冬虫夏草成分及其药理作用研究进展

黄雪峰，黄宝菊，郑方毅，李 菲，王 忠

［安发(福建)生物科技有限公司 352000］

冬虫夏草，是一种虫与真菌共生形成的珍稀药用菌，是鳞翅目蝙蝠蛾属幼虫被虫草属感染后以其体内营养物质作为能量来源进行寄生生活，菌丝体经长时间生长发育和分化后，最终形成子座由寄主头壳处伸出，入药部位为菌核和子座的复合体。长期以来，冬虫夏草被视为名贵强壮滋补中药，具益精气、补虚损、止咳化痰之功效，与人参、鹿茸并称“中药三大宝”，享誉全世界，具有广阔的市场。现代医学研究表明，冬虫夏草有调节免疫力、心肺功能、呼吸系统、内分泌系统，以及抗肿瘤、降血压、镇静等多种药理作用，因其显著的保健、防病功效而深受广大消费者青睐。目前我国冬虫夏草仅产于西藏、青海、甘肃、四川、云南、新疆等地，年产量仅80～150 t，由于过度采挖，生态环境遭到严重破坏导致其资源日趋稀少，无法满足市场需求。尽管政府采取了相应的保护措施，现阶段仍无法改变冬虫夏草稀缺的状况，因此资源的充分利用显得极其重要。不少冬虫夏草制剂已应用于临床并有较好的疗效，但对其化学成分、作用机制的研究尚少，为使冬虫夏草资源得到最大化利用，本文就近年来冬虫夏草化学成分及药理作用的研究进展进行综述，以期为冬虫夏草的进一步研究及开发利用提供参考依据。

1 冬虫夏草的化学成分

粗蛋白29.10%～33.00%，糖类13.94%～24.20%，粗纤维18.55%，水分10.84%，粗脂肪8.62%，灰分8.64%。研究表明，冬虫夏草含有多种核苷、氨基酸、有机酸、维生素、矿质元素、多糖类、醇类等物质［1］。有效成分包括虫草酸、虫草素、虫草多糖、腺苷、麦角甾醇、氨基酸和多种维生素、矿质元素等，主要化学成分如下。

1.1 核苷、碱基类

冬虫夏草含虫草素 (3’－脱氧腺苷)、腺苷、尿苷、尿嘧啶、肌苷、鸟苷及腺嘌呤等43种碱基、核苷及其类似物，含量最高的为尿苷、最低的为腺嘌呤;水溶性核苷成分主要聚集在子座部分，虫草素可抑制癌细胞的增殖，具有抗菌抗病毒、抗肿瘤、预防心脑血管疾病等作用［2］;腺苷具有抗凝血、抗心律不齐、抑制中枢神经及扩张冠状动脉等明显的药理作用［3］，作为冬虫夏草的质量控制指标，其含量不得少于0.01%［4－6］。产地不同腺苷含量也有差异，藏草腺苷含量较高 (0.13698 mg/g)，炉草 (川草，0.12466 mg/g)次之，滇草较低(0.12150 mg/g)［7］。

1.2 氨基酸和肽类

天然冬虫夏草含有29.1%～33.0%的蛋白质，主要包括丙氨酸 Ala、精氨酸 Arg、天门冬氨酸Asp、半胱氨酸Cys、谷氨酸Glu、甘氨酸 Gly、组氨酸His、异亮氨酸Ile、亮氨酸Leu、赖氨酸Lys、甲硫氨酸Met、苯丙氨酸Phe、脯氨酸Pro、丝氨酸Ser、苏氨酸Thr、色氨酸Trp、酪氨酸Tyr、缬氨酸Val等18种氨基酸［8］。含量较高的有精氨酸、天门冬氨酸、谷氨酸、亮氨酸，主要药理成分为色氨酸、精氨酸、谷氨酸、酪氨酸，可能与临床上的补益、抗菌、辅助治疗消化及神经系统疾病、增强免疫力等功效有关联。

从冬虫夏草分离到的一种环状缩羧肽具有免疫抑制作用和抗真菌作用［3］，此外还有2种非核糖体肽 (cicadpeptins I、Ⅱ)具有抗真菌和细菌活性［9］。

1.3 多糖成分

多糖是冬虫夏草中含量最为丰富的活性成分，药理试验及临床研究表明多糖有提高人体免疫力、抗肿瘤等药理作用。Kiho等［10］测定分离自冬虫夏草的半乳甘露聚糖 (CT－4N)主要由D－甘露糖和D－半乳糖组成，并测定了其摩尔比和分子量。多糖种类多达20多种，约占冬虫夏草干质量的3% ～8%［11］。袁建国［12］分离到 2 种粗多糖 PCAI、PCBI，可提高小鼠单核巨噬细胞的吞噬能力;Methacanon 等［13－14］分离到一种表多糖 EPS，可抑制小鼠H22肿瘤细胞的转移和增殖。

1.4 甘露醇、甾醇类

存在于冬虫夏草子座及虫体中，包括D－甘露醇 (虫草酸)、蕈糖、麦角甾醇及其过氧化物、胡萝卜甙、胆甾醇、谷甾醇等［10，15－16］。其中 D － 甘露醇具有止咳、平喘、祛痰等作用，含量多为5%～9%，云南产冬虫夏草的含量可高达14.71%，与生态环境、寄主物种及生长周期等有关［17］，是冬虫夏草一个重要的质量控制指标;麦角甾醇具有抗癌、减毒、延缓衰老等作用［18］，子座和虫体中的含量经HELP法分析分别为0.360%和0.134%，其含量相对稳定，常作为质量控制指标之一［19］。另据报道，有一种甾醇 (H1－A)具有免疫抑制作用［20］。

1.5 维生素

冬虫夏草含有多种维生素，如视黄醇、硫胺素、核黄素、烟酸、维生素B12、抗坏血酸、维生素 E 和烟酰胺等［21－22］。

1.6 无机元素

冬虫夏草含有37种无机元素。仲伟鉴等［23］测定结果显示，冬虫夏草中的P、K、Ca、Mg、Fe含量较高，As、cd、sb、Hg、Y、Yb、Pt、Rb、Br等含量较低;有报道称冬虫夏草的抗癌作用可能与其含有磷、铁、铜、钴等元素有关。

1.7 其他成分

从冬虫夏草中分离鉴定出软脂酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和十七烷酸等12种有机酸［24］;黄起鹏等［25］报道，冬虫夏草含有8种脂肪酸、4种烷烃、1个三烷基取代苯酚、1个烯醇和1个烯醛，并含有硫及硫磺;许益民等［26］报道，冬虫夏草中存在磷脂酰胆碱。此外，还有腐胺、精胺、精咪、尸胺等多胺类物质及超氧化物歧化酶 (SOD)［27］。

2 冬虫夏草的药理作用

2.1 机体免疫功能的调节作用

冬虫夏草在多种疾病的预防和治疗中发挥了重要作用，兼有细胞免疫和体液免疫调节作用。虫草多糖能明显提高巨噬细胞的吞噬功能，可通过增强脾脏DNA生物合成显著促进T、B淋巴细胞增殖及溶血素抗体的生成，多角度、多环节、多方位减轻或制止细胞免疫功能紊乱状态，增强机体免疫力及抗病力。闫文娟等［28］报道，虫草水提液可显著增强小鼠免疫力;虫草新型免疫抑制剂FTR720可抑制器官移植等的排异反应且毒性小［29］。

2.2 呼吸系统功能的调节作用

冬虫夏草具有扩张支气管、祛痰平喘的功效。胡征等［30］利用GC－MS分析检测出类似贝母碱物质Verticiol，证实虫草对呼吸道疾病有特效。管彩虹等［31］报道，冬虫夏草可能通过减轻呼吸道炎症减少BALF中MMP－9表达，实现对肺功能的保护，抑制慢性肺病发展。虫草水提液可明显增强肾上腺素的作用，减轻或延缓老年慢性哮喘、肺气肿等症状，止咳平喘，并对肺心病呼吸衰竭有辅助治疗作用［32］。

2.3 抗肿瘤、抗菌、抗病毒作用

虫草多糖、腺苷结构与肿瘤细胞生长所需腺苷相似，通过识别错误参与肿瘤细胞繁殖，使P53基因表达发生改变达到抑制肿瘤细胞生长的效果［33］。虫草水提物对小鼠皮下移植Lewis肿瘤的生长和转移均有明显作用［34］;Chen等［35］报道虫草多糖可有效抑制U937细胞增殖并诱发其分化成具有吞噬功能的巨噬细胞。此外，冬虫夏草中D－甘露醇糖及多糖物质是非特异性免疫增强、调节剂，通过激活免疫活性细胞 (T淋巴细胞、淋巴因子、巨噬细胞系统)攻击癌细胞，抑制肿瘤细胞［36］。虫草素对革兰氏阳性及阴性菌、芽孢菌和非芽孢菌、链霉菌有明显抑制作用［37］。张正等［38］发现虫草提取物能抑制幼鸭体内的鸭乙肝病毒 (DHBV)的感染。陈智平等［39］报道虫草水提物可有效抑制人巨细胞病毒蛋白的表达。

2.4 心血管功能的调节作用

冬虫夏草醇提物有改善心肌缺血、增加心输出量和冠脉流量、抑制血小板聚集、双向调节心律失常等作用，可提高SOD和LCAT活力及抗氧化损伤作用，降低血脂、并改善冠心病及高血压性心脏病等症状［40］。其与卡马西平联用具有协同抗室性心律失常作用，对伴有心室扩大的精神神经症状者(尤其老年患者)有较好效果［41］。

2.5 肾脏、肝脏、胰脏等的保护作用

冬虫夏草用于缺血性肾功能衰竭的治疗，能明显降低尿素氮 (BUN)含量，提高血肌酐 (Cr)清除率，可以较好地调节肾脏病患者体内的蛋白及脂质代谢［42］。对急性肾衰患者可通过保护 Na+－K+－ATP酶活性，改善细胞内线粒体呼吸功能，加速修复损伤的肾细胞，促进肾小管上皮细胞再生，达到减轻药物肾毒性、保护肾脏的功能。另外，可延缓肾小球硬化，改善贫血、代谢及性功能紊乱，延缓慢性肾功能衰竭，提高生殖力［43］。

人工虫草制剂可明显增强肝内巨噬细胞kupffe的功能，减轻肝脏炎性细胞浸润和肝细胞变性坏死，显著减少免疫复合物IgG－Ic在肝内的沉积，可有效调节肝炎患者的细胞免疫功能;冬虫夏草在肝纤维化后期能抑制胶原合成并促进其降解［44］;并对由环孢素引起的血糖升高和胰岛素下降具有抑制作用，明显降低血糖［45］。

2.6 中枢神经系统的调节作用

冬虫夏草对中枢神经系统有抑制作用，可明显减少小鼠的自发性活动并延长其对戊巴比妥钠的睡眠时间，起到镇静、抗惊厥作用［46］;并具有促进机体代谢、调节内分泌、耐缺氧、耐高温、降温等作用［47］。

2.7 抗衰老、抗疲劳、耐缺氧、益智等作用

王玉华等［48］研究表明，人工培育虫草菌丝和天然虫草制剂均能提高超氧化物歧化酶 (SOD)及谷胱甘肽过氧化物酶 (GSH－Px)活性，提高白细胞介素IL－1、IL－6、IL－8含量，降低血浆丙二醛 (MDA)含量，有明显延缓衰老和免疫调节的作用。郑伟等［49］研究表明，虫草制剂健神抗衰片对小鼠有较好的抗疲劳、抗衰老、益智、耐缺氧等作用。

此外，有报道表明冬虫夏草可调节细胞骨架重组、增强成骨细胞分化的作用［50－51］，但其作用效果尚缺乏相关的数据支持。

3 小结

冬虫夏草具有广谱性的药理作用和无毒副作用等特征，极具开发应用价值。近年来，我国在冬虫夏草资源调查、无性型确证及组成成分分析上开展了大量的研究工作，也取得较大的研究进展，但人们对其药用价值认识尚存在许多不足，仍有许多问题需要进一步探索研究。

3.1 加强活性成分与其作用机理的试验研究

冬虫夏草在临床上具有显著的防病保健作用，但其组成成分复杂，活性成分的作用机制及活性成分之间在机体内的相互作用原理尚不明确。在冬虫夏草资源越发稀缺的状况下，迫切需要对其活性成分与作用机制、原理开展进一步研究，为稀缺资源的最大化利用和疗效显著药物的研究开发等提供技术支持。

3.2 加大冬虫夏草资源的调查力度

全世界虫草种类多达400多种，同属东亚的日本诸岛已报道的虫草种类达138种，而我国已记录虫草种类仅68种，虫草资源调查与开发力度有待进一步加大。

3.3 提高冬虫夏草替代品的研究与开发水平

当前，冬虫夏草资源锐减，无法满足保健和用药需求，应利用冬虫夏草人工栽培、功能基因克隆、菌丝体发酵得到对应的功能产物或组分来满足或缓解人们日益增长的需求。

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