黃紫晴 劉青川 黃正明 李春莉
1.沈陽藥科大學無涯創新學院,遼寧沈陽 110016;2.北京衛健基業生物技術研究所藥理室,北京 100039;3.沈陽藥科大學生命科學與生物制藥學院藥理系,遼寧沈陽 110016
牛樟芝(Antrodiacinnamomea),又名樟芝、樟菇、牛樟菇,是我國臺灣特有的珍稀藥用真菌[1]。牛樟芝生長于牛樟樹腐朽內壁的中空處,或枯死伏倒的牛樟樹陰暗潮濕的表面。牛樟芝數量稀少,生長速度緩慢[2-3]。1990 年,臧穆等[4]將牛樟芝歸為靈芝屬。2007 年,Chiu[5]根據rRNA 基因內轉錄序列分析,將牛樟芝重新歸屬于薄孔菌屬。經研究發現,牛樟芝含有多種化學成分,如三萜類、甾醇類、泛醌及其衍生物等[6]。牛樟芝早年在臺灣民間和土著醫學中的傳統用途為緩解頭痛、腹瀉、腹痛、酒精中毒和高血壓等[7],現經學者對其不斷地研究,發現它具有抗腫瘤、保護肝臟、抗炎、保護神經等多種藥理作用[8]。本文將對牛樟芝的藥用價值進行綜述,以期為牛樟芝的研究提供科學參考。
目前在牛樟芝的子實體、菌絲體及其發酵液中已分離出200 多種活性成分,此部分將對牛樟芝中主要的活性成分進行綜述。
牛樟芝有樟木的味道,其原因與它含有三萜類化合物有關,同時此化合物也是牛樟芝苦味的來源。牛樟芝三萜類化合物是牛樟芝的主要活性成分之一,具有多種藥理作用。例如,牛樟芝三萜類化合物可以抑制腫瘤細胞的生長[9],但它并不會影響正常細胞的生長[10]。該類成分的提取方法主要為回流提取法、超聲提取法、硅膠柱色譜分離等[7,11-12]。
多糖是牛樟芝的主要活性成分,具有很大的開發潛力和研究價值。據報道,牛樟芝中多糖是治療帕金森病的潛在天然藥物[13]。在人工培養牛樟芝時,加入250 mM 硫酸鋅可得到高產率的硫酸鋅多糖[14]。牛樟芝中多糖類成分經過粗萃取后,會殘留一些蛋白質。對此,Zhang 等[15]在從牛樟芝菌絲體中提取粗多糖時,使用Sevage 試劑(氯仿∶正丁醇=4 ∶1),從而除去所提牛樟芝粗多糖中的蛋白質。
牛樟芝中所含的泛醌類化合物屬于脂溶性醌類化合物,從牛樟芝菌絲體和子實體中分離獲得。安卓奎諾爾(Antroquinonol)是牛樟芝中的泛醌類衍生物,屬于親脂型苯醌,具有許多生物活性。隨著技術的不斷發展,Liu 等[16]建立了以 Antroquinonol為目標產物的原位萃取發酵系統,使Antroquinonol的產率達到了(146.1±2.8)mg/L。
馬來酸及琥珀酸衍生物是牛樟芝中具有抗炎作用和保肝活性的一類化合物[17],Wu 等[18]用甲醇對牛樟芝的菌絲體進行提取分離,得到了馬來酸antrocinnamomin A~H 和馬來酸酐衍生物antrodin A~C,這也是首次分離獲得antrocinnamomin A~D。
目前,學者們已經對牛樟芝提取物及其活性成分進行了大量的體內外研究,此部分將對其主要的藥理作用展開綜述。
牛樟芝中的多糖類、多酚類和三萜類化合物具有明顯的抗腫瘤活性。例如,牛樟芝多糖類成分可以抑制肺癌細胞的生長,Lu 等[19]證明了牛樟芝硫酸鹽多糖通過誘導細胞周期阻滯、激活半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(caspase 3)和DNA 修復酶(poly ADP-ribose polymerase),從而抑制A549 和LLC1肺癌細胞的生長。Zhang 等[20]對牛樟芝滴丸的成分和抗癌機制進行了研究,發現牛樟芝滴丸可以降低磷酸肌醇-3-激酶/蘇氨酸激酶(phosphoinositide 3 kinase/threoninekinase,PI3K/AKT)信號通路活性,使細胞周期相關蛋白表達下調,從而抑制肝癌細胞的生長。此外,牛樟芝在乳腺癌[21]、結直腸癌[22]等治療中也發揮作用。
牛樟芝中的多種成分均具有抗氧化損傷作用,并且可以降低由不同肝損傷引起的丙氨酸氨基轉氨酶(alanine transaminase,ALT)和天門冬氨酸氨基轉氨酶(aspartate transaminase,AST)上升的作用。Chu 等[23]發現牛樟芝中的多酚類成分與維生素C 相比,牛樟芝所含的多酚類成分對2,2-苯基-1-苦基苯肼(2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl,DPPH)、ABTS+、OH-具有更高的清除能力,并且當該多酚類成分濃度為0.1 mg/ml 時,清除活性最高,具有較好的抗氧化作用。Ren 等[24]研究發現在四氯化碳誘導造成的肝纖維化小鼠模型中,牛樟芝的孢子粉可以降低小鼠ALT 和AST 的異常升高,發揮保肝作用。目前牛樟芝對肝損傷的研究主要集中在病毒性肝損傷、化學性肝損傷、酒精性肝損傷上,而在日漸突出的藥物性肝損傷上研究較少,鑒于其較好的保肝作用,以及日漸突出的藥物性肝損傷問題,應進一步探究牛樟芝對藥物性肝損傷的預防與治療效果,以期為藥物性肝損傷提供新的治療方法。
從牛樟芝菌絲體中分離出的植物類固醇Ergosta-7,9(11),22-trien-3β-ol(EK100)和Antrodin C 具有神經保護作用,在治療阿爾茨海默病方面具有很大的前景。Tsay 等[25]研究發現EK100 和Antrodin C 通過減少APPswe/PS1dE9 轉基因小鼠大腦中的淀粉樣斑塊、小膠質細胞形成的簇數量以及促進APPswe/PS1dE9 轉基因小鼠大腦中海馬神經的發生等改善APPswe/PS1dE9 轉基因小鼠的腦淀粉樣蛋白病理。
從牛樟芝菌絲體中分離得到的泛素衍生物4-乙酰氨基喹啉B(4-acetylantroquinonol B,4-AAQB)肝癌細胞引起的免疫功能低下中可以起到調節作用。作用機制分為三個方面[26]:減少免疫逃逸相關因子的分泌;刺激免疫細胞的增殖;刺激未成熟的樹突狀細胞中免疫激活白細胞介素-2(interleukin-2,IL-2)、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、γ 干擾素(interferon-γ,IFN-γ)等細胞因子的分泌。
Yang等[27]建立了牛樟芝抗炎作用的分子基礎,從牛樟芝麥角烷和羊毛烷中分離得到了3 個具有抗炎作用的化合物,其中三萜化合物Antcin A 被證明可以通過核因子κB(nuclear factor kappa-B,NF-κB)通路,下調誘導型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)和環氧化酶-2(cyclooxygenase-2,COX-2)的表達,抑制促炎生物分子的釋放,同時降低白細胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、TNF-α 和白細胞介素-6(interleukin-6,IL-6)的mRNA 水平。
隨著人們生活水平的提高,越來越多的中草藥產品出現在人們的生活中,但中草藥產品可能會含有一些誘變劑或致癌物,對人類健康有害。為確保牛樟芝可以安全使用,學者們對牛樟芝的毒性進行了探究。Liu 等[28]對人工培養的牛樟芝子實體粉進行了毒理學特性評估,牛樟芝子實體粉以200、600 和1000 mg/kg 的劑量灌胃雄性和雌性SD 大鼠,持續90 d,大鼠未出現死亡現象,對體重和器官重量以及食物攝入量未產生不利影響,血液學和生化參數均未觀察到顯著差異。重要器官的組織病理學檢查顯示,即使在高劑量牛樟芝子實體粉治療的大鼠中,器官也無顯著的結構變化。故而,牛樟芝在使用時,其安全性是有保障的,并且根據前人的研究數據,目前牛樟芝在SD 大鼠中無不良反應的最高劑量為6 g/(kg·d)[29],但當劑量達到多高將會產生不良反應目前還無研究結果。
牛樟芝在現代藥物研究中備受關注。目前,牛樟芝的藥用研究已經涉及到多個領域。在腫瘤領域,研究人員已經證實了牛樟芝的抗癌作用。在心血管領域,牛樟芝的多糖和三萜類化合物具有降血脂、降血壓、改善心肌功能的作用。此外,牛樟芝還具有抗糖尿病、改善肝臟功能、抗衰老、抗菌等作用,未來還有望在這些領域得到進一步的應用和開發。盡管牛樟芝的藥用研究已經取得了一定的進展,但仍然存在著一些挑戰。首先,牛樟芝的成分復雜,不同品種和產地的牛樟芝中的成分也有所不同,因此需要對其進行深入的研究和分析。其次,雖然牛樟芝已經被廣泛用于傳統中藥中,但其藥效的科學性和臨床應用的證據仍然需要進一步加強。最后,牛樟芝的大規模生產和開發也需要面對一些技術難題,包括培育優良的品種、提高產量和保證質量等。
總之,隨著現代科學技術的不斷進步,牛樟芝的藥用價值和潛力將會得到更多的發掘和應用,未來還有望在多個領域為人類健康做出更大的貢獻。