真菌竹黃及竹紅菌素功能的研究進展

孫博通 高曉瑾 張思晨 李洪亮 韓如冰 姜岱峰

摘要：竹黃（Shiraia bambusicola Henn）多生于我國西南地區，作為我國一種傳統的寄生性藥用真菌，其產物竹紅菌素是結構穩定的光敏性物質。本文重點從生物與醫藥、食品防腐及著色、農業生防等方面，介紹竹黃及其產物竹紅菌素生物功能活性，為評價竹黃及竹紅菌素的藥用價值和進一步開發利用提供依據。

關鍵詞：竹黃;竹紅菌素;藥用真菌;應用領域

竹黃（Shiraia bambusicola Henn）又名竹花、竹繭、竹赤斑菌等，屬于子囊菌亞門、核菌綱、肉座菌目、肉座菌科、竹黃屬真菌[1-2]。作為我國一種傳統的寄生性藥用真菌，竹黃多生于云南、廣西、貴州等西南地區的衰敗或即將衰敗的竹林中，它的主要寄主為箭竹屬（Fargesia sp.）和短穗竹屬（Brachystachyum sp.）竹子植物。竹黃的藥用價值主要體現在抗炎、鎮痛、抗菌、抗腫瘤以及抗病毒等方面。

在竹黃的眾多活性成份中，竹紅菌素的應用前景最引人矚目。竹紅菌素是包括竹紅菌甲素（hypocrelline A）、竹紅菌乙素（hypocrelline B）、竹紅菌丙素（hypocrelline C）、竹紅菌丁素（hypocrelline D）等多種苝醌類衍生物醌類衍生物的混合物[3-4]。竹紅菌素獨特的苝醌骨架賦予了自身良好穩定性，見光不易分解，同時竹紅菌素提取方便、穩定性好、口服無明顯副作用和代謝快等一系列特點，使它作為一種重要的天然光敏色素和抗病毒抗腫瘤化合物，在醫藥、食品和農業等領域有著巨大的潛在應用價值。

1、傳統藥用價值

竹黃性味淡溫，具有活血化瘀、通經活絡、鎮靜、化痰止咳和補中益氣的作用。民間多用竹黃浸酒，用于治療風濕性關節炎、坐骨神經痛、腰肌勞損、跌打損傷、虛寒胃痛、小兒驚風和急性肝炎等[5]。

2、藥理作用

2.1抗病毒作用

竹紅菌素是我國特有真菌類中藥竹黃的有效成份，對竹紅菌素的抗病毒活性機制研究發現，竹紅菌素僅對包膜病毒有殺傷作用，推斷竹紅菌素可能是通過與包膜病毒的包膜結合，光照產生單線態氧，破壞薄膜上的蛋白，使病毒完整性遭到破壞，從而滅活病毒。竹紅菌素的光化學機制主要含有 I、II型光動力學過程，兩種機制中光敏劑受光激發后產生活性氧 ，在有氧參與下， 光敏過程中產生生物活性氧物質，包括單重態氧、超氧陰離子、羥基自由基和過氧化氫等，破壞生物分子的結構和功能， 抑制膜上的酶蛋白和受體， 最終引起細胞的凋亡與壞死[6]。

J.Hudson提出竹紅菌素結構與中藥連翹提取物金絲桃素極為相似，并進行了人類類淋巴母細胞CEM中分別加入竹紅菌素和金絲桃素用HIV病毒浸染實驗，結果證明加入竹紅菌素和金絲桃素的人類類淋巴母細胞CEM細胞沒有出現病變，而正常人類類淋巴母細胞CEM細胞，幾乎全部病變，說明竹紅菌素對HIV病毒一定的有治療作用[7-8]。竹紅菌素具有抗HIV-1效果，加入不同劑量的竹紅菌素后，細胞病變率極低，有效的抵抗HIV對正常細胞的侵染，為竹紅菌素在抗病毒臨床應用提供理論依據，因此本項目產品竹紅菌素在抗病毒藥物領域的應用前景非常廣闊。

2.2抗菌消炎藥物

竹紅菌素對細菌有很強的抑制效果，因此可應用在抗菌抑菌消炎方面。竹紅菌素在光照下對革蘭氏陽性菌有很強的抑制作用，近年來，發現可以抑制某些微生物的生長，特別是大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、白地霉和黑曲霉起到抗菌作用，其中對革蘭氏陽性菌的抑菌率可達90%以上[9]。

2.3抗腫瘤

竹紅菌素是我國特有真菌類中藥竹黃的有效成份，自身具有多項靶點、殺傷腫瘤細胞、抑制微血管病變、視網膜黃斑變性等功能[10-11]。目前研究的較少，國外主要是加拿大的Altachem 制藥公司長期研究其抗癌活性。據該公司預計，以竹紅菌素為主要成份的治療皮膚病和癌癥的新藥市場前景分別可達55億美元和180億美元。

2.4治療皮膚病

竹紅菌素是一種新型的光動力學治療制劑，可經過普通生物合成途徑產生，具有抑菌及光敏作用，光敏藥物相當于催化劑，在光療作用下可以連續生成活性氧分子，并可刺激病變部位的局部代謝，增加循環，促進病灶部位的皮膚顏色和細胞組織特性的恢復，使外陰皮膚組織黏膜逐步恢復正常，且不良反應小[12]。國內生產廠家僅兩家，都是利用天然竹黃提取物生產竹紅菌素軟膏，主要功效用于外陰白斑，皮膚白色病變以及瘢痕疙瘩，因此大力開發竹紅菌素類相關產品和藥物，對我國人民的健康具有無法估量的前景。

3、食品著色及防腐

竹紅菌素對氧化劑過氧化氫和還原劑焦亞硫酸鈉有很好的耐受性，對常見食品添加劑抗壞血酸、山梨酸鉀、苯甲酸鈉、葡萄糖、蔗糖和檸檬酸均具有較好的穩定性，但對還原劑亞硫酸鈉非常敏感。此外竹紅菌素是天然脂溶性色素，安全無毒、色澤鮮紅、著色力強且有保健功能，有獨特的光敏特性，見光不分解。色澤鮮紅、著色力強、具有優良的脂溶性且富有保健功能，具備作為食用天然色素使用的潛力。此外，竹紅菌素具有廣譜型殺菌效果，在光作用下效果更好，作為食品防腐劑應用到食品工業中。

竹紅菌素作為中藥竹黃提取物，是自然界中存在的天然產物，通常對人體無毒副作用，安全性較高，通常天然色素的色調較為自然，天然色素對食品的著色效果更加接近于天然物質本身的顏色，許多天然色素都對人體具有一定的營養價值，許多天然色素對人體還有一定的保健功能，具有對某些疾病的預防和治療作用。從公眾食品安全的角度出發，開發新一代安全天然的紅色色素有著巨大的社會效益和經濟效益。

4、農藥領域

竹紅菌素光敏生物殺菌劑對蘋果輪紋病、炭疽病、梨黑星病、黃瓜霜霉病、灰霉病、番茄葉霉病、晚早疫病、菜椒炭疽病、辣椒疫病、辣椒根腐病以及茄子綿疫病等病菌有生防作用，綠色環保，極具市場前景[13-14]。

目前，竹黃的主要來源依然是竹子，受自然環境影響較大，其合成途徑復雜且易受培養條件的影響，現有的產量很低無法滿足需求。當前的研究對于此類化合物生物合成的機理知之甚少，因此有必要在現有的基礎上對竹黃展開發酵、提取純化、功能性等方面的深入研究。

參考文獻

[1]鐘樹榮，趙海，李安明，等.一種尚待開發的中藥—竹黃[J].中草藥，2002，33（4）：372 -374.

[2]賈小明，徐曉紅，莊百川，等.藥用竹黃菌的生物學研究進展[J].微生物學通報，2006， 33（3）：147 -150.

[3]鄭立雄，張慧穎，李俊，等.云南民族藥物竹紅菌的化學成分研究[J] .云南中醫學院學報，2010，33（3）：23-29.

[4]萬象義，陳遠騰. 一種新的光化學療法藥物———竹紅菌甲素[J].科學通報， 1980，25（24）： 1148～1148.

[5]劉波.中國藥用真[M].第2版.太原，山西人民出版社，1978.

[6]蔣麗金.竹紅菌素的結構、性質、光化學反應及反應機制（Ⅰ）———竹紅菌素的結構和性質[J] .科學通報， 1990， 35（21）：1608-1616.

[7]Junichi Hirayama， Kenji Ikebuchil et al.Photoinactivation of Virus Infectivity by Hypocrellin A[J].Photochemistry and Photobiology， 1997， 66（5）： 697-700 .

[8]J.B.HUDSON，J.ZHOU， J.CHEN et al.Hypocrellin， form hypocrella bambuase， is phototoxic to hunman immunodeficiency virus[J] .Photochemistry and Photobiology，1994，60（3）：253-255.

[9]李加友，李兆蘭，焦慶才，等.竹黃菌發酵液萃取物的抗菌活性研究[J].南京中醫藥大學學報，2003 ，19（3）：159 - 160.

[10]傅乃武. 竹紅菌甲素對人癌細胞和動物實體腫瘤光動力治療的研究1[J] .中華腫瘤雜志，1988， 10（1）：80.

[11]傅乃武， 褚衍行， 安靜儀. 竹紅菌甲素對肝癌細胞線粒體、微粒體的光動力學效應1[J].中國藥理學報，1989， 10（4）：371.

[12]羅子華，于蘭馥，等.竹紅菌治療外陰白病變的臨床觀察[J] .云南醫藥，1990，1（1）：20-25.

[13]朱齊超，林海萍，李朋舉，等.竹紅菌甲素對18種植物病原菌的抑制作用[J] .植物病理學報，2014，44（1）：107-109.

[14]趙學，李朋舉，朱旭偉，等.竹紅菌甲素對番茄灰霉病菌的抑制作用[J] .農藥學學報，2015，17（2）：149-155.