松茸活性成分及研究進展

林 英， 張 倩， 班穎玨

(沈陽農(nóng)業(yè)大學 生物科學技術(shù)學院，遼寧 沈陽 110866)

松茸(Tricholomamatsutake(S.Ito et)Sing)是一種純天然的稀有食藥用菌類，被譽為“菌中之王”，為我國二級瀕危保護物種，屬擔子菌門(Basidiomycota)、擔子菌綱(Basidiomycetes)、傘菌目(Agaricales)、口蘑科(Tricholomataceae)、口蘑屬(Tricholoma)，又叫松菇、松菌、合菌、松口蘑、臺菌[1]。松茸名稱的由來要追溯到日本平安時代以前, 因其生長在松林地, 菌蕾狀如鹿茸而得名[2]。松茸是松、櫟等樹木外生的菌根真菌，主要分布在北回歸線以北到北緯50°左右的櫟松林中[3]，在亞洲主要集中分布在日本、朝鮮以及中國，在我國主要分布在東北地區(qū)、四川西南地區(qū)以及云南、廣西、貴州、山西、西藏等地。松茸是一種共生性真菌，地理分布主要與松、櫟等樹木分布有關(guān)，且與其分布的多樣化中心和現(xiàn)代分布中心大致吻合[4]。云南楚雄、中甸地區(qū)的松茸主要發(fā)生在三種林型下，分別為高山松純林、高山松與櫟屬混交林以及櫟類闊葉林[5]；吉林長白山地區(qū)的松茸發(fā)生在赤松闊葉混交林中；在川西高原松茸的共生樹主要為黃背高山櫟和川滇高山櫟。松茸由于具有獨特的濃郁香味，口感似鮑魚，鮮嫩爽滑等特點，因而在亞洲高端料理產(chǎn)業(yè)中具有極高的地位，特別受到日本等國家的推崇。松茸的組成成分也較為復雜，含有多糖、多肽、甾類、萜類、油脂以及多種酶等物質(zhì),相關(guān)研究表明松茸具有良好的生物活性和藥用價值，可以起到抗腫瘤、抗病毒、預防糖尿病、提高免疫力、美白等作用[6-7]。松茸屬于營養(yǎng)共生菌，人工培養(yǎng)的前提是要實現(xiàn)菌根的合成，然而目前尚無法形成菌根和松茸窩，加之其生長環(huán)境遭到破壞數(shù)量銳減，日趨瀕危，故在世界范圍內(nèi)松茸一直是一種珍稀名貴的天然藥用菌[8]。本文結(jié)合近年來相關(guān)文獻，就松茸菌成分的生物學活性進行綜述，以期為松茸的開發(fā)利用提供參考。

1 松茸多糖

多糖是由10個或10個以上的單糖通過糖苷鍵連接而成的高分子聚合物。真菌多糖從真菌子實體、發(fā)酵液中分離出，是能夠調(diào)節(jié)細胞分裂分化，影響細胞生長發(fā)育衰亡的活性物質(zhì)。松茸多糖是松茸中主要的活性物質(zhì)，表現(xiàn)出較強的抗癌作用機制，因此受到關(guān)注。大量研究發(fā)現(xiàn)松茸多糖多為葡聚糖且主要含有α-葡聚糖和β-葡聚糖這兩種異構(gòu)體；松茸種屬中存在一種特定的糖蛋白MPG-1，其葡聚糖主鏈以α-1,4 糖苷鍵相連，側(cè)鏈主要以α-1,2 與α-1,6糖苷鍵相連，再與蛋白結(jié)合，形成一個特定的立體結(jié)構(gòu)，使其能夠通過抑制細胞增殖、誘導細胞凋亡實現(xiàn)抗癌[9]。

1.1 松茸多糖的提取分離

隨著現(xiàn)代分子生物學技術(shù)手段的發(fā)展和應用，松茸粗多糖的提取不再局限于熱水浸漬、酶解、乙醇沉淀，例如微波、超聲波萃取法等新方法也逐漸被采納。但是熱水浸提法作為提取多糖最為經(jīng)典的一種方法，目前仍受到廣大研究人員的青睞。但由于此法所提多糖主要是胞外多糖且提取率較低，因此近年來出現(xiàn)了很多改良優(yōu)化此法的方案。劉剛等[10]用熱水提取松茸多糖，通過控制浸提的時間、溫度、料水比和浸提次數(shù)，采用L9(34)正交試驗對原有的浸提方法進行了優(yōu)化，用苯酚-硫酸法測定多糖含量計算多糖的得率，通過優(yōu)化試驗發(fā)現(xiàn)當浸提時間達到3 h，浸提溫度為90 ℃，浸提2次，料水比1∶30時，多糖得率達12.24%。為了能夠提取到胞內(nèi)多糖，科研人員通過加入纖維素酶、果膠酶和蛋白酶等進行提取，研究證明該法有利于胞壁內(nèi)多糖的溶出，但該法的生產(chǎn)成本高、分離效率較低。陳煉紅等[11]通過響應面法優(yōu)化松茸多糖的酶法提取，結(jié)果表明，當料液比為1∶40、pH 5、酶解溫度35 ℃、酶解71 min時，能得到6.95%的多糖。為提高多糖提取率，越來越多的研究人員采用微波、超聲波的方法進行松茸多糖的提取研究。田光輝等[12]通過用不同溫度、不同酸堿鹽介質(zhì)以及微波提取松茸多糖，將松茸中的多糖及其他有效成分充分提取出來，其中松茸菌蓋中提取的多糖質(zhì)量分數(shù)為3.65%,菌柄中提取的多糖質(zhì)量分數(shù)為3.02%。么宏偉等[13]從多糖的得率和純度兩方面對微波萃取技術(shù)與超聲波萃取技術(shù)進行對比，結(jié)果顯示采用微波法可得到11.25%的多糖，而且多糖純度高達90.74%，發(fā)現(xiàn)微波萃取方法在提取松茸多糖方面更優(yōu)于超聲波萃取法。由此可見微波萃取技術(shù)的應用能夠有效地提高多糖得率并縮短其提取時間，是一種較為經(jīng)濟有效的方法，具有很好的應用價值。

1.2 松茸多糖的功能

松茸多糖具有很高的抗癌抑菌作用。胡尚勤等[14]通過以金黃色葡萄球菌和大腸埃希菌為指示菌，用管碟法做抑菌實驗，結(jié)果顯示抑制金黃色葡萄球菌的直徑最大為31.0 mm；與此同時在對肝癌細胞實驗中發(fā)現(xiàn)松茸多糖對肝癌細胞也具有明顯的抑制作用，抑制率高達80.6%。Hee等[15]利用離子交換柱的方法來研究松茸的抗腫瘤活性結(jié)構(gòu)。此外，吳映明等[16]通過進行動物實驗發(fā)現(xiàn)松茸多糖的提取物有明顯的鎮(zhèn)咳、祛痰和平喘作用。關(guān)見留等[17]研究顯示松茸多糖還具有健脾胃、促進腸胃運動的作用。尹秀蓮等[18]通過采用DPPH自由基法、鄰苯三酚自氧化法對松茸提取物及其抗氧化活性進行了研究，結(jié)果顯示松茸多糖具有很強的抗氧化的功效。除此之外，張婭等[19]以及高擎等[20]利用松茸多糖對氧自由基的清除為指標證明了松茸多糖的抗氧化能力。陳月月等[21]事先給一組小鼠注射松茸多糖，通過測定小鼠在受到X射線照射后脾和胸腺重量、T淋巴細胞轉(zhuǎn)化能力、外周血中白細胞數(shù)和肝組織中SOD、CAT、GSH-Px活性及MDA含量的變化，表明松茸多糖對輻射所致的免疫損傷具有明顯的保護作用，可見其具有抗輻射功能。王輝等[22]為研究松茸多糖的抗衰老作用建立了D-半乳糖致衰老小鼠模型，該實驗設(shè)置了正常對照組、模型組、Vit E陽性對照組和松茸多糖低、高劑量組，通過與模型組比較發(fā)現(xiàn)，松茸多糖可明顯提高衰老小鼠的學習和記憶能力，同時也可提高衰老小鼠血清和腦組織SOD 和GSH-Px活性，抑制MDA 水平升高。

2 松茸肽

生物活性肽是一類具有生理作用的介于蛋白質(zhì)和氨基酸的分子聚合物，小至由2個氨基酸組成，大至由數(shù)百個氨基酸通過肽鍵連接而成[23]。生物活性肽由于其具有的治療糖尿病、抗腫瘤、提高免疫力等功能引起諸多學者的關(guān)注，而食用菌多肽更是因其具備的多種人體代謝和生理調(diào)節(jié)，易于消化吸收，能促進免疫、激素調(diào)節(jié)、抗菌、抗病毒等作用，引起了國內(nèi)外研究人員的廣泛關(guān)注[24]。目前對食用菌多肽的研究主要集中在靈芝肽、冬蟲夏草肽、云芝肽、茶樹菇肽等，對于松茸肽方面的研究甚少[25]。實驗中一般采用水提醇沉的分離方法。

根據(jù)資料顯示，松茸中蛋白質(zhì)和氨基酸的含量極高，在新鮮松茸中含有17%的粗蛋白、8.7%的純蛋白、5.8%的粗脂肪，氨基酸總量為7.4%，5′-鳥苷酸約占松茸質(zhì)量的60%以上，谷氨酸的含量約占總含量的17.5%，游離氨基酸以絲氨酸、丙氨酸為主[26]。經(jīng)研究表明松茸氨基酸的藥用氨基酸和必需氨基酸的成分特別高，共含16種，且含量較香菇、平菇、雙孢菇、草菇、金針菇、黑木耳、銀耳等菌類高，不僅如此，松茸中蛋氨酸含量最高，蛋氨酸是一種可以參與組成血紅蛋白、組織及血清，促進脾臟、胰臟及淋巴的功能且與生物體內(nèi)各種含硫化合物的代謝密切相關(guān)的氨基酸，由于其含有甲基，可以對有毒物或藥物進行甲基化修飾而起到解毒的作用，可用于防治慢性或急性肝炎、肝硬化等肝臟疾病[27]，因此松茸具有保肝護肝的功效；松茸中還含有豐富的賴氨酸能夠彌補谷物食物中賴氨酸缺乏的現(xiàn)象，賴氨酸是一種能提高機體對鈣的吸收與積累的一種必需氨基酸，能夠起到促進骨骼生長及人體發(fā)育、增強機體免疫力的作用[28]，且松茸中的小分子肽的含量高易被人體吸收，特別適用于術(shù)后患者和身體虛弱人群[29]。因此對于松茸肽方面的進一步研究，將具有深遠的意義。

鑒于松茸多肽方面現(xiàn)有的研究很少，本文涉及了一些關(guān)于食用菌多肽的研究進展。經(jīng)大量研究發(fā)現(xiàn)，食用菌多肽在各個方面表現(xiàn)出強有力的作用：不但能夠降血糖、降低膽固醇，更能夠抗菌、抗病毒、抗腫瘤，提高機體免疫力，增強生命力等[30]。我國是世界上最早進行食用菌栽培且最早研究食用菌多肽的國家。據(jù)記載，1979年我國就已發(fā)現(xiàn)靈芝肽能提高人類關(guān)于耐缺氧方面的能力，而后關(guān)于食用菌多肽的研究陸續(xù)在世界各國展開，近年來也相應獲得了一些成就。2008年，Ngai等[31]從茶樹菇中提取出一種小分子肽，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)其對肝癌細胞的增殖起到了很強的抑制作用；2011年，Wong等[32]首次從冬蟲夏草中得到一種能夠抗花生褐斑病菌、紋枯病菌和白色念珠菌的一種分子量較小的抗菌肽；2014年，Lau等[33]從雙孢菇中發(fā)現(xiàn)了能夠?qū)ρ芫o張素酶產(chǎn)生抑制作用的活性肽，對血壓的調(diào)節(jié)有顯著作用。

3 其他活性成分

3.1 松茸醇

松茸醇是一種獨一無二的抗癌活性物質(zhì)，只存在于松茸體內(nèi)。松茸醇具有良好的抗腫瘤功能，有超強抗基因突變能力和強抗癌作用[34]，且其活性遠高于靈芝，這是由于松茸醇能自動識別腫瘤細胞所分泌的毒素、靶向地阻斷腫瘤細胞的蛋白質(zhì)合成，使腫瘤細胞不能分裂繁殖直至死亡[35]。

3.2 松茸揮發(fā)性物質(zhì)

松茸的揮發(fā)性物質(zhì)也是值得研究的重要內(nèi)容，主要以C8類物質(zhì)為主，種類豐富，差異性明顯。由于產(chǎn)地的地域性、氣候性差異，松茸在保存處理上顯現(xiàn)出一定的差異性。李強團隊僅對四川省內(nèi)多個不同產(chǎn)區(qū)松茸的揮發(fā)性進行比較發(fā)現(xiàn)，因海拔、氣候環(huán)境等外界條件的不同使得不同產(chǎn)區(qū)的松茸其主要揮發(fā)性物質(zhì)及含量表現(xiàn)出明顯差異[36-37]。張艷榮等通過對比鮮品及熱風恒溫、微波、真空冷凍等幾種不同干燥方式處理后對揮發(fā)性風味的影響，結(jié)果顯示微波干燥及熱風恒溫干燥能夠使松茸新生出一種特定的揮發(fā)性物質(zhì)，有利于增加松茸特有的風味，而用真空冷凍干燥法雖能較好地保存松茸的天然味道，但卻無法形成新的揮發(fā)性物質(zhì)[38]。此外，楊曙光等研究了減壓處理后再行常壓冷藏的方法，此法除對松茸外觀品質(zhì)進行保護外還能盡量保存其中的揮發(fā)性物質(zhì)[39]。因此關(guān)于松茸揮發(fā)性物質(zhì)的研究也有待于進一步深入。

4 展 望

松茸是一種可以食用且具有重要經(jīng)濟價值的野生菌類，但由于森林植被的破壞以及農(nóng)民不科學的采挖，嚴重破壞其生長環(huán)境，使得松茸供不應求，日趨瀕危，再加之松茸屬于活體共生菌，目前還沒有實現(xiàn)真正意義上的人工培養(yǎng)。近年來對松茸的半人工培養(yǎng)研究依然在進行，由于其以純菌絲或孢子作為播種材料，可能對松茸固有資源產(chǎn)生一定的破壞，實際上并未從根本上挽救這類瀕危菌種[40]。接下來對于松茸人工栽培方面的研究可以通過借鑒其他菌根菌成功經(jīng)驗進一步探索，爭取突破人工培養(yǎng)子實體這一重大難題[41]，與此同時松茸產(chǎn)區(qū)各政府也應發(fā)揮其政府職能，建立相應的法律法規(guī)保護產(chǎn)地的生態(tài)環(huán)境，規(guī)范松茸的采摘生產(chǎn)。關(guān)于松茸多糖和多肽方面的提取目前已取得巨大成就，但是如何提高多糖的產(chǎn)量，除了進行實驗方案的優(yōu)化外，楊家峰[42]將靈芝、松茸及其混菌進行了深層發(fā)酵試驗，通過控制培養(yǎng)條件提高多糖的產(chǎn)量，也為我們提供了一種全新的思路。活性成分的進一步純化如粗多糖向單一成分的純化、松茸肽的純化以及其組分的藥理功能的深入研究也是松茸活性物質(zhì)研究的重點內(nèi)容。同時可以開拓和發(fā)展松茸的功能性飲料、醫(yī)用食藥品、保健食藥品等領(lǐng)域，使松茸更好地被大眾熟知，發(fā)揮其良好的食藥用功能。松茸子實體少、價格高的現(xiàn)狀嚴重限制了松茸活性成分的開發(fā)利用。如果從松茸菌絲體方面著手，通過應用微生物發(fā)酵技術(shù)，培養(yǎng)松茸的菌絲體，利用菌絲體進行活性成分提取，既彌補了材料來源的限制又有利于松茸活性成分提取分離的工業(yè)化生產(chǎn)，這將是松茸研究的又一重點。

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