蝙蝠蛾擬青霉菌絲體研究進展

陸海峰 王忠 吳鴻雪 王錦鋒

摘要 ? ?利用蝙蝠蛾擬青霉進行人工深層發酵培養所得的菌絲體產物是野生蟲草的常用替代品。本文介紹了蝙蝠蛾擬青霉菌絲體的研究概況，總結了其液體深層發酵的研究進展、化學成分與藥理作用，闡述了研究前景，以期為蝙蝠蛾擬青霉菌絲體的開發利用提供參考。

關鍵詞 ? ?蝙蝠蛾擬青霉;菌絲體;液體發酵;化學成分;藥理作用

中圖分類號 ? ?R282.7 ? ? ? ?文獻標識碼 ? ?A

文章編號 ? 1007-5739（2020）20-0197-04 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

Abstract ? ?The mycelium of Paecilomyces hepialid produced by artificial deep fermentation is a common substitute for wild Cordyceps sinensis. This paper introduced the research situation of mycelium of P. hepialid， summarized the research progress of the liquid deep fermentation， chemical composition and pharmacological action， and expounded the research prospect， in order to provide references for the development and utilization of mycelium of P. hepialid.

Keywords ? ?Paecilomyces hepialid; mycelium; liquid fermentation; chemical composition; pharmac-ological action

冬蟲夏草（Cordyceps sinensis）是一種寄生于蝙蝠蛾幼蟲的蟲生真菌及其寄主蝙蝙蝠蛾幼蟲尸體構成的蟲菌復合體，具有益腎補肺、祛痰止咳等功效，為珍貴的中藥材，藥用歷史悠久。冬蟲夏草對咯血、癆嗽、虛喘精、腰膝酸軟、自汗盜汗等病癥均有療效。蝙蝠蛾擬青霉為叢梗孢科瓶梗青霉屬真菌，是從新鮮冬蟲夏草的子座中分離獲得，并經鑒定命名的一種蟲草菌。現代藥理學證明，發酵蟲草菌絲體與冬蟲夏草有效成分類似，具有相似的藥理作用[1-2]。因為發酵方法成本相對較低且條件易于控制，目前利用液體深層發酵方法進行工業化生產菌絲體，已成為解決當前蟲草資源匱乏的重要途徑之一。

1 ? ?蝙蝠蛾擬青霉菌絲體研究概況

蝙蝠蛾擬青霉（Paecilomyces hepiali）是從新鮮冬蟲夏草中分離所得的隸屬叢梗孢科（Moniliaceae）瓶梗青霉屬（Paecilomyces Bain）蟲生真菌[3]。1982年，中國醫學科學院藥物研究所的研究人員從青海化隆采集的新鮮冬蟲夏草中分離得到了Cs-4菌株，經鑒定可知，該Cs-4菌株是蝙蝠蛾擬青霉[4]。此外，1982年，中國中醫科學院中藥研究所有關學者從云南迪慶采集的冬蟲夏草樣品中分離獲得的菌株，經培養與形態學研究，可將其鑒定為蝙蝠蛾擬青霉[5]。蝙蝠蛾擬青霉菌絲體是利用蝙蝠蛾擬青霉通過人工深層發酵培養所得，已作為冬蟲夏草的代用品在中成藥和保健食品中廣泛使用。目前，市場上的蝙蝠蛾擬青霉菌絲體產品主要為金水寶膠囊。

2 ? ?蝙蝠蛾擬青霉菌絲體培養方法

當前，蝙蝠蛾擬青霉菌絲體的培養已不僅僅停留在搖瓶和小罐發酵的試驗水平上，許多菌絲體產品已經步入工業化大生產。蝙蝠蛾擬青霉菌絲體的液體深層發酵培養大多以葡萄糖或淀粉類物質為碳源，動植物蛋白為氮源，并且工業化生產菌絲體的培養基中含有的天然成分足以滿足營養需求，并不需要再增加氨基酸等。已有很多學者對蝙蝠蛾擬青霉菌絲體液體深層發酵培養進行研究。尚靜德等[6]用正交試驗法選出了最佳發酵培養基，配方為2%葡萄糖、0.8%乳糖、1%氨基酸復合粉、0.1%硫酸鋅、0.1%硫酸鎂、0.1%磷酸二氫鉀、15%馬鈴薯。姜文俠等[7]以20 m3發酵罐進行發酵培養，對發酵菌絲體主要成分進行分析檢測可得，菌絲體收率為2.5%，腺苷含量為0.24%，甘露醇含量為8.3%。馮 ?健等[8]采用液體深層發酵法培養蝙蝠蛾擬青霉菌絲體，得到了最佳發酵條件，結果表明，以玉米漿、玉米粉為主要原料，添加硫酸鎂和磷酸氫二鉀為輔助原料，在搖瓶裝量10%、搖床轉速150 r/min、培養溫度18～20 ℃、培養周期72 h條件下，菌絲收率最高可達18.1 g/L。張 ?倩等[9]對蝙蝠蛾擬青霉菌絲體高產腺苷液體培養基進行了優化，結果表明，在搖瓶裝量100 mL（250 mL）、接種量5%、搖床轉速140 r/min、溫度25 ℃、發酵周期6 d的條件下，蝙蝠蛾擬青霉菌絲體高產腺苷液體發酵培養基的最佳配方為2%葡萄糖、2%酵母浸出粉、0.05%硫酸鋅、0.05%硫酸錳，同時該培養基下培養出蝙蝠蛾擬青霉菌絲體中腺苷含量較優化前提高了390%，達到2.85 mg/g。鞏伯梁等[10]采用響應面法對蝙蝠蛾擬青霉菌絲體液體發酵培養基配方進行了優化，結果表明，在含有8.25%馬鈴薯、1%蔗糖、0.81%蠶蛹粉、1%玉米粉、0.5%蛋白胨、0.1%磷酸二氫鉀、0.1%硫酸銨、0.1%硫酸鎂等的培養基中發酵培養，蝙蝠蛾擬青霉菌絲體中腺苷含量可達3.44 mg/g。殷海松等[11]采用單因素試驗法研究不同培養基成分對胞外多糖生產和蝙蝠蛾擬青霉菌絲體生物量的影響，結果表明，最優蝙蝠蛾擬青霉菌絲體液體發酵培養的培養基為土豆200 g/L、葡萄糖30 g/L、蛋白胨15 g/L、MgSO4·7H2O 1.5 g/L、KH2PO4 3.0 g/L;采用最優發酵培養基，在搖瓶培養條件下，獲得的最大胞外多糖產量和最大菌絲體生物量分別較優化前提高了48.1%、34.6%，含量分別為2.80、24.99 g/L。張命龍等[12]通過液體搖瓶發酵培養，以菌絲體生物量和腺苷含量為主要指標，確定了搖瓶發酵高產菌絲體和腺苷的培養基配方，最佳配方為葡萄糖5 g/L、玉米淀粉40 g/L、玉米漿25 g/L、磷酸二氫鉀1 g/L、硫酸鋅1.5 g/L、MgSO4·7H2O 1 g/L、V?25 mg/L;適宜培養條件為搖瓶裝量150 mL（500 mL）、8%接種量、初始pH值6.0、轉速120 r/min、溫度26 ℃、培養時間7 d;在該發酵條件下，菌絲體生物量為25.2 g/L，并對菌絲體中腺苷含量進行高效液相色譜（HPLC）檢測，腺苷含量達到2.76 mg/g。

3 ? ?蝙蝠蛾擬青霉菌絲體的化學成分

蝙蝠蛾擬青霉菌絲體主要含有腺苷、蟲草多糖、蟲草素、甾醇類物質、氨基酸和多種無機元素等。許春燕等[13]系統分析了蝙蝠蛾擬青霉發酵菌絲體的主要營養與活性成分，包括13種脂肪酸、18種必需氨基酸以及8種微量元素;此外，在蝙蝠蛾擬青霉發酵菌絲體中還有較高含量的粗多糖、核苷、多酚（2.59 mg/g）和三萜（4.89 mg/g）等活性成分。洪志來等[3]采用硅膠柱、凝膠柱、高效液相色譜等技術對用95%乙醇提取蝙蝠蛾擬青霉菌絲體進行分離純化后得到了11個化合物，經鑒定，分別為 （22E，24R）-麥角甾-7，22-二烯-3β，5α，6β-三醇、（22E，24R）-麥角甾-7，9，22-三烯-3β-醇、（22E，24R）-麥角甾-6β-甲氧基-7，22-二烯-3β，5α-二醇、環（亮-色）二肽、環（異亮-色）二肽、環（纈-色）二肽、胡蘿卜苷、4-（2-甲酰基-5-羥甲基-1-氫-吡咯-1-基）丁酸、4-（2-甲酰基-5-甲氧基甲基-1-氫-吡咯-1-基）丁酸、5-羥甲基糠酸和琥珀酸等，其中除了（22E，24R）-麥角甾-6β-甲氧基-7，22-二烯-3β，5α-二醇、環（亮-色）二肽、5-羥甲基糠酸和琥珀酸以外，其他均為首次從擬青霉屬真菌中分離得到。樊曉飛等[14]用梯度提取、反復重結晶分離和純化，共分離得到7個化合物，并且采用NMR等譜學方法進行了化學成分的分析，分別檢測出麥角甾醇、 β-谷甾醇、4，6，8（14），22（23）-四烯-3-酮-麥角甾烷、啤酒甾醇、麥角甾醇過氧化物、甘露醇和1-油酰基-2-亞油酸-3-棕櫚酸甘油等化合物。采用GC-MS進一步分析石油醚提取物中的油狀組分，經分析鑒定主要為亞油酸和反油酸。于洪飛[15]以腺苷和D-甘露醇為評價指標，并優化復合酶法提取工藝對蝙蝠蛾擬青霉菌絲體進行提取，使甘露醇和腺苷的含量分別占提取物的12.56%和2 065 μg/g。仲偉鑒等[16]比較了蝙蝠蛾擬青霉菌絲體與天然蟲草中的無機元素含量，共檢測出28種無機元素，其中鈣、鉀、鎂、鋅、鎳、硼和鍶等7種元素在蝙蝠蛾擬青霉菌絲體中的含量高于天然蟲草，其他組分含量的分布趨勢與天然蟲草基本一致。

4 ? ?蝙蝠蛾擬青霉菌絲體的藥理作用

4.1 ? ?免疫調節作用

周毓麟等[17]研究蝙蝠蛾擬青霉發酵菌絲體對提高小鼠遲發型超敏反應顯著效果，并對IFN-α、IL-10、IL-12、IL-12R等炎癥相關因子水平具有上調作用。孟 ?明等[18]試驗結果表明，冬蟲夏草能明顯抑制小鼠脾細胞對刀豆蛋白A、細菌脂多糖的增殖反應，減少小鼠特異抗體分泌的細胞數量，降低同種異型抗原誘導的遲發型超敏反應及混合淋巴細胞反應。張潔宏等[19]發現，蝙蝠蛾擬青霉菌絲體具有增強小鼠免疫力的功能。

4.2 ? ?對中樞神經系統的作用

蟲草水提液腹腔注射可明顯減少小白鼠的自發性活動，延長小鼠注射戊巴比妥鈉的睡眠時間，蟲草菌醇提取物有鎮靜、抗驚厥和降溫等作用[20]。蟲草中的維生素具有調節中樞神經系統的作用，能降低副交感神經興奮性，因而具有抗驚厥和鎮靜的功能，對心悸、失眠等具有較好的療效[21]。

4.3 ? ?抗腫瘤作用

姜 ?磊等[22]研究發現，蝙蝠蛾擬青霉菌絲體石油醚提取物具有明顯抑瘤作用。胡賢達等[23]研究發現，冬蟲夏草及其活性成分對甲狀腺癌、乳腺癌、肺癌、胃癌、黑色素瘤等多種腫瘤有抑制作用。此外，也有研究表明，冬蟲夏草對喉癌細胞的增殖性生長有直接抑制作用[24-25]。

4.4 ? ?抗病毒作用

劉彥威等[26]研究表明，冬蟲夏草菌絲體水提物具有預防新城疫病毒感染和直接抗新城疫病毒的作用。張 ?正等[27]研究證明，冬蟲夏草對乙肝病毒HBV-FDNAP的抑制率可達85%，抑制細胞系PLC/PRF/5細胞分泌HbsAg作用超過50%，并且能抑制鴨體內的鴨乙肝病毒（DHBV）感染。

4.5 ? ?腎功能維護作用

王 ?娜等[28]研究顯示，蝙蝠蛾擬青霉Cs-4可糾正脂代謝紊亂，減少蛋白尿的排泄，改善腎功能，并且通過抑制細胞外基質的過度積聚來減輕腎臟病理損害，發揮保護腎臟作用。劉 ?強等[29]研究表明，冬蟲夏草對慢性腎衰動物模型具有降低尿蛋白、血肌酐和尿素氧的作用。趙學智等[30]研究表明，冬蟲夏草對急性藥物性腎毒性具有保護作用。莊乙君等[31]研究表明，菌絲體干粉具有促進腎小管功能改善、縮短少尿期、加快腎功能恢復的作用。

4.6 ? ?抗炎作用

王 ?峰等[32]研究人工培養蟲草菌絲體在ICR小鼠體內的抗炎效果，結果表明，蟲草菌絲體低、中、高劑量對二甲苯所致的小鼠耳郭腫脹有顯著的抑制作用。盧嵐[33]研究發現，人工發酵蟲草菌絲體的水提液對小鼠有明顯的抗炎作用。魏 ?濤等[34]對蝙蝠蛾擬青霉發酵生產的菌絲體進行了體內抗炎試驗，結果表明，蝙蝠蛾擬青霉菌絲體具有很好的體內抗炎作用。

4.7 ? ?其他作用

冬蟲夏草能改善冠心病、高心病患者左心室舒張功能[35]，并且對阿霉素性心肌損傷具有明顯的保護作用[36]。冬蟲夏草水提液具有明顯的擴張動物支氣管、增強腎上腺素分泌、平喘、祛痰等作用[37]。此外，冬蟲夏草對輻射造成的動物血小板減少及脾臟萎縮有明顯的保護作用，可促進造血干細胞分化增殖，促使脾系數和脾巨核細胞增加、血小板數升高[38-40]。

5 ? ?展望

近年來，我國在蟲草資源調查，冬蟲夏草菌種分離、無性型確證，蟲草的人工培養、成分分析、臨床應用及蟲草產品開發等方面做了大量工作，取得了一定成效。蝙蝠蛾擬青霉菌絲體具有與冬蟲夏草基本相似的化學成分和藥理作用，目前市場上已有相應產品，如珍源閣牌增強免疫力膠囊、金水寶膠囊等，但其只是發酵菌絲體通過干燥包裝后的產品。另外，現有產品除上述藥理作用外，是否還有其他療效尚待深入研究。總之，目前蝙蝠蛾擬青霉菌絲體的開發利用仍然比較單一，對其化學成分及藥理作用也缺乏深入研究，今后應進一步加強其藥理及臨床應用等方面的研究，并且針對相關研究進行菌絲體產品的開發利用，使其更好地為人們服務。

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