樟芝的药理作用及人工培育研究进展

梁舒妍，张 瑾，吴峰党，杨思婷，钟先锋

（佛山科学技术学院，广州 佛山 528200）

0 引言

樟芝又名樟生薄孔菌、红樟芝、樟菇、牛樟芝、红樟等，属于真菌界、担子门、担子菌类纲、非褶菌目、多孔菌科、薄孔菌属、樟芝种，属多年生蕈菌类，拉丁名为Antrodia camphorata，是一种罕见且有价值的药用真菌，具有多种药理作用[1]。樟芝富含有萜类化合物、多糖类化合物、苯类、木脂素、苯醌衍生物、琥珀酸和马来酸衍生物、甾醇、核苷酸，脂肪酸等天然活性物质，具有清除自由基、抗炎、抗菌、保肝、神经保护、抗糖尿病和自由基诱导的DNA损伤保护活动等功效[2]。樟芝在我国台湾被人们视为祖传养生珍品，自2015年引进大陆后，樟芝的研究发展迅速，药理研究和培植技术实现了重大突破[3-4]。更重要的是经过大量研究证明，牛樟芝没有毒副作用，适用于治疗各种疾病[5]。因此，牛樟芝的培养、开发成为天然药物研究的热点。针对樟芝药理研究和优化的人工培养方式，介绍樟芝的药理研究的突破，罗列樟芝培养方式的种类，以期为深度开发樟芝提供理论基础。

1 药理作用研究

国内外对樟芝的研究主要集中在药理上，认为其具有独特的药用价值，并且是可持续利用开发的药食两用的真菌资源。目前研究发现在各项体内和体外疾病治疗试验中，樟芝都显示出一定药理作用。

1.1 护肝作用

通过体内体外的试验，发现樟芝在保护肝脏因各种因素引起的肝损伤疾病发挥重要作用。黄桂东等人[6]通过动物试验，发现用液体培养的樟芝醇提取液制备而成的口服液有解酒保肝的功效。Wang L C等人[7]发现用深海水培育出的樟芝，可以防止硫代乙酰胺诱导小鼠的肝损伤和肝纤维化，推断微量元素使樟芝实现更大的肝脏保护作用，能有效预防肝纤维化。樟芝中的β-D葡聚糖不仅可以减少ROS的产生，降低TNF-α和IL-1的表达，还可以降低NOX1，NOX2和NOX4的蛋白表达，以及ERK，p38和Akt的磷酸化，改善LPS诱导的肝细胞炎症。樟芝多糖还能通过降低线粒体膜电位、诱导细胞凋亡抗原的表达，进而引起Caspase级联反应，导致肝癌细胞凋亡。

1.2 抗炎作用

樟芝多糖呈现剂量依赖性下调TLR4-MD2及其下游因子，抑制LPS诱导的神经炎症。Kao等人[8]发现固态培养的樟芝菌丝体提取物通过降低TLR2和TLR4表达抑制白介素，减少炎症细胞在肺中的聚集。樟芝中的Antrolone可以显著降低LPS诱导NO，TNF-α，IL-1β等促炎细胞因子的产生，以及iNOS和COX-2水平，显着阻断NFκB，MAPK和PI3K/Akt途径，并增加了Nrf2和HO-1的水平，发挥强大的抗炎作用。在体外和体内抗炎试验中，发现樟芝寡糖可以促进蛋白质O-GlcNA，从而抑制p38和Akt的磷酸化，显著抑制LPS诱导的炎症反应。

1.3 抗癌作用

樟芝对不同因素引起的癌变模型中都具有潜在的抗癌作用。樟芝胶囊已被美国食品和药物管理局授予治疗胰腺癌，肝细胞癌和急性髓性白血病的药物状态。而且治疗肺癌的樟芝药物已进入正在进行II期临床试验。Lin T Y等人[9]发现樟芝的硫酸化葡聚糖通过调节肺癌中的 TGFβ/AKT/GSK3β轴来减少Slug的表达，从而抑制癌细胞活力和迁移。樟芝通过下调间充质标记蛋白表达持续抑制EMT，停滞癌细胞周期，同时上调上皮标记蛋白表达抑制乳腺癌向肺部的转移。樟芝的乙醇提取物可以诱导A549细胞周期停滞在G0/G1期，上调生长抑制蛋白，抑制细胞迁移并降低明胶酶的表达，达到治疗肺癌的作用。樟芝提取物通过CHOP/TRB3/Akt/mTOR途径诱导自噬性细胞死亡，杀伤 HCT116，HT29，SW480，Caco-2和Colo205结肠直肠癌细胞。

1.4 治疗糖尿病的作用

吴黉坦等人[10]发现樟芝对链脲佐菌素（STZ） 造成的糖尿病小鼠有预防保护作用。樟芝能增强骨骼肌中Akt磷酸化、AMPK和膜GLUT4活化的表达，增加血液胰岛素水平并增强p-Akt和p-FoxO1的肝表达水平，抵抗糖尿病[11]。Vong C T等人[12]发现樟芝的乙醇提取物通过PPAR-γ途径，剂量依赖性地增加葡萄糖诱导的胰岛素分泌，上调参与胰岛素分泌的基因，并且在MIN6细胞中保护免受ER应激诱导的细胞凋亡，达到治疗糖尿病的目的。

1.5 抗氧化作用

Hsieh Y L等人[13]发现，樟芝提取物对DPPH自由基具有良好清除能力，而且通过其降低羟自由基诱导的DNA损伤，显示出DNA保护活性。樟芝发酵液上调A7r5细胞中的SOD水平和过氧化氢酶表达，抑制香烟烟雾诱导细胞产生的ROS，防止DNA损伤和细胞凋亡，显着改善了细胞形态畸变和死亡。体外试验发现，樟芝多糖呈量效性抑制DPPH·，ABTS·， ·OH 这 3 种自由基[14]。

1.6 免疫调节作用

樟芝具有一定免疫调节作用，聂露霞等人[15]发现樟芝升白汤对环磷酰胺引起的小鼠肝肾损伤有一定保护作用。樟芝水提物显著抑制IL-6刺激的STAT3途径和LPS刺激巨噬细胞中的NF-κB途径，降低了STAT3，Tyk2的磷酸化和p65的核转位，以及下调巨噬细胞中的炎症因子[16]。樟芝中的Antroquinonol可以抑制CD8+T细胞的增殖，并在体外抑制细胞因子 IL-2和 IFN-γ，以及 T细胞活化标记 CD69和CD137的产生，达到免疫抑制的作用[17]。

1.7 其他作用

Liu H Y等人[18]研究发现樟芝乙醇提取物能够提高OVX-SAMP8小鼠的骨体积百分比，骨小梁数和骨矿物质密度，具有促进骨骼生成和防止骨质流失的作用。Amin Z A等人[19]研究发现樟芝乙醇提取物加速小鼠伤口愈合，而且减少了瘢痕的宽度。樟芝提取物能促进黑素细胞生长增殖和抑制氧化凋亡，减少炎症因子分泌，提升酪氨酸酶活性，提高黑色素的合成率，具有一定治疗白癜风的价值[20]。在牛樟芝水提物体内试验中，显著降低大鼠被动皮肤过敏反应引起的耳朵、胸腺、脾瘙痒次数等过敏指标；在体外试验中，呈现量效关系地抑制RBL-2H3细胞增殖，促进细胞凋亡，减轻小鼠过敏反应[21]。

2 培植方式

樟芝具有珍贵的药用价值，但是其生长环境要求严苛，无法大批量规模生产，因此研究人员对樟芝低价培养做了大量研究，优化樟芝的培育条件，获得了具有天然药理活性的物质。

2.1 椴木培植法

模拟天然环境培养的方法，在椴木上接种，此法获得的樟芝活性物质跟天然牛樟芝相似，但培育耗时长，一般需要2～3年，耗费人力较多，培育成本高。研究表明，所有培养方式中最贴近野生樟芝所含活性物质的是椴木培养的樟芝。贺文达等人[22]采用LC/MC-IT-TOF液质联用技术对比不同方式培养的樟芝的乙醇提取物中的化学成分，发现椴木培养的樟芝较固体培养的所含樟芝酸种类更多，与野生牛樟芝的含量更接近。椴木培养出的樟芝含有Antcin K，能通过抑制整合素介导的黏附、迁移和侵袭来抑制人肝癌细胞的转移[23]。

2.2 固体培植法

固态培植法是将樟芝接种在太空包上进行培养，太空包含有各种有利于樟芝生长的固体物质，如五谷杂粮、糖类等，经过3～6个月的培植之后进行采收，此法培育的樟芝虽然跟天然樟芝相比仍有差别，但活性物质种类多含量高，而且相较椴木培养，大大缩短了樟芝培养时间和成本。研究发现，樟芝生长会因采用不同的基质发酵而不同。Park D K、Song M等人[24-26]将樟芝菌丝体接种到发芽的糙米上并在20～25℃下培育4周，得到的樟芝乙醇提取物抑制NF-κB信号传导及其上游信号分子来预防急性结肠炎；通过p53介导的凋亡诱导和增加的黑素生成，显著抑制B16F10黑素瘤细胞的增殖；还可以通过靶向信号诱导G0/G1期阻滞和细胞凋亡来抑制HT-29人结肠癌的增殖。胡鹏飞等人[27]发现在小米基质上发酵，樟芝的安卓奎诺尔含量能达到1 340.07 mg/kg。周璇等人[28]发现樟芝在青稞基质上发酵，Antrodin C和 Antroquinonol的含量达到 5 901.27，3 715.76 mg/L。现阶段的大部分的具有药理活性的物质，是由固体培养的樟芝中提取的，固体培养法仍具有很大研究价值。

2.3 液体培养法

将营养物质按一定比例溶于液体中，配成液体培养基，经过高温灭菌后，接种樟芝孢子，置于摇床振荡培养7～14 d，获得樟芝子实体的方法。优化液体培养基的生物、物理培养效应条件，可以提高樟芝的生物量及所含活性物质种类和含量。

在液体培养基中，添加不同的物质能产生不同的效果。冯路遥[29]发现添加枸杞水提物和连翘醇提物能促进樟芝胞内三萜的含量。周璇等人[28]发现添加辅酶Q0和植物油，能提高樟芝生产Antroquinonol和Antrodin等种类和含量。添加过氧化氢也能胁迫提高樟芝生产Antroquinonol。此外，添加海水培养成为液体培养樟芝的新方向。Wang L C，Shi Y等人[7，30]在25℃左右，在丰富金属和微量元素的深海水培养樟芝，大大提高总黄酮的含量，防止TAA诱导的损伤和纤维化，抗Aβ诱导的神经细胞毒性。磁场对在液态环境下生长的樟芝也有影响，在90 mT弱磁场环境下，能提高生物量、三萜化合物和多糖产量，而且还可以增加一些具有抗菌活性的挥发性物质含量[31-32]。

通过最新的研究，太空育种成为一种新型的培育方式，研究人员发现航天改良的菌种与普通菌种相比，液态发酵时间缩短了40%，菌丝体干重增加了16.7%，核心成分三萜含量增加了71.7%，发酵液的苦味在感官上与野生牛樟芝相近。随着研究的深入，通过太空育种的方法可能会获得品质更优良的樟芝，可以适应液体培养的方式生长。未来液体培养樟芝将成为运用最广的方式，但需注意控制发酵罐其他微生物的生长，避免造成杂菌污染，导致培育的樟芝品质不佳。

2.4 皿式培养法

将营养物质加入水里溶解，添加琼脂等凝固剂，经高温灭菌、倒平板，待冷却后接种牛樟芝，为培养皿为栽培单位，可控性强，单位间交叉污染概率低，单位面积产量高，同时菌体品质稳定，也易于实现量化生产，但是耗费的人工较多。孟红岩等人[33]发现在牛樟芝培养皿添加牛樟或樟树乙醇提取物可以促进牛樟芝菌丝的生长。

3结语

樟芝是一种珍稀的优质的多功能药用真菌，被誉为“森林红宝石”，自从我国台湾引进大陆后，随着研究愈发深入，樟芝对各类疾病的药理作用愈发清晰，但樟芝内单体活性物质的研究仍缺乏，樟芝的药理作用机理仍有待继续深入研究。樟芝对小鼠疾病模型有作用但试验的模型有限，各种致病因素引起的小鼠疾病模型还有待进一步研究。未来对樟芝的研究更应深入到樟芝所含单体的药效及其作用机制，研究开发樟芝靶向药物治疗产品，为更多受到疾病痛苦的人们带来福音。此外，研究樟芝的药效与其他种类的活性物质协同作用方向仍为空白，研发复方樟芝产品可增强药效，低剂量服用便可发挥作用，也是一个重要的研究发展方向。

樟芝具有多种药理活性，但生长环境要求严苛，不能大批量生产，因此低价培养樟芝研究极具意义。现阶段牛樟芝产品以椴木培养的樟芝为主，形式多为保健品，费用较高。研究趋于人工低价大规模培养樟芝，优化樟芝培养条件，以期获得与天然樟芝类似的活性物质代替有强烈副作用或是费用高昂的药物治疗，减轻病人痛苦。液态发酵生产樟芝法最能满足工业化生产的需要，但含有的天然活性物质较少，不能满足人们樟芝药用功能的要求。深入研究液态发酵法生产樟芝，提高其活性物质含量的控制条件，大批量生产的所需条件，以及防止杂菌污染的方法，进一步深入研究樟芝的培养品质。