香菇化学成分和药理作用研究进展

陈露 朱丽芳 薛文航 章恺

关键词：香菇；化学成分；药理作用

香菇为白蘑科真菌香菇的子实体，是著名的药食两用真菌，在民间素有“山珍”之称。香菇的药用价值在古今医药文献中多有论述，元代《日用本草》始入药用，称之为“香蕈”；《本草纲目》记载香菇“甘、平，无毒”；清代黄富继的《本草求真》中也有“香菇味甘性平，能益气、助食用，下理小便失禁”的记载；《本经逢原》记载香菇“大益胃气”；《全国中草药汇编》记载香菇具有益气不饥、治风破血、化痰理气、益味助食的功效。

中国是香菇生产和出口大国，产量可达世界总产量的80.00%，而西峡县独特的地理位置和环境使其成为香菇最佳适生区之一，被称为“香菇之乡”。香菇营养成分丰富，不仅是人们餐桌上的美味佳肴，更是人们健康的助手，主要包括水、蛋白质、脂肪、碳水化合物、纤维素、维生素、微量元素等。其中，糖类、蛋白质、脂肪、胆固醇和维生素是香菇的主要营养成分。

目前，香菇的应用比较广泛，但大多集中在食品行业，例如以香菇为原料加工成深受大众喜爱的香菇脆片、香菇酱、香菇饼干等，但香菇深加工中存在的问题也日益凸显。首先，工艺不够完善，缺乏行业标准，质量不够稳定。其次，同质化比较严重，比如香菇脆片、香菇酱，各大厂家争相效仿，建立生产线，但由于工艺不完善、设备选型不正确，产品质量参差不齐，口碑好的很少见。再次，中低端产品居多，高精尖产品较少见，产品可复制性强，缺乏核心竞争力。最后，消费者的消费习惯尚未养成，群众基础不足，爆款较少。

本研究对香菇化学成分及药理作用进行论述，以期为香菇的进一步开发与应用提供依据。

1 香菇中的化学成分

1.1 香菇多糖

现代研究表明，香菇中的多糖是重要成分之一。香菇的不同部位均含有多糖，但含量差异较大。有研究者分别测量香菇整菇、菌盖、菌柄中的粗多糖，发现菌盖中的含量最高，可达7.71%，整菇次之，菌柄中的含量最低[1]。此外，香菇的品种对多糖含量影响较为明显，菌盖厚、大，菌柄粗长的花菇多糖含量多于其他品种。

目前，香菇多糖的提取制备工艺研究已经取得了一些成果，主要有酶法提取、酸法提取、碱法提取、水浸提法、微波提取、超声提取等。水（热水）提醇沉法是最经典的香菇多糖提取方法，此方法工艺简单、成本低廉、易于推广，但是热水浸提周期长，提取率低[2]。石来宝等[3]通过比较热水浸提法、三氯乙酸浸提法、热水浸提-超声波处理后提取法、超声波-热水浸提提取法，发现三氯乙酸浸提法提取香菇多糖效果最佳。张素霞[4]利用超临界CO2流体萃取技术对香菇进行脱脂，再以脱脂后的香菇进行浸提，提取的多糖含量有所提高。Huang等[5]将动态高压微流化（Dynamic High PressureMicrofluidization，DHPM）用于协助香菇多糖提取。

香菇多糖的生物活性与多种因素紧密相关，但其相对分子质量和三螺旋结构等内在属性也不容忽视。香菇多糖的相对分子质量范围较广，分布在7 040～17.5×105 Da，而大多数研究表明，当相对分子质量在5×105～7×105 Da时，多糖的生物活性最大[6]。香菇多糖的三螺旋结构是其发挥生物活性的前提，一般情況下，香菇多糖以三螺旋结构存在。研究表明，当受到高温影响，三螺旋结构变为不可逆的单链结构时，其生物活性大大降低或丧失[7]。

1.2 蛋白质

香菇是人们餐桌上常见的美食，具有高蛋白、低脂肪的特点，深受人们的喜爱。有研究者在香菇冻干粉末中加入生理盐水，研磨至组织破碎后冷水浸提，离心后得到的粗蛋白质量分数为161.74 mg/g。赵哲坤等[8]用超声辅助碱提酸沉法提取香菇蛋白，最终获得的蛋白质提取率为28.56%，且超声时间的影响大于超声温度和功率，蛋白质纯度为61.70%，蛋白质的质量分数也高于一般果蔬，且鲜菇中的蛋白质量分数（1.50%～6.00%）低于干香菇中的蛋白质量分数（15.00%～35.00%）。为探究香菇中的营养价值，研究者对香菇蛋白中的氨基酸组成进行测定，结果发现香菇中的氨基酸组成较为全面，共计17种，包含7种人体必需氨基酸和10种非必需氨基酸[8]，氨基酸总量为606.88 mg/g，高于平菇、金针菇、木耳等食用菌蛋白质。其中，必需氨基酸占总量的40.00%以上，而异亮氨酸、蛋氨酸、缬氨酸的质量分数超过了联合国粮农组织和世界卫生组织要求的2～5岁儿童所需范围，其他氨基酸的化学评分也均大于大豆、鸡蛋等蛋白[9]。以上研究结果充分表明，香菇营养成分全面、营养价值较高，有利于人体生长发育。

1.3 维生素

香菇中含有多种维生素，包括维生素C、维生素D。香菇中维生素C的质量分数在9.90～76.47 mg/100 g，受品种的影响较大。研究表明，河南省西峡县生产的香菇维生素含量明显高于其他品种[10]。香菇在晾晒变干的过程中，维生素D的含量有所增加，这是因为香菇细胞壁中含有高浓度的麦角固醇，在阳光（紫外线）照射下，麦角固醇可以转化为维生素D2。据美国农业部有机认证数据，干香菇的维生素D质量分数为154 IU/100 g[11]。此外，香菇中还含有丰富的维生素B1、B2和B3，且含量随着烘干时间的不同逐渐降低[12]。香菇中的维生素B12（干重0.79～1.12 μg/20 g）对人体也尤为重要。

1.4 常量元素和微量元素

香菇中含有丰富的铜、锌、铁、锰、钾、钠、钙、镁、磷和硒等元素。有研究者对南阳、驻马店、三门峡3个地区香菇中的常量和微量元素进行了测定，结果发现其含量顺序为钾＞磷＞镁＞钙＞钠＞锌、铁＞锰＞铜＞硒。其中，三门峡产的香菇中铁、钙、铜、硒含量均高于驻马店和南阳地区，另外两地的钾含量较高[10]。此外，干燥和蒸煮也能增加香菇中微量元素的溶出[13]，这对香菇的加工和生产具有重要的参考价值。

1.5 其他成分

香菇味道鲜美，含有能促进消化吸收的粗纤维，且鲜香菇中的粗纤维量低于干香菇。此外，香菇中也有能降血脂的香菇嘌呤和参与尿酸代谢的鸟嘌呤、次黄嘌呤、腺嘌呤和黄嘌呤。

2 药理作用

2.1 抗肿瘤作用

1969年，日本研究者首次发现香菇多糖具有抗肿瘤效应，实验方法为细胞学实验和动物实验，经过数十年的临床前、临床研究，现在已开发出抗肿瘤药物用于胃癌及其他多种肿瘤的辅助治疗，并取得了不错的治疗效果[14]。经过不断地探究，目前学界认为香菇多糖主要通过以下途径发挥抗肿瘤作用。（1）香菇多糖进入抗体后诱导产生一种具有免疫活性的细胞因子，在多种细胞因子的综合作用下，机体免疫系统增强，对肿瘤细胞起到防御与杀伤作用。（2）香菇多糖通过激活巨噬细胞，增强抗体依赖性细胞诱导的细胞毒作用（AntibodyDependent Cellmediated Cytotoxicity，ADDC），发挥抗肿瘤活性。（3）香菇多糖还能使肿瘤部位的血管扩张和出血，改善肿瘤微环境，导致肿瘤出血坏死和完全退化。（4）香菇多糖通过抑制癌症细胞中的C-myc来下调端粒酶逆转录酶基因表达，从而抑制端粒酶（癌细胞中高表达）活性。

2.2 增强免疫作用

香菇多糖对正常机体并无免疫促进作用，但能增强荷瘤式或感染后的机体免疫应答，识别脾脏及肝脏中抗原的巨噬细胞，促进淋巴细胞活化因子的产生，释放各种辅助性T细胞因子，提高宿主腹腔巨噬细胞吞噬率。当宿主机体注射香菇多糖数小时后，急性期蛋白诱导因子、血管扩张和出血诱导因子、IL-1生成诱导因子、IL3和集落刺激因子等具有生理活性的血清因子水平达到峰值。这些因子作用于淋巴细胞、肝细胞、血管内皮细胞后，产生许多有效免疫应答，同时导致胸腺内的前体T细胞趋于成熟、分化、增殖并向外周释放。

2.3 抗病毒作用

日本学者研究发现，香菇含有一种双链核糖核酸，能刺激人体网状细胞及白细胞释放干扰素，而干扰素具有抗病毒作用。香菇菌丝体提取物可抑制细胞吸附疱疹病毒，从而防治单纯疱疹病毒、巨细胞病毒引起的各类疾病。英国研究人员从培养的香菇菌丝体中提取到一种物质，可使因艾滋病病毒（Human Immunodeficiency Virus，HIV）感染的T淋巴细胞复原，刺激巨噬细胞，有助于产生抗体治療艾滋病且无副作用。

有学者发现硫酸化香菇多糖具有抗HIV的活性，可干扰反转录病毒及其他病毒的吸附和侵入。据日本学者报道，从香菇子实体中获得的一种具有良好抗肿瘤作用的葡聚糖的硫酸化衍生物可抑制HIV的活性。

2.4 抗炎作用

抗炎作用是香菇的长处。研究表明，香菇中的如酚和芳香烃等多酚类成分具有显著的抗炎作用。其中，最突出的成分是酪氨酸。这是一种抗炎物质，具有抑制炎症和增强免疫力的作用。香菇中还含有大量抗氧化物质，如脯氨酸、硫腙和木瓜膠，可以有效抑制细胞氧化应激，从而抑制细胞炎症反应。研究表明，香菇中的多酚类化合物可以抑制血清中的炎症因子，如白介素-6和肿瘤坏死因子-α。此外，香菇中还含有大量多酚和多糖类物质，可以抑制炎症因子和增强免疫力。总之，香菇中的多酚类物质可以抑制炎症反应，阻碍炎症因子的产生，从而发挥显著的抗炎药用效果。

2.5 抗氧化作用

香菇多糖具有良好的抗氧化作用，且这种抗氧化活性与其浓度成正比。主要的抗氧化化合物主要有多酚、多糖、鞣质和芳香类物质等。多酚具有抗氧化、抗炎、抗菌的作用，能有效抑制体内自由基的产生，延缓衰老，预防氧化相关疾病；多糖可以结合自由基，减少自由基对细胞的危害；鞣质可以抑制自由基的形成，减少氧化性损伤；芳香类物质可以降低血清胆固醇和脂肪氧化产物的含量，抑制血管粥样硬化的发展。但是，目前有关香菇抗氧化作用的研究仍处于初级阶段，仍需要进一步开展体内试验进行验证和深入研究。

3 展望

香菇中的营养物质丰富，包含对人体有益的多糖类、蛋白质、维生素C、维生素D、钙、铁、锌等成分，近年来的研究也表明其还具有抗肿瘤、增强免疫、抗病毒、抗炎、抗氧化的药理作用。利用好香菇资源，开发出美味的食品、适口的饮品和疗效好的药品，满足人们的生活需要，提高香菇的经济价值和社会价值，对我国香菇栽培、加工、研发、农民就业及相关产业发展具有重要的意义。