樟芝的藥理作用及人工培育研究進(jìn)展

梁舒妍，張 瑾，吳峰黨，楊思婷，鐘先鋒

（佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院，廣州 佛山 528200）

0 引言

樟芝又名樟生薄孔菌、紅樟芝、樟菇、牛樟芝、紅樟等，屬于真菌界、擔(dān)子門、擔(dān)子菌類綱、非褶菌目、多孔菌科、薄孔菌屬、樟芝種，屬多年生蕈菌類，拉丁名為Antrodia camphorata，是一種罕見且有價值的藥用真菌，具有多種藥理作用[1]。樟芝富含有萜類化合物、多糖類化合物、苯類、木脂素、苯醌衍生物、琥珀酸和馬來酸衍生物、甾醇、核苷酸，脂肪酸等天然活性物質(zhì)，具有清除自由基、抗炎、抗菌、保肝、神經(jīng)保護(hù)、抗糖尿病和自由基誘導(dǎo)的DNA損傷保護(hù)活動等功效[2]。樟芝在我國臺灣被人們視為祖?zhèn)黟B(yǎng)生珍品，自2015年引進(jìn)大陸后，樟芝的研究發(fā)展迅速，藥理研究和培植技術(shù)實(shí)現(xiàn)了重大突破[3-4]。更重要的是經(jīng)過大量研究證明，牛樟芝沒有毒副作用，適用于治療各種疾病[5]。因此，牛樟芝的培養(yǎng)、開發(fā)成為天然藥物研究的熱點(diǎn)。針對樟芝藥理研究和優(yōu)化的人工培養(yǎng)方式，介紹樟芝的藥理研究的突破，羅列樟芝培養(yǎng)方式的種類，以期為深度開發(fā)樟芝提供理論基礎(chǔ)。

1 藥理作用研究

國內(nèi)外對樟芝的研究主要集中在藥理上，認(rèn)為其具有獨(dú)特的藥用價值，并且是可持續(xù)利用開發(fā)的藥食兩用的真菌資源。目前研究發(fā)現(xiàn)在各項(xiàng)體內(nèi)和體外疾病治療試驗(yàn)中，樟芝都顯示出一定藥理作用。

1.1 護(hù)肝作用

通過體內(nèi)體外的試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)樟芝在保護(hù)肝臟因各種因素引起的肝損傷疾病發(fā)揮重要作用。黃桂東等人[6]通過動物試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)用液體培養(yǎng)的樟芝醇提取液制備而成的口服液有解酒保肝的功效。Wang L C等人[7]發(fā)現(xiàn)用深海水培育出的樟芝，可以防止硫代乙酰胺誘導(dǎo)小鼠的肝損傷和肝纖維化，推斷微量元素使樟芝實(shí)現(xiàn)更大的肝臟保護(hù)作用，能有效預(yù)防肝纖維化。樟芝中的β-D葡聚糖不僅可以減少ROS的產(chǎn)生，降低TNF-α和IL-1的表達(dá)，還可以降低NOX1，NOX2和NOX4的蛋白表達(dá)，以及ERK，p38和Akt的磷酸化，改善LPS誘導(dǎo)的肝細(xì)胞炎癥。樟芝多糖還能通過降低線粒體膜電位、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡抗原的表達(dá)，進(jìn)而引起Caspase級聯(lián)反應(yīng)，導(dǎo)致肝癌細(xì)胞凋亡。

1.2 抗炎作用

樟芝多糖呈現(xiàn)劑量依賴性下調(diào)TLR4-MD2及其下游因子，抑制LPS誘導(dǎo)的神經(jīng)炎癥。Kao等人[8]發(fā)現(xiàn)固態(tài)培養(yǎng)的樟芝菌絲體提取物通過降低TLR2和TLR4表達(dá)抑制白介素，減少炎癥細(xì)胞在肺中的聚集。樟芝中的Antrolone可以顯著降低LPS誘導(dǎo)NO，TNF-α，IL-1β等促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生，以及iNOS和COX-2水平，顯著阻斷NFκB，MAPK和PI3K/Akt途徑，并增加了Nrf2和HO-1的水平，發(fā)揮強(qiáng)大的抗炎作用。在體外和體內(nèi)抗炎試驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)樟芝寡糖可以促進(jìn)蛋白質(zhì)O-GlcNA，從而抑制p38和Akt的磷酸化，顯著抑制LPS誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)。

1.3 抗癌作用

樟芝對不同因素引起的癌變模型中都具有潛在的抗癌作用。樟芝膠囊已被美國食品和藥物管理局授予治療胰腺癌，肝細(xì)胞癌和急性髓性白血病的藥物狀態(tài)。而且治療肺癌的樟芝藥物已進(jìn)入正在進(jìn)行II期臨床試驗(yàn)。Lin T Y等人[9]發(fā)現(xiàn)樟芝的硫酸化葡聚糖通過調(diào)節(jié)肺癌中的 TGFβ/AKT/GSK3β軸來減少Slug的表達(dá)，從而抑制癌細(xì)胞活力和遷移。樟芝通過下調(diào)間充質(zhì)標(biāo)記蛋白表達(dá)持續(xù)抑制EMT，停滯癌細(xì)胞周期，同時上調(diào)上皮標(biāo)記蛋白表達(dá)抑制乳腺癌向肺部的轉(zhuǎn)移。樟芝的乙醇提取物可以誘導(dǎo)A549細(xì)胞周期停滯在G0/G1期，上調(diào)生長抑制蛋白，抑制細(xì)胞遷移并降低明膠酶的表達(dá)，達(dá)到治療肺癌的作用。樟芝提取物通過CHOP/TRB3/Akt/mTOR途徑誘導(dǎo)自噬性細(xì)胞死亡，殺傷 HCT116，HT29，SW480，Caco-2和Colo205結(jié)腸直腸癌細(xì)胞。

1.4 治療糖尿病的作用

吳黌坦等人[10]發(fā)現(xiàn)樟芝對鏈脲佐菌素（STZ） 造成的糖尿病小鼠有預(yù)防保護(hù)作用。樟芝能增強(qiáng)骨骼肌中Akt磷酸化、AMPK和膜GLUT4活化的表達(dá)，增加血液胰島素水平并增強(qiáng)p-Akt和p-FoxO1的肝表達(dá)水平，抵抗糖尿病[11]。Vong C T等人[12]發(fā)現(xiàn)樟芝的乙醇提取物通過PPAR-γ途徑，劑量依賴性地增加葡萄糖誘導(dǎo)的胰島素分泌，上調(diào)參與胰島素分泌的基因，并且在MIN6細(xì)胞中保護(hù)免受ER應(yīng)激誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡，達(dá)到治療糖尿病的目的。

1.5 抗氧化作用

Hsieh Y L等人[13]發(fā)現(xiàn)，樟芝提取物對DPPH自由基具有良好清除能力，而且通過其降低羥自由基誘導(dǎo)的DNA損傷，顯示出DNA保護(hù)活性。樟芝發(fā)酵液上調(diào)A7r5細(xì)胞中的SOD水平和過氧化氫酶表達(dá)，抑制香煙煙霧誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生的ROS，防止DNA損傷和細(xì)胞凋亡，顯著改善了細(xì)胞形態(tài)畸變和死亡。體外試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，樟芝多糖呈量效性抑制DPPH·，ABTS·， ·OH 這 3 種自由基[14]。

1.6 免疫調(diào)節(jié)作用

樟芝具有一定免疫調(diào)節(jié)作用，聶露霞等人[15]發(fā)現(xiàn)樟芝升白湯對環(huán)磷酰胺引起的小鼠肝腎損傷有一定保護(hù)作用。樟芝水提物顯著抑制IL-6刺激的STAT3途徑和LPS刺激巨噬細(xì)胞中的NF-κB途徑，降低了STAT3，Tyk2的磷酸化和p65的核轉(zhuǎn)位，以及下調(diào)巨噬細(xì)胞中的炎癥因子[16]。樟芝中的Antroquinonol可以抑制CD8+T細(xì)胞的增殖，并在體外抑制細(xì)胞因子 IL-2和 IFN-γ，以及 T細(xì)胞活化標(biāo)記 CD69和CD137的產(chǎn)生，達(dá)到免疫抑制的作用[17]。

1.7 其他作用

Liu H Y等人[18]研究發(fā)現(xiàn)樟芝乙醇提取物能夠提高OVX-SAMP8小鼠的骨體積百分比，骨小梁數(shù)和骨礦物質(zhì)密度，具有促進(jìn)骨骼生成和防止骨質(zhì)流失的作用。Amin Z A等人[19]研究發(fā)現(xiàn)樟芝乙醇提取物加速小鼠傷口愈合，而且減少了瘢痕的寬度。樟芝提取物能促進(jìn)黑素細(xì)胞生長增殖和抑制氧化凋亡，減少炎癥因子分泌，提升酪氨酸酶活性，提高黑色素的合成率，具有一定治療白癜風(fēng)的價值[20]。在牛樟芝水提物體內(nèi)試驗(yàn)中，顯著降低大鼠被動皮膚過敏反應(yīng)引起的耳朵、胸腺、脾瘙癢次數(shù)等過敏指標(biāo)；在體外試驗(yàn)中，呈現(xiàn)量效關(guān)系地抑制RBL-2H3細(xì)胞增殖，促進(jìn)細(xì)胞凋亡，減輕小鼠過敏反應(yīng)[21]。

2 培植方式

樟芝具有珍貴的藥用價值，但是其生長環(huán)境要求嚴(yán)苛，無法大批量規(guī)模生產(chǎn)，因此研究人員對樟芝低價培養(yǎng)做了大量研究，優(yōu)化樟芝的培育條件，獲得了具有天然藥理活性的物質(zhì)。

2.1 椴木培植法

模擬天然環(huán)境培養(yǎng)的方法，在椴木上接種，此法獲得的樟芝活性物質(zhì)跟天然牛樟芝相似，但培育耗時長，一般需要2～3年，耗費(fèi)人力較多，培育成本高。研究表明，所有培養(yǎng)方式中最貼近野生樟芝所含活性物質(zhì)的是椴木培養(yǎng)的樟芝。賀文達(dá)等人[22]采用LC/MC-IT-TOF液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)對比不同方式培養(yǎng)的樟芝的乙醇提取物中的化學(xué)成分，發(fā)現(xiàn)椴木培養(yǎng)的樟芝較固體培養(yǎng)的所含樟芝酸種類更多，與野生牛樟芝的含量更接近。椴木培養(yǎng)出的樟芝含有Antcin K，能通過抑制整合素介導(dǎo)的黏附、遷移和侵襲來抑制人肝癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移[23]。

2.2 固體培植法

固態(tài)培植法是將樟芝接種在太空包上進(jìn)行培養(yǎng)，太空包含有各種有利于樟芝生長的固體物質(zhì)，如五谷雜糧、糖類等，經(jīng)過3～6個月的培植之后進(jìn)行采收，此法培育的樟芝雖然跟天然樟芝相比仍有差別，但活性物質(zhì)種類多含量高，而且相較椴木培養(yǎng)，大大縮短了樟芝培養(yǎng)時間和成本。研究發(fā)現(xiàn)，樟芝生長會因采用不同的基質(zhì)發(fā)酵而不同。Park D K、Song M等人[24-26]將樟芝菌絲體接種到發(fā)芽的糙米上并在20～25℃下培育4周，得到的樟芝乙醇提取物抑制NF-κB信號傳導(dǎo)及其上游信號分子來預(yù)防急性結(jié)腸炎；通過p53介導(dǎo)的凋亡誘導(dǎo)和增加的黑素生成，顯著抑制B16F10黑素瘤細(xì)胞的增殖；還可以通過靶向信號誘導(dǎo)G0/G1期阻滯和細(xì)胞凋亡來抑制HT-29人結(jié)腸癌的增殖。胡鵬飛等人[27]發(fā)現(xiàn)在小米基質(zhì)上發(fā)酵，樟芝的安卓奎諾爾含量能達(dá)到1 340.07 mg/kg。周璇等人[28]發(fā)現(xiàn)樟芝在青稞基質(zhì)上發(fā)酵，Antrodin C和 Antroquinonol的含量達(dá)到 5 901.27，3 715.76 mg/L?，F(xiàn)階段的大部分的具有藥理活性的物質(zhì)，是由固體培養(yǎng)的樟芝中提取的，固體培養(yǎng)法仍具有很大研究價值。

2.3 液體培養(yǎng)法

將營養(yǎng)物質(zhì)按一定比例溶于液體中，配成液體培養(yǎng)基，經(jīng)過高溫滅菌后，接種樟芝孢子，置于搖床振蕩培養(yǎng)7～14 d，獲得樟芝子實(shí)體的方法。優(yōu)化液體培養(yǎng)基的生物、物理培養(yǎng)效應(yīng)條件，可以提高樟芝的生物量及所含活性物質(zhì)種類和含量。

在液體培養(yǎng)基中，添加不同的物質(zhì)能產(chǎn)生不同的效果。馮路遙[29]發(fā)現(xiàn)添加枸杞水提物和連翹醇提物能促進(jìn)樟芝胞內(nèi)三萜的含量。周璇等人[28]發(fā)現(xiàn)添加輔酶Q0和植物油，能提高樟芝生產(chǎn)Antroquinonol和Antrodin等種類和含量。添加過氧化氫也能脅迫提高樟芝生產(chǎn)Antroquinonol。此外，添加海水培養(yǎng)成為液體培養(yǎng)樟芝的新方向。Wang L C，Shi Y等人[7，30]在25℃左右，在豐富金屬和微量元素的深海水培養(yǎng)樟芝，大大提高總黃酮的含量，防止TAA誘導(dǎo)的損傷和纖維化，抗Aβ誘導(dǎo)的神經(jīng)細(xì)胞毒性。磁場對在液態(tài)環(huán)境下生長的樟芝也有影響，在90 mT弱磁場環(huán)境下，能提高生物量、三萜化合物和多糖產(chǎn)量，而且還可以增加一些具有抗菌活性的揮發(fā)性物質(zhì)含量[31-32]。

通過最新的研究，太空育種成為一種新型的培育方式，研究人員發(fā)現(xiàn)航天改良的菌種與普通菌種相比，液態(tài)發(fā)酵時間縮短了40%，菌絲體干重增加了16.7%，核心成分三萜含量增加了71.7%，發(fā)酵液的苦味在感官上與野生牛樟芝相近。隨著研究的深入，通過太空育種的方法可能會獲得品質(zhì)更優(yōu)良的樟芝，可以適應(yīng)液體培養(yǎng)的方式生長。未來液體培養(yǎng)樟芝將成為運(yùn)用最廣的方式，但需注意控制發(fā)酵罐其他微生物的生長，避免造成雜菌污染，導(dǎo)致培育的樟芝品質(zhì)不佳。

2.4 皿式培養(yǎng)法

將營養(yǎng)物質(zhì)加入水里溶解，添加瓊脂等凝固劑，經(jīng)高溫滅菌、倒平板，待冷卻后接種牛樟芝，為培養(yǎng)皿為栽培單位，可控性強(qiáng)，單位間交叉污染概率低，單位面積產(chǎn)量高，同時菌體品質(zhì)穩(wěn)定，也易于實(shí)現(xiàn)量化生產(chǎn)，但是耗費(fèi)的人工較多。孟紅巖等人[33]發(fā)現(xiàn)在牛樟芝培養(yǎng)皿添加牛樟或樟樹乙醇提取物可以促進(jìn)牛樟芝菌絲的生長。

3結(jié)語

樟芝是一種珍稀的優(yōu)質(zhì)的多功能藥用真菌，被譽(yù)為“森林紅寶石”，自從我國臺灣引進(jìn)大陸后，隨著研究愈發(fā)深入，樟芝對各類疾病的藥理作用愈發(fā)清晰，但樟芝內(nèi)單體活性物質(zhì)的研究仍缺乏，樟芝的藥理作用機(jī)理仍有待繼續(xù)深入研究。樟芝對小鼠疾病模型有作用但試驗(yàn)的模型有限，各種致病因素引起的小鼠疾病模型還有待進(jìn)一步研究。未來對樟芝的研究更應(yīng)深入到樟芝所含單體的藥效及其作用機(jī)制，研究開發(fā)樟芝靶向藥物治療產(chǎn)品，為更多受到疾病痛苦的人們帶來福音。此外，研究樟芝的藥效與其他種類的活性物質(zhì)協(xié)同作用方向仍為空白，研發(fā)復(fù)方樟芝產(chǎn)品可增強(qiáng)藥效，低劑量服用便可發(fā)揮作用，也是一個重要的研究發(fā)展方向。

樟芝具有多種藥理活性，但生長環(huán)境要求嚴(yán)苛，不能大批量生產(chǎn)，因此低價培養(yǎng)樟芝研究極具意義?，F(xiàn)階段牛樟芝產(chǎn)品以椴木培養(yǎng)的樟芝為主，形式多為保健品，費(fèi)用較高。研究趨于人工低價大規(guī)模培養(yǎng)樟芝，優(yōu)化樟芝培養(yǎng)條件，以期獲得與天然樟芝類似的活性物質(zhì)代替有強(qiáng)烈副作用或是費(fèi)用高昂的藥物治療，減輕病人痛苦。液態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)樟芝法最能滿足工業(yè)化生產(chǎn)的需要，但含有的天然活性物質(zhì)較少，不能滿足人們樟芝藥用功能的要求。深入研究液態(tài)發(fā)酵法生產(chǎn)樟芝，提高其活性物質(zhì)含量的控制條件，大批量生產(chǎn)的所需條件，以及防止雜菌污染的方法，進(jìn)一步深入研究樟芝的培養(yǎng)品質(zhì)。