孟祥敏 王 輝
1.黑龍江大興安嶺職業(yè)學(xué)院,黑龍江 加格達(dá)奇 165000;2.黑龍江大興安嶺加格達(dá)奇林業(yè)局,黑龍江 加格達(dá)奇 165000
樺褐孔菌化學(xué)成分及人工培育研究進(jìn)展
孟祥敏1王 輝2
1.黑龍江大興安嶺職業(yè)學(xué)院,黑龍江 加格達(dá)奇 165000;2.黑龍江大興安嶺加格達(dá)奇林業(yè)局,黑龍江 加格達(dá)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(xué)成分及人工培育方面的研究情況進(jìn)行綜述,為樺褐孔菌醇的進(jìn)一步研究開發(fā)提供參考。
樺褐孔菌;化學(xué)成分;人工培育
樺褐孔菌,也稱為樺樹茸,學(xué)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(guó)黑龍江和吉林(長(zhǎng)白山)等地。自16世紀(jì)以來,波蘭民間就廣泛應(yīng)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(yī)學(xué)院宣布樺褐孔菌為抗癌物質(zhì),據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道俄羅斯的komsomlski制藥公司生產(chǎn)的樺褐孔菌精粉對(duì)糖尿病的治愈率達(dá)93%;日本的研究人員將其應(yīng)用于防治肝癌、艾滋病和O-157大腸桿菌中毒;美國(guó)把樺褐孔菌列入”特殊的天然物質(zhì)”。近年來,我國(guó)也逐漸加大了對(duì)樺褐孔菌的研究力度。本文就樺褐孔菌化學(xué)成分及人工培育方面的研究進(jìn)展做一綜述,以期為樺褐孔菌的進(jìn)一步開發(fā)提供參考。
隨著對(duì)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(bào)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(yù)防和治療[3]。潘春麗等[4]對(duì)樺褐孔菌中三萜化合物的提取工藝進(jìn)行了初步優(yōu)化,結(jié)果表明,以異丙醇為提取溶劑,料液比1:7,在80℃提取時(shí)間2 h,此條件下三萜化合物提取率較高,占菌絲體干質(zhì)量的9.03%。林庚申等[5]以異丙醇為提取溶劑,對(duì)樺褐孔菌的野生菌核和發(fā)酵菌絲體內(nèi)三萜類化合物含量進(jìn)行測(cè)定,結(jié)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(fā)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(guó)內(nèi)外學(xué)者先后應(yīng)用各種化學(xué)分離方法對(duì)樺褐孔菌中提取的三萜化合物進(jìn)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(jié)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(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)35.5mg/100g),活性強(qiáng),是樺褐孔菌的主要抗腫瘤活性成分,還能預(yù)防中毒、反胃,增加食欲和減少疼痛,尤其是能夠增強(qiáng)肌體的免疫功能,對(duì)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(jiān)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(guó)國(guó)立農(nóng)學(xué)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(nèi)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(jié)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(duì)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(duì)小鼠S180肉瘤的生長(zhǎng)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(zhì)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(zhì)素衍生物,該物質(zhì)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(guó)已開始用樺褐孔菌的高性能標(biāo)準(zhǔn)提取物治療流行性感冒A、B。
1.4 黑色素類 根據(jù)理化性質(zhì),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?;?-1,2,3,4-四氫萘吐納麝香類[13]。Kukulyanslaya等人對(duì)天然的和人工培育的樺褐孔菌產(chǎn)生的色素理化性質(zhì)進(jìn)行了比較,發(fā)現(xiàn)在化學(xué)構(gòu)成和生物學(xué)活性方面有很大的不同,培育產(chǎn)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(cè)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(duì)樺褐孔菌生長(zhǎng)的影響 碳是構(gòu)成菌絲體細(xì)胞骨架、合成多糖和蛋白質(zhì)等代謝產(chǎn)物的重要原料,并為菌絲體的生長(zhǎng)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(duì)樺褐孔菌深層發(fā)酵體系中胞外多糖積累的條件進(jìn)行優(yōu)化,結(jié)果表明,有機(jī)碳源、有機(jī)氮源對(duì)胞外多糖的積累作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于無機(jī)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(fā)酵體系中胞外多糖的積累量高達(dá)7.8g/L。
2.2 溫度對(duì)樺褐孔菌生長(zhǎng)的影響 樺褐孔菌菌絲體生長(zhǎng)的最適溫度是30℃,高于40℃就會(huì)死亡。韓國(guó)國(guó)立農(nóng)業(yè)學(xué)院的KNAC3005菌株,菌絲生長(zhǎng)和菌絲濃密度在30℃,10d生 長(zhǎng) 58.3mm, 其 次 為 25℃,20℃,15℃,35℃,10℃,5℃。
2.3 pH水平對(duì)樺褐孔菌生長(zhǎng)的影響 培養(yǎng)基的pH對(duì)樺褐孔菌的生長(zhǎng)有巨大的影響。研究表明,pH值2~8時(shí)樺褐孔菌都能生長(zhǎng),pH值5.5~6.5最有利于菌絲體生長(zhǎng)和胞外多糖積累。據(jù)Kahlos[16]研究,在低pH水平時(shí)樺褐孔菌只含有很少量的三萜,在pH值為7.29時(shí),樺褐孔菌中富含三萜醇和栓菌酸,表明三萜的產(chǎn)生并不依賴酸性條件,而且栓菌酸的形成并不依賴于培養(yǎng)基中的酸性物質(zhì)。
2.4 重金屬對(duì)樺褐孔菌生長(zhǎng)的影響 重金屬Hg、Cd和Co有強(qiáng)的毒性,能強(qiáng)烈抑制菌類的生長(zhǎng)。樺褐孔菌對(duì)Cd具有很強(qiáng)的敏感性,在Cd>O.1 mmol/L的情況下不能生長(zhǎng)[17]。Cu、Zn、Mn可以提高樺褐孔菌菌絲體中水解鞣質(zhì)的積累。
近年來,隨著人們對(duì)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(yīng)用空間,市場(chǎng)需求量逐年上升。然而,樺褐孔菌在野生環(huán)境下生長(zhǎng)極為緩慢,自然狀態(tài)二十年才能收成一次,遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了市場(chǎng)需求。目前國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者開始對(duì)樺褐孔菌進(jìn)行人工培育研究,許多研究機(jī)構(gòu)培養(yǎng)的白樺茸菌絲體活性成分較少,應(yīng)用價(jià)值較低,目前尚不能進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn),因此,應(yīng)進(jìn)一步加大對(duì)對(duì)樺褐孔菌的研究力度,充分挖掘其藥用價(jià)值,促進(jìn)人類健康事業(yè)的發(fā)展。
[1]黃年來.俄羅斯神秘的民間藥用真菌一樺褐孔菌[J].中國(guó)食用菌,2002,21(4):7-8.
[2]Kim Y 0,Park H W,Kim J H,et a1.Anti-cancer efect and structural characterization of endo-polysaccharide from cultivated mycelia of Inonotus obliquus[J].Life Sciences,2006,79(1):72.
[3]張小青,戴玉成.中國(guó)真菌志 (銹革孔菌科) [M].北京:科學(xué)出版社,2005:92-93.
[4]潘春麗,查勇,張?chǎng)?,?樺褐孔茵三萜化合物提取工藝的優(yōu)選[J].生物加工過程,2008,6(4):36-39.
[5]林庚申,張小青,魏鐵錚,等.樺褐孔菌三萜類物質(zhì)的提取與含量測(cè)定[J].菌物學(xué)報(bào),2007,26(3):396-403.
[6]Ludwiczak R S.Wrzeciono U.Investigations of the chemical constituents of Inonotus obliquus.I.Inotodiol[J].Rocz Chem.1958,32:39 -47.
[7]趙芬琴,樸惠善.樺褐孔菌的抗突變活性成分研究 [J].中草藥,2006,37(12):1777-1780.
[8]何堅(jiān),馮孝章.樺褐孔菌化學(xué)成分的研究[J].中草藥,2001,32(1):4-6.
[9]李浩飛,鄧麗穎,楊燦宇.正交設(shè)計(jì)優(yōu)化樺褐孔菌多糖的水提取工藝[J].醫(yī)藥論壇雜志,2008,29(2):54-55.
[10]崔鶴松,金光.樺褐孔菌多糖對(duì)實(shí)驗(yàn)性高脂血癥模型大鼠血脂的影響[J].延邊大學(xué)醫(yī)學(xué)學(xué)報(bào),2007,30(3):173-174.
[11]金光,楊恩月,金晴昊,等.樺褐孔菌多糖的抗腫瘤作用實(shí)驗(yàn)研究[J].延邊大學(xué)醫(yī)學(xué)學(xué)報(bào),2004,27(4):257-259.
[12] Ichimura T,Watanabe 0,Maruyama S.Inhibition of HIV - I protease by water-soluble 1ignin-Iike substancefromean ediblemushro Fuscoporia obliqua[J].Biosci Biotechnol Biochem,1998,62(3):575-577.
[13] Babitskaia VG,Shcherba VV.The nature of melanin pigments from some micro- and macromycetes[J].Prikl Biokhim Mikrobiol,2002,38(3):286-291.
[14] Shin Y,Tamai Y,Terazawa M.Joumal of Wood Science,2001,47(4):313-316.
[15]陳才法,項(xiàng)小燕,顧琪,等.樺褐孔菌胞外多糖合成的深層發(fā)酵條件研究[J].中草藥,2007,38(3):358-361.
[16]Kahlos K.Vares T,Hihunen R.Optimization of pH level and effect of pH on secondary metabolites of tow strains of Inonotua obliquus in vitro[J].Planta Med,1990,56(6):627-629.
[17]Baldrian P,Gabriel J.Effect of heavy metals on the growth of selected wood-rooting hasidiomycetes[J].Folia Microbiol,1997,42(5):521 -523.
R284.1;R931.2
A
1007-8517(2012)21-0047-02
黑龍江省教育廳高職高??蒲许?xiàng)目 (項(xiàng)目編號(hào):12515117)。
孟祥敏 (1981-),女,講師,碩士研究生,研究方向:天然產(chǎn)物提取與分離。
2012.09.23)