牛樟芝人工培养及活性成分与药理作用的研究进展

蔡为明 金群力 蔡青松 陈景荣



牛樟芝人工培养及活性成分与药理作用的研究进展

蔡为明1金群力1蔡青松2陈景荣2

（1.浙江省农业科学院园艺研究所，杭州 310021；2.杭州绿本生物科技有限公司，杭州 310000）

牛樟芝（）是一种珍贵的药用菌，野生牛樟芝仅生于台湾特有树种牛樟树干腐朽心材内壁。通过查阅国内外46篇相关文献，择要综述牛樟芝的形态特征与分类命名、人工培养、主要生物活性成分、药理作用等方面的研究现状，并展望未来研究方向与发展前景。

牛樟芝；人工培养；活性成分；功效

牛樟芝（，，），又名樟芝、樟菇、血灵芝、灵芝之王等，原生于中国台湾山区海拔450～2 000米之间特有的树龄百年以上的牛樟树（）树干腐朽心材的内壁，是台湾的地道药材，被称为“台湾瑰宝”、“台湾森林中的红宝石”，具有解毒、抗癌、解酒、消炎等作用。台湾原住民使用牛樟芝已有两百多年的历史，一直以来将其作为酒精、食物和药物中毒的解毒剂[1]。民间认为牛樟芝的疗效还包括祛风行气、活血化瘀、解毒消肿、镇静止痛等，用于治疗疑难杂症，被传颂可救人于阴阳两界，因此又称为“阴阳对口菇”。可查阅到的最早公开文献是蔡吉雄于1987年7月在台湾《明通医药杂志》第127期第7页发表的《药用真菌——樟菰》，文章提到的别名有牛樟菰和樟内菰。自1990年开始，牛樟芝引起学者和产业界的关注和重视，逐步成为医疗、保健品研发的热点，取得了不少成果[2]。本文介绍牛樟芝人工培养及其活性成分与药理作用研究进展，以期为牛樟芝的进一步开发提供参考。

1 牛樟芝的分类命名

1.1 性状与形态特征

牛樟芝子实体有浓郁的樟香味，品尝具辛、苦、麻、涩味。子实体表面呈红色、橘红色、褐色，初生时为鲜红色，逐渐变为淡红、淡褐色至褐色；部分变异为白色、黄色、灰白色。子实体无柄，形态不规则，有平伏似板片状、钟状、塔状、球状至不规则状，以平伏状为多，贴生于树干中空的内壁、木材表面，木栓质至木质。牛樟芝菌丝体分营养菌丝（生殖菌丝）和骨架菌丝两种，骨架菌丝壁薄，透明，直径2.4～4.5 μm，生殖菌丝薄壁，透明微黄，具锁状联合结构，有分枝，直径2.0～3.5 μm[3,4]，菌丝生长阶段能产生分生孢子。分生孢子淡橘红色，椭圆形，双层壁，外壁透明光滑，大小为1.5～2.0×3.0～4.0（μm）。子实体下层淡黄色，厚约0.6 cm，上层为子实层，表面布满圆形至三角形的菌孔，每毫米2～3个。菌管长0.3～0.5 cm，担子呈棍棒状，着生的4个担孢子微弯柱形或窄椭圆形，直径3.5～5.0 ×1.5～2.0（μm）[5,6]。

图1 不同牛樟芝子实体初生时形态

1.2 分类命名

牛樟芝的学名最早于1990年由臧穆和苏庆华鉴定为一个灵芝属的新种，命名为M. Zang & C. H. Su，汉语学名为樟芝[7]。1995年，张东柱和周文能研究证明其不是灵芝属，而是薄孔菌属的一个种，命名为T. T. Chang & W. N. Chou[3]。1997年吴声华研究比较和的模式标本后发现两者实际代表同一个种，根据国际植物命名法规优先的原则，对牛樟芝的名称进行了组合，命名为（M. Zang & C. H. Su）Sheng H.Wu, Ryvarden & T. T. Chang[4]。2004年吴声华等进一步应用分子生物学技术分析发现，牛樟芝与薄孔菌属的亲缘关系不密切，在系统发育上属于独立的一个分枝，将牛樟独立归于一个新属——台芝属，命名为(M. Zang & C.H. Su) Sheng H. Wu, Z.H. Y.C. Dai & C.H. Su[8]。同年，张东柱和周文能再次联名在《Botanical Bulletin of Academia Sinica》发表论文回归牛樟芝的学名，再次将牛樟芝鉴定为薄孔菌属的一个种，同时认为牛樟芝的原生寄主是牛樟树（），而不是香樟树（），因此，牛樟芝的种加词应为[9]。台湾食药用菌类生物技术协会于2013年5月25日发布的《牛樟芝（菇）子实体》标准中采用的学名为[6]。

2 牛樟芝的生长发育特性与人工培养

2.1 生长发育特性

牛樟芝菌丝生长较缓慢，初期为白色，后逐渐转为橘红色、红色。在加富PDA平板培养基上28 ℃培养8天后进入快速生长期，培养1个月的菌落平均生长速度为3.33 mm/d[10]。据测定，在含水量为58.5%的牛樟木屑固体培养基中，菌丝生长速度为0.23 cm/d[5]，段木人工栽培牛樟芝，子实体形成需3～10个月。

2.2 人工培养

据台湾康建生物科技股份有限公司赖敏男和台湾大叶大学何伟真分别在2012年第六届中国蘑菇节和2014年第八届中国蘑菇节上做的专题报告，牛樟芝的人工培养主要分液体培养、固体培养和段木培养三大类。

（1）段木培养。段木培养分牛樟树段木培养和非牛樟树段木培养两种，培养时间需要1.5～2年，甚至2年以上，功效成分与野生牛樟芝相近，含丰富萜类化合物和β-D-葡聚糖，其萜类化合物含量在上述三种培养方法中最高。非牛樟树段木培养的牛樟芝缺乏牛樟树段木培养牛樟芝所特有的香味。

（2）固体培养。固体培养包括太空包固态发酵培养和皿式培养两种，培养时间一般需要3～7个月，主要成分为多糖、萜类化合物，其中萜类化合物含量低于段木培养的牛樟芝。太空包固态发酵培养基采用木屑、谷物及其他营养素配制而成，经高压灭菌后接种培养，发菌一般需3个月，后经3～6个月出芝培养后采收。固体培养的产品有子实体、固态牛樟芝菌丝体和菌质（基质和菌丝体混合物）三种。由于固体培养的时间、原料与配方、培养条件与工艺等的不同，所生产的牛樟芝产品的品质差异大。皿式培养是采用琼脂培养基在培养皿中培养4个月左右，经风干或风干后粉碎而制得产品。

（3）液体培养。采用液态培养基进行发酵培养，一般需培养12～14天。液体培养可获得胞外多糖，其制品含有丰富的多糖，但萜类化合物含量少。

3 牛樟芝的活性成分

牛樟芝的活性成分种类多，已被分离鉴定的有近80种，主要包括：多糖（polysaccharides）、萜类化合物（terpenoids）、超氧歧化酶（SOD）、固醇类（sterols）、腺苷（adenosine）、免疫球蛋白、维生素、微量元素等，其中萜类化合物有40种左右，约占50%，有30余种活性成分的化学结构已明确。众多研究表明，多糖和萜类化合物是牛樟芝的主要活性物质。

3.1 牛樟芝多糖

牛樟芝多糖为具有β-D-葡聚糖结构的大分子多糖[11]。β-D-葡聚糖是一种免疫调节剂，服用后，β-D葡聚糖螺旋结构组成的长链多糖与人体肠道表面的特异性受体——一种粘性物质（称之为“绒毛”）结合，通过细胞作用使β-D-葡聚糖穿过肠上皮而进入淋巴系统，并从淋巴系统进入血液系统，然后激发巨噬细胞、T淋巴细胞活性，促进体内IgM抗体产生。一般情况下，巨噬细胞不具活性，当β-D-葡聚糖通过细胞表面糖蛋白与巨噬细胞结合后，巨噬细胞就被激活，通过吞噬作用吸收、破坏和清除体内损伤、衰老和死亡的自身细胞及侵入体内的病原微生物，并诱导机体产生一系列的细胞免疫和体液免疫反应[12]。

3.2 牛樟芝萜类化合物

牛樟芝子实体的味道极苦，野生牛樟芝子实体的甲醇提取物质（主要为萜类化合物）高达30%，远超过灵芝的3%[10]。已有30余种萜类化合物从牛樟芝子实体和菌丝体中得到分离纯化，包括19-Hydroxy-labda-8(17)-en-16,15-olide1、pinusolidic acid 7、14-deoxyandrographolide 6等牛樟芝二萜类化合物，Antcin A、B、C、D、E、F，以及Zhankuic acid A、B、C、D、E与methyl antcinate B、G、H等三萜类化合物，antrocamphin A、B，以及isobutylphenol、Vanillin等牛樟芝苯环衍生物化合物，牛樟芝倍半萜内酯化合物Antrocin，琥珀酸和马来酸衍生物化合物AntrodinA、B、C、D、E，牛樟芝生育酚化合物α-Tocospiro B，牛樟芝脂肪酸及其酯化合物Methyl oleate 12-Hydrododecanoic acid methyl ester、Hexadecanoic acid、10-Hydroxy-γ-dodeca lactone等[13～25]。

4 牛樟芝的药理作用

近年来，国内外学者对牛樟芝的药效和药理作用开展了大量的研究。据文献报道，牛樟芝具有保护肝脏、抗肿瘤、抗炎症、抗氧化、抗高血压、降血糖和调节机体免疫功能等作用。

4.1 保护肝脏

牛樟芝是保肝良药，其最早被台湾原住民发现可用来治疗饮酒过量而引起的肝损伤，进而引起人们重视，大量的研究集中在保护肝脏与肝病防治方面。牛樟芝对缓解酒精性肝损伤具有良好的功效，研究表明，其可以降低由酒精引起的谷丙转氨酶及谷草转氨酶的升高，并且还可以阻止酒精引起的肝细胞脂肪化和恶变[25]。牛樟芝对乙醇诱导引起的大鼠急性肝损伤、四氯化碳引起的小鼠急性肝损伤，以及大鼠肝脏系统的氧化损伤均有良好的保护作用[26,27]；能提高肝脏抗氧化和清除自由基能力，促进肝细胞再生，从而达到保护肝脏的作用[28]。牛樟芝多糖还能抑制乙肝野生株细胞和拉米夫睫耐受型细胞，显示其具有良好的抗乙肝病毒作用[29]。

4.2 抗肿瘤

大量研究表明，牛樟芝的另一主要功效是抗肿瘤。研究发现，牛樟芝子实体乙醇提取物具有使白血病HL-60细胞凋亡[30]，子实体提取物MethylAntcinate A 能引起人肝癌细胞凋亡[31]，子实体的乙酸乙酯萃取物（EAC）能抑制人的两株肝癌细胞HepG2和PLC/PRF/5的生长[32]，另一种乙醇乙酯提取物能显著抑制黑色素瘤生长[33]。研究发现，一种从牛樟芝中分离得到的小分子化合物能够抑制乳腺癌细胞 MDA-MB-231的转移[34]；牛樟芝子实体中提取的三萜类物质15α-乙酰基-脱氢硫色多孔菌酸对结肠癌系细胞和乳腺癌细胞都有一定的选择性抑制作用[35]；其菌丝中提取的三萜类化合物对胃癌细胞、宫颈上皮癌细胞、肝癌细胞和前列腺癌细胞具有良好的抑制作用[36]；其菌丝体甲醇提取物能减慢卵巢癌SKOV-3细胞的生长[37]。

4.3 抗炎症

多项研究表明，牛樟芝具有较好的抗炎症活性。研究表明，牛樟芝多糖CAN2a，CAN2a能预防由痤疮丙酸杆菌诱发的小鼠肝炎[38]；其子实体提取物对iNOS的表达有抑制作用，表明其在体内具有一定的抗炎活性[39]。牛樟芝子实体中提取的methyl antcinate B (4), antcins K (10) 和A(12)能够抑制幽门螺杆菌的活性[40]；其菌丝体水提物可以显著加强人体嗜中性粒细胞和单核细胞的吞噬活性[41]；从其菌丝体提取的几种新的马来酰亚胺衍生物对NO的产生及脂多糖刺激RAW264.7巨噬细胞引起的炎症反应具有很好的抑制作用[42]。

4.4 抗氧化

抗氧化也是牛樟芝重要的药理功能之一。研究发现，牛樟芝菌丝体提取物对由自由基诱导的血管内皮细胞损伤具有很好的修复作用[43]。MAU等在研究牛樟芝红、白菌丝体甲醇提取物的抗氧化活性时发现，两种菌丝提取物均具有较好的总抗氧化能力、还原力、清除DPPH自由基的能力，其中白菌丝抗氧化活性和还原能力较红菌丝强，浓度为5 mg/mL时，两种菌丝的自由基清除能力都能达到97%以上，均高于抗氧化剂BHA和生育酚[44]。

4.5 免疫调节

牛樟芝具有增强和调节人体免疫系统的作用。有研究表明，牛樟芝多糖能调节小鼠的免疫系统和防止曼氏血吸虫的传染[45]，牛樟芝中提取的Sulphurenic acid，Eburicoic acid，Dehydroeburicoic acid 和 Antcin等4种化合物具有免疫调节作用，且对正常细胞没有毒性[46]。

4.6 解毒作用

台湾原住民将牛樟芝作为酒精、食物和药物中毒的解毒剂，具有很好的功效。但对其解毒作用的成分和机制缺乏系统深入的研究。

5 小结与展望

牛樟芝是一种原生于我国台湾的特有的珍贵药用真菌，在台湾犹如大陆的灵芝被视为具有神奇功效的药材，被誉为“台湾森林中的红宝石”，甚至神化为“阴阳对口菇”。大量的现代医药学研究表明，牛樟芝具有广泛的功能活性，有极高的药用价值，是一种极具开发与发展潜力的药用真菌。牛樟芝人工培养技术虽得到长足发展，但总体来说，其培养技术及产品的开发与应用还处于初中级阶段。未来将在下列领域开展研究，使之在保健及医药产品开发中取得更大进展，在服务人类健康中发挥更大的作用。

（1）牛樟芝生物基础研究。系统深入地开展牛樟芝生物学特性，以及生理、生化等基础研究，运用现代生物技术，研究牛樟芝发育与子实体的发生机制，以及功效成分的生成机制。

（2）牛樟芝活性物质的研究及其提取分离工艺技术的研发。综合应用生物化学、现代医药和现代生物工程等技术，研究牛樟芝的活性成分和作用机制，研发高效提取分离技术，以获取生物活性更高的功效成分，开发效果更好的牛樟芝产品。

（3）高生物活性成分含量的人工高效培养工艺技术的研发。开展包括优良菌株、原料与配方、培养条件与工艺等在内的高生物活性成分含量的人工高效培养工艺技术的研发。

（4）联合医药界开展保健与医药产品的开发与研究。通过进一步深入系统的研究，使牛樟芝保健品及医药产品逐步应用于临床试验和治疗，更好地造福人类。

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Advances in the research on artificial cultivation,bioactive compositions and pharmacological effects of

Cai Weiming1, Jin Qunli1, Cai Qingsong2, Chen Jinglong2

（1.Zhejiang Academy of Agricultural Sciences, Hangzhou 310021; 2.Hangzhou Lvben Biotech Co., Ltd, Hangzhou 310000）

is a valuable medicinal mushroom in China. Wildgrows in the inner wall of the rotting trunk ofonly in Taiwan. Advances in the research on the taxological and morphological characteristics, artificial cultivation, main bioactive compositions, pharmacological effects ofare reviewed in this paper. And the research and development prospects ofare prospected.

; artificial cultivation; bioactive composition; pharmacological effect

S646

A

2095-0934（2015）01-17-07