香菇化學成分和藥理作用研究進展

陳露 朱麗芳 薛文航 章愷

關鍵詞：香菇；化學成分；藥理作用

香菇為白蘑科真菌香菇的子實體，是著名的藥食兩用真菌，在民間素有“山珍”之稱。香菇的藥用價值在古今醫(yī)藥文獻中多有論述，元代《日用本草》始入藥用，稱之為“香蕈”；《本草綱目》記載香菇“甘、平，無毒”；清代黃富繼的《本草求真》中也有“香菇味甘性平，能益氣、助食用，下理小便失禁”的記載；《本經(jīng)逢原》記載香菇“大益胃氣”；《全國中草藥匯編》記載香菇具有益氣不饑、治風破血、化痰理氣、益味助食的功效。

中國是香菇生產(chǎn)和出口大國，產(chǎn)量可達世界總產(chǎn)量的80.00%，而西峽縣獨特的地理位置和環(huán)境使其成為香菇最佳適生區(qū)之一，被稱為“香菇之鄉(xiāng)”。香菇營養(yǎng)成分豐富，不僅是人們餐桌上的美味佳肴，更是人們健康的助手，主要包括水、蛋白質、脂肪、碳水化合物、纖維素、維生素、微量元素等。其中，糖類、蛋白質、脂肪、膽固醇和維生素是香菇的主要營養(yǎng)成分。

目前，香菇的應用比較廣泛，但大多集中在食品行業(yè)，例如以香菇為原料加工成深受大眾喜愛的香菇脆片、香菇醬、香菇餅干等，但香菇深加工中存在的問題也日益凸顯。首先，工藝不夠完善，缺乏行業(yè)標準，質量不夠穩(wěn)定。其次，同質化比較嚴重，比如香菇脆片、香菇醬，各大廠家爭相效仿，建立生產(chǎn)線，但由于工藝不完善、設備選型不正確，產(chǎn)品質量參差不齊，口碑好的很少見。再次，中低端產(chǎn)品居多，高精尖產(chǎn)品較少見，產(chǎn)品可復制性強，缺乏核心競爭力。最后，消費者的消費習慣尚未養(yǎng)成，群眾基礎不足，爆款較少。

本研究對香菇化學成分及藥理作用進行論述，以期為香菇的進一步開發(fā)與應用提供依據(jù)。

1 香菇中的化學成分

1.1 香菇多糖

現(xiàn)代研究表明，香菇中的多糖是重要成分之一。香菇的不同部位均含有多糖，但含量差異較大。有研究者分別測量香菇整菇、菌蓋、菌柄中的粗多糖，發(fā)現(xiàn)菌蓋中的含量最高，可達7.71%，整菇次之，菌柄中的含量最低[1]。此外，香菇的品種對多糖含量影響較為明顯，菌蓋厚、大，菌柄粗長的花菇多糖含量多于其他品種。

目前，香菇多糖的提取制備工藝研究已經(jīng)取得了一些成果，主要有酶法提取、酸法提取、堿法提取、水浸提法、微波提取、超聲提取等。水（熱水）提醇沉法是最經(jīng)典的香菇多糖提取方法，此方法工藝簡單、成本低廉、易于推廣，但是熱水浸提周期長，提取率低[2]。石來寶等[3]通過比較熱水浸提法、三氯乙酸浸提法、熱水浸提-超聲波處理后提取法、超聲波-熱水浸提提取法，發(fā)現(xiàn)三氯乙酸浸提法提取香菇多糖效果最佳。張素霞[4]利用超臨界CO2流體萃取技術對香菇進行脫脂，再以脫脂后的香菇進行浸提，提取的多糖含量有所提高。Huang等[5]將動態(tài)高壓微流化（Dynamic High PressureMicrofluidization，DHPM）用于協(xié)助香菇多糖提取。

香菇多糖的生物活性與多種因素緊密相關，但其相對分子質量和三螺旋結構等內(nèi)在屬性也不容忽視。香菇多糖的相對分子質量范圍較廣，分布在7 040～17.5×105 Da，而大多數(shù)研究表明，當相對分子質量在5×105～7×105 Da時，多糖的生物活性最大[6]。香菇多糖的三螺旋結構是其發(fā)揮生物活性的前提，一般情況下，香菇多糖以三螺旋結構存在。研究表明，當受到高溫影響，三螺旋結構變?yōu)椴豢赡娴膯捂溄Y構時，其生物活性大大降低或喪失[7]。

1.2 蛋白質

香菇是人們餐桌上常見的美食，具有高蛋白、低脂肪的特點，深受人們的喜愛。有研究者在香菇凍干粉末中加入生理鹽水，研磨至組織破碎后冷水浸提，離心后得到的粗蛋白質量分數(shù)為161.74 mg/g。趙哲坤等[8]用超聲輔助堿提酸沉法提取香菇蛋白，最終獲得的蛋白質提取率為28.56%，且超聲時間的影響大于超聲溫度和功率，蛋白質純度為61.70%，蛋白質的質量分數(shù)也高于一般果蔬，且鮮菇中的蛋白質量分數(shù)（1.50%～6.00%）低于干香菇中的蛋白質量分數(shù)（15.00%～35.00%）。為探究香菇中的營養(yǎng)價值，研究者對香菇蛋白中的氨基酸組成進行測定，結果發(fā)現(xiàn)香菇中的氨基酸組成較為全面，共計17種，包含7種人體必需氨基酸和10種非必需氨基酸[8]，氨基酸總量為606.88 mg/g，高于平菇、金針菇、木耳等食用菌蛋白質。其中，必需氨基酸占總量的40.00%以上，而異亮氨酸、蛋氨酸、纈氨酸的質量分數(shù)超過了聯(lián)合國糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織要求的2～5歲兒童所需范圍，其他氨基酸的化學評分也均大于大豆、雞蛋等蛋白[9]。以上研究結果充分表明，香菇營養(yǎng)成分全面、營養(yǎng)價值較高，有利于人體生長發(fā)育。

1.3 維生素

香菇中含有多種維生素，包括維生素C、維生素D。香菇中維生素C的質量分數(shù)在9.90～76.47 mg/100 g，受品種的影響較大。研究表明，河南省西峽縣生產(chǎn)的香菇維生素含量明顯高于其他品種[10]。香菇在晾曬變干的過程中，維生素D的含量有所增加，這是因為香菇細胞壁中含有高濃度的麥角固醇，在陽光（紫外線）照射下，麥角固醇可以轉化為維生素D2。據(jù)美國農(nóng)業(yè)部有機認證數(shù)據(jù)，干香菇的維生素D質量分數(shù)為154 IU/100 g[11]。此外，香菇中還含有豐富的維生素B1、B2和B3，且含量隨著烘干時間的不同逐漸降低[12]。香菇中的維生素B12（干重0.79～1.12 μg/20 g）對人體也尤為重要。

1.4 常量元素和微量元素

香菇中含有豐富的銅、鋅、鐵、錳、鉀、鈉、鈣、鎂、磷和硒等元素。有研究者對南陽、駐馬店、三門峽3個地區(qū)香菇中的常量和微量元素進行了測定，結果發(fā)現(xiàn)其含量順序為鉀＞磷＞鎂＞鈣＞鈉＞鋅、鐵＞錳＞銅＞硒。其中，三門峽產(chǎn)的香菇中鐵、鈣、銅、硒含量均高于駐馬店和南陽地區(qū)，另外兩地的鉀含量較高[10]。此外，干燥和蒸煮也能增加香菇中微量元素的溶出[13]，這對香菇的加工和生產(chǎn)具有重要的參考價值。

1.5 其他成分

香菇味道鮮美，含有能促進消化吸收的粗纖維，且鮮香菇中的粗纖維量低于干香菇。此外，香菇中也有能降血脂的香菇嘌呤和參與尿酸代謝的鳥嘌呤、次黃嘌呤、腺嘌呤和黃嘌呤。

2 藥理作用

2.1 抗腫瘤作用

1969年，日本研究者首次發(fā)現(xiàn)香菇多糖具有抗腫瘤效應，實驗方法為細胞學實驗和動物實驗，經(jīng)過數(shù)十年的臨床前、臨床研究，現(xiàn)在已開發(fā)出抗腫瘤藥物用于胃癌及其他多種腫瘤的輔助治療，并取得了不錯的治療效果[14]。經(jīng)過不斷地探究，目前學界認為香菇多糖主要通過以下途徑發(fā)揮抗腫瘤作用。（1）香菇多糖進入抗體后誘導產(chǎn)生一種具有免疫活性的細胞因子，在多種細胞因子的綜合作用下，機體免疫系統(tǒng)增強，對腫瘤細胞起到防御與殺傷作用。（2）香菇多糖通過激活巨噬細胞，增強抗體依賴性細胞誘導的細胞毒作用（AntibodyDependent Cellmediated Cytotoxicity，ADDC），發(fā)揮抗腫瘤活性。（3）香菇多糖還能使腫瘤部位的血管擴張和出血，改善腫瘤微環(huán)境，導致腫瘤出血壞死和完全退化。（4）香菇多糖通過抑制癌癥細胞中的C-myc來下調(diào)端粒酶逆轉錄酶基因表達，從而抑制端粒酶（癌細胞中高表達）活性。

2.2 增強免疫作用

香菇多糖對正常機體并無免疫促進作用，但能增強荷瘤式或感染后的機體免疫應答，識別脾臟及肝臟中抗原的巨噬細胞，促進淋巴細胞活化因子的產(chǎn)生，釋放各種輔助性T細胞因子，提高宿主腹腔巨噬細胞吞噬率。當宿主機體注射香菇多糖數(shù)小時后，急性期蛋白誘導因子、血管擴張和出血誘導因子、IL-1生成誘導因子、IL3和集落刺激因子等具有生理活性的血清因子水平達到峰值。這些因子作用于淋巴細胞、肝細胞、血管內(nèi)皮細胞后，產(chǎn)生許多有效免疫應答，同時導致胸腺內(nèi)的前體T細胞趨于成熟、分化、增殖并向外周釋放。

2.3 抗病毒作用

日本學者研究發(fā)現(xiàn)，香菇含有一種雙鏈核糖核酸，能刺激人體網(wǎng)狀細胞及白細胞釋放干擾素，而干擾素具有抗病毒作用。香菇菌絲體提取物可抑制細胞吸附皰疹病毒，從而防治單純皰疹病毒、巨細胞病毒引起的各類疾病。英國研究人員從培養(yǎng)的香菇菌絲體中提取到一種物質，可使因艾滋病病毒（Human Immunodeficiency Virus，HIV）感染的T淋巴細胞復原，刺激巨噬細胞，有助于產(chǎn)生抗體治療艾滋病且無副作用。

有學者發(fā)現(xiàn)硫酸化香菇多糖具有抗HIV的活性，可干擾反轉錄病毒及其他病毒的吸附和侵入。據(jù)日本學者報道，從香菇子實體中獲得的一種具有良好抗腫瘤作用的葡聚糖的硫酸化衍生物可抑制HIV的活性。

2.4 抗炎作用

抗炎作用是香菇的長處。研究表明，香菇中的如酚和芳香烴等多酚類成分具有顯著的抗炎作用。其中，最突出的成分是酪氨酸。這是一種抗炎物質，具有抑制炎癥和增強免疫力的作用。香菇中還含有大量抗氧化物質，如脯氨酸、硫腙和木瓜膠，可以有效抑制細胞氧化應激，從而抑制細胞炎癥反應。研究表明，香菇中的多酚類化合物可以抑制血清中的炎癥因子，如白介素-6和腫瘤壞死因子-α。此外，香菇中還含有大量多酚和多糖類物質，可以抑制炎癥因子和增強免疫力。總之，香菇中的多酚類物質可以抑制炎癥反應，阻礙炎癥因子的產(chǎn)生，從而發(fā)揮顯著的抗炎藥用效果。

2.5 抗氧化作用

香菇多糖具有良好的抗氧化作用，且這種抗氧化活性與其濃度成正比。主要的抗氧化化合物主要有多酚、多糖、鞣質和芳香類物質等。多酚具有抗氧化、抗炎、抗菌的作用，能有效抑制體內(nèi)自由基的產(chǎn)生，延緩衰老，預防氧化相關疾??；多糖可以結合自由基，減少自由基對細胞的危害；鞣質可以抑制自由基的形成，減少氧化性損傷；芳香類物質可以降低血清膽固醇和脂肪氧化產(chǎn)物的含量，抑制血管粥樣硬化的發(fā)展。但是，目前有關香菇抗氧化作用的研究仍處于初級階段，仍需要進一步開展體內(nèi)試驗進行驗證和深入研究。

3 展望

香菇中的營養(yǎng)物質豐富，包含對人體有益的多糖類、蛋白質、維生素C、維生素D、鈣、鐵、鋅等成分，近年來的研究也表明其還具有抗腫瘤、增強免疫、抗病毒、抗炎、抗氧化的藥理作用。利用好香菇資源，開發(fā)出美味的食品、適口的飲品和療效好的藥品，滿足人們的生活需要，提高香菇的經(jīng)濟價值和社會價值，對我國香菇栽培、加工、研發(fā)、農(nóng)民就業(yè)及相關產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要的意義。