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桑黄菌

桑黄菌是一类具有重要药用价值的十分珍贵的大型真菌,在中国,桑黄菌的使用从汉朝起至今已经有2000多年的历史了。中国最早的本草学著作《神农本草经》就已经有了“桑寄生”的药用功效记载;《本草纲目》记载桑黄菌能“利五脏、宣肠胃气,排毒气”;现代研究证实桑黄菌多糖能够缓解疼痛、食欲不振、体重减轻及疲劳倦怠等癌症特有的症状,提高生活品质。桑黄菌由于通常生长于桑属植物上,子实体为黄褐色而得名,主要生于柳、杨、桑、花椒、山楂等阔叶树的树桩及树干上或倒木上,多年生。在国外,桑黄菌主要分布在韩国、日本、俄罗斯远东地区、菲律宾、澳大利亚、北美和中南美等地。在国内桑黄菌集中分布在黑龙江省东部乌苏里江与兴凯湖之间、西北地区陕西与甘肃交界处的“子午岭”自然保护区。另外,西南各省区亦有出产少量的桑树生桑黄菌。桑黄菌产量极为有限,有“森林黄金”之美称。桑黄菌,这味古老的中药,功效作用比较全面。其子实体入药,味微苦,能利五脏、软坚、排毒、止血、活血、和胃止泻,民间用以治疗淋病、崩漏带下、疮窟积聚、癖软、脾虚泄泻。日本《原色日本菌类图鉴》则记载桑黄菌可治偏瘫一类中风病及腹痛、淋病;《神农本草经》将桑黄菌描述为“久服轻身不老延年”;桑黄菌还有解毒、提高消化系统机能的作用;民间则认为桑黄菌可以提高肝脏机能,对治疗肝硬化有效。桑黄菌也因其良好的疗效而被誉为“菌种极品”。

中文学名:桑黄菌

别  称:桑臣、桑耳、桑黄、胡孙眼

分布区域:国内、亚洲、澳洲、非洲、美洲、欧洲

桑黄菌的种质资源:关于桑黄菌种质,目前在文献中和已经作为产品提供的鉴定标本中被当作桑黄菌使用的物种就有很多,但所述桑黄菌均属于木层孔菌(Phellinus Quél)。该属很多子实体都具有褐色蹄形的共同点,因此宏观上很多种具有相似之处。

(一)桑黄菌的命名:对于桑黄菌的命名,目前还比较混乱,可以说是众说纷纭。在我国医学专著《神农本草经》及李时珍的《本草纲目》为代表的古代医药学典籍中已经有“桑耳”、“桑黄”、“桑臣”、“胡孙眼”等记述,但对桑黄菌的定义是相当模糊的。在日本,具有抗癌功效的桑黄菌(Phellinus Linteus)被称作“Mesimakobu”,译成汉语就是“女岛瘤”,这是因为在日本的长崎县男女群岛的女岛上曾发现过桑黄菌。由于日本对桑黄菌的研究开始较早,比较深入,所以桑黄菌的日文名称也在国际上被广泛采用,像韩国和美国的桑黄菌制品就有直接以“Mesima”或“Mesimakohu”来命名的。

桑黄菌往往寄生于桑树的枯木之上,子实体为多年生,木质。桑黄菌的菌伞呈圆锥形或伞装,也有马蹄形的。由于桑黄菌的生长周期相当长,要长成适合药用的大小,需要3~4年的时间。加上近年来掠夺性的开发,天然桑黄菌已濒于灭绝。而人工栽培桑黄菌的生物技术一直到了近几年才获得突破。另外,从桑黄菌的名称和定义的复杂性中也可以看出,要想获得真正的桑黄菌是相当不易的。从外形上看,火木层孔菌、鲍氏木层孔菌、裂蹄木层孔菌3种真菌的区别并不大,费尽千辛万苦采集而来的子实体,只有通过遗传学的严密分析,才能确定是否是具有抗肿瘤效果的真正桑黄菌。

(二)桑黄菌的分类:桑黄菌是自然界中多年生的珍稀药用真菌之一,为担子菌门(Basidiomycota),层菌纲(Hymenomycetes),无隔担子菌亚纲(Homobasidiomy--cetidae),非褶菌目(Aphyllophorales),多孔菌科(Polyporaceae),木层孔菌属(Phellinus Quél)。

木层孔菌属在中国境内有60余种,广泛分布于东北、西北以及四川、云南、安徽金寨等地。对于该属真菌中研究最多的是Phellinus igniarius和 Phellinus linteus,上述两物种在不同地区都被称为桑黄菌。Phellinus igniarius 为火木层孔菌,Phellinus linteus为裂蹄木层孔菌。下面简单介绍火木层孔菌、裂蹄木层孔菌和鲍氏木层孔菌3个品种。

1、火木层孔菌:P.igniarius 喜生于杨、柳、桑、白桦、栎、榉树、杜鹃等阔叶树的树干上造成心材白腐,多年生,东北各原始森林较常见。子实体为多年生,中等至较大,马蹄形至扁半球型,木质,硬。菌盖宽3~12cm,初期有微细绒毛,浅褐色,以后光滑,变暗灰色或黑色,老时龟裂,无皮壳,有同心环棱,边缘钝圆,浅咖啡色,下侧无子实层。菌肉深咖啡色,硬木质。管孔多层且与菌肉同色,老的管孔中充满白色菌丝。刚毛基部膨大,顶端渐尖。孢子无色,光滑,近球形(4.5~6)μm×(4~5)μm。

2、鲍氏木层孔菌:在我国东北和俄罗斯远东地区,P.baumii 主要寄生于丁香属植物,偶尔也生长在白蜡树属、李属等植物上。在我国中南地区及韩国主要生于桑属植物上,在日本其寄主为丁香属、桑属。子实体为多年生,无柄,单生,新鲜时硬木栓质,干燥后变为木质,可达到10cm长、7cm宽及5cm厚。菌盖通常为蹄形或半圆形,上表面初期有微细绒毛,后期光滑并有不规则龟裂,初期为黄褐色,后变为黑褐色至栗褐色,有同心环沟。菌肉褐色,硬木栓质,可达1cm厚。菌丝无锁状联合。生殖菌丝无色,薄壁至稍厚壁,浅黄色,通常简单分隔,偶尔分支,直径为1.8~4.5μm;骨架菌丝黄褐色,厚壁且有一窄或宽的空腔,有时分隔,很少分支,在菌肉中规则排列,在菌管中平行于菌管排列,直径为2.1~6μm;生殖菌丝和骨架菌丝在菌肉中均比在菌管中粗。子实层中通常有大量的锥形刚毛存在,黑褐色,厚壁。孢子广椭圆形((3.3~4.5)μm×(2.4~3.5)μm),黄色,厚壁,光滑。

3、裂蹄木层孔菌:P.linteus 生于阔叶木腐木干上,寄生于杨、栎、桑丁香、女贞、桦槭等树木的枯木及立木和树干上。子实体为多年生,中等至较大。菌盖(2~10)cm×(4~17)cm,厚1.5~7cm,半圆形或马蹄形,深烟色至黑色,有同心纹和环棱,初期有细绒毛,后变光滑和龟裂,硬而木质化,下侧无子实层。菌肉淡黄色或浅咖啡色,厚2~7mm。菌管同菌肉色相似,多层,但层次不明显,老年的菌管层充满白色菌丝体,每层厚2~5mm,管口同色,圆形。孢子(3.5~4.5)μm×3μm,黄褐色,光滑,近球形。

桑黄菌的有效成分:桑黄菌所含化学成分复杂,且因所用菌种培养方法、提取方法等不同而异。研究桑黄菌的化学成分的目的,在于了解和比较木层孔菌属不同品种及同一品种的不同发育阶段(如菌丝体、子实体、孢子体)所含的化学成分,通过药理及临床研究确定其有效成分或有效部分,为进一步研究桑黄菌药理作用机制、提高临床疗效、改进生产工艺及质量控制标准提供理论依据。目前研究较多的桑黄菌化学成分有:多糖类、黄酮类、三萜类化合物、核苷类、甾醇类、生物碱类、呋喃衍生物、氨基酸多肽类、脂肪酸、无机元素等。

一、桑黄菌多糖:近20年来,国内外从高等担子菌中提取到200余种有生物活性的多糖物质,我国发现有重要经济和药用价值的真菌多糖有近30种,其中化学结构较清楚的有15种。真菌多糖是真菌药物的主要活性成分之一。真菌多糖是一种能够增强人体免疫机能的生物活性物质,其除具有抗肿瘤作用,免疫调节作用,降血压、血脂,抗血栓作用,健胃保肝作用以外,还具有抗氧化、抗辐射、抗溃疡、抗衰老、抗病毒、降血糖等功能。国内外对真菌多糖主要是研究其药用价值,其研究已成为当今新药开发的方向之一。桑黄菌多糖是桑黄菌的主要活性成分,是目前研究的热点之一。

据金寨尚臻生物科技有限公司报道,以桑黄菌4.6302菌株为出发菌株,在以米糠、玉米粉等组成的固体培养基中,26°C培养30d,可得桑黄菌菌质多糖,其药理活性与野生桑黄菌子实体多糖相当。

二、桑黄菌黄酮:黄酮类化合物,是一类天然存在于植物当中的多酚类化合物,广泛存在于植物的叶片、木质、树皮和果实中,使植物叶、花、果实呈现蓝、紫、橙等颜色,属植物的次生代谢产物,因多呈黄色而称类黄酮(Flavonoid)。目前人们对桑黄菌的研究发现,从桑黄菌中提取并确认的黄酮类化合物有20余种。据报道,类黄酮可以改善心脑血管循环,清除体内自由基,可抗衰老、抑制脂质过氧化、抗血小板凝集、防止毛细管渗透、保护皮肤、抗癌、抗菌、抗病毒、抗肝脏毒、抗过敏和提高自身免疫力。

三、桑黄菌萜类:桑黄菌属担子菌门,研究发现,在桑黄菌中含有大量的三萜类化合物,只是由于人们对桑黄菌的研究起步较晚,目前对桑黄菌三萜类化合物药用活性的相关研究报道较少。从桑黄菌中分离得到的萜类包括倍半萜、二萜和三萜。三萜(Thiterpenoids)是由30个碳原子组成的萜类化合物,有的以游离形式存在,有的则与糖结合成苷的形式存在(三萜糖苷)。三萜及三萜糖苷具有广泛的生物活性,通过科学研究发现,三萜类化合物具有溶血、降血脂、降血压、抗肿瘤、抗癌、保肝护肝、抗HIV—1及HIV—1蛋白酶活性、抗炎、抗菌、抗艾滋病毒、避孕等多种药理作用。

四、桑黄菌蛋白质、多肽、氨基酸:桑黄菌含有木糖氧化酶、过氧化氢酶、脲酶、酯酶、蔗糖酶、麦芽糖酶、乳糖酶、纤维素酶等多种酶。桑黄菌菌丝体和子实体同样含有人体必需的多种氨基酸,氨基酸种类齐全。菌丝体与子实体中氨基酸总量分别是25.63g/100g、7.55g/100g,必需氨基酸占氨基酸总量的质量百分比是35.89%、32.46%;菌丝体中氨基酸的总量高于子实体中氨基酸的总量;菌丝体中的谷氨酸、天冬氨酸、精氨酸的含量和子实体中的半胱氨酸、络氨酸、谷氨酸的含量明显高于其他氨基酸。菌丝体与子实体中必需氨基酸占氨基酸总量的比例基本一致。

五、桑黄菌中人体必需的常量、微量元素:桑黄菌菌丝体的化学成分与其他生物相同,主要是水、蛋白质、核算、碳水化合物、脂类及各种无机盐类。桑黄菌中含有多种微量元素,有铁、锌、钙、镁等。这些元素都是人体必需或对人体有益的物质。

六、其他:在桑黄菌中除了多糖、黄酮、三萜、蛋白质、多肽、氨基酸外,还有一些其他的活性成分需要我们了解。1、桑黄菌吡喃酮类和呋喃类;2、桑黄菌甾体类成分;3、桑黄菌酚及有机酸类化合物;4、桑黄菌香豆素类;5、桑黄菌氯代产物;6、桑黄菌的其他代谢产物。

桑黄菌的抗肿瘤作用:1968年日本国立癌症中心的Ikekawa博士以桑黄菌水提物进行研究发现其对肿瘤细胞增殖抑制率高达96.7%,而对正常细胞没有毒性。由此,人们对桑黄菌的研究逐渐兴起,目前已被国际公认为生物抗癌领域中药效最好的药用真菌之一。

一、对前列腺癌的作用及其作用机制:哈佛大学医学院放射肿瘤学系的学者研究了桑黄菌干粉水溶液对无胸腺裸鼠移植的前列腺癌细胞凋亡敏感性的影响。将人前列腺癌细胞DU145和PC3皮下接种于裸鼠,同时将桑黄菌水溶液注射入小鼠体内,此后每两天注射一次同等计量的桑黄菌水溶液。12d后,观察小鼠肿瘤生长状况,取肿瘤组织进行HE染色并观察。结果表明,桑黄菌水溶液治疗的小鼠的肿瘤比对照组要小,其肿瘤组织切片的HE染色结果也与对照组明显不同。在接种1周后,各组小鼠均可明显见到实体瘤形成,每天检测1次实体瘤大小,持续12d。结果表明,DU145细胞瘤在检测的第3天,其桑黄菌水溶液即可抑制肿瘤大小1倍以上,而PC3细胞瘤则在接种第12天时,对照组实体瘤的大小约为桑黄菌水溶液处理组小鼠的2倍。在以上实验过程中研究人员同时检测了接种后4d的小鼠体重和摄水量,发现桑黄菌水溶液处理组和对照组无明显差别;对小鼠肝脏组织的HE染色结果表明,各组小鼠的肝细胞在细胞结构、肝细胞纤维化、凋亡或坏死等方面无明显差别,证明桑黄菌水溶液对小鼠无明显毒副作用。从而证明桑黄菌水溶液能够降低裸鼠接种的癌细胞的生长率。

以上研究结果表明,桑黄菌对多种前列腺癌细胞的增殖具有直接的抑制作用。其机制主要通过诱导癌细胞进入凋亡途径从而抑制前列腺癌细胞的生长。

二、对乳腺癌的作用及其作用机制:安徽大学生命科学院糖复合物与糖工程实验室研究了桑黄菌胞外多糖对乳腺癌的影响。结果表明桑黄菌胞外多糖对乳腺癌细胞MCF—7具有明显抑制作用,且在一定药物质量浓度范围之内,随着药物浓度的增加,抑制率逐渐增大,与空白对照组比较效果显著,桑黄菌胞外多糖对MCF—7的抑制率最高可达54.59%,半数抑制(IC50)浓度为261.56μg/ml。进一步研究发现桑黄菌菌质多糖(PISPS)对乳腺癌细胞MCF—7同样具有明显的抑制作用,且在一定药物质量浓度范围之内,随着药物质量浓度的增加,抑制率逐渐增大。美国印第安纳州立大学癌症研究中心研究了桑黄菌水提物对两种乳腺癌细胞(MCF—7、MDA—MB—231)的抑制作用,桑黄菌水提物可抑制乳腺癌细胞的增殖和克隆形成,因此桑黄菌水提物主要是抑制细胞增殖而并非是通过细胞毒性来杀灭癌细胞。

三、对肝癌的作用及其作用机制:安徽大学生命科学学院复合物与糖工程实验室对桑黄菌胞外、胞内、菌质等各部位提取的多糖对肝癌细胞的作用进行了系统研究。结果表明桑黄菌胞外多糖对肝癌细胞HepG—2具有明显抑制作用,且在一定药物质量浓度范围之内,随着药物浓度的增加,抑制率逐渐增大,与空白对照组比较效果显著,桑黄菌胞外多糖对HepG—2抑制率最高可达50.51%,半数抑制浓度(IC50)为194.42μg/ml。桑黄菌提取物克显著抑制肿瘤的生长,表现为其瘤重和瘤体比随剂量增加而降低。提示桑黄菌提取物的抗肿瘤作用可能是通过增强机体细胞免疫系统的功能来实现,这不仅有助于杀灭肿瘤细胞,也有助于减轻肿瘤化疗中的副作用。

四、对结肠癌的作用及其作用机制:韩国忠南国立大学的研究人员采用APC突变且β-catenin过表达的SW480的结肠癌细胞为对象,运用MTT方法检测桑黄菌酸性多糖的抑制细胞增殖的效果。加入桑黄菌酸性多糖24、48、72、96h后,可显著抑制癌细胞增殖,呈剂量依赖性。而且在250~1000μg/ml的桑黄菌酸性多糖浓度下,癌细胞增殖几乎停滞。以上结果显示桑黄菌酸性多糖可抑制SW480细胞的增殖。浙江农业科学院的科研人员研究了桑黄菌中提取的蛋白多糖的抗肿瘤活性。结果发现桑黄菌中提取的蛋白多糖的抗结肠癌细胞活性的机制可能是通过抑制癌细胞中Reg IV/EGFR/AKT信号通路实现的。细胞抑制试验显示桑黄菌多糖可抑制肝癌HepG-2、结肠癌HT-29、人肺癌NCI-H460和人乳腺癌MCF-7多种癌细胞系。尤其是对结肠癌HT-29的抑制效果最好。

五、对白血病细胞的增殖的抑制作用:安徽大学安徽省中药研究与开发重点实验室对桑黄菌胞内多糖(PLIP)作用于白血病细胞K562和L1210的增殖抑制效应进行了深入的研究。试验证明K562和L1210细胞经PLIP作用后,出现了典型的凋亡细胞形态,并且随着浓度的增加和作用时间的延长,发生凋亡的细胞数量也相应增加;DNA凝胶电泳可见明显的梯形条带,并且随着剂量的增加DNA梯形条带也越来越明显,这可能与不同剂量药物对特异性核酸内切酶激活的程度有关。总之,桑黄菌胞内多糖能够显著抑制体外培养的人白血病细胞K562和小鼠淋巴白血病细胞L1210增殖,并能诱导其凋亡,提示桑黄菌胞内多糖有可能成为天然的抗白血病药物。

六、对黑色素细胞瘤的作用:韩国生物科学与生物技术研究院研究了桑黄菌中提取的酸性多糖对黑色素瘤细胞的转移能力的抑制作用,发现桑黄菌多糖可抑制小鼠黑色素瘤细胞的生长、细胞间连接和侵袭能力。韩国建国大学生物科学与生物技术学院的研究人员发现用高丽参培养的桑黄菌乙酸乙酯提取物可以抑制黑色素瘤细胞B16F10的增殖。桑黄菌提取物对B16F10细胞的抑制作用采用CCK-8定量分析,流式细胞术检测凋亡细胞,免疫印迹法检测细胞凋亡和分化相关蛋白。结果表明桑黄菌提取物对B16F10黑色素细胞瘤具有强烈的抑制细胞增殖的作用。

七、对宫颈癌细胞的作用:郑立军等研究了桑黄菌胞内多糖(IPS2b)对人宫颈癌Hela细胞的抑制作用。结果表明IPS2b对宫颈癌Hela细胞具有明显抑制作用,且在一定药物质量浓度范围之内,随着药物浓度的增加,抑制率逐渐增大,与空白对照组比较效果显著,抑制率最高可达70.64%。

八、对卵巢癌的作用:华东师范大学的研究人员研究了桑黄菌子实体多糖对人卵巢癌细胞株HO-8910PM的影响。分别用0、56、167、500μg/ml桑黄菌多糖作用HO-8910PM细胞2d后,MTT检测细胞增殖抑制率,发现桑黄菌多糖能明显抑制该肿瘤细胞的增殖(P<0.01),且具有剂量效应关系。其中56、167、500μg/ml桑黄菌子实体多糖对HO-8910PM细胞的增殖抑制率达到了11.44%、13.35%、15.53%。

九、其他

1、抗癌抗突变作用

2、对化疗药物的增效作用

3、对癌细胞侵袭、转移能力的影响

4、对肿瘤血管形成的影响

5、对免疫器官及免疫细胞的影响

6、促进免疫细胞因子的产生

7、抗衰老、抗凋亡作用

8、抗氧化应激作用

9、抗过敏及抗炎作用

10、对炎症因子分泌的影响

11、保护肝脏免受损伤

12、抗肝脏纤维化

13、调节血糖

14、对糖尿病及其并发症的作用

15、对脑梗死的作用

16、抗老年痴呆

17、抗菌作用

18、抗病毒作用

19、对胃溃疡的作用

20、提高机体运动能力

21、抗前列腺增生

22、对造血机能的保护作用

23、对痛风的作用

24、抗高脂血症[1] 

参考资料

1.  沈业寿.药用真菌桑黄菌的研究:中国科学技术大学出版社,2014年6月