竹蓀的化學(xué)成分及生理活性研究進(jìn)展

鄭 楊, 鄒青青, 張 岱, 吳繼紅, 黃明泉, 孫寶國

(北京工商大學(xué)北京市食品風(fēng)味化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/食品添加劑與配料北京高校工程研究中心,北京 100048)

竹蓀(Dictyophora indusiata),別名“竹笙”,是對(duì)一大類竹蓀屬真菌的總稱,隸屬于真菌門(Eumycota)、擔(dān)子菌亞門(Basidiomycotina)、腹菌綱(Gasteromycetes)、鬼筆目(Phallales)、鬼筆科(Phallaceae)[1].早在春秋戰(zhàn)國時(shí),大詩人屈原就已將它列入“香草”,寫入《楚辭·九歌·湘君》之中,詩云:“蓀橈兮蘭旌.”.本品以竹蓐之名始載于《食療本草》,云:“慈竹林夏月逢雨,滴汁著地生蓐,似鹿角,白色,可食.”.唐代《酉陽雜俎》一書,還詳盡記載了它的形態(tài):“梁簡文延香園,大同十年(公元544年),竹林吐一芝,長八寸,頭蓋似雞頭實(shí),黑色,其柄似藕,內(nèi)通干空,皮質(zhì)皆潔白,根下微紅,雞頭實(shí)處似竹節(jié),脫之又得脫也.自節(jié)處別生一重如結(jié)網(wǎng)羅,四周可五、六寸,圍繞周匝以罩柄上,相往不相著也.其似結(jié)網(wǎng)眾目輕巧可愛,“江淮有竹肉,大如彈丸,味如白樹雞.”.1400多年前古人所說的這種長著一個(gè)小圓頂、罩著一層輕薄細(xì)網(wǎng)的純白色蘑菇,“大如彈丸”就是指該菌的菌蕾.

竹蓀是寄生在枯竹根部的一種隱花菌類,形狀略似網(wǎng)狀干白蛇皮,它有深綠色的菌帽,雪白色的圓柱狀的菌柄,粉紅色的蛋形菌托,在菌柄頂端有一圍細(xì)致潔白的網(wǎng)狀裙從菌蓋向下鋪開,被人們稱為“雪裙仙子”、“山珍之花”、“真菌之花”、“菌中皇后”.竹蓀營養(yǎng)豐富,香味濃郁,滋味鮮美,自古就列為“草八珍”之一.

竹蓀可分為菌絲體與子實(shí)體兩部分,竹蓀的營養(yǎng)體是菌絲體,竹蓀的子實(shí)體分菌托、菌柄、菌裙和菌蓋四部分,人們常說的竹蓀就是指它的子實(shí)體.竹蓀多生長在苦竹林腐殖土壤或微酸性土壤上,生長具有季節(jié)性,其菌絲體及子實(shí)體的形成要求有適合的濕度與溫度[1-2].關(guān)于竹蓀的栽培,20世紀(jì)70年代李植森等人對(duì)竹蓀人工栽培進(jìn)行了開創(chuàng)性研究[1],此后,吳勇[1]、潘高潮[3]、鄭元紅[4]等對(duì)不同竹蓀的人工栽培進(jìn)行了一定的研究,并取得了一定成果.

竹蓀具有滋補(bǔ)強(qiáng)壯、益氣補(bǔ)腦、寧神健體、補(bǔ)氣養(yǎng)陰、潤肺止咳以及清熱利濕等功效.竹蓀能夠保護(hù)肝臟,減少腹壁脂肪的積存,故有俗稱“刮油”的作用;云南苗族人患癌癥的幾率較低,這與他們經(jīng)常用竹蓀與糯米一同泡水食用可能有關(guān).現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究也證明,竹蓀中含有能抑制腫瘤的成分.

目前,關(guān)于竹蓀的研究主要集中在化學(xué)成分和生物活性等方面,現(xiàn)分別簡述如下.

1 竹蓀化學(xué)成分的研究進(jìn)展

近年來,關(guān)于竹蓀化學(xué)成分的研究國內(nèi)外均有報(bào)道.國內(nèi)研究得比較多,研究內(nèi)容包括竹蓀鮮品中的特殊成分如凝集素、多酚氧化酶;竹蓀干品中營養(yǎng)性成分如多糖、氨基酸、粗脂肪、微量元素、揮發(fā)性成分,其中以對(duì)多糖、氨基酸和揮發(fā)性成分的研究為主.

1.1 竹蓀中多糖的研究

竹蓀多糖廣泛存在于子實(shí)體的細(xì)胞壁中,是具有高活性的大分子物質(zhì),在抗氧化、抗腫瘤、抗凝血、抗炎癥、刺激免疫以及降血糖方面都有一定的療效.提取分離竹蓀多糖的方法有水提法[5-13]、酸提法[14-15]及堿提法[16-17].水提法能將結(jié)合態(tài)及非結(jié)合態(tài)的多糖提取出來,酸、堿提法破壞多糖與其他物質(zhì)結(jié)合的化學(xué)鍵,使多糖游離.以上3種提取方法中,采用最多的是熱水提取法.林玉滿等從短裙竹蓀子實(shí)體中分離到 7種多糖 Dd、Dd-S3P、Dd-2DE、DI、DiA、Di-S2P、DE2-2.

1.2 竹蓀中氨基酸的研究

竹蓀菌體含有豐富的蛋白質(zhì)及氨基酸成分,對(duì)棘托竹蓀菌體的檢測顯示菌體含蛋白質(zhì)21.45%,含有21種氨基酸,8種為人體所必需氨基酸,氨基酸總量達(dá)13.37 mg/100 mg,必需氨基酸總量達(dá)4.37 mg/100 mg,占氨基酸總量的32.98%.其中谷氨酸含量尤其豐富,高達(dá)1.76%,占氨基酸總量的17.0%以上,為蔬菜和水果所不及,且所含的氨基酸大多以菌體蛋白的形態(tài)存在,因此不易流失.吳勇[1]、林陳強(qiáng)[18]等測定的不同種類竹蓀氨基酸含量見表1.

表1 不同竹蓀氨基酸含量Tab.1 Amino acid composition of Dictyophora indusiata-g/100 g干重

由表1可知:1)長裙、棘托和紅托這3種竹蓀菌蓋中賴氨酸和精氨酸的含量都遠(yuǎn)高于菌體,其中菌蓋中賴氨酸含量分別是菌體的1.8倍、2.4倍和4.2倍,精氨酸含量分別是菌體的1.5倍、1.9倍和2.9倍.2)竹蓀的菌體氨基酸總量與菌托接近,菌蓋氨基酸含量最為豐富,且各種竹蓀的菌體、菌托、菌蓋中人體必需的氨基酸含量比較豐富.3)棘托、長裙及紅托的菌體與菌托鮮味氨基酸(谷氨酸+天冬氨酸)總量接近,菌蓋的高于菌體和菌托.

竹蓀中還含有風(fēng)味氨基酸,如棘托菌體中含芳香氨基酸(酪氨酸、苯丙氨酸、色氨酸),甜味氨基酸(丙氨酸、絲氨酸、甘氨酸、蘇氨酸).

1.3 竹蓀中揮發(fā)成分的研究

竹蓀特有的氣味引起國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注,檀東飛等[19]用水蒸汽蒸餾法提取棘托竹蓀菌蓋揮發(fā)油,得率為0.088%;用石油醚冷浸提茵蓋,得率為0.374%.應(yīng)用GC-MS對(duì)棘托竹蓀茵蓋揮發(fā)油和石油醚提取物的化學(xué)成分進(jìn)行研究,經(jīng)HP-5MS柱分離,質(zhì)譜解析分別鑒定出41種和30種成分,其中有15種成分是首次從竹蓀屬中檢測到的.檢測出的棘托竹蓀菌蓋揮發(fā)油的化學(xué)成分:芳香烴為31.44%(不包括屬于其他類別的 9種)、醇類27.38%、脂肪酸 10.96%、酮類 5.21%、萜類4.49%、醛類3.87%、烷烴2.76%、酚1.16%和少量的酯類等.檢測出的石油醚提取物的主要化學(xué)成分為脂肪酸73.62%、醇類6.11%、酯類5.44%、芳香烴2.42%、酮類1.04%,酚類、萜類、醛類等含量都在1%以下,沒有檢測出烷烴類化合物.棘托竹蓀菌托揮發(fā)油中,檢測出的主要化學(xué)成分類別為41.72%脂肪酸、12.64%醇類、5.45%萜類、5.12%酮類、4.34%烷烴、3.59%芳香烴、2.55%醛類、2.36%酯類、1.80%酚類和0.94%雜環(huán)化合物等.石油醚提取物檢測出的主要化學(xué)成分類別為80.16%脂肪酸、3.48%酯類、2.49%芳香烴、1.44%酮類、1.04%醇類,萜類、酚類等含量都在1%以下,醛類、雜環(huán)化合物和烷烴類未檢出.竹蓀香氣中以雪松烯和雪松醇為主要成分,這可能是竹蓀干品中類似柏木油香氣的重要來源.主要有:1,2-二甲基-3-苯基一氮吡啶(0.8%)、4(1H)-嘧啶酮(1.5%)、苯甲醛(0.8%)、α-甲基苯甲醛(1.5%)、α-萜品醇(1.4%)、 1H-苯基環(huán)庚烯(4.3%)、香葉醛(5.8%)、α-雪松烯(14.6%)、β-古云烯(7.2%)、β-雪松烯(13.9%)、α-古云烯(3.4%)、朱欒倍半萜(3.5%)、長葉烯(3.8%)、花側(cè)柏烯(7.0%)、δ-杜松萜烯(4.0%)、鄰苯二甲酸二乙酯(5.7%)、雪松醇(8.4%)、2H-環(huán)丙基〔A〕萘酮-2(1.9%)、胡蘿卜醇(2.6%)、7-環(huán)乙基-2,3-二氫-2-甲基苯并呋喃(6%)、1,3,4,5,6,7-六氫-2,5,5,5-四甲基-2H-2,4A亞乙基萘(3.0%).

此外,黃明泉等[20]從竹蓀中共計(jì)鑒定出138種揮發(fā)性成分,其中醛類23個(gè)、酮類19個(gè)、醇類16個(gè)、酚類4個(gè)、酯類11個(gè)、酸類11個(gè)、烴類34個(gè)、其他類20個(gè)(包括3-甲硫基丙醛、二烯丙基二硫醚、2-乙酰基噻唑、1,4-二甲氧基苯、1,2,4-三甲氧基苯等).在鑒定出的成分中含量較多的成分有十四碳內(nèi)酯、6-甲氧基-8-酰氨基喹啉、5-異長葉烯酮、6,10-二甲基-5,9-十一碳二烯-2-酮、τ-芹子烯、α-杜松醇、十六碳酸、欖香烯、苯酚、2-羥基-3-苯基丙酸甲酯等.車宗伶等[21]通過柱色層分離以及 NMR、MS等方法,研究了竹蓀干品中弱極性和非極性有機(jī)物的提取、分離和鑒定,并發(fā)現(xiàn)了新化合物油酸萜品醇酯,還提取并鑒定另一個(gè)新倍半萜的結(jié)構(gòu),該化合物的分子量為232.

已知竹蓀揮發(fā)性成分匯總見表2.

表2 竹蓀中揮發(fā)性成分分析結(jié)果Tab.2 Volatile components identified from Dictyophora indusiata

2 竹蓀生物活性與藥理作用的研究

2.1 竹蓀多糖的生物活性

國外對(duì)竹蓀多糖生物活性的研究比較多.竹蓀多糖具有對(duì)有絲分裂刺激因子進(jìn)行誘導(dǎo)[30]、抗腫瘤[31]、抗炎[32]等生物活性.如Chihiro等[32]的抗炎活性實(shí)驗(yàn)顯示長裙竹蓀分支狀(1→3)-β-D-葡聚糖(T-5-N)對(duì)由卡拉膠誘使的小鼠水腫及燙傷水腫有明顯的抗炎效果,且該糖的活性比苯基丁氮酮這種止痛退燒藥更有效.

竹蓀多糖廣泛存在于子實(shí)體的細(xì)胞壁中,具有重要的免疫調(diào)節(jié)作用,國內(nèi)外學(xué)者對(duì)竹蓀多糖免疫功能進(jìn)行了大量的工作,Ukai等[33]從長裙竹蓀子實(shí)體中分離到多糖T-2HN和T-5-N.前者為α-1,3鍵結(jié)合的直鏈甘露聚糖,其中有一半甘露糖的第六位O-乙?；?后者是一種葡聚糖.國內(nèi)的學(xué)者主要集中在老鼠增強(qiáng)免疫力動(dòng)物實(shí)驗(yàn)上.杜昱光在竹蓀深層發(fā)酵菌絲體提取液對(duì)抗腫瘤及提高小鼠免疫功能的研究中發(fā)現(xiàn),竹蓀深層發(fā)酵菌絲粉提取液能明顯提高巨噬細(xì)胞的吞噬功能,明顯增加小鼠胸腺、脾臟的重量,增強(qiáng)小鼠的免疫力[34].宋志軍等[35]以(竹蓀、香菇、茯苓、田七等)多種中草藥提取的多糖混合液進(jìn)行大鼠免疫功能實(shí)驗(yàn),顯示多糖能明顯提高大鼠外周血T淋巴細(xì)胞比例,促進(jìn)脾臟的抗體形成反應(yīng)以及增強(qiáng)中性自細(xì)胞的吞噬能力,能明顯增強(qiáng)動(dòng)物的免疫防御功能.多糖的免疫功能可能與多糖對(duì)白細(xì)胞介素、腫瘤壞死因子和干擾素的促誘生作用有關(guān),也可能與多糖激活T細(xì)胞和B細(xì)胞的作用有關(guān)[36].

2.2 竹蓀的藥理作用

竹蓀是藥食兩用的真菌,在食物的烹調(diào)中加入一些竹蓀,可起到滋補(bǔ)強(qiáng)壯的作用;另外,我國民間驗(yàn)方中認(rèn)為短裙竹蓀有治療白血病之效,紅托竹蓀對(duì)細(xì)菌性腸炎有較好的療效,而黃裙竹蓀可治療腳氣病[2].

現(xiàn)在研究進(jìn)一步表明竹蓀具有降血脂、抗氧化、增強(qiáng)免疫、保護(hù)肝臟及抗輻射等作用.如王宏雨[37]、Mau Jengleun[38]、Jiang Yuji[39]等通過抗氧化實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)竹蓀提取物能抑制人紅細(xì)胞的脂質(zhì)過氧化,提高衰老模型小鼠血清中SOD酶活力,降低衰老模型小鼠血清中MDA含量;王赟等[40]通過砷中毒模型小鼠試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)竹蓀提取液對(duì)砷中毒小鼠的免疫毒性有保護(hù)作用.

2.3 竹蓀提取物的抑菌作用

竹蓀還具有特異的防腐功能,在炎熱的夏季做菜煲湯時(shí),置少許竹蓀入內(nèi),可防止酸敗,可延長存放時(shí)間.鑒于竹蓀對(duì)食物的特殊防腐效果,大量研究人員就此進(jìn)行了大量從竹蓀中提取天然防腐劑的研究,通過采取不同的提取方式,不同的竹蓀提取部位,對(duì)竹蓀在抑菌功效進(jìn)行了深入的探討.

郝景雯等[41-42]以食用乙醇作為浸提溶劑,對(duì)長裙竹蓀的有效抑菌成分進(jìn)行浸提,研究了竹蓀提取液抑菌實(shí)驗(yàn),主要針對(duì)細(xì)菌、霉菌以及酵母菌進(jìn)行了抑菌實(shí)驗(yàn).研究竹蓀提取液在高溫高壓條件下的穩(wěn)定性,并選擇了淀粉類、蛋白類和肉類具有代表性的食品進(jìn)行了應(yīng)用實(shí)驗(yàn).結(jié)果表明長裙竹蓀提取液對(duì)細(xì)菌有明顯抑制作用,對(duì)酵母菌和霉菌抑制作用不明顯.乙醇提取物對(duì)各受試菌種均有不同的抑制作用,其中對(duì)以大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌為代表的細(xì)菌有很明顯的抑制作用,抑菌成分對(duì)高溫高壓穩(wěn)定,且食物實(shí)驗(yàn)效果良好.但對(duì)真菌的抑制作用不明顯,水提物對(duì)各受試菌種均未顯現(xiàn)出抑制作用.研究認(rèn)為長裙竹蓀子實(shí)體含有廣譜抗菌成分,特別是對(duì)細(xì)菌有明顯的抑制作用,為進(jìn)一步提取并生產(chǎn)純天然生物防腐劑奠定了基礎(chǔ).

通過抑菌研究發(fā)現(xiàn)[25-26,28-29,43-49],竹蓀有機(jī)溶劑提取物對(duì)霉菌、酵母及細(xì)菌具有廣泛的抑菌效果,但抑菌效果因竹蓀種類、菌種及竹蓀提取物濃度不同而具有不同的抑菌效果.如長裙竹蓀提取液對(duì)細(xì)菌、病原菌具有廣泛的抑制作用,其抑菌成分具有較低的最低抑菌濃度MIC和最低殺菌濃度MBC,在中性至堿性條件下可發(fā)揮抑菌作用,對(duì)高溫、高壓穩(wěn)定,但對(duì)酵母菌、霉菌沒有明顯的抑制作用[43-47];而棘托竹蓀揮發(fā)油對(duì)霉菌、酵母及細(xì)菌都有抑菌效果[25-26,28-29,48],且該竹蓀的水提物對(duì)常見有害菌具一定的抑菌效果,抑菌pH值范圍為4～7左右,對(duì)高溫有一定的穩(wěn)定性[49].不同竹蓀的抑菌效果及抑菌濃度分別如表3、表4.

表3 不同竹蓀的抑菌效果Tab.3 Antibacterial effects of extracts from Dictyophora indusiata

表4 不同竹蓀提取物的抑菌濃度Tab.4 Effects of concentrations of extracts from Dictyophora indusiata on antibacterial activities

3 展 望

竹蓀為高蛋白、多氨基酸、多維生素、低脂肪、營養(yǎng)豐富的食藥兼用的高等真菌.若能利用竹蓀菌托、菌蓋,開發(fā)出保健食品、天然防腐劑以及從中提取竹蓀多糖等活性物質(zhì),則既能提高農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品的附加值,又能降低開發(fā)成本.因此,進(jìn)行多糖口服液、天然防腐劑、化妝品之類產(chǎn)品的深度開發(fā),研究菌托、菌蓋中的活性成分,有助于進(jìn)一步開發(fā)利用竹蓀資源和發(fā)掘新的藥用價(jià)值,提高竹蓀附加值,以此帶動(dòng)竹蓀開發(fā)等方面發(fā)展.此外,竹蓀所含有的抗腫瘤物質(zhì)——糖蛋白的利用,也將會(huì)成為一個(gè)新的研究方向.因此,開發(fā)竹蓀風(fēng)味的調(diào)味品,天然防腐劑、竹蓀保健食品,肯定會(huì)受到消費(fèi)者的青睞,有著廣闊的前景.隨著科技工作者的努力,栽培者的擴(kuò)大生產(chǎn),這名貴的食用菌必將惠普于民.

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