摘要 樟芝富含多種生物成分,是一種藥用價值極高的藥用真菌。在此介紹了樟芝的藥理作用及其培植方式的最新的研究進展。
關鍵詞 樟芝;藥理作用;培植方式;研究進展
中圖分類號S572文獻標識碼A文章編號0517-6611(2014)29-10129-02
作者簡介陳清法(1984- ),男,山東聊城人,研究員,博士,從事樟芝的現代化研究。*通訊作者,研究員,從事樟芝的現代化研究。
樟芝(Antrodia cinnamomea),又名牛樟芝,是擔子菌綱多孔菌目真菌,富含多種生物活性成分,其子實體和菌絲體均可被食用,是一種藥用價值極高的藥用真菌。具有抗癌、保肝、抗炎、抗病毒、調節免疫力、抗氧化、降血脂等作用,是滋補強壯、扶正固本的珍品。筆者在此對樟芝的藥理作用及其培植方式的研究進展進行了介紹。
1樟芝的藥理作用機理
1.1抗腫瘤作用機理樟芝因其具有抗腫瘤的活性而廣受重視,不論在體外細胞試驗或是體內的動物試驗中,都有文獻指出樟芝具有良好的抗腫瘤活性。Kuo等用樟芝子實體的乙醇提取物(EAC)處理人肝癌細胞Hep3B,結果發現EAC可以減少Hep3B細胞的增殖,達到誘導細胞凋亡的效果[1]。EAC能夠增加細胞間質Ca2+的含量,以及增加鈣蛋白酶和caspase12的表達。Song等對樟芝發酵菌絲的甲醇提取物(MEM)作用于人肝癌細胞的效果進行了研究,結果表明MEM通過caspase3和caspase8的活化及阻斷細胞循環,實現對肝癌細胞增殖的抑制,從而達到誘導肝癌細胞HepG2的凋亡[2]。Hseu等對樟芝誘導人早幼粒細胞白血病HL60細胞的體外凋亡能力進行了研究,結果顯示樟芝可通過誘導細胞凋亡,而抑制HL60細胞的增殖和生長[3]。Liu等研究了樟芝的乙醇提取物(EEAC)對WEHI3 細胞的體外增殖和遷移的影響,結果表明,EEAC能夠減少WEHI3 細胞進入肝臟和脾臟的機會,從而使腫瘤細胞的生長能力降低[4]。Rao等證實從樟芝中分離得到的Antrocin作用于轉移性乳腺癌MDAMB231細胞(MMCs),可通過作為Akt/mTOR途徑的選擇性小分子抑制劑而實現對MDAMB231細胞的抑制作用[5]。Hseu等發現樟芝可通過調節Wnt/β catenin信號通路實現對黑色素瘤細胞的腫瘤抑制作用[6]。
1.2保肝機理樟芝具有解毒、抗癌及抗炎作用,為一本土性很強且非常具有經濟效益的中藥及保健藥。Song等研究發現樟芝發酵液具有保護大鼠肝臟避免CCl4誘導的急性氧化傷害的能力,并初步推測其保肝活性和多糖、多酚及三萜類化合物有關[7]。Lu等研究了樟芝深層液體發酵液乙醇提取物(FrI)對大鼠肝臟乙醇誘導的急性肝損傷和清除自由基的影響,結果發現樟芝菌粉高、低劑量均可避免乙醇誘導的天冬氨酸轉氨酶以及丙氨酸轉氨酶的血清水平的升高,且可以維持肝組織MDA水平,降低谷胱甘肽的水平,提高乙醇誘導引起的的肝臟谷胱甘肽過氧化物酶(GPx)以及谷胱甘肽還原酶(GR)水平的降低,說明其具有明顯的抗脂質過氧化作用,其作用機制與上調肝臟GSH水平以及GSH相關酶系GPx和GR的活性有關[8]。
1.3抗炎癥機理截至目前為止,研究人員在樟芝中總共鑒定出了20幾種具有抗炎作用的化合物,包括琥珀/馬來酸衍生物、三萜類化合物、苯環型化合物、苯醌衍生物、多糖和其他化合物。Hseu等以巨噬細胞RAW264.7為研究對象,觀察液態深層發酵法培養的樟芝菌絲體的體外抗炎作用,結果發現,樟芝菌絲體在0~50 μg/ml時無明顯的細胞毒性,但能顯著抑制RAW264.7細胞內由脂多糖LPS引起的細胞因子NO和PGE2的產生,并降低他們的含量;進一步研究發現這些變化是由細胞內iNOS和COX2蛋白表達量減少所致[9]。iNOS和COX2蛋白是細胞重要抗炎途徑之一NFκB途徑的關鍵蛋白,二者含量的減少說明樟芝菌絲體可以通過NFκB途徑來發揮體外抗炎作用。Chen等闡明了樟芝抗炎作用的分子機理,從樟芝子實體中分離純化出5種三萜類化合物antcin A、B、C、H、K,發現在5種化合物里面antcin A與糖皮質類激素可的松(cortisone)和地塞米松(dexamethasone)的化學結構最相似;由于結構的相似,antcin A導致了人肺腺癌細胞A549中糖皮質激素受體(GR)從細胞質中易位至細胞核;由于antcin A的親脂性,很容易擴散通過細胞膜,接著與細胞質的糖皮質激素受體(GR)結合;與antcin A結合后,GR與熱休克蛋白分離,然后GR/antcin A復合物形成二聚物,最后易位至細胞核;在細胞核中GR/antcin A與目標基因的糖皮質激素反應元件(GRE)結合,來調控基因的表達,如抑制促炎蛋白的表達,增加抗炎蛋白的表達來發揮抗炎效應[10]。
1.4免疫調節作用機理現代研究發現,部分中草藥具有免疫雙向調節功能,使過高或過低的免疫反應恢復正常。它們作為免疫調節劑的物質基礎是其所含多糖類、甙類、萜類、黃酮類以及揮發油等。孟繁岳等將H22瘤株腹水接種于小鼠的背部皮下,建造荷瘤小鼠模型,并喂以樟芝子實體粉末低劑量[40 mg/(kg·bw)]、中劑量[200 mg/(kg·bw)]和高劑量[1 000 mg/(kg·bw)],結果表明,樟芝子實體能夠同時從免疫細胞和免疫分子水平提高荷瘤小鼠的抗腫瘤免疫功能,并表現出劑量依賴趨勢[11]。可見,樟芝子實體的抑瘤作用與其改善免疫系統狀態、增強機體抗腫瘤能力有關。
1.5其他作用機理很多研究證明,樟芝除以上功能之外,還具有抗氧化、降血壓、降血脂、抗血小板凝集、保護神經等作用。Hseu等探索了樟芝菌絲體水提物對AAPH誘導下人體紅細胞溶血、脂質/蛋白質過氧化反應的抑制作用[12]。AAPH是一種水溶性自由基誘導物,它可以刺激體內氧化反應和過氧化氫自由基的生成,進而引發紅細胞被自由基損傷而引起一系列的病變。樟芝菌絲體水提物可以抑制AAPH所誘導的自由基損傷,有效減弱紅細胞的氧化溶血和脂質過氧化作用,且對于胞質抗氧化劑谷胱甘肽有保護作用[12]。Cheng等發現樟芝多糖可以通過抑制血管內皮生長因子受體VEGF來阻斷VEGF誘導的內皮細胞遷移和毛細血管樣血管形成,并抑制細胞周期蛋白D1的表達,從而抑制新血管的生成[13]。Li等研究發現樟芝可以減少模型試驗鼠頸動脈處新生血管形成外,有效地抑制PDGF引起的主動脈平滑肌細胞增殖和遷移,并減少頸動脈結扎引起的新生內膜的形成[14]。說明樟芝具有很好地治療血脂異常和動脈粥樣硬化的功效。
2樟芝的培育方式
良好的藥理研究成果,推升了樟芝的應用。由于資源有限,樟芝的培植技術成為另一個研究重點,現在人工培植的樟芝菌絲體和子實體在技術上均已成熟,且培育出的樟芝在總三萜含量方面可與野生樟芝相媲美。香港中醫科學院深圳樟芝實驗室所研發的富萜樟芝深層液體發酵等多種樟芝培植技術,使樟芝的人工培育技術得到了很大的突破,為樟芝得以廣泛開發應用奠定了堅實的基礎。
2.1感染栽培和人工椴木栽培法可獲得人工子實體,活性成分接近野生樟芝,但賴以生長的牛樟椴木存量稀少,子實體生長過于緩慢,生產成本居高不下,且易于污染黃曲霉毒素、重金屬等有害成分,所產樟芝子實體質量不易控制,很難實現標準化及規模化生產。
2.2固態發酵也叫太空包培養,固態發酵能明顯降低生產成本,生產周期可縮短至3個月左右,在一定程度上可實現自動化、工業化生產,發酵產物為樟芝菌絲體,總三萜含量可達3%~5%,一般對發酵產物粗提后使用,效果不遜色于野生樟芝。但3個月生長周期仍然難以大幅度降低生產成本,大規模生產時難以實現自動化,菌絲體質量參差不齊,品質管理有難度。
2.3深層液體發酵是多數藥用真菌實現工業化生產的必然方式,具有自動化程度高、生產周期可大幅度縮短、生產成本低廉、質量可控等優點。香港中醫科學院[15-16]、深圳市仁泰生物科技有限公司、江南大學[17-18]等多個科研單位和生物技術公司都投入大量財力物力進行樟芝液體發酵產物的研究。目前通過液體發酵方式生產的樟芝總三萜最高可達11.9%,超過了固體發酵和皿培式培植。三萜類化合物是樟芝的核心藥理成分,也是判斷樟芝原料優劣的最重要指標,實現了高產三萜工藝,為樟芝的深入研究尤其以樟芝為原料生產抗癌藥物及抗肝損傷藥物奠定了基礎,這一研究成果必將極大地促進樟芝產業化進程。
3展望
樟芝作為臺灣的一種珍稀藥用真菌,從1990年在臺灣正式報道以來,受到研究者的重視也僅僅20年的時間,越來越多的研究從最初的總體提取物的生物學功能鑒定轉變為提取物的單一活性成分的特定功能靶點的鑒定[19]。許多動物模型試驗被研究人員用來鑒定樟芝不同組分或活性成分在抗腫瘤、保肝、抗炎癥、免疫調節、抗氧化中的生物學活性。體內試驗的樟芝的藥理作用機理可以應用到未來的臨床研究中。
由于樟芝的資源稀少,市場價格十分昂貴,所以為了保護這種珍稀資源以及滿足人們日益增長的需要,通過大規模的培養技術獲得三萜等有效組分或通過合成獲得樟芝的生物學活性組分等方法越來越被重視。盡管認為樟芝在很大程度上可以治療人類的健康狀況,然而目前樟芝只是作為一種食品補充劑而不是藥品在市場上流通,將來有望通過應用臨床試驗方法將樟芝或樟芝中的某些成分轉變為藥物,從而能夠讓這種珍貴的菌類物質得到充分利用。
參考文獻
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