野生菌研究现状概述

【摘要】通过近年来对野生菌中化学成分研究进展及野生菌提取物开发产品的案例分析,阐明重视对有毒野生菌研究开发的必要性,并提出下一步研究的展望。

近年来,随着现代科学技术的发展,国内外以大型真菌为研究对象的报道逐渐出现,医学界也对野生菌的提取物产生了浓厚的兴趣。从20世纪40年代中期从丝状真菌Penicillium chrysogenum中发现的青霉素(penicillin)为医学和生物技术的发展开辟了一个新以来[1],国内外对野生菌的研究在经历起步和普及的基础上进入了迅速发展的阶段,在发展期间积累了经验,形成了特色,具备了规模,但是也存在一些尚待解决的问题。

菌类是一类区别于动物、植物的独立的类属,是通过分解摄取动植物残体来获得营养成分从而进行有丝的一类真核生物。目前已经描述的生物约140万种,其中菌物约10万种。但这只是其中的一部分,据估计地球上菌物有150万种[1]。菌物中子实体大型的一类真菌称之为高等真菌。野生菌中的食用菌是天然绿色食品,它富含多种维生素、优质蛋白及有益于的成分,营养丰富,风味独特,有的食用菌还有治疗癌症和多种疾病的药理作用。

食用后使产生中毒现象的菌类统称为有毒野生菌,是菌物中含毒素的一大类群。我国常见的有毒野生菌有80多种,其中含多种有毒成分,不同品种所含毒素可有差异,但一个品种也可能含有多种毒素,也有几种野生菌所含毒素基本相同者。目前已知的野生菌毒素约有150多种。毒性类型主要有:毒蕈碱,是一种毒理效应与乙酰胆碱相类似的生物碱;阿托品样毒素,毒性作用正好与毒蕈碱相反,表现则与阿托品过量中毒相似;溶血毒素,如红蕈溶血素、鹿花菌素等;肝毒素,如毒肽和毒伞肽等,此类毒素性极强,可损害肝、肾、心、脑等重要脏器,尤其对肝脏损害最大,毒性很强的野生菌大多含此类毒素;神经毒素,主要侵害神经系统,引起震颤、幻觉等神经精神症状。有毒野生菌往往是我们谈而色变、唯恐避之而不及的,但却存在着许多值得发掘的化学物质,如果将它们开发提取制成药品,其医用和经济方面都具有极高的评估价值。

近年来大量研究的是食用野生菌,并展现了良好的经济效益和广阔的市场前景[2-3] 。如青头菌,为真菌植物门真菌绿菇(青脸覃、变绿红菇)的子实体,是云南主要野生食用菌之一[4]。对青头菌进行营养价值分析后发现青头菌必需氨基酸的含蚤为058% ,氨基酸总量为139%,必需氨基酸占总氨基酸的比值(EAA/TAA)为418%,硒为13mg/100g[4],具有极大的开发利用和经济价值。金耳作为我国西南地区一种著名的食药用菌,1980年以前,除云南、四川每年有少量野生金耳出产之外,尚无人工栽培[5]。近几年以棉籽壳和适生阔叶树木屑作为代替料栽培金耳的研究己取得明显进展[6]。用中药渣代替椴木、杂木树木屑和棉籽壳栽培进行金耳规模化栽培的技术也在突破中,为金耳人工栽培产业化提供了技术保障[5]。云南省农科院土肥所微生物室经过实验研究,为冻菌菌种的简便繁殖和栽培技术提出了科学依据。此外,对奶浆菌类、牛肝菌类、松茸类、鸡枞类、干巴菌类、块菌类等菌属都有新的研究进展。

在野生菌研究中,通过菌种收集培养和生物活性分析,发现了一批新的化合物和天然产物。对于庞大的菌种研究和整理,方法一般分成两种。其中一种是通过使用现有临床或实验室提取的化合物来比对野生菌提取物,分类方法也是以化合物作为标准。比如抗血小板凝聚,具有溶栓作用的蜜环菌倍半萜;含有多巴胺受体D2兴奋物质可用于治疗帕金森氏病的硫磺菌;具有抗肿瘤活性的云南产印度块菌中的活性鞘脂、大红菇提取物法尼基转移酶、日本侧耳Pleurotusjaponicus分离得到的illudane型抗肿瘤活性物质;具有抗线-脂氧化酶、大红菇中的倍半萜;用于治疗糖尿病的糖苷酶可以从大量真菌提取的阿洛糖醇中提取出来;具有细胞毒、抗病毒和血管松弛活性的化合物可以从簇生黄韧伞中分离提取。还有一些真菌提取物中具有非选择性的兴奋或拮抗作用。另外一种方法是以单个野生菌种属作为研究对象,这类研究相对集中全面,比如以侧耳菌属作为研究总体,Pleurotus griseus中提取pleurotin具有抗革兰氏阳性菌和抗肿瘤活性;Pleurotus japonicus该菌含有7-hydroxy-2, 9-illudadien-8-one和7,12-hydroxy-2,9-illudadien-8-one对体外人白血病细胞有细胞毒作用;Pleurotus mutilus中该菌中含有的mutilin和pleuromutilin系列化合物,具有抗革兰氏阳性菌作用;侧耳(平菇、北风菌、糙皮侧耳 )Pleurotus ostreatus(Jacqex Fr)Kummer侧耳子实体及其乙醇提取物在WISTAR兔身上显示出抗高脂血症活性和降胆固醇活性;肺形侧耳Pleurotus pulmonarius(Fr)Quel对线虫Caenorhabditis elegans具有毒杀作用;其他侧耳Pleurotus sp有的含有不饱和羟基酸,有的含简单芳香化合物,还有的含抗肿瘤活性化合物emitanins[1]。

对有毒野生菌的研究发现,常见有毒成分主要为鹅膏毒环肽、单甲基肼毒素、丝膜菌毒素、胃肠道刺激剂、亚稀褶黑菇毒素等30余种有毒化学物质,这不仅对误食有毒野生菌的临床急救提供了理论依据,通过有毒野生菌作用于产生的症状反应,临床上将有毒野生菌用于患者治疗,取得了可喜的疗效,这些发现加大了对有毒野生菌的了解和认识程度。

31猴头菌研究案例我国估计有菌物20万种,目前了解的不到一万种[1]。对于有毒野生菌的认识较为缺乏,而可食用野生菌中的研究开发较为普遍,例如猴头菇,猴头菇是一种大型真菌,属担子菌纲、多孔菌目、齿菌科、猴头属,因其子实体形状像猴子头部而得名[7]。猴头菇作为一种重要的药食两用真菌,具有味甘、性平、益五脏、滋补身体等的作用,因此,一直是“糖生物学”的研究重点[8]。在现代生物学实验中,猴头菇子实体多糖和菌丝体多糖对实验性胃翻膜损伤的保护作用效果显著[7],猴头菇多糖是良好的免疫功能增强剂和良好的抗氧化物质,开发和应用前景极佳[8];在采用袋栽的人工大棚种植方法解决了猴头菇量产难题后,通过提取加工生产出猴头菌提取物颗粒、猴头菇胃肠保健口服液等产品,和常用的胃溃疡药物三联治疗方法相比,其副作用较小,既可以作为胃溃疡的辅助治疗,也可用作胃溃疡易发人群的预防[9],在此基础之上还开发了猴菇养胃饮料、猴菇饼干等,都产生了较大的社会经济价值。猴头菇历史上就作为名贵药膳食材,具有养胃健胃等功效,而猴头菇琼浆是一种高功能的菌物性饮品,是中国明清两朝皇室贡品[10]。像这样的在历史和实践中总结出来的经验为野生菌的现代研究提供了重要的参考价值,可以通过多种菌类在古代医书中的功效以及现代药用效果来进一步研究和提取其中化学成分,进行产品开发。

32有毒野生菌治疗案例北京陈康林野生真菌研究所使用有毒野生菌对重症疾病的临床用药探讨也为有毒野生菌的研究提供了思路。其研究认为毒菌及其毒素又是具有潜在的研究开发前景的资源,包括应用于生物防治、药物抗癌以及生物科技等许多方面[11]。桦褶孔菌和毒蝇鹅膏菌同属有毒真菌,桦褶孔菌是山西中药“舒筋丸”原料之一,现代药理实验表明,它能很好的改善神经传导;毒蝇伞是一种含有神经性毒害的担子菌门真菌,含有精神刺激物质并可以作药用[12]。在以往用药的基础上加入桦褶孔菌和毒蝇鹅膏菌辨证治疗重症肌无力,患者治疗后乏力改善、呼吸顺畅,服用五个月后自述症状消失,复视消失,能快速眨眼和下蹲站立,双手能负重50kg。对肺癌脑转移患者用苦白蹄、毒蝇伞、毒红菇、胶陀螺、桦褶孔菌五种毒菌配合治疗,能显著提高临床疗效。其中苦白蹄能温肺化痰,降气平喘,活血消肿,解蛇毒,毒红菇经小白鼠实验对艾氏癌的抑制率达90%,胶陀螺对移植S-180和H22小鼠的肿瘤生长有明显的抑制作用。五种毒菌配合,有抗肿瘤,杀灭肿瘤细胞,解毒,增强免疫,醒脑开窍之功。通过使用毒菌的前后对照,证明了毒菌对肺癌脑转移的临床疗效[11]。

野生食用菌中含有丰富的蛋白质、碳水化合物、维生素、钙、磷、钾、铁等微量元素,并含有多种内不能合成的氨基酸,是营养成分极高的高级食物[13]。有毒野生菌在生物防治、药物治疗以及生物科技中又有着潜在的研究开发前景。以探寻溶栓产品为例,目前血栓性疾病是一类严重影响健康的疾病,尤其是心、脑血管血栓堵塞性疾病,已成为我国人口死亡的首位原因[14]。溶栓药物是治疗血栓性疾病安全而有效的手段[15],国内外已正式批准临床使用的第一代和第二代溶栓药物存在许多缺陷,如初始再灌注延迟或失败、出血等不良反应,而且价格昂贵。因此,研制高效、快速地防止再栓塞及降低出血等不良反应的新型溶栓药物的需求迫切[16]。研究野生菌来源的溶栓药物具有广阔的发展前景,通过近年来的努力,已有从白色假丝酵母菌、米曲霉菌、藤黄微球菌密环菌发酵物中分离出纤溶酶,但是从不同微生物中提取和纯化的纤溶酶,其理化性质和生物学活性存在一定差异,需要进一步的论证、试验和临床应用加以完善。不仅如此,经过筛选出来得到的草耳、粘香菇、斑玉蕈、金盖鳞伞、紫螺菌、鹿花菌、白僵菌等菌种都在药理实验中分析具有抗血小板凝聚的有效化学成分,对这些菌类进行多层次研究势必可以开发出第三代能够替代现在风险大、副作用多而又造价昂贵的溶栓药物。野生菌有很多可以开发利用的药理成分已经得到部分证实,但其使用效果、安全性等数据依然相当有限或缺乏。其作用专一性、药理实验及临床试验等方面更亟待进一步的研究和探讨。

总之,野生菌自古以来就和人们的生活息息相关,在不断的使用过程中人们发现野生菌的功效和作用,有的美味天成,有的药效神奇,有的剧毒无比,同时也引起了人们对丰富的菌物世界无穷的兴趣和探索。在现代科学技术发展的今天,野生菌资源的食用价值、药用价值、经济价值的潜力受到越来越多的关注,并作为一个十分重要的研究领域越来越为人们所熟知。对野生菌资源利用而言,一方面要开发新的食用、药用菌种,另一方面要对现有菌种进行充分开发利用,通过合理采集、保存和运输避免野生菌存量资源的浪费[17]。要提高野生菌开发知识产权保护,促进野生菌开发品牌的建立,创新野生菌的食用和药用价值,特别是要加强有毒野生菌药用价值的开发研究。云南是我国野生食用菌的主要分布省份和重点产区,在全世界已知的2166种野生菌中,云南有978种,占到全世界的45%,占整个中国的91%[18]。无论食用野生菌还是有毒野生菌,云南有得天独厚的资源条件和开发研究的巨大潜力,要根据市场需求,依靠科技进步,加大野生菌产品开发力度,延长产业链,提高其附加值。要加快对云南优良栽培品种的菌种选育工作,筛选出自己独特的栽培品种,培育出优质高产品系,才能提高在国内和国际上的竞争力。

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