蛹虫草功效成分研究进展

虫草功效成分研究进展
王奇
【摘 要】蛹虫草除了含有蛋白质、脂类、糖类、维生素、微量元素等生命基本元素外,还含有虫草酸、虫草素、虫草多糖、超氧化物歧化酶等多种生物活性物质.综述了近些年来对蛹虫草功效成分的相关研究进展.
【期刊名称】《辽宁师专学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2011(013)003
【总页数】4页(P103-106)
【关键词】蛹虫草;虫草酸;虫草素;虫草多糖;SOD
【作 者】王奇
【作者单位】抚顺师专,辽宁抚顺113006
【正文语种】中 文
【中图分类】R285;S567.35
蛹虫草[Cordyceps militaris(L.)Link]又名北冬虫夏草、北虫草、蛹草等,属于真菌界(Kingdom Fungi)、真菌门(Eumycota)、子囊菌亚门(Ascomycotina)、子囊菌纲(Ascomycetes)、肉座菌目(Hypocreales)、麦角菌科(Clavicipitaceae)、虫草属(Cordyceps),与冬虫夏草属于同属真菌,是虫草属的模式种[1].
有关研究表明,蛹虫草含有蛋白质、脂类、糖类、维生素及多种微量元素,18种氨基酸齐全,而且含有虫草酸、虫草素、虫草多糖和超氧化物歧化酶等生物活性物质,并且含量十分丰富[2、3].研究者将其与野生冬虫夏草的化学成分进行对比研究,其中蛋白质、糖类、脂类、维生素及多种微量元素、18种氨基酸、虫草素、虫草酸、虫草多糖和SOD等化学成分,在含量上基本相同[4].
本文综述了近些年来对蛹虫草功效成分的相关研究进展.
虫草素又称虫草菌素,是Cuninghum等人于1951年从蛹虫草寄生的昆虫组织中分离得到的
一种腺苷类活性物质,将其命名为虫草素,并确定其结构式为3′-脱氧腺苷[5、6].陈尚卫等研究证明蛹虫草中含有虫草素,蛹虫草子实体中虫草素的含量约为0.053%[7];孙月等证明野生蛹虫草子实体中虫草素的含量略高于以大米为培养基的人工栽培蛹虫草子实体中的虫草素含量,以大米为培养基的人工栽培蛹虫草子实体中虫草素的含量高于其菌丝部位[8、9].
虫草素能提高外周血液单核细胞interleukin10的分泌和interleukin10mRNA的表达,同时虫草素对诱导产生interleukin2的植物血球凝集素和外周血液单核细胞的扩增均有抑制作用[10];凌建亚等研究表明,蛹虫草能提高机体单核巨噬细胞的吞噬能力,激活巨噬细胞释放细胞毒素直接杀伤癌细胞[11];葛蓓蕾等的研究表明,蛹虫草还可以抑制细胞分裂,促进细胞分化,对T淋巴细胞的转化有明显促进作用,对机体免疫起到调节作用[12].Jonnidis等报道了蛹虫草的抗肿瘤作用与其可以抑制DNA和RNA的合成有关,相关研究表明虫草素可以选择性抑制mRNA的合成,从而影响癌细胞蛋白质的合成[13];吴洪臻等报道了虫草素能增强环磷酰胺的抗癌作用,可以作为临床抗肿瘤药物的辅助药物[14];Yoshida等报道了皮下注射虫草素能够明显延长艾氏腹水癌接种小鼠的存活时间[15];虫草素还可以导致白血病细胞凋亡和有丝分裂细胞S期和G2期的延长[16].Sug
ar等研究了虫草素对侵入型念珠菌的拮抗作用,证明了虫草素有非常强的抗真菌活性[17].还有研究发现,虫草素能刺激糖酵解导致ATP合成增加,增强肝脏功能和肌肉中CPK的活性,并能明显增加冠状动脉的血流量,降低冠状动脉、脑及外周血管压力[18];能抑制蛋白质激酶活性[19];能拮抗核苷磷酸化酶对糖基的裂解[20];还能加速肝脏核酸和蛋白质的更新速度,增加脾脏重量,增加心肌营养及降低血清胆固醇和β脂蛋白的作用[12].
虫草酸其实是D-甘露醇(C6H14O6).有关虫草酸的研究证明,野生蛹虫草子实体中的虫草酸含量高于以大米为培养基的人工栽培蛹虫草子实体,以大米为培养基的人工栽培蛹虫草子实体中的虫草酸含量高于大米培养基的菌丝部位,但低于深层发酵菌丝体中的虫草酸含量[8];江晓路等测得蛹虫草和冬虫夏草中均含有较高含量的虫草酸,而且在蛹虫草深层发酵菌丝体中,其虫草酸的含量大大高于天然虫草[21].
相关研究表明,虫草酸具有抗自由基,抗氧化、利尿脱水、镇咳、祛痰平喘的作用,在临床上可用于血管痉挛、脑血栓、肾功能衰竭的[22].
虫草多糖是蛹虫草中含量最多的药理活性物质,是一类高分子复合物.研究者对蛹虫草粗多
糖水溶液的理化性质进行分析,结果表明其具有良好的耐热性、触变性、增稠性、抗盐性,以及对广泛pH值的稳定性[23、24].虫草多糖在蛹虫草的不同部位含量差异较大,主要存在于菌丝体中,来永斌等的研究表明,虫草多糖含量最多的是大米培养基菌丝体,其后依次是深层发酵菌丝体、以大米为培养基的人工栽培蛹虫草子实体、以蚕蛹为培养基质的人工栽培蛹虫草子实体,虫草多糖含量最低的是野生蛹虫草子实体[25].
大量研究表明,虫草多糖有着多种生物活性功能,具有广泛的药理作用.吴光昊、靖大道等的研究表明,虫草多糖是一种非特异性的免疫促进剂,可以明显增强巨噬细胞的吞噬功能[26、27];Valerie等的研究表明,生物活性多糖能够特异性地激活酚氧化酶原系统,从而促进血细胞的吞噬作用[28];昌鸣先等人的研究表明,虫草多糖可以明显地增强日本沼虾血细胞的吞噬功能[29].焦彦朝等人的研究还证明,虫草多糖对自杀伤细胞(NK)的活性有明显的增强作用[30].刘洁的研究表明,虫草多糖可以提高小鼠800-r一次全身照射的保护指数,具有一定的抗放射作用[31],但是另有相关研究表明,只有虫草多糖的分子量大于1.6×104g/mol时才具有抗肿瘤活性,而且其活性还与溶解度、粘度、初级结构和高级结构有关[32];袁建国等人的研究还证明虫草多糖能增加胸腺的重量[33].李连德等人利用果蝇与蛹虫草深层发酵产物中提取的多糖进行抗衰老试验,结果表明虫草多
糖对果蝇的寿命有明显的延长作用[34].陈桂宝等的研究证明,虫草多糖对正常小鼠、四氧嘧啶糖尿病模型小鼠和链尿佐菌素糖尿病模型小鼠均有显著的降血糖作用,并且在一定范围内呈现量效关系[35].虫草多糖还能够选择性地增加脾脏血流量,使脾中浆细胞明显增多,脾脏明显增重,并能对抗化疗药物引起的骨髓抑制等不良反应,体现出一定的抗放作用[36].此外,虫草多糖还具有抗病毒、抗疲劳、保肝、抗缺氧、抗流涎等多种功效[37].
超氧化物岐化酶(SOD)普遍存在于好氧生物体内,是生物细胞防卫系统中重要的一种抗氧化物酶,构成了细胞抗氧化损伤的第一道防线[38].在真核生物中主要存在3种SOD同工酶,包括细胞质Cu,Zn-SOD、线粒体Mn-SOD、细胞质Fe-SOD[39].许多研究报道表明,丝状真菌的Cu,Zn-SOD具有潜在的额外修饰基团和多聚体[40、41],可以为解决SOD半衰期短以及体内给药的活性问题等缺陷提供更有效的SOD药用蛋白.蛹虫草含有全部以上3种SOD同工酶,其中Cu,Zn-SOD是一种中性蛋白,占总SOD的90%以上,是蛹虫草体内主要的SOD[42、43].
张小强等采用邻苯三酚自氧化体系,研究了冬虫夏草及人工虫草菌丝体对超氧阴离子自由
基和羟自由基的清除作用,结果表明冬虫夏草和人工虫草菌丝体对超氧阴离子自由基和羟自由基均有清除作用[44].另有相关研究表明,蛹虫草子实体中的SOD含量要高于冬虫夏草子实体中的SOD含量.
蚕蛹虫草蛹虫草含有十分丰富的微量元素,目前在蛹虫草中已检出含有36种无机元素,而且人工培养蛹虫草中检出的无机元素种类与冬虫夏草基本一致.在蛹虫草所含有的无机元素中,以P的含量为最高,其次为Fe、Mg、Mn、Cu、Na、K、Zn等[45].据世界卫生组织公布的资料显示,Fe、Mo、Cr、Se、Cu、Zn、Co等为人类正常营养所必需的元素,而相关研究表明,人体的虚弱之症与Cu、Zn、Fe、Mn有关;神经系统功能的维持与P有关;Se被称为微量元素中的抗癌之王,是谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的必需组分,而GSH-Px可以破坏人体内不断产生的可致癌自由基,张显科等的研究表明蛹虫草和中华虫草中的Se含量分别为0.96mg/L和0.38mg/L[46],马冰如等的研究表明柞蚕蛹虫草和冬虫夏草中的Se含量分别为0.54mg/L和0.34mg/L[47],由此可见蛹虫草的富硒能力远高于冬虫夏草.
研究者目前已经从蛹虫草中分离鉴定到β-谷甾醇、麦角甾醇等多种甾醇及其衍生物[48、49],其中麦角甾醇是脂溶性维生素D2的前体,是真菌的特征醇,在蛹虫草中的含量相对
恒定,具有防衰老、抗癌、减毒等作用[9].孟庆繁等的研究结果表明,蛹虫草中氨基酸的总量及人体8种必需氨基酸的含量较高,其含量与天然冬虫夏草基本相当,而且蛹虫草子实体中的氨基酸含量高于菌丝体[50、51].此外,蛹虫草中还含有多种维生素,包括维生素A、维生素B12、维生素B2、维生素B1、维生素B6、维生素C、维生素D、维生素E、烟酸和胡萝卜素等,张显科等的研究表明维生素E和维生素B6含量最高,其次为维生素B1和维生素B12[51],也有相关研究表明除了维生素A、维生素B12、维生素B2、维生素B6和烟酸之外,蛹虫草含有的其他各种维生素在天然冬虫夏草中未被检出[9].
蛹虫草作为一种新兴中药材已经被社会广泛接受,市场需求不断扩大.特别是随着传统名贵中药材——冬虫夏草的野生资源不断减少,蛹虫草常常被作为冬虫夏草的替代品来进行商品开发,并且取得了一定的成果.但是目前对于蛹虫草所具有的特有功效成分的研究还有待深入,特别是其功效成分的代谢途径与调控因素还不甚清楚,因此加强蛹虫草功效成分的研究,有助于更好的开发其药理作用,为生物合成蛹虫草功效成分提供科学依据.
【相关文献】
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[5]Cuninghum K G,Manson W,Sping F S,et al.Cordycepin,a metabolic product isolated from cultures of Cordyceps MIlitaris(Linn.)Link[J].Nature,1950,166(4231):949-951.

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