亮菌研究的现状与展望

亮菌研究的现状与展望沈业寿，马金宝（安徽大学生命科学学院糖复合物与糖工程实验室，中国合肥230039）摘要：亮菌属小蜜环菌属，是一种药食兼用的名贵真菌.本文从亮菌名称的由来及分类；亮菌的生物学特性；亮菌中所含的亮菌甲素和亮菌多糖等化学物质；亮菌的固态和液体发酵培养；亮菌的抗炎、防辐射、升白、抗肿瘤、增强免疫力等生物学功能5个方面对亮菌的研究现状进行了详细的综述，并对亮菌的研究前景进行了展望，为亮菌的进一步开发及研究提供参考.（担子菌纲：Q949.329伞菌目：Q949.329+.81）关键词：亮菌；研究现状；亮菌甲素；发酵培养；生物学功能亮菌（Armillariellatabescens）是我国最初发现并拥有自主知识产权的一种真菌.1969年江苏省丹徒县群众发现用当地发光的柳树根水煎剂能治疗胆囊炎，江苏省曾组织亮菌科研协作组，对亮菌进行生产工艺、化学、药理、毒理、临床等系统研究，亮菌成为上世纪70年代新发现的药用真菌，子实体可食用，是一种药食兼用的名贵食用菌.目前，国内外对亮菌研究不多，较多的研究主要集中在亮菌固态和液体深层发酵、功效成分分析、临床药理等方面.亮菌中含有多种化学成分，有亮菌甲素、乙素、丙素、氨基酸、多糖等.中医认为，该菌性寒、味甘，有强筋壮骨、舒风活络、明目、利肺、益肠胃等保健功能，开发应用前景广阔.1亮菌名称的由来及分类1.1亮菌名称的由来亮菌别名小蜜环菌、青杠钻，学名Armillariellatabescens(Scop.exFr.)Sing，汉名假蜜环菌.因由柳树发光朽木分离出菌种，菌丝体在暗处有荧光故称亮菌[1].我国民间流传作为治疗急慢性肝炎及胆道疾患的中草药.1.2亮菌的分类[2]亮菌属真菌界（Eumycota）、担子菌门（Bisidiomycotina）、层菌纲(Hymeuomycetes)、伞菌目(Agaricicales)、白蘑科(Tricholomataceae)、小蜜环菌(假蜜环菌)属(Armillariella).2亮菌的生物学特性[1,2]亮菌的子实体丛生，无荧光，一般中等大小.菌盖直径2.8～8.5cm，幼时扁半球形，后渐平展，有时边缘稍翻起，蜜黄色或黄棕色，老后锈褐色，往往中部色深并有纤毛状小鳞片，不粘.菌肉白色或带乳黄色.菌褶白色至污白色，或稍带暗肉粉色，近延生，稍稀，不等长.菌柄长2～13cm，粗0.3～0.9cm，上部污白色，中部以下灰褐色至黑褐色，有时扭曲，具平伏丝状纤毛，内部松软变至空心.无菌环、菌托.孢子印近白色.孢子无色，光滑，宽椭圆形至近卵圆形，7.5～10μm×5.3～7.5μm，无拟淀粉性反应.菌丝体初期在暗处发荧光，菌丝索黄色至黄棕色，根状扁平，不发荧光.亮菌在我国分布广泛，主要分布于江苏、浙江、四川、河北、安徽等省，生长于较湿润的阔叶树基或树桩.能引起梨、桃等多种树木根腐病.生长适温在26～28℃左右，35℃生长不良.近年来由于生态环境遭到严重破坏，自然产量逐渐下降，因此，近几年在市场上供不应求.本室李赓通过对亮菌菌丝体和菌质体的测定，研究发现TTC脱氢酶的活性与菌体生物量间成线性关系，可以通过计算脱氢酶的活性来测定亮菌菌体的生物量.收稿日期：2006-08-15作者简介：沈业寿（1949-），男，安徽肥西人，教授，硕士生导师；马金宝（1972-），男，安徽霍邱人，硕士研究生.3亮菌的化学成分亮菌中含有多种化学成分，主要有亮菌甲素、乙素、丙素、氨基酸、多糖等.3.1亮菌甲素亮菌甲素，学名假密环菌甲素(ArmillarisinumA)，是一种新的香豆类化合物，系从亮菌中提取的有效成分之一，亦可人工合成.黄色或微带橙黄色长方形板状结晶或结晶性粉末，无臭.在水中几乎不溶，在乙醇或甲醇中极微溶解.亮菌甲素的分子式为Ｃ12Ｈ10Ｏ5，化学名为3-乙酰基-5-羟甲基-7-羟基香豆素，结构式见右图.分子量为234，熔点245℃.3.2亮菌乙素和丙素亮菌乙素分子式为Ｃ9Ｈ10N2Ｏ3，初步确定化学名为α-羟基-α-苯基丙二酰胺，系羽毛状白色晶体，分子量为194，熔点162～163.5℃.亮菌丙素分子量242，熔点190～196℃.3.3氨基酸亮菌中有13种氨基酸，其中用氨基酸分析仪分析出12种氨基酸：门冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、脯氨酸、甘氨酸、丙氨酸、胱氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸，用化学提取浓缩又鉴定出了精氨酸.3.4亮菌多糖亮菌液体发酵所得菌丝体，经提取出均质多糖ATM3，为白色粉末，其比旋度为[α]D＋95.2°，不含氮，分子量145000.ATM3是由Ｄ—葡萄糖、Ｄ—半乳糖、Ｄ—甘露糖、Ｌ—木糖和Ｌ—岩藻糖五种单糖组成的杂多糖，其摩尔比为0.86:0.30:3.91:1.0:0.85.其结构中主要连接键型为α（1→6），并有少量α（1→3）[3].4亮菌的发酵培养亮菌自然资源有限，主要以人工发酵培养为主.亮菌的人工培养包括固态发酵和液体深层发酵，现在，人们趋向于液体深层发酵.4.1亮菌的固态发酵高婷等[4]用固态发酵培养亮菌，通常采用玉米粉为发酵基质加适量水制备培养基，按3/5的装液量分装，120℃15磅灭菌1ｈ.灭菌冷却后形成固体培养基.无菌操作下，用接种针挑取菌丝接种后，在26～28℃温室中进行无菌培养35ｄ.固态发酵的优点是：发酵周期长，有利于多种药用成分的合成.缺点：（1）发酵周期过长；（2）容易染菌；（3）不利于大规模的生产.4.2亮菌的液体深层发酵刘大岭等[5]采用液体深层发酵培养亮菌，其最佳培养基配方是:葡萄糖1%(含碳量0.35%)、蔗糖1%(含碳量0.42%)、酵母浸膏1%(含氮量0.06%)、KH2PO40.1%、MgSO40.05%、微量元素钴(0.1ｍg/Ｌ).亮菌的菌丝产量在第6ｄ可达到最大值，其后会逐渐降低，并伴有溶菌的现象发生.在培养初期加入微量钴元素有利于刺激糖代谢提高菌体对糖的利用率，其作用主要是缩短延滞期.进入指数生长期后连续补加碳源有利于菌体迅速生长.与固态发酵相比，通过液体深层发酵可以缩短发酵周期，有利于亮菌多糖活性物质的提取及工业化大规模发酵生产.本室采用液态、静置、悬浮法培养，培养基最佳配方（以g/100ml计）是:玉米粉1，黄豆粉1，蛹粉1，葡萄糖1，蔗糖2，KH2PO40.1，MgSO4.7H2O0.05，以2.5%接种量接种于液态培养基（500ml瓶，装料量为达到瓶子高度的2/3.）中，扣紧瓶盖，瓶盖内有一层食用菌专用耐高温聚乙烯塑料膜和一层牛皮纸.在26℃条件下，只需培养18～20天，菌索以干重法计可达13.81g/L，其中活性多糖得率可达8.88％.该法可使培养周期缩短一半，生物量及生物活性物质显著增加.5亮菌的生物学功能亮菌是一种既可食用又可药用的名贵食用菌.该菌有强筋壮骨、舒风活络、明目、利肺、益肠胃等保健功能.亮菌糖浆对肝炎有明显的治疗作用，目前，临床用于急性胆囊炎、慢性胆囊炎急性发作、其它胆道疾病并发急性感染、慢性胃炎等.对胆结石的排石和HBAg转阴时也可使用[6].亮菌多糖具有保肝、防辐射、抗肿瘤、增强人体免疫力等功能,还能加速造血组织DNA的合成，特别是对肿瘤放、化疗引起的白细胞下降，有明显的提升作用[7-11].目前，投入临床使用的主要有亮菌甲素注射液、亮菌口服液、亮菌糖浆、亮菌片剂等.5.1亮菌甲素5.1.1亮菌甲素的生物学功能亮菌甲素可用于治疗病毒性乙型肝炎，还可用于急慢性胃炎、肠炎、胆囊炎及急性病毒性黄疸型甲型肝炎、丙肝、戊肝等，毒副作用小，疗效显著.亮菌甲素制剂主要用于急、慢性胆囊炎急性发作、慢性浅表性胃炎和慢性浅表萎缩性胃炎等疾病的治疗.另外，胆维他与亮菌甲素联合用药有明显互补、协同保肝利胆作用，能更有效地解除胆道运动障碍，从而提高治疗胆囊切除术后综合征的有效率.目前，投入临床使用的主要是亮菌甲素氯化钠注射液.5.1.2亮菌甲素的作用机理[12,13]亮菌甲素的作用机理主要为促进胆汁分泌，松弛奥狄氏括约肌，降低十二指肠紧张度，调节胆道系统的压力，促进胆道内容物排泄，改善肝细胞水肿、坏死和促进受损的肝细胞修复和再生，调节肝功能并促进退黄.亦能改善蛋白质代谢，还有调节并促进免疫功能，增强吞噬细胞的作用而产生抑菌作用.主要适用于急慢性胆囊炎发作、急慢性肝炎的对症治疗，并能缓解或消除胆道感染、胃炎、肠炎引起的腹胀、腹痛等.已有报道亮菌甲素较常规治疗更能迅速有效控制胆道感染，减轻病情危重程度，提高治愈率.5.2亮菌多糖5.2.1亮菌多糖的辐射防护作用从亮菌中提取的亮菌多糖，腹腔或肌肉注射一次，对受致死剂量钴60丙线辐照小鼠和狗有明显的防护作用，能减轻造血组织损伤，促进造血功能恢复，提高外周血中白细胞数量[9].亮菌多糖辐射防护作用的机理，主要是加速造血组织DNA的合成.本室郑媛通过研究发现亮菌多糖(ATS)能提高受照小鼠存活率和SOD活性、升高受照小鼠白细胞数和骨髓DNA含量，抑制小鼠精子畸变率和骨髓微核率的增加,并使受照鼠胸腺、脾脏重量回升，还能增加内源性脾结节数，降低MDA含量.可见，ATS对γ射线所致小鼠辐射损伤有较好保护作用.另外，她在研究中还发现亮菌经过富锌后，所提取的富锌亮菌多糖(ZnATS)对受照小鼠也具有上述药理学作用，而且比同剂量的ATS抗辐射效果要好.5.2.2亮菌多糖的升白作用[9]亮菌多糖的升白作用表现在两方面，一是对正常动物，正常狗和弥猴注射亮菌多糖后，升白作用明显，持续时间较长，但对正常小鼠无升白作用.分类计数表明主要为粒细胞.因此，可以认为亮菌多糖有加速骨髓粒系造血和释放作用.二是对辐照动物，经亮菌多糖预防的小鼠和狗，辐照后均有升白作用，但其表现形式不一样，辐照狗早期(药后1～2天)升白作用与正常狗相一致；而小鼠早期未出现升白作用，主要表现在后期通过促进造血功能提早恢复，加速造血而起到升白作用.5.2.3亮菌多糖能增强免疫力[4]亮菌多糖体内给药能激活小鼠网状内皮系统，增强其吞噬功能；能明显拮抗环磷酰胺所致的小鼠溶血素抗体的降低；能提高ConA诱导小鼠体内淋巴细胞产生白介素-2的能力；可以增强小鼠脾脏ＮＫ细胞的活性.说明亮菌多糖可以促使ConA诱导小鼠体内Ｔ淋巴细胞自分泌ＩＬ-2.因此，亮菌多糖可以通过刺激淋巴细胞产生细胞因子提高小鼠的免疫功能.5.2.4亮菌多糖的抗肿瘤作用方积年等[3]报道：从亮菌中提取的多糖ATM3动物半体内抑瘤率为81%，体内抑瘤率对S180为26.6%，对HAC为37.7%；另据报道：用水提或碱提法从亮菌中提取的AT-HW和AT-AC杂多糖能抑制小鼠S180肿瘤的生长和增强巨噬细胞的活性[14-17].5.3亮菌制剂5.3.1亮菌口服液亮菌口服液为亮菌经固体发酵提取，浸煮水解浓缩后，加蔗糖、苯甲酸钠、香蕉香精配成的口服液，内含多种氨基酸、多糖及亮菌甲素、乙素、丙素等复合成分，主要用于急、慢性肝炎及胆道疾病的治疗[18].5.3.2亮菌糖浆亮菌糖浆(LiangjunSyrup)为亮菌的培养体经提取制成的糖浆剂，其主要有效成分为亮菌多糖，具有消炎、退黄疸和降低谷丙转氨酶以及解痉和镇痛作用[19].亮菌糖浆主要用于急、慢性肝炎及胆道疾病的治疗.5.3.3香豆素类衍生物的抗辐射作用据文献[20]报到，用从亮菌中分离得到的新活性成分制备的亮菌制剂，其活性成分为香豆素类衍生物.该制剂具有增进受照小鼠骨髓造血功能的恢复的作用；具有增进受照小鼠髓外造血功能恢复的作用；具有促进受照小鼠造血干细胞增殖、分化的作用.这表明亮菌制剂有明显的抗辐射作用，其作用可能与药物保护及促进造血系统功能有关.由此可见，亮菌制剂很有希望成为一个新的较好的抗辐射防护药物.6展望综上所述，目前，国内外对亮菌的研究主要集中在亮菌固态和液体深层发酵、功效成分分析、临床药理等方面.临床上主要用于抗炎，如治疗急慢性肝炎、急性胆囊炎、慢性胆囊炎急性发作、其它胆道疾病并发急性感染、慢性胃炎等.而对亮菌多糖的防辐射、抗肿瘤、增强人体免疫力、加速造血组织DNA的合成等功能虽有研究，但研究得还不够透彻和全面，至今尚未见有文献报道亮菌多糖在临床上用于癌症治疗.今后，对亮菌的