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A survey of Inonotus obliquus

桦褐孔菌的研究概况



全 文 :中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第36卷第4期2005年4月·623·
环境也随之改变,中药炮制如果不随势而变,恐怕将来会更
加被动。
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桦褐孔菌的研究概况
梁清乐,王秋颖。,樊锦燕,薛梅
(中国协和医科大学中国医学科学院药用植物研究所北京100094)
摘 要:桦褐孔菌是一种具有很高药用价值、应用前景广泛的药用真菌。尤其对各种癌症、心脏病、糖尿病、艾滋病
有很好的疗效,引起各国科研工作者的关注。桦褐孔菌生长环境特殊,自然资源十分有限,人工栽培困难,应加大对
桦褐孔菌的研究力度。综述了桦褐孑L菌的分类地位、生物学特性、化学成分、药理作用及民间利用情况,并展望了桦
褐孑L菌今后研究发展的方向,以期更加有效地保护和合理利用桦褐孔菌资源,满足人们对桦褐孔菌的需求。
关键词:桦褐孔菌;生物学特性;药用真菌
中图分类号:R282.2 文献标识码:A 文章编号:0253—2670(2005)04—0623—03
AsurveyofInonotusobliquus
LIANGQing—le,WANGQiu-ying,FANJin—yan,XUEMei
(InstituteofMedicinalPl nt,ChineseAcademyofMedicalScienceandPeking
UnionMedicalCo lege,Beijing100094,China)
Keywords:Inonotusbliquus(Fr.)Pilat;biologicalcharacter stic;medicinalfungi
桦褐孔菌Inonotusobliquus(Fr.)Pilat在俄罗斯、波兰、
芬兰等地是一种应用很广泛的药用真菌,在俄罗斯通常被称
为chaga。1955年,chaga被俄罗斯医学研究院用来治疗肿
瘤,特别是胃部和肺部的肿瘤[1]。16世纪至今,东欧一些国
家的民间就用这种菌的菌核来防治癌症。西伯利亚的khanty
人用这种菌来预防和治疗心脏病、肝病、胃病和食道病等。近
期研究结果表明,桦褐孑L菌能抑制艾滋病病毒(HIV一1)[z]、
抗辐射,并通过抑制蛋白质生物合成、抗有丝分裂及消除自
由基活性等作用机制来抑制或延缓肿瘤细胞的生长和防治
O一157大肠杆菌中毒。据报道俄罗斯的komsomlski制药公
司生产的桦褐孔菌精粉对糖尿病的治愈率达93%。现将桦
褐孔菌的研究概况综述如下。
1.桦褐孔菌的分类地位
桦褐孔菌属担子菌亚门、层菌纲、非褐菌目、锈革孔菌
科、褐卧孑L菌属,学名Phaeoporusobliquus(pers:Fr.)J.
Schroet.,在外文资料中,其学名常以Inonotusobliquus或
Fuscoporiaobliqua出现。其俗名有blackbirchtuchwood、
malalonmushroom等。
2桦褐孔菌的形态特征及分布
桦褐孔菌是一种寄生在落时树上的菌,主要寄生于白桦
树银桦、赤杨等的树干或树皮下,形成不育的木腐菌。子实体
呈现瘤状,直径可达20em,黑色,深裂,表面不规则,像砖
块;菌肉红褐色,木栓质;菌管3~10mm,质脆,常前端开裂,
菌孔6~8个/mm2,圆形,浅白色,后变暗褐色;孢子阔椭圆
状至卵状,光滑,9~10肛mX5.5~6.5/tm,有刚毛[13;菌丝为
二系菌丝系统,具有生殖菌丝和骨架菌丝。气生菌丝多为骨
架菌丝,黄褐色,宽2.o~5.5弘m,具有刚毛状菌丝和稀少刚
毛;基内菌丝多为生殖菌丝,淡黄褐色,宽1.5~7.0肛m,有
隔,无锁状联合[3]。
该菌主要分布在北纬45。~50。地区的北美,芬兰,波兰,
俄罗斯的西伯利亚、Olynets、Baltics,中国的黑龙江和吉林,
日本的北海道和Hokkaidoc“。
3桦褐孔菌的生物学特性
3.1菌丝人工培养的特征:据韩国国立农业学院张弦酋教
收稿日期:2004—07—19
作者筒介:梁清乐(1980一),男,湖北十堰人,硕士研究生,主要从事菌类药物研究与开发。
*通讯作者Tel:(010)81618758
万方数据
·624· 中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第36卷第4期2005年4月
授等人的研究表明:桦褐孔菌在BDA(桦木屑、葡萄糖、琼脂
培养基)上生长最快,每10d生长68.3mm,最适温度为30
‘C,最适pH为6.0。在40℃时,最适碳源、氮源和有机酸源
分别为每15d,25mL培养基中加入麦芽糖331mg、蛋白胨
347mg、谷氨酸357mg,最适生物素(biotin)378mg/15d,
最适的碳/氮为40。
3.2各种因素对桦褐孔菌生长的影响
3.2.1pH水平的影响:培养基的pH对于桦褐孔菌的生长
有巨大的影响,pH水平为248时桦褐孔菌都能生长。最适
的pH值为5.9~6.1。据Kahlos的研究,pH值5.09~7.29
对于菌丝的干重并没有明显的影响,但在低pH水平时桦褐
孔菌只含有很少量的三萜,在pH值为7.29时,桦褐孔菌中
富含三萜醇和栓菌酸,表明三萜的产生并不依赖酸性条件,
而且栓菌酸的形成并不依赖于培养基中的酸性物质[5]。
3.2.2蒜素的影响:蒜素有一定的抗真菌活性,早期有报道
它可能对于酵母和哺乳动物的脂类代谢有影响。研究显示蒜
素抗真菌活性和对脂代谢的影响依赖于培养基类型、蒜制剂
类型和浓度。在固体培养基中,蒜粉末对桦褐孔菌具有最强
的生长抑制效果,蒜的油剂抑制效果最弱。而在含蒜的液体
培养基中,桦褐孔菌中主要的三萜是桦褐孔菌醇,蒜汁和蒜
的提取物减少了自由脂肪酸的量n]。
3.2.3氨基酸的影响:氨基酸在真菌的生长过程中起着重
要的生化作用。Kahlos报道[7],在麦芽汁和固体培养基中分
别加入DL一丙氨酸、DL一天冬氨酸、L一谷氨酸、L一亮氨酸、L一
甲硫氨酸和L一丝氨酸,当质量浓度为0.1g/L时,所有氨基
酸均刺激生长,除了在麦芽培养基中的L一甲硫氨酸外。在质
量浓度为0.5g/L时,L一丝氨酸,L一谷氨酸和DL一丙氨酸刺
激麦芽汁培养基中的桦褐孔菌生长,而DL一丙氨酸则刺激固
体培养基中该菌的生长。在浓度为0.9g/L时,在固体培养
基中的所有氨基酸均减缓了该菌的生长,L一甲硫氨酸有最强
的生长抑制作用。在所列的浓度情况下,所加氨基酸均减少
了菌中羊毛甾醇的含量。而半胱氨酸则不同[8],在0.9和9.0
mmol/L均抑制菌丝体生长。在0.9mmol/L时,在液体和固
体培养基中桦褐孔菌醇是主要成分;在9.0mmol/L时,半
光氨酸明显降低了所有三萜的质量分数,除了3_B,21~dihy—
droxylanosta一8,24一diene,在此浓度下,麦角甾醇是液体培养
基中的主要成分。并且半胱氨酸对麦角甾醇有刺激作用。此
外,半胱氨酸并没有明显抑制脂类的生物合成,仅仅是降低
了液体培养基中脂肪酸的质量分数。
3.2.4重金属的影响:重金属Hg、Cd和Co有强的毒性,能
强烈抑制菌类的生长。桦褐孑L菌对Cd具有很强的敏感性,
在Cd>0.1mmol/L的情况下,其就不能生长凹]。其他的物
质如脱乙酸几丁质、氨基葡糖衍生物,对菌的生长和成分都
有一定的影响。
4桦褐孔菌的化学成分及药理作用
4.1化学成分:Lovyagina等最早报道桦褐孔菌含有一种叶
酸衍生物——蝶酰谷氨酸,以及芳香物质:香草酸、丁香酸和
7一羟基苯甲酸;Ludwiczalkt(1961)和Wrzelono(1962)报道
从该菌中分离得到桦褐孔菌醇(质量分数高达35.5mg/100
g)和多种氧化三萜类化合物;Kempska等报道从中分离得
到多种羊毛甾醇型三萜类化合物,如3口一hydroxy—lanosta一8,
24-dien一21一al、313-dihydroxy—lanosta-8,24一diene一21一acid;Pi—
askowski分离到类固醇和生物碱类化合物;Kahlos分离得
到栓菌酸、3_B,22一dihydroxy—lanosta一7,9(11)24一triene;1998
年何坚等[1叩人分离得到一种新化合物——桦褐孑L菌素和8
种已知化合物分别是羊毛甾醇、3p—hydroxy~lanosta一8,24一di—
ene一21一al、3B,21一dihydroxy—lanosta一8,24一dien、3p-hydroxy—
lanosta一8,24一diene一21一acid、3B,22一dihydroxy—lanosta一8,24一
diene、麦角甾醇过氧化物、spningin类似物和mannitol;最近
国外学者分离得到几种新的三萜类化合物:3phydroxy一8,
24一dien—lanosta-21,23一lactone、21,24一cydopentalanosta一3p,
21,25一triol一8一eneL11’12]、glucositol;3B,22,25一trihydroxy—
lanosta一8一ene、5’一(2-etene一67,6-dimethyl—cyelohexa)一3~
methyl—pentana[1“。
另外,桦褐孔菌提取液的生物学作用主要是通过一种自
然的色素起作用,其理化性质和那些黑色素相同。
Kukulyanslaya等人对天然的和人工培育的桦褐孔菌产生的
色素的理化性质进行了研究,并做了比较,发现在化学构成
和生物学活性方面有很大的不同,培育产生的色素不能代替
天然形成的色素作为药物的成分[1“。
4.2药理作用
4.2.1抗肿瘤作用:桦褐孔菌提取液中的三萜,特别是桦褐
孔菌醇对沃克256癌肉瘤和巨噬细胞趋化因子~7人乳腺癌
等肿瘤有明显的抑制作用Ⅱ⋯。据李英秀等报道[3],桦褐孑L菌
提取物在0.5~16.0/-g/mL对胃癌MGC一803细胞株均有
抑制细胞增殖作用,并显示明显的量效关系。通过对胃癌
MGC一803细胞株凋亡的形态学和生化学检测,结果显示,桦
褐孔菌提取物有诱导胃癌MGC一803细胞凋亡作用。通过药
物对胃癌MGC一803细胞株中Bcl一2蛋白表达的实验,发现2
pg/mL的桦褐孑L菌提取物作用48h后能明显抑制Bcl一2蛋
白表达,从而导致细胞发生凋亡。此外,菌丝、菌核中的多糖
有抑制细胞周期,调节酶cdc25和cdc2/cyclinB的作用。桦
褐孔菌的菌丝体和培养基中的成分能对Hela细胞的M、G。
和G:期有阻碍作用,同时有激活过氧化氢酶活性的作用,但
是这两种作用之间没有必然的联系。其中培养基中成分对有
丝分裂的阻碍作用是在M或G:期,而菌丝体的作用是在
M、G1和G2期。但是对Nocardia细胞没有作用n⋯。
4.2.2抗病毒的作用:桦褐孔菌的提取物,特别是热干的菌
丝体有强的抵制巨细胞形成的活性,在35ng/mL可阻止
HIV的感染,且毒性很低,能有效激活淋巴细胞[1⋯。另外该
菌丝的热水提取物中的成分能阻止HIV病毒的增殖。
Toshiaki等人发现桦褐孑L菌中水溶性具高相对分子质量的
木素衍生物有抗HIV—I蛋白酶的作用,而其他的低相对分子
质量多酚则无此作用[183。桦褐孔菌外表面黑色部分的提取
物在质量浓度为40ptg/mL时对人流感病毒A和B及马的
流感病毒A有完全的活性。抗病毒成分主要是桦木醇、羽扇
万方数据
中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第36卷第4期2005年4月·625·
豆醇和真菌甾醇n⋯,这些成分主要在桦褐孔菌的外表面,而
在内部含量很低。这种抗病毒的机制还有待进一步研究。
4.2.3降血糖的作用:桦褐孔菌的菌丝和菌核中的多糖有
降低血糖的作用,水溶性和非水溶性多糖对糖尿病小鼠都有
降血糖作用,活性成分主要是p葡聚糖、杂多糖和蛋白复合
物,菌丝多糖并没有明显的抗酶特性,但在给小鼠注射了桦
褐孔菌的菌丝和菌核中提纯的多糖之后其降低血糖的作用
维持了3~48h。其作用机制还有待进一步研究[2⋯。
5桦褐孔菌在民间的利用
在俄罗斯的Olynet省、西伯利亚、Baltics和芬兰的民
间,人们使用桦褐孑L菌作为抗癌的药物。直到今天,一种被称
为“befungin”的褐色液体仍在使用n]。桦褐孔菌已被制成茶
煎剂、糖浆、“肥皂水”和烟雾剂。
茶剂是把菌体用刀切成小块,放在水中煮开几分钟,大
约3cm3的菌体可制成2.5L的茶水,每天饮3杯,可饮4d,
饭前饮用,服用12周~12月。“肥皂水”是把菌体放入火中
烧,直到发红像碳一样,然后把它放到热水中搅动直到散成
小块,这种黑色的水有强的清洁和抗感染力,通常用来洗手、
脚或全身,或被妇女用来洗生殖器外部或月经期的外阴,或
作为新生儿清洗仪式的水。此外,桦褐孔菌能极大地缓解疼
痛,在俄罗斯人们用做滋补剂、血液清洁剂和疼痛缓解剂。
6展望
人们对桦褐孔菌的研究和利用有着悠久的历史,近几十
年来虽然对其有效成分的药理作用,临床应用等方面做了大
量的工作,但仍存在很多问题,需要进一步试验和探索。首
先,在我国桦褐孔菌的调查力度不够,主要的工作都是俄罗
斯、美国、韩国等完成的,而我国地大物博,生态环境复杂,应
该有很多的种类,但报道的很少,所以应加大调查力度,更好
的利用桦褐孔菌的资源。其次,生物活性物质的开发利用,有
效成分的药理研究还有很多的工作要做。最后,桦褐孔菌的
人工栽培仅仅取得有限的成功,重复性差,不可盲目进行人
工栽培。这需要做大量的研究和实验工作,要达到人工培养
的规模化或产业化,路程还十分遥远。
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桦褐孔菌的研究概况
作者: 梁清乐, 王秋颖, 樊锦燕, 薛梅, LIANG Qing-le, WANG Qiu-ying, FAN Jin-yan,
XUE Mei
作者单位: 中国协和医科大学,中国医学科学院药用植物研究所,北京,100094
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英文刊名: CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
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