孟祥敏 王 輝
1.黑龍江大興安嶺職業學院,黑龍江 加格達奇 165000;2.黑龍江大興安嶺加格達奇林業局,黑龍江 加格達奇 165000
樺褐孔菌化學成分及人工培育研究進展
孟祥敏1王 輝2
1.黑龍江大興安嶺職業學院,黑龍江 加格達奇 165000;2.黑龍江大興安嶺加格達奇林業局,黑龍江 加格達奇 165000
樺褐孔菌是一種極其珍貴的藥用真菌,本文就其主要化學成分及人工培育方面的研究情況進行綜述,為樺褐孔菌醇的進一步研究開發提供參考。
樺褐孔菌;化學成分;人工培育
樺褐孔菌,也稱為樺樹茸,學名Fuscoporia oblique,是一種極其珍貴的藥用真菌,主要分布于北緯45°~50°的芬蘭、波蘭、俄羅斯、日本 (北海道)、中國黑龍江和吉林(長白山)等地。自16世紀以來,波蘭民間就廣泛應用樺褐孔菌治療一些惡性腫瘤,如胃癌、肝癌、腸癌等,顯示出極好的治療效果[1,2]。1955年莫斯科醫學院宣布樺褐孔菌為抗癌物質,據文獻報道俄羅斯的komsomlski制藥公司生產的樺褐孔菌精粉對糖尿病的治愈率達93%;日本的研究人員將其應用于防治肝癌、艾滋病和O-157大腸桿菌中毒;美國把樺褐孔菌列入”特殊的天然物質”。近年來,我國也逐漸加大了對樺褐孔菌的研究力度。本文就樺褐孔菌化學成分及人工培育方面的研究進展做一綜述,以期為樺褐孔菌的進一步開發提供參考。
隨著對樺褐孔菌研究的不斷深入,大量的生物活性成分被分離出來,目前已報道的主要有以下幾種:
1.1 三萜類化合物 作為樺褐孔菌的一種主要活性成分,三萜化合物可用于惡性腫瘤、糖尿病、心血管疾病、肝病及艾滋病的預防和治療[3]。潘春麗等[4]對樺褐孔菌中三萜化合物的提取工藝進行了初步優化,結果表明,以異丙醇為提取溶劑,料液比1:7,在80℃提取時間2 h,此條件下三萜化合物提取率較高,占菌絲體干質量的9.03%。林庚申等[5]以異丙醇為提取溶劑,對樺褐孔菌的野生菌核和發酵菌絲體內三萜類化合物含量進行測定,結果表明樺褐孔菌中三萜類化合物含量明顯高于其他藥用真菌,且發酵菌絲體中三萜類化合物含量高于野生菌核 (菌核為59.86mg/g,菌絲體為94.92mg/g)。
國內外學者先后應用各種化學分離方法對樺褐孔菌中提取的三萜化合物進行分離鑒定。
1958年,波蘭研究者Ludwiczak等[6]首次從樺褐孔菌中分離得到了呈白色針狀結晶的不飽和二醇化合物,并把這一新化合物命名為樺褐孔菌醇。它是一種羊毛脂烷型三萜類化合物,在樺褐孔菌中含量高 (質量分數高達35.5mg/100g),活性強,是樺褐孔菌的主要抗腫瘤活性成分,還能預防中毒、反胃,增加食欲和減少疼痛,尤其是能夠增強肌體的免疫功能,對防治各種流行性傳染病的泛濫和傳播具有重要的作用[7]。1998年,何堅等[8]分離得到一種新化合物——樺褐孔菌素和8種已知化合物。2001年韓國國立農學院的張炫酋等人從樺褐孔菌中分離出一種新的三萜類化合物-3β-羥基-8,24-二烯-羊毛甾烷-21,23-內脂。
1.2 多糖類化合物 李浩飛等[9]研究表明,樺褐孔菌菌核中含有一種糖蛋白和一種水溶性多糖 (其主要成分是葡聚糖,還含有少量雜多糖),均具有明顯的降血糖作用。崔鶴松等[10]采用水提醇沉法提取樺褐孔菌多糖,并將其灌胃給予高脂血癥模型大鼠,結果表明,樺褐孔茵多糖可顯著降低高脂血癥大鼠血清TC,TG,LDL-C,MDA含量,并可提高HDL-C含量及SOD活性,對高脂血癥模型大鼠有明顯的降血脂作用。金光等[11]研究表明,樺褐孔菌多糖對小鼠S180肉瘤的生長具有明顯的抑制作用,其大、小劑量組的抑制腫瘤率分別為56.31% 和44.34%。
1.3 木質素類 Ichimura等[12]研究表明,樺褐孔菌的水提取物中含有一種水溶性的高分子量木質素衍生物,該物質能夠抑制I型人類免疫缺陷病毒HIV-I蛋白酶的活性,加拿大和芬蘭等國已開始用樺褐孔菌的高性能標準提取物治療流行性感冒A、B。
1.4 黑色素類 根據理化性質,將樺褐孔菌所合成的高分子量的酚類色素歸為黑色素類。樺褐孔菌形成的黑色素屬于1,1,3,4,4,6-六甲基-7-乙酰基 -1,2,3,4-四氫萘吐納麝香類[13]。Kukulyanslaya等人對天然的和人工培育的樺褐孔菌產生的色素理化性質進行了比較,發現在化學構成和生物學活性方面有很大的不同,培育產生的色素不能代替天然形成的色素作為藥物的成分。
1.5 其它 樺褐孔菌中還檢測出鞘氨脂類似物、白樺脂酸、甘露醇、SOD(超氧化物歧化酶)、栓菌酸、生物堿、香草酸、熊果酸、半單寧化合物、丁香酸和Y-羥基苯甲酸等成分[8,14]。
2.1 碳源、氮源對樺褐孔菌生長的影響 碳是構成菌絲體細胞骨架、合成多糖和蛋白質等代謝產物的重要原料,并為菌絲體的生長提供能量,氮源是菌絲體合成蛋白和其他含氮代謝物的重要原料。陳才法等[15]對樺褐孔菌深層發酵體系中胞外多糖積累的條件進行優化,結果表明,有機碳源、有機氮源對胞外多糖的積累作用遠遠高于無機碳,其中以麥芽糖和蛋白胨效果最好。有利于樺褐孔菌胞外多糖合成的最佳碳源和氮源分別為2%的麥芽糖、0.4%的蛋白胨,組合后的發酵體系中胞外多糖的積累量高達7.8g/L。
2.2 溫度對樺褐孔菌生長的影響 樺褐孔菌菌絲體生長的最適溫度是30℃,高于40℃就會死亡。韓國國立農業學院的KNAC3005菌株,菌絲生長和菌絲濃密度在30℃,10d生 長 58.3mm, 其 次 為 25℃,20℃,15℃,35℃,10℃,5℃。
2.3 pH水平對樺褐孔菌生長的影響 培養基的pH對樺褐孔菌的生長有巨大的影響。研究表明,pH值2~8時樺褐孔菌都能生長,pH值5.5~6.5最有利于菌絲體生長和胞外多糖積累。據Kahlos[16]研究,在低pH水平時樺褐孔菌只含有很少量的三萜,在pH值為7.29時,樺褐孔菌中富含三萜醇和栓菌酸,表明三萜的產生并不依賴酸性條件,而且栓菌酸的形成并不依賴于培養基中的酸性物質。
2.4 重金屬對樺褐孔菌生長的影響 重金屬Hg、Cd和Co有強的毒性,能強烈抑制菌類的生長。樺褐孔菌對Cd具有很強的敏感性,在Cd>O.1 mmol/L的情況下不能生長[17]。Cu、Zn、Mn可以提高樺褐孔菌菌絲體中水解鞣質的積累。
近年來,隨著人們對樺褐孔菌藥理成分研究的不斷深入,大量的活性成分被分離出來,其在疾病治療方面顯示出廣闊的應用空間,市場需求量逐年上升。然而,樺褐孔菌在野生環境下生長極為緩慢,自然狀態二十年才能收成一次,遠遠滿足不了市場需求。目前國內外很多學者開始對樺褐孔菌進行人工培育研究,許多研究機構培養的白樺茸菌絲體活性成分較少,應用價值較低,目前尚不能進行工業化生產,因此,應進一步加大對對樺褐孔菌的研究力度,充分挖掘其藥用價值,促進人類健康事業的發展。
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R284.1;R931.2
A
1007-8517(2012)21-0047-02
黑龍江省教育廳高職高專科研項目 (項目編號:12515117)。
孟祥敏 (1981-),女,講師,碩士研究生,研究方向:天然產物提取與分離。
2012.09.23)