冬虫夏草有效成分及其药理作用的研究进展1）

武丽斐，邢 月，关亚兰，赵 丹，刘振权，王永炎

冬虫夏草（Cordyceps sinensis）属肉座菌目麦角菌科虫草属植物，为虫草菌的子座与其寄主蝙蝠蛾幼虫尸体的复合物，俗称虫草，是中国传统的滋补性中药材。多用于治疗久咳虚喘、劳嗽咯血、阳痿遗精、腰膝酸痛等疾病。现研究证实，冬虫夏草有显著的降血糖、免疫调节、抗肿瘤、抗氧化、抗纤维化、抗炎等功效[1]，对肺脏、肾脏、中枢神经系统、免疫系统、心脏、肝脏等均有较好的临床保护作用。近年来，有关冬虫夏草的研究日新月异，本文全面综述了冬虫夏草的有效成分及其药理作用的最新进展。

1 冬虫夏草的有效成分

不同的学者采用不同的方法对冬虫夏草及其菌丝体的化学成分进行了广泛的研究，其化学成分大致可分为：多糖类、蛋白质及氨基酸类、脂类、核苷类、甘露醇、麦角甾醇类、微量元素等。

1.1 多糖类 冬虫夏草用盐酸水解，NaOH中和，乙醇沉淀蛋白，标准裴林试剂滴定，测得粗糖23.87%[2]。白云娥等[3]用硫酸－蒽酮比色法测定了粗糖中含糖为42.0%。龚晓健等[4]利用水提醇沉法提取多糖，应用苯酚－硫酸法测定总多糖，含量约为40%。郑波等[5]用紫外分光光度法测定冬虫夏草及蛹虫草中多糖含量分别为32.37%、6.32%。

大量药理试验表明，虫草多糖类物质具有多种作用，如抗肿瘤，增强单核巨噬细胞的吞噬能力，提高小鼠血清中IgG的含量，对体外淋巴细胞转化有促进作用和抗辐射作用等。冬虫夏草的多糖，其抗肿瘤活性也与分子量有关，分子量大于1.6×104时，才具有抗肿瘤活性。多糖的活性除了跟分子量有关外，还与多糖的溶解度、黏度、初级结构和高级结构有关。

1.2 蛋白质及氨基酸类 我国学者报道，冬虫夏草中含蛋白质20.06%～26.40%，李楠等报道冬虫夏草的粗蛋白为25.47%[6]。水解氨基酸含量报道不一，多数报道含量为20%～25%，最少含量为5.53%，最多含量为39.22%。药理实验表明天然冬虫夏草中谷氨酸、色氨酸及酪氨酸为主要成分，色氨酸为主要的有效成分。郭亚东等[7]用氨基酸自动分析仪测定氨基酸含量测定结果显示，天然虫草和人工培养菌丝体在所测16种氨基酸中，其总含量前者为27.358%，后者为25.203%，两者差别不是很大。7种必需氨基酸（苏氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸）分别占总氨基酸含量的39.6%和38.0%。

研究报道表明，冬虫夏草在临床上的补益、辅助治疗消化系统及神经系统疾病，抑制病菌及增强免疫功能等作用，似乎与其富含上述氨基酸有必然联系[8]。

1.3 脂类 冬虫夏草的粗脂肪含量为9.18%。也有报道为8.4g／kg[9]。其中饱和脂肪酸11.1%～13.6%，不饱和脂肪酸80.2%～82.5%[10]。有机酸种类较多，已检出有12种，它们是硬脂酸、软脂酸、油酸、亚油酸、14－甲基－十五酸、十五烷酸、十六烷酸、3－十八烷酸、9－十六烯酸、14－甲基－十六烷酸、9－十八烯酸、11－二十烯酸。

1.4 核苷类 1951年，Bentley、Cunningham从蛹虫草中分离得到虫草素[11]，其化学结构为3′－脱氧腺苷。吕瑞绵等[12]从西藏产冬虫夏草中分离得到尿嘧啶、腺嘌呤、腺苷。还有报道从冬虫夏草的乙醇提取液中分离得到核苷类化合物：尿嘧啶、腺嘌呤、脱氧腺苷、尿苷。吴春敏等[13]采用甲醇为溶剂，分别提取西藏和青海产的冬虫夏草及虫体与子座中核苷类成分，用HPLC法测定腺苷的含量。结果：西藏虫草虫体、子座、冬虫夏草全体的腺苷含量分别为0.362mg／g，0.582mg／g，0.385mg／g；青海虫体、子座和冬虫夏草全体腺苷含量分别为0.140mg／g，0.347 mg／g，0.211mg／g。龚范等[14]用直观推导式演进特征投影法对冬虫夏草子座和虫体的核苷化合物与麦角甾醇分别进行了多组分分析，同时定性定量测定。结果在子座测出腺苷、尿苷、和麦角甾醇的含量分别为0.15%、0.22%、0.36%；在虫体中尿苷和麦角甾醇的含量分别为0.14%、0.34%。

核苷类物质（腺苷、尿苷、鸟苷）为冬虫夏草有效成分之一，尤以腺苷具有明显的药理作用。腺苷可改善心脑血液循环、防止心律失常、抑制神经递质释放和调节腺苷酸环化酶的活性等[15－17]。

1.5 甘露醇 甘露醇的含量测定有多种方法，其含量测定方法多数使用经典的容量分析法[18]，但目前报道还有用高效液相色谱法[19]、气相色谱法[20]、薄层扫描法[21]来测定甘露醇的含量，最近有人认为用分光光度法更加优于其他几种方法并测得冬虫夏草中D－甘露醇的含量为3.60%，回收率99.0%。值得注意的是研究时选用的测定方法不同也会因为方法本身的原因造成同一样品中甘露醇含量测定结果的差异。

经药理研究表明，甘露醇能降低血液中胆固醇、三酰甘油的含量，预防血栓的形成；甘露醇也对各种类型的肺部疾病和支气管哮喘有很好的疗效，尤其对中老年和吸烟引起的慢支、哮喘效果特别显著。

1.6 麦角甾醇类 麦角甾醇又名麦角固醇，是脂溶性维生素D2的前体，其次生代谢产物可产生麦角甾醇氧化物。20世纪80年代初，我国学者从冬虫夏草、凉山冬虫夏草、亚香棒冬虫夏草中已分离出麦角甾醇、麦角甾醇过氧化物、麦角甾醇－β－D－吡喃葡萄糖苷、2，2－二羟基麦角甾醇、β－谷甾醇、D－甘露醇。吕瑞绵等[12]从西藏产冬虫夏草中分离得到了蕈糖、甘露醇等糖醇类及麦角甾醇。肖永庆等[22]从冬虫夏草的乙醚提取物中分离得到胆甾醇软脂酸酯、麦角甾醇和麦角甾醇过氧化物以及D－甘露醇。郦皆秀等[23]从西藏产的冬虫夏草的石油醚部分得到胆甾醇、β－谷甾醇和麦角甾醇及其氧化物，从氯仿部分得到啤酒甾醇、麦角甾醇。石岩等[24]采用建立的RP－HPLC方法测定冬虫夏草中麦角甾醇的含量在0.013%～0.091%。

经研究表明，麦角甾醇具有抗癌、防衰、减毒等功能，它是虫草中最主要的一种甾醇，可以提示冬虫夏草菌丝体的水平。

1.7 微量元素 虫草中含有丰富的微量元素，已检出30多种元素，人体必需元素含量高。冬虫夏草中P和Mg的含量最高。较高是 Al、Fe、Ca、Na、Zn，其次为 K、Si、Mn、Sr、Ba、Cu、Zr等；较少是 Ni、Nb、Ce、Cs、As、Be、Ga、B、Ti、Li、Hg、Pb等；另外还有 Y、Yb、Cd、Pt、Rb、Br。有人推测冬虫夏草的抗癌作用与含P、Co、Fe、Cu有关。也有报道冬虫夏草直接抗癌作用不强，但它能增强环磷酰胺、6－巯基嘌呤作用，这种协同增强抗癌作用是否与冬虫夏草含有多种微量元素有关，有待与进一步探讨[25]。

2 冬虫夏草的药理作用

冬虫夏草所具有的多种药理作用，必然与其所含的有效成分相关，同时也体现了中药多组分、多环节、多靶点治疗疾病的特点。

2.1 降血糖作用 冬虫夏草主要通过刺激胰岛素分泌、抑制肝葡萄糖输出、促进肝脏葡萄糖代谢酶活力和降低葡萄糖转运蛋白含量等来达到降低血糖的作用，而且只有血糖值高于正常时才有效。黄志江等[26]通过研究发现，虫草多糖对四氧嘧啶糖尿病小鼠模型有较好的治疗作用，而对正常小鼠血糖没有明显影响；人工虫草多糖促进高糖和胰岛素抵抗的脂肪细胞的葡萄糖摄取，表明其降血糖作用机制可能与促进外周组织的葡萄糖代谢有关。Li等[27]研究者还发现，虫草菌丝体多糖不仅可以显著降低实验动物的血糖水平，同时还可以升高血清胰岛素水平，提示其可能通过刺激胰岛素释放和（或）减少胰岛素代谢的机制降低血糖水平[28]。

2.2 免疫调节作用 冬虫夏草的免疫调节功能在多种疾病的防治中发挥了重要的药理作用。在正常或免疫功能低下的动物模型上，冬虫夏草可能增强机体的免疫功能，而在免疫增强状态下又发挥免疫抑制作用，显示出对免疫功能的双向调节作用。对免疫功能的影响体现在以下几方面[29，30]：①对免疫器官重量的影响：通过促进脾脏DNA的生物合成，增加核酸与蛋白质的含量，促进脾淋巴细胞的增殖而实现；②对单核－巨噬细胞系统的影响：可使腹腔黏附细胞、脾脏巨噬细胞、肝脏枯否细胞体积增大、胞浆增多、核质疏松，细胞内酸性磷酸酶活性增强而呈激活状态，可明显提高血浆碳清除率和肝、脾吞噬指数；③对体液免疫功能的影响：根据免疫状态的不同，有使免疫功能增强或减弱的双向调节作用；④对细胞免疫功能的调节作用：关于冬虫夏草对抗体细胞免疫功能的影响报道，目前尚无公认一致的看法，这可能与药物处理、动物选择及实验方法等无统一标准有关；⑤对自然杀伤细胞（NK）和淋巴因子活化的杀伤细胞（LAK）活性的影响：NK、LAK在抗肿瘤、抗病毒感染中起重要作用。因此，冬虫夏草的免疫调节作用有待进一步的研究。

2.3 抗肿瘤作用 冬虫夏草可以直接通过抑制核酸、蛋白质合成或葡萄糖跨膜转运，抑制肿瘤细胞的生长，还可以间接通过促进免疫细胞的增殖、分泌，增强免疫细胞的功能，宿主介导而发挥抗肿瘤作用[31]。张淑兰等[32]研究表明虫草水提物对小鼠皮下移植Lewis肿瘤的原发灶生长和自发肺部转移均有明显的抑制作用。冬虫夏草水提物对人喉癌细胞的增殖性生长有直接抑制作用，作用与药物浓度关系密切[33]。

2.4 抗氧化作用 天然冬虫夏草可通过清除体内羟自由基，抑制脂质过氧化反应，起到减少主动脉胆固醇沉积，抑制结肠直肠肿瘤细胞的增殖，减轻肝脏纤维化及对其他脏器、细胞的保护作用[34，35]。冬虫夏草可对抗环磷酰胺所致小鼠睾丸生精功能的损害，其作用机制可能与冬虫夏草清除氧自由基，抗氧化作用有关[36]。

2.5 抗纤维化作用 多项研究证实，冬虫夏草可以阻止器官纤维化，具有明显的抗纤维化作用。其机制可能与如下作用有关：抑制胶原Ⅳ、纤维连接蛋白的表达，减少细胞外基质（ECM）的聚集，抑制基质金属蛋白酶2的表达，减少基质金属蛋白酶组织抑制因子1、2的表达，加强ECM的降解，改善分解代谢障碍，通过降低基质金属蛋白酶组织抑制因子1、2的含量，从而减弱基质金属蛋白酶2的抑制作用，提高基质金属蛋白酶2的活性，有利于过多Ⅳ型胶原的降解，而利于组织修复[37－39]。

2.6 抗炎作用 国外研究，冬虫夏草可通过抑制巴豆油诱导的鼠耳廓水肿，抑制角叉胶诱导的大鼠足跖肿胀[40]，抑制脂多糖（LPS）／干扰素－C（INF－C）诱导的炎症模型中诱导型一氧化氮合酶（iNOS）、肿瘤坏死因子（TNF－α），白介素－12（IL－12）表达[41]，达到抗炎作用。炎症因子在各种疾病的发病机制中占有重要作用，最近有学者发现冬虫夏草菌丝体对大脑中动脉闭塞大鼠具有明显的抗炎等保护作用[42]。因此，冬虫夏草的抗炎作用，可广泛应用于多种疾病的治疗。

3 小 结

随着研究的深入，将会发掘出冬虫夏草更多潜在的化学成分，拓宽其在药理研究领域的视野，为治疗更多的疾病提供实验依据。目前，野生的天然虫草本就奇缺，价格昂贵，再加之生态环境的严重破坏，畜牧业的不适当发展，人类的掠夺性开发滥挖滥采，更加剧冬虫夏草数量的缩减速度，巨大的供求矛盾，促使人们在研究和探索天然冬虫夏草的代用品上大下工夫。显然，天然冬虫夏草化学成分无疑可作为鉴别替代品的依据之一，故作者对冬虫夏草有效成分的研究予以总结，为综合开发和利用冬虫夏草资源提供依据。有关冬虫夏草研究存在的问题及研究前景，冬虫夏草各组分及组分间的相互作用，它们在体内所产生的完整确切的治疗机制，仍有待深入地阐明。

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