黄紫晴 刘青川 黄正明 李春莉
1.沈阳药科大学无涯创新学院,辽宁沈阳 110016;2.北京卫健基业生物技术研究所药理室,北京 100039;3.沈阳药科大学生命科学与生物制药学院药理系,辽宁沈阳 110016
牛樟芝(Antrodiacinnamomea),又名樟芝、樟菇、牛樟菇,是我国台湾特有的珍稀药用真菌[1]。牛樟芝生长于牛樟树腐朽内壁的中空处,或枯死伏倒的牛樟树阴暗潮湿的表面。牛樟芝数量稀少,生长速度缓慢[2-3]。1990 年,臧穆等[4]将牛樟芝归为灵芝属。2007 年,Chiu[5]根据rRNA 基因内转录序列分析,将牛樟芝重新归属于薄孔菌属。经研究发现,牛樟芝含有多种化学成分,如三萜类、甾醇类、泛醌及其衍生物等[6]。牛樟芝早年在台湾民间和土著医学中的传统用途为缓解头痛、腹泻、腹痛、酒精中毒和高血压等[7],现经学者对其不断地研究,发现它具有抗肿瘤、保护肝脏、抗炎、保护神经等多种药理作用[8]。本文将对牛樟芝的药用价值进行综述,以期为牛樟芝的研究提供科学参考。
目前在牛樟芝的子实体、菌丝体及其发酵液中已分离出200 多种活性成分,此部分将对牛樟芝中主要的活性成分进行综述。
牛樟芝有樟木的味道,其原因与它含有三萜类化合物有关,同时此化合物也是牛樟芝苦味的来源。牛樟芝三萜类化合物是牛樟芝的主要活性成分之一,具有多种药理作用。例如,牛樟芝三萜类化合物可以抑制肿瘤细胞的生长[9],但它并不会影响正常细胞的生长[10]。该类成分的提取方法主要为回流提取法、超声提取法、硅胶柱色谱分离等[7,11-12]。
多糖是牛樟芝的主要活性成分,具有很大的开发潜力和研究价值。据报道,牛樟芝中多糖是治疗帕金森病的潜在天然药物[13]。在人工培养牛樟芝时,加入250 mM 硫酸锌可得到高产率的硫酸锌多糖[14]。牛樟芝中多糖类成分经过粗萃取后,会残留一些蛋白质。对此,Zhang 等[15]在从牛樟芝菌丝体中提取粗多糖时,使用Sevage 试剂(氯仿∶正丁醇=4 ∶1),从而除去所提牛樟芝粗多糖中的蛋白质。
牛樟芝中所含的泛醌类化合物属于脂溶性醌类化合物,从牛樟芝菌丝体和子实体中分离获得。安卓奎诺尔(Antroquinonol)是牛樟芝中的泛醌类衍生物,属于亲脂型苯醌,具有许多生物活性。随着技术的不断发展,Liu 等[16]建立了以 Antroquinonol为目标产物的原位萃取发酵系统,使Antroquinonol的产率达到了(146.1±2.8)mg/L。
马来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类化合物[17],Wu 等[18]用甲醇对牛樟芝的菌丝体进行提取分离,得到了马来酸antrocinnamomin A~H 和马来酸酐衍生物antrodin A~C,这也是首次分离获得antrocinnamomin A~D。
目前,学者们已经对牛樟芝提取物及其活性成分进行了大量的体内外研究,此部分将对其主要的药理作用展开综述。
牛樟芝中的多糖类、多酚类和三萜类化合物具有明显的抗肿瘤活性。例如,牛樟芝多糖类成分可以抑制肺癌细胞的生长,Lu 等[19]证明了牛樟芝硫酸盐多糖通过诱导细胞周期阻滞、激活半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(caspase 3)和DNA 修复酶(poly ADP-ribose polymerase),从而抑制A549 和LLC1肺癌细胞的生长。Zhang 等[20]对牛樟芝滴丸的成分和抗癌机制进行了研究,发现牛樟芝滴丸可以降低磷酸肌醇-3-激酶/苏氨酸激酶(phosphoinositide 3 kinase/threoninekinase,PI3K/AKT)信号通路活性,使细胞周期相关蛋白表达下调,从而抑制肝癌细胞的生长。此外,牛樟芝在乳腺癌[21]、结直肠癌[22]等治疗中也发挥作用。
牛樟芝中的多种成分均具有抗氧化损伤作用,并且可以降低由不同肝损伤引起的丙氨酸氨基转氨酶(alanine transaminase,ALT)和天门冬氨酸氨基转氨酶(aspartate transaminase,AST)上升的作用。Chu 等[23]发现牛樟芝中的多酚类成分与维生素C 相比,牛樟芝所含的多酚类成分对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,并且当该多酚类成分浓度为0.1 mg/ml 时,清除活性最高,具有较好的抗氧化作用。Ren 等[24]研究发现在四氯化碳诱导造成的肝纤维化小鼠模型中,牛樟芝的孢子粉可以降低小鼠ALT 和AST 的异常升高,发挥保肝作用。目前牛樟芝对肝损伤的研究主要集中在病毒性肝损伤、化学性肝损伤、酒精性肝损伤上,而在日渐突出的药物性肝损伤上研究较少,鉴于其较好的保肝作用,以及日渐突出的药物性肝损伤问题,应进一步探究牛樟芝对药物性肝损伤的预防与治疗效果,以期为药物性肝损伤提供新的治疗方法。
从牛樟芝菌丝体中分离出的植物类固醇Ergosta-7,9(11),22-trien-3β-ol(EK100)和Antrodin C 具有神经保护作用,在治疗阿尔茨海默病方面具有很大的前景。Tsay 等[25]研究发现EK100 和Antrodin C 通过减少APPswe/PS1dE9 转基因小鼠大脑中的淀粉样斑块、小胶质细胞形成的簇数量以及促进APPswe/PS1dE9 转基因小鼠大脑中海马神经的发生等改善APPswe/PS1dE9 转基因小鼠的脑淀粉样蛋白病理。
从牛樟芝菌丝体中分离得到的泛素衍生物4-乙酰氨基喹啉B(4-acetylantroquinonol B,4-AAQB)肝癌细胞引起的免疫功能低下中可以起到调节作用。作用机制分为三个方面[26]:减少免疫逃逸相关因子的分泌;刺激免疫细胞的增殖;刺激未成熟的树突状细胞中免疫激活白细胞介素-2(interleukin-2,IL-2)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、γ 干扰素(interferon-γ,IFN-γ)等细胞因子的分泌。
Yang等[27]建立了牛樟芝抗炎作用的分子基础,从牛樟芝麦角烷和羊毛烷中分离得到了3 个具有抗炎作用的化合物,其中三萜化合物Antcin A 被证明可以通过核因子κB(nuclear factor kappa-B,NF-κB)通路,下调诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)和环氧化酶-2(cyclooxygenase-2,COX-2)的表达,抑制促炎生物分子的释放,同时降低白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、TNF-α 和白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)的mRNA 水平。
随着人们生活水平的提高,越来越多的中草药产品出现在人们的生活中,但中草药产品可能会含有一些诱变剂或致癌物,对人类健康有害。为确保牛樟芝可以安全使用,学者们对牛樟芝的毒性进行了探究。Liu 等[28]对人工培养的牛樟芝子实体粉进行了毒理学特性评估,牛樟芝子实体粉以200、600 和1000 mg/kg 的剂量灌胃雄性和雌性SD 大鼠,持续90 d,大鼠未出现死亡现象,对体重和器官重量以及食物摄入量未产生不利影响,血液学和生化参数均未观察到显著差异。重要器官的组织病理学检查显示,即使在高剂量牛樟芝子实体粉治疗的大鼠中,器官也无显著的结构变化。故而,牛樟芝在使用时,其安全性是有保障的,并且根据前人的研究数据,目前牛樟芝在SD 大鼠中无不良反应的最高剂量为6 g/(kg·d)[29],但当剂量达到多高将会产生不良反应目前还无研究结果。
牛樟芝在现代药物研究中备受关注。目前,牛樟芝的药用研究已经涉及到多个领域。在肿瘤领域,研究人员已经证实了牛樟芝的抗癌作用。在心血管领域,牛樟芝的多糖和三萜类化合物具有降血脂、降血压、改善心肌功能的作用。此外,牛樟芝还具有抗糖尿病、改善肝脏功能、抗衰老、抗菌等作用,未来还有望在这些领域得到进一步的应用和开发。尽管牛樟芝的药用研究已经取得了一定的进展,但仍然存在着一些挑战。首先,牛樟芝的成分复杂,不同品种和产地的牛樟芝中的成分也有所不同,因此需要对其进行深入的研究和分析。其次,虽然牛樟芝已经被广泛用于传统中药中,但其药效的科学性和临床应用的证据仍然需要进一步加强。最后,牛樟芝的大规模生产和开发也需要面对一些技术难题,包括培育优良的品种、提高产量和保证质量等。
总之,随着现代科学技术的不断进步,牛樟芝的药用价值和潜力将会得到更多的发掘和应用,未来还有望在多个领域为人类健康做出更大的贡献。