半萜骨架类型。
倍半萜研究主要集中于牛肝菌、红菇、香菇、乳菇、小皮伞和蜜环菌等药用真菌中,其他的如灵芝、蘑菇等也有少量分布。同时这些倍半萜结构类型还可以为担子菌的系统学分类提供证据。倍半萜类型多样,目前报道的主要有 16 类(刘吉开,2004),分别是:窄盖木层孔菌 Phellinus tremulae 的 tremulane,簇生垂幕菇 Hypholoma fasciculare 的 caryphyllane(Rukachaisirikul et al.,2005),绒柄裸伞 Gymnopus confluens 的 collybial,报道最多的来自蜜环菌 Armillaria mellea 的 protoilludane,来源于球果小皮伞 Marasmius conigenus 和乳菇 Lactarius spp. 的 marasmane,来源于乳菇 Lactarius spp. 和红菇 Russula spp. 的 lactarane(是一大类倍半萜,报道超过 50 个),多种药用真菌来源的 cucumane 和 fomannosane 两种类型,来自杯伞 Clitocybe illudens、月夜菌 Lampteromyces japonicus、杨树田头菇 Agrocybe aegerita 和杯瑚菌 Clavicorona pyxidata 的 illudane(该类型含有一个奇异的三元环结构片段)和 isoilludane 类如可望成为抗肿瘤药物的 illudin M、hirsutane 类、pleurotellanes 类,子囊菌如 Ophiostoma piceae(=Ceratocystis piceae)中的 Cerapicanes 类,来自布氏黑蛋巢菌 Cyathus bulleri 的 bullerane,来自 Merulius tremellosus 的 isollactarane 和 merulane 类型。
2.2 甾体
药用真菌中甾体化合物相对萜类成分报道较少,目前发现的类型主要为麦角甾醇类及其衍生物,该类成分在灵芝属真菌中报道较多。甾醇类化合物是一类重要的原维生素 D,受紫外线照射可转化为维生素 D,麦角菌、侧耳、酵母菌、猪苓、冬虫夏草、金针菇等药用真菌中均含有甾醇类化合物(刘波等,1984;兰进等,1996;吴兴亮等,2012)。
近年报道了一些新的环氧、过氧麦角甾化合物,如紫色粉孢牛肝菌 Tylopilus plumbeoyiolaceus 子实体中发现 2 个 C28、C29 断裂形成烯醚新麦角甾醇 tylopiol A 和 tylopiol B(吴少华等,2009)。此外,药用真菌也报道有少部分豆甾醇类化合物。从海南采集的灵芝科真菌热带灵芝、喜热灵芝、海南灵芝 Ganoderma hainanense、厦门假芝、皱盖假芝 Amauroderma rude 中均发现含有麦角甾醇类成分。
2.3 生物碱
在药用真菌化学成分中,生物碱也是重要的一类。从真菌中分离出来的生物碱可分为吲哚、嘌呤和吡咯三类。以前对吲哚类生物碱报道较多,吲哚类主要有麦角碱、麦角胺新碱、麦角胺、麦角异胺、麦角生碱、麦角异生碱等六对旋光异构体。嘌呤类如香菇嘌呤,而灵芝碱甲和灵芝碱乙属于吡咯类生物碱。
近年药用真菌中腺苷类、环肽类生物碱也有一些报道,从人工蛹虫草 Cordyceps militaris 子实体中分离得到 5 个腺苷类化合物和 1 个新化合物虫草环肽 A(cordycepeptide A)(王晓玲,2007;章伟明等,2008)。另外一类重要的生物碱则是生物碱类毒素,包括环肽类毒素和其他小分子生物碱毒素。
毒环肽主要为鹅膏毒环肽 amanitins,分布于鹅膏菌如鳞柄白毒鹅膏 Amanita virosa 和条纹毒鹅膏 Amanita phalloides,其鹅膏毒环肽毒性比氰化物大数十倍。一般可分为两类:含八个氨基酸的鹅膏毒素(amatoxins)和 7 个氨基酸的鬼笔毒素(phallotoxin)(刘非燕,2006;陈作红等,2003)。其他小分子毒生物碱包括分布于鹿花菌 Gyromitra esculenta 的鹿花菌素(gyromitrin)、来自丝膜菌 Cortinarius spp. 的丝膜菌素(刘非燕,2006),杯伞属 Clitocybe 和丝盖伞属 Inocybe 的毒蝇碱、鹅膏氨酸毒素,墨汁拟鬼伞 Coprinopsis atramentaria 中的鬼伞毒素(copine),来自光盖伞、花褶伞、锥盖伞和裸伞的裸盖菇素和脱磷裸盖菇素(刘荣,2010)。
还有一些生物碱能与金属离子螯合或独自显出鲜艳的颜色,成为有经济价值的色素,如 blennione、haematopodin 等(Spiteller et al.,2002;Baumann et al.,2003)。另外,还从灵芝中分离到吡啶类生物碱 sinensine(Liu et al.,2010),厦门假芝中得到 7,8 - 二甲基咯嗪(Zhang et al.,2013)。
2.4 酚性成分
药用真菌中的酚性成分相对于植物来说含量较少,但是真菌中往往含有一些特殊的,如含有卤代的酚性成分,如来自亚稀褶黑菇 Russula subnigricans 的亚稀褶黑菇毒素、白黏小奥德蘑 Oudemansiella mucida 和嗜球果伞 Strobilurus tenacellus 的小奥德蘑素(oudemansins)(Anke et al.,1990)和嗜球果伞素(strobilurines)(昝立峰等,2005)、来源于地花菌中的地花菌素 albaconol 和 grifolin、干巴菌 Thelephora ganbajun 中分离到的一类多苯乙酰化联三苯类化合物。
蜜环菌和假蜜环菌菌丝发酵液中发现系列的倍半萜酚酯类化合物。奇丝地花孔菌 Albatrellus dispansus 含有法尼基酚类化合物(杨小龙,2009)。从热带灵芝中发现带有七元环单萜基团的新酚性成分(Hu et al.,2013)。
2.5 鞘脂
鞘脂广泛存在于各类真菌中,是真核生物细胞质膜组成成分。药用真菌来源的鞘酯基本结构为神经酰胺,即以(神经)鞘氨醇为基本骨架,与长链脂肪酸形成的酰胺类化合物。鞘脂可分为以下几类:神经酰胺、脑苷、糖鞘脂、肌醇磷酸神经酰胺、二肌醇磷酸神经酰胺。
神经酰胺如蜜环菌中的新化合物 armillaramide,灰树花 Grifola frondosa 孢子粉中发现 4 个新神经酰胺,其鞘氨醇骨架相同而脂肪链长短不同。脑苷 cerebrosides 为神经酰胺的 1 位羟基与糖连接而成,可分为葡萄糖脑苷和半乳糖脑苷,药用真菌中常见的是葡萄糖脑苷(刘荣,2010),目前从灵芝共生菌 Calcarisporium arbuscura 发酵菌丝体中分得 4 个脑苷化合物。
糖鞘脂(glycosphingolipids)为神经酰胺的 1 位羟基与寡糖连接而成。肌醇磷酸神经酰胺(inositolphosphoceramides)是由磷酸分别与神经酰胺的 1 位羟基以及肌醇或其衍生物的 1 位羟基连接而成的二酯。
2.6 色素类
药用真菌中分离出来的色素亦常有报道,其结构可分为:双聚色酮、芘醌、双聚蒽醌类、双聚萘骈吡喃酮类、1,2 - 吡喃酮类等化合物。双聚色酮类是一类由 2 个分子的色酮聚合而成的化合物,如麦角菌中含有一种双聚色酮及两种异构体,它们与麦角及其提取物的颜色有关,从竹黄菌中分离出来的竹红菌素 A,是一种芘醌类化合物。
国外对真菌中色素研究较早,目前已发现的比较重要的色素有紫绒丝膜菌 Cortinarius violaceus 中的 strobilurin、淡红侧耳 Pleurotus djamor 中的 indolone、红汁小菇 Mycena haematopus 中的 haematopodin 和澳大利亚产蘑菇中发现的系列 dermocanarin 类色素以及乳菇 Lactarius blennius 子实体中发现的绿色色素 blennione(Spiteller et al.,2002;Baumann et al.,2003)。
最近本书作者研究发现多种海南野生灵芝科真菌(热带灵芝、海南灵芝、厦门假芝、皱盖假芝等)中含有苯并吡酮类化合物,很可能是灵芝科真菌颜色的主要成分之一。
2.7 多糖
20 世纪 80 年代起,随着多糖生物活性的广泛研究,人们对药用真菌研究最多的也是多糖,各种食用和药用甚至一些非药用真菌都有多糖的报道。真菌多糖是 7 个分子以上存在于自然界中醛糖、核酮糖通过糖苷键缩合而成的多聚物。
药用真菌多糖作为一类具有重要生物活性的物质,在对人类一些疑难病症的治疗方面显示出很好的疗效。目前报道最多的主要集中于香菇多糖、灵芝多糖、云芝多糖、松茸多糖、银耳多糖、猪苓多糖、虫草多糖、金针菇多糖、黑木耳多糖、茯苓多糖、猴头多糖等。有关药用真菌多糖研究热点主要集中在药用真菌的营养与生理学活性,药用真菌多糖的提取、纯化工艺以及结构分析等。
以目前研究最多的灵芝多糖为例,多糖类化合物是灵芝 Ganoderma spp. 所含主要化学成分之一,灵芝多糖种类很多,有水溶性多糖、酸性多糖和碱性多糖。目前,已分离到 200 多种灵芝多糖,其中大部分为 β- 型葡聚糖,少数为 α- 型葡聚糖,还有一些氨基聚糖、脱氧聚糖和蛋白聚糖(Habijanic et al.,2009;Gao et al.,2009)。这些研究为开发和利用药用真菌提供了科学依据。
近年来随着科学的发展,新技术和新方法的应用,越来越多的药用真菌多糖被发掘出来,并且结构得到确定,如从雷丸 Omphalia lapidescens 中得到一葡聚糖,分子主链为 β-D-(1-3)连接的葡聚糖,支链连在主链的 6 位,每隔 3 个主链单元连接 2 个支链;从银耳中得到一甘露聚糖,分子主链为 β-D-(1-3)连接的甘露糖,支链分别连在主链的 2、4、6 位;从松杉灵芝菌丝体中得到的杂多糖 GFb,相对分子质量为 9.8 万,主链为 1-6 葡萄糖基和 1-6 半乳糖基构成,侧链由 1-3 葡萄糖基、1-4 葡萄糖基、末端葡萄糖基及末端半乳糖基构成(王冠英等,2011)。
2.8 其他类型成分
药用真菌中含有丰富的氨基酸,且多数药用真菌中氨基酸种类丰富,含量高,大多可以食用。一些有毒菌也含有非蛋白氨基酸,如从有毒蘑菇的杯伞 Clitocybe acromelalga 中发现 16 个非蛋白氨基酸(Yamano et al.,1992)。
糖多肽和糖蛋白在药用真菌中也偶有报道,如从灵芝中分离得到 7 个肽多糖,其中两个为 TGLP-2 和 TGLP-3,其中 TGLP-2 相对分子质量为 20.9 万,为 β-(1-3)(1-4)连接的甘露葡聚糖肽,含肽量为 8.9%,TGLP-3 相对分子质量为 4.5 万,为 β-(1-3)(1-4)(1-6)苷键连接的葡聚糖肽,含肽量为 4%(Gao et al.,2009)。
药用真菌中还有核酸、蛋白质、有机酸、多元醇、呋喃衍生物类、微量元素、素食纤维和维生素等成分。另外,真菌中还有多种用于工业、医疗或食品加工用的酶。
三、中国药用真菌生物活性研究概述
药用真菌化学成分的多样性决定其具有多种生物活性功能。真菌在长期进化过程中,为了防御动物和其他真菌或细菌的侵害,或者为了特异性地和其他植物共生或入侵感染其他动植物,或者自身的生长调节物质,又或者吸引其他昆虫或动物来传送孢子,所以特异性地进化出产生各种结构多样和活性多样的化学成分,作为自身或者和其他动物、植物、真菌和细菌的信号分子。
而这些次生代谢物质往往具有多种生物活性,这就成为了人类利用其治病、防病的基础,同时,也成为了人类利用真菌防治动植物病虫害的武器。目前药用真菌报道较多的几种重要生物活性功能主要包括抗肿瘤、免疫调节、心血管系统、降血脂、保肝、抗菌、抗病毒、生物毒害等。
3.1 抗肿瘤作用
药用真菌代谢产物抑制肿瘤率在 90%~100% 的种类多达 100 余种。药用真菌抗肿瘤活性成分研究较多的为多糖和三萜类成分。真菌多糖的抗肿瘤活性主要表现在对肿瘤的抑制作用及恢复和提高患者免疫功能而发挥其抗癌作用,它与化学疗法相结合可减少或降低化学药物的毒副作用。
近年来,对真菌多糖抗癌活性的报道很多,具有抗肿瘤作用的真菌多糖大部分为葡聚糖,一般以(1-3)(1-6)糖苷键连接的葡聚糖是有活性的。相对分子质量越大,抗癌效果越好。真菌多糖抗肿瘤机制主要是激活机体内免疫细胞并促进其增殖与分化,从而激活 T 细胞,产生抗癌作用。
现代研究表明灵芝多糖通过对机体免疫系统的介导作用,能明显延长 S-180、U14 腹水型荷瘤小鼠生存期。低分子量的姬松茸多糖能够促进淋巴细胞的增殖,对 K562 细胞有抑制作用;姬松茸多糖对 K562 和白细胞介素 - 60(HL-60)细胞系有抑制作用,而且与反义寡聚核苷酸协同诱导 HL-60 细胞系凋亡。姬松茸多糖对肝癌细胞 Bel27402 有抑制作用,其机制不是通过直接的细胞毒性作用,而是通过增强小鼠的细胞免疫功能诱导肿瘤细胞凋亡。
抗肿瘤三萜类成分包括灵芝三萜和茯苓三萜。茯苓三萜对多种肿瘤均有很强的抑制活性,如肺癌、卵巢癌、皮肤癌、中枢神经癌、直肠癌等。灵芝三萜可抑制脾脏原生肿瘤和肝脏转移瘤,其抑制转移瘤的机制可能是灵芝三萜抑制了由肿瘤引起的血管增生,如 ganoderic acid T 通过诱导细胞凋亡和使细胞周期停滞在 G1 期,可以显著抑制高转移性肺癌细胞株(95-D)的增殖,线粒体功能异常和蛋白 P53 的表达可以介导这种细胞凋亡的发生。
Ganoderic acid X(GAX)可以抑制拓扑异构酶 Ⅱa,迅速地抑制 HuH-7 人肝癌细胞 DNA 合成,同时激活细胞外信号调节激酶(ERK)和 C-Jun 氨基端激酶(JNK)有丝分裂原(细胞分裂剂)激活蛋白激酶和细胞凋亡(徐锦堂,1997;刘非燕,2006;王冠英等,2011)。一些种类如槐栓菌 Trametes robiniophila、灵芝 Ganoderma sichuanense(=Ganoderma lingzhi)、松杉灵芝 Ganoderma lucidum(=Ganoderma tsugae)、猴头 Hericium erinaceum、“桑黄” 等,现已用于治疗肿瘤临床试验。
3.2 免疫调节作用
药用真菌能影响机体的多种免疫功能,具有免疫调节作用,并能增强单核巨噬细胞系统功能、增强细胞免疫功能、促进细胞因子的产生和增强体液免疫反应。药用真菌多糖可通过对淋巴细胞、巨噬细胞、网状内皮系统等的作用来调节机体的免疫功能。
作为生物反应调节剂,它不仅能够激活 T 和 B 淋巴细胞、巨噬细胞、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,全面发挥对机体的调节作用。如研究最多的香菇多糖能激活巨噬细胞和淋巴细胞,提高巨噬细胞的趋化性和淋巴细胞对 Yac-1 细胞、P-815 细胞的毒性反应水平,促进小鼠淋巴细胞成熟、分化和增殖。
灵芝多糖对小鼠混合淋巴反应(MLR)有促进作用,对 MLR 中的 T 淋巴细胞增殖有加速转化的作用,对免疫抑制剂环磷酰胺的抑制作用有拮抗作用。灵芝醇 F、灵芝酮二醇、灵芝酮三醇能有效地抑制补体激活的经典途径,灵芝酸能促使带 lewis 肺癌的 Guinea 猪体内 IL-2 的含量上升,并提高 NK 细胞的免疫活性,具有免疫促进功能。灵芝三萜通过促使 CD3、CD 亚群细胞表达 CD 和 HLA-DR,来促进 T 淋巴细胞(CD3 细胞)的活化(Iimori et al.,1993;金丽琴等,2002;车振明,2004)。
3.3 心血管系统作用
药用真菌对心血管疾病有很好的治疗和预防作用,目前已发现多种重要药用真菌对心血管疾病具有治疗作用,且已有临床应用。灵芝对血液循环系统有综合性疗效,灵芝对大鼠血管平滑肌细胞有抗脂质过氧化作用,其抗动脉粥样硬化的作用机制可能与对抗活性氧引发的脂质过氧化反应、增强体内抗氧化酶的活性有关。灵芝多糖对 DM 大鼠有降低血糖、血脂和升高胰岛素水平的作用(陶美华等,2009)。
茯苓的各种提取物都能使鼠和蟾蜍的心肌收缩力增强、心率加快。茯苓素还可抑制毛细血管的通透性,增强小鼠心肌 Rb 的摄取。茯苓三萜可降低非胰岛素依赖性糖尿病大鼠的高血糖。竹黄 Shiraia bambusicola 有保护心血管作用,能使离体蛙心收缩力减弱,心率变慢,对离体兔耳有直接扩张作用,能降低麻醉兔血压,并可显著地延长血浆复钙时间。
银耳多糖可明显延长特异性血栓和纤维蛋白血栓的形成时间,缩短血栓长度,降低血小板数目、血小板黏附率和血液黏度,降低血浆纤维蛋白原含量,升高纤溶酶活性(陈占利等,2011)。冬虫夏草 Ophiocordyceps sinensis(=Cordyceps sinensis)中蛋白质大分子部分对降血压及抗血栓有良好的效果,提取物能促进大白鼠血小板凝聚而起到止血作用,其醇提取液能抑制大鼠血栓形成,能促进心肌细胞钙内流,抗心率失常,减慢心率,增加心输出血量和冠脉流量,有特异性增强心肌缺氧能力,具有降低血压、扩张血管的动能,对缺血心肌有保护作用。
临床上灵芝菌液对高血脂人群的血脂和症状均有显著的改善作用。黄芪和冬虫夏草治疗 68 例冠心病和高血压心脏病患者,用药 8 周后左室舒张功能及血脂各指标均较用药前有显著改善,说明黄芪和冬虫夏草对冠心病和高血压心脏病患者的左室舒张功能及血脂的改善疗效显著。用香菇有效成分 lentysin 治疗高血脂症病人(包括动脉粥样硬化、糖尿病及高血压患者)发现病人血中的三酰甘油、磷脂、总脂及非脂型脂肪酸均有所下降(陶美华等,2009)。
3.4 降血脂作用
药用真菌的降血脂作用是近年研究较多的一类重要药理活性,多种真菌显示具有显著的降血脂功效。灵芝中的多糖与三萜类化合物具有降血脂作用,其中灵芝多糖能增强脂蛋白、脂肪酶的活性,使乳糜微粒中甘油三酯(TG)分解成脂肪酸,然后被氧化,使血中乳糜微粒减少而澄清,从而降低大鼠的血浆比黏度。
灵芝菌丝体可降低成年雄性大鼠血清总胆固醇(TC)、TG 含量,升高高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)含量,提高卵磷脂胆固醇酰基转移酶的相对活性。实验性高血脂症的小鼠连续灌喂虫草或虫草菌粉可明显降低 TC 含量,皮下注射虫草菌醇提取液可降低胆固醇及血浆 β- 脂蛋白,皮下注射虫草或发酵虫草菌丝醇提取物还能显著降低正常小白鼠的 TC 和 TG 含量,并显著抑制静脉注射 triton 所致 TC 及 TG 升高。
家兔模型结果发现发酵虫草菌丝醇提物还能抑制因长期高胆固醇饲料饲养而导致的 TC 和 β-LP 的增高,降低主动脉胆固醇酯的含量,并减轻动脉管壁的粥样硬化程度。香菇中的香菇嘌呤能降低血清中各种脂类,包括胆固醇,其降血脂作用比常用降血脂药物安妥明要强 10 倍,且口服比注射有效,同时,它能降低因进食超量酪蛋白引起的高胆固醇,也能降低胆汁中的胆固醇而增加脱氧胆酸(Zhang et al.,2012)。
云芝多糖在体外可增加小鼠腹腔巨噬细胞表面结合标记 I 低密度脂蛋白,并促进后者内移和降解,表明云芝多糖可通过刺激清道夫受体途径,整体发挥降脂作用。云南产的野生黑牛肝菌 Boletus aereous 或华美牛肝菌 Boletus speciosus 饲喂高血脂症大鼠,可显著降低血清中 TC、LDL-C、TG 的含量,并能显著提高 HDL-C 含量(陶美华等,2009)。此外,一些药食两用菌如灰树花 Grifola frondosa、巴西蘑菇 Agaricus brasiliensis、银耳、粗皮侧耳 Pleurotus ostreatus、木耳、毛柄小焰菇(金针菇)Flammulina velutipes 等也具有降血脂作用。
3.5 保肝作用
我国研制的蜜环菌甲素和蜜环菌乙素,取自假蜜环菌 Armillaria tabescens 的菌丝体,用它制成的 “亮菌片” 对胆囊炎和传染性肝炎有一定疗效。目前我国市售的肝炎辅助治疗剂(健肝片)就是用蘑菇的浸出液浓缩而制成。灵芝乙醚部分可保护由四氯化碳引起的肝损伤,这可能与其具有抑制 β- 葡萄糖苷酸酶活性有关。
真菌多糖可以促进肝细胞内 RNA、蛋白质的合成,增加肝细胞内糖原的含量和能量贮存,提高肝细胞的再生能力,减轻各种化学药物对肝脏的损伤,从而起到解毒保肝的作用。动物试验证明,从薄盖灵芝菌丝体中提出的薄醇醚可使部分切除肝脏的小鼠的肝脏的再生能力加强,并能对抗大剂量消炎痛对小白鼠的毒性作用。临床发现香菇多糖对慢性病毒性肝炎有一定的治疗效果(陶美华等,2009)。
云芝 Trametes versicolor、槐栓菌 Trametes robiniophila、假蜜环菌、树舌灵芝 Ganoderma applanatum 等在治疗肝炎方面也都有一定作用(应建浙等,1987)。
3.6 抗菌作用
药用真菌次生代谢物质抑制植物病原菌的研究较早且较为深入,从中发现的杀菌活性物质已被作为农药先导化合物开发成了杀菌剂品种。大马勃 Calvatia gigantea 中的马勃菌素对稻瘟病菌和水稻白叶枯病菌等都有一定的抑制活性,小牛肝菌 Boletinus paluster 实体中分离到的 cavipetin A 对瓜枝孢的孢子形成有极强的抑制活性,月夜菌 Lampteromyces japonicus 的发酵液对灰葡萄孢菌 Botrytis cinerea、尖镰孢菌 Fusarium oxysporum、烟草疫霉菌 Phytophthora nicotianae 和稻瘟病菌 Magnaporthe oryzae 均有很强的抑制活性。
新近开发出的 strobilurin 类杀菌剂是以嗜球果伞素 A 为先导化合物合成的,嗜球果伞素 A 是从嗜球果伞培养的菌丝体中首次发现的,具有很强的杀菌活性。一些药用真菌的提取液也有抑菌活性,如由鲑贝芝 Irpex consors 培养液和菌体分离的鲑贝芝素能抑制革兰氏阳性菌的生长,隐杯伞 Clitocybe illudens 中的隐杯伞素 M 和 S 对霉菌有抑制作用,水粉杯伞产生的水粉覃素对分枝杆菌和噬菌体起拮抗作用。
来自真菌的抗生素主要作用于革兰氏阳性细菌,对霉菌、革兰氏阴性细菌、分枝杆菌、噬菌体和丝状真菌亦有作用。冬虫夏草素(虫草酸)对许多致病细菌和致病真菌皆有抑菌作用,茯苓 Wolfiporia extensa 煎剂对金黄色葡萄球菌、结核杆菌及变形杆菌皆有抑菌作用。干巴革菌 Thelephora ganbajun 中发现的多苯乙酰化联三苯类化合物具有抗菌作用(Kawada et al.,1998)。
3.7 抗病毒作用
药用真菌粗提物对人体病原病毒和植物病毒具有抑制作用。灵芝三萜 ganoderiol F 和 ganodennanorum 1 有抑制 HIV-1 的活性,从毛柄小焰菇(金针菇)子实体中分离出一新的低分子量的蛋白质,能抑制 HIV-1 的逆转录酶。
蘑菇、蜜环菌等担子菌子实体水提液和烟草花叶病毒混合后接种于植物体后其感染被阻止,水提液对烟草花叶病毒和黄瓜花叶病毒的感染抑制率在 80% 以上(陶美华等,2009)。研究发现香菇、毛柄小焰菇(金针菇)、双孢蘑菇 Agaricus bisporus、银耳和木耳等固体培养物的热水浸出物都能抑制烟草花叶病毒的侵染。
蛋白类是药用真菌中具有显著抗病毒活性的物质,如杨树菇中含有一种抗烟草花叶病毒的碱性蛋白。香菇中还含有丰富的非蛋白抗病毒物质,其中分离得到的一种双链 RNA 具有抗植物病毒活性,香菇多糖对烟草花叶病毒和马铃薯花叶病毒有一定的抑制作用。
3.8 生物毒害作用
药用真菌的子实体不被昆虫侵袭,受伤后的子实体能产生具有杀虫活性的次生代谢产物,这些次生代谢产物对害虫的作用包括毒杀、拒食和抑制生长发育等。对昆虫具有毒杀作用的活性成分主要包括核苷、蛋白、非蛋白氨基酸等物质。
杯伞属 Clitocybe 含有对果蝇和黏虫有较强毒性的一种核苷 critocine,在杯伞属、蜡伞属 Hygrophorus、牛肝菌属 Boletus 和香菇属 Lentinus 等具有杀虫活性的药用真菌中,蛋白质是其中的主要杀虫活性物质。毒蝇鹅膏菌 Amanita muscaria 含有的毒蕈碱,毒蝇口蘑 Tricholoma muscarium 含有的口蘑氨酸和蛤蟆菌含有的鹅膏氨酸具有杀蝇作用(陈作红等,2003)。
蛹虫草 Cordyceps militaris 所含虫草菌素对幼蚊有毒杀效果。华美牛肝菌 Boletus speciosus 和点柄乳牛肝菌 Suillus granulatus 提取物对小菜蛾和黏虫有较高的毒杀或拒食活性。稀褶黑菇 Russula nigricans、黄粉牛肝菌 Pulveroboletus ravenelii 对桃潜叶蛾的幼虫取食有一定的抑制作用。
来源于乳菇属 Lactarius 药用真菌的倍半菇类化合物对仓储害虫杂拟谷盗及谷象等有较高的拒食活性,其中乳菇烷和小皮伞烷骨架类型化合物比异乳菇烷类型的活性强。大环柄菇属 Macrolepiota、鹅膏菌属 Amanita、斜盖伞属 Clitopilus 等对地中海夜蛾幼虫表现出明显的拒食及驱避作用。另外,毒蝇鹅膏菌 Amanita muscaria 具有抑制黑腹果蝇幼虫生长发育活性。
鹅膏中还含有一类鹅膏氨酸的毒素,作用于中枢神经系统,引起肌肉痉挛、眩晕、深睡和奇异梦境。此外,药用真菌中一些醌类、生物碱类、萜类、大环内酯类、肽类等次生代谢产物具有杀线虫活性。粗皮侧耳菌丝细胞提取物和菌丝液体培养滤液对植物寄生线虫具有较强的毒杀活性,柱状田头菇(茶树菇)Agrocybe cylindracea 菌渣对番茄根结线虫具有很好的防治效果。最近报道,云南小白菇 Trogia venenata 中非蛋白小分子氨基酸被证实是引起当地居民误食死亡的主要原因(Zhou et al.,2012)。
3.9 其他药用功效
药用真菌的药理作用比较复杂,除以上所述外,还具有其他方面的作用。神经系统作用:冬虫夏草乙醇提取物能抑制小鼠自主活动,延长戊巴妥睡眠时间;小刺猴头 Hericium capt-medusae 对中枢抑制剂有协同作用,对中枢兴奋剂有对抗作用;安络裸柄伞 Gymnopus androsaceus 有较好的镇痛作用。能引起小孩视幻觉的硫磺菌 Laetiporus sulphureus 羊毛甾三萜类成分具有多巴胺 D2 受体激动样作用(多巴胺 D2 受体激动剂临床上用来治疗帕金森病)。多种海南野生灵芝(热带灵芝、海南灵芝、厦门假芝等)含有抑制乙酰胆碱酯酶的羊毛甾三萜活性成分,表现为神经保护作用。
清除自由基作用:灵芝 Ganoderma sichuanense(=Ganoderma lingzhi)、灰树花 Grifola frondosa、银耳 Tremella fuciformis 等的多糖均有清除过氧化物和自由基的作用,其中灵芝抗衰老作用主要是通过提高抗氧化酶活性、清除体内自由基而起作用的,其中超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)是机体内清除有害自由基的重要抗氧化酶,可保护细胞免受损伤,延缓细胞衰老。
降血糖作用:灵芝子实体的热水提取物、银耳多糖、猴头多糖等可以提高实验动物血液中胰岛素含量,增加糖代谢系统酶的活性,降低血糖的含量。亮菌的发酵液提取的有效成分能促进骨髓细胞中蛋白质及核酸的合成,可以促进骨髓细胞的增殖与分化,并可防止骨髓细胞中染色体的畸变,具有抗放射线能力。
药用真菌还有调节内分泌和代谢作用、止咳、平喘作用、抗溃疡作用等。鬼毛针可治疗麻风病人神经痛,蘑菇 Agaricus campestris 子实体预防贫血症、毛细血管破裂、牙床及腹腔出血等疾病,民间用灵芝、蜜环菌治疗冠心病,用马勃、木耳止血,用银耳滋阴补气、强心补脑,用正红菇 Russula vinosa 加青仁黑豆与赤肉炖服以治产妇贫血,猪苓菌核治水肿、利尿、解毒、健胃整肠,茯苓利尿排毒等更是流传久远。近年从褐盖韧革菌 Boreostereum vibrans 中发现一个强胰脂肪酶抑制剂化合物韧革菌素(vibralactone),显示具有减肥活性(Liu et al.,2006)。
四、中国药用真菌的应用前景
药用真菌资源中蕴藏着结构新颖、变化多样和具有显著生物活性的化合物,它的经济价值和药用潜力越来越受到人们的重视。随着人类社会的发展,人类 “崇尚自然,回归自然” 的呼声越来越高,对天然药物和天然保健品的社会需求日益增长。无论是发展中国家还是发达国家,传统医药已在全球范围内引起人们的普遍关注,药用真菌以其多方面的生物活性和安全无毒副作用而备受青睐,从真菌药中寻找疗效高、毒性低的新药已成为近年来国内外药学工作者关注的热点之一。
我国药用真菌资源非常丰富,近年来许多学者对药用真菌资源进行考察发掘,有一些新的药用真菌得到了深入研究并投入生产,更多的药用真菌种类将被不断发现与挖掘,但是从总体上来说该学科发展还是较慢,研究力度不够。我国药用真菌目前主要依靠野生资源,很多地方仅有少数几种重要药用真菌获得栽培成功,今后真菌学和医学工作者要在驯化新品种、开发新产品以及在真菌药制剂等的药理、入药途径和生产制作标准上加强研究。
目前,国内的研究一般集中在开发难度相对较低的作为保健品的真菌资源,如药用真菌多糖的开发研制出一系列药品和保健品,在传统的丸、汤剂基础上又开发了针剂、冲剂、片剂、胶囊、糖浆乃至保健口服液、饮品、速溶茶、酒饮料等各种产品约 30 多种。
药用真菌相对于药用动植物有着天然的开发优势,真菌(特别是腐生真菌)可以进行发酵,不需要占用大量的土地和环境资源,也不会对自然野生环境和生态造成破坏,就可以大量实现工业化生产,而且产生的废料还能成为植物肥料或动物饲料,具有环境友好的特点。多数药用真菌目前仍不能进行人工驯化,今后人工驯化栽培是十分重要的工作,同时也要不断提高液体和固体发酵技术,完善生产工艺。
药用真菌化学成分类型多样,生物活性也很广泛,不少次生代谢产物可以作为先导化合物,有待开发成新的天然药物。随着现代天然产物研究领域的分离、纯化和结构鉴定的蓬勃发展,越来越多的天然产物领域的学者把目光投到药用真菌上来,越来越多的活性成分从药用真菌中分离鉴定,因此研究和开发我国的药用真菌资源也显得越来越紧迫,这个领域将成为我国天然产物研究领域的重大课题之一。
药用真菌及真菌药的市场前景总的形势较好,大多数传统药用真菌仍有较大市场,如灵芝、虫草、茯苓等依然是中药复方中应用最多的药物,市场需要量较大,后开发的蜜环菌、猴头、云芝等均久销不衰。目前野生或有毒的药用真菌研究相对较少,而往往这些有毒菌大都具有很强的药理活性,是新药研究和开发的一个重要领域。相信随着科学的发展和药用真菌研发工作的不断深入,药用真菌资源将会得到合理可持续利用并造福人类,为我国医药经济的飞跃发展扮演极其重要的角色。
在人类生命活动中,科学只有不到 10% 的贡献,还有 90% 是人类今天还不能解答的。我们的西医,是分子论的体现,只能在这 10% 的科学里去寻找解决的方法,这对吗?不完全对,它毕竟有在科学里去寻求解决的方法,做到头痛医头。中医毕竟存在了几千年,是原气论的体现,是宏观的哲学思想。我们把西医的(科学)与中医的原气论结合起来,这就是今天的 “野生药用真菌医学体系研究应用”。

药用真菌 科学实践



陈康林教授介绍

野生药用真菌医学体系研究应用创研人;
大型野生药用真菌分类专家;
野生药用真菌临床医学研究专家;
北京陈康林野生真菌研究院院长;
“美国休斯顿市陈康林周”荣誉获得者;
中国民族医药协会肿瘤学分会常务委员;
中国民族医药协会非药物疗法工作委员会专家委员;
中国野生药用真菌治疗疾病的奠基人开拓者创始人;
36项急慢性疾病药用野生真菌配方国家发明专利申请人;
原中国中医科学院中医药科技合作中心野生药用真菌医学体系研究中心主任。
先后出版了《野生灵芝点然生命之光》《野生灵芝国药之王》《野生灵芝开启生命之门》《肿瘤治疗的革命》《肝脏疾病治疗的革命》《被遗忘的灵丹妙药:野生药用真菌》《中国抗肿瘤大型药用真菌图鉴》《药用真菌肿瘤学》《药用真菌治疗肿瘤》《药用真菌治疗肝硬化》10本著作。近期准备出版《药用真菌治疗耐药性肺结核》《药用真菌治疗重症肌无力》《药用真菌治疗慢性肾小球肾炎》《药用真菌治疗支气管哮喘》《药用真菌治疗糖尿病慢性并发症》《药用真菌治疗艾滋病及其并发症》《药用真菌治疗老年痴呆症》《药用真菌治疗肝癌》等书籍。
陈康林的事迹曾先后被中央电视台、北京电视台、人民日报、北京日报、北京晚报、海南日报、健康时报、健康报等媒体进行新闻和专题报道。陈康林曾受聘于中国科学院成都分院、海南省农科院、中国中医科学院中医药科技合作中心等单位专职进行真菌相关研究和开发,申请了36项药用真菌发明专利。
原中央保健局局长王敏清教授称陈康林为“中国药用真菌科学实践第一人”;九三学社中央委员、山西省政协副主席、著名药用真菌研究专家刘波教授称赞陈康林“开创了中国药用真菌临床医学的历史”,在美国创办了第一家野生药用真菌医疗诊所。美国医药之都休斯敦市市长在市政厅亲自接见了陈康林,并将每年 2 月 16 日至 22 日定为“美国休斯顿市陈康林周”。陈康林曾在瑞典斯德哥尔摩市诺贝尔的墓碑前立誓,将用一生去研究探索各种疑难杂症的野生药用真菌配方。
