蝙蝠蛾擬青霉菌絲體研究進(jìn)展

陸海峰 王忠 吳鴻雪 王錦鋒

摘要 ? ?利用蝙蝠蛾擬青霉進(jìn)行人工深層發(fā)酵培養(yǎng)所得的菌絲體產(chǎn)物是野生蟲(chóng)草的常用替代品。本文介紹了蝙蝠蛾擬青霉菌絲體的研究概況，總結(jié)了其液體深層發(fā)酵的研究進(jìn)展、化學(xué)成分與藥理作用，闡述了研究前景，以期為蝙蝠蛾擬青霉菌絲體的開(kāi)發(fā)利用提供參考。

關(guān)鍵詞 ? ?蝙蝠蛾擬青霉;菌絲體;液體發(fā)酵;化學(xué)成分;藥理作用

中圖分類(lèi)號(hào) ? ?R282.7 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 ? ?A

文章編號(hào) ? 1007-5739（2020）20-0197-04 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）

Abstract ? ?The mycelium of Paecilomyces hepialid produced by artificial deep fermentation is a common substitute for wild Cordyceps sinensis. This paper introduced the research situation of mycelium of P. hepialid， summarized the research progress of the liquid deep fermentation， chemical composition and pharmacological action， and expounded the research prospect， in order to provide references for the development and utilization of mycelium of P. hepialid.

Keywords ? ?Paecilomyces hepialid; mycelium; liquid fermentation; chemical composition; pharmac-ological action

冬蟲(chóng)夏草（Cordyceps sinensis）是一種寄生于蝙蝠蛾幼蟲(chóng)的蟲(chóng)生真菌及其寄主蝙蝙蝠蛾幼蟲(chóng)尸體構(gòu)成的蟲(chóng)菌復(fù)合體，具有益腎補(bǔ)肺、祛痰止咳等功效，為珍貴的中藥材，藥用歷史悠久。冬蟲(chóng)夏草對(duì)咯血、癆嗽、虛喘精、腰膝酸軟、自汗盜汗等病癥均有療效。蝙蝠蛾擬青霉為叢梗孢科瓶梗青霉屬真菌，是從新鮮冬蟲(chóng)夏草的子座中分離獲得，并經(jīng)鑒定命名的一種蟲(chóng)草菌?，F(xiàn)代藥理學(xué)證明，發(fā)酵蟲(chóng)草菌絲體與冬蟲(chóng)夏草有效成分類(lèi)似，具有相似的藥理作用[1-2]。因?yàn)榘l(fā)酵方法成本相對(duì)較低且條件易于控制，目前利用液體深層發(fā)酵方法進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)菌絲體，已成為解決當(dāng)前蟲(chóng)草資源匱乏的重要途徑之一。

1 ? ?蝙蝠蛾擬青霉菌絲體研究概況

蝙蝠蛾擬青霉（Paecilomyces hepiali）是從新鮮冬蟲(chóng)夏草中分離所得的隸屬叢梗孢科（Moniliaceae）瓶梗青霉屬（Paecilomyces Bain）蟲(chóng)生真菌[3]。1982年，中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物研究所的研究人員從青?；〔杉男迈r冬蟲(chóng)夏草中分離得到了Cs-4菌株，經(jīng)鑒定可知，該Cs-4菌株是蝙蝠蛾擬青霉[4]。此外，1982年，中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院中藥研究所有關(guān)學(xué)者從云南迪慶采集的冬蟲(chóng)夏草樣品中分離獲得的菌株，經(jīng)培養(yǎng)與形態(tài)學(xué)研究，可將其鑒定為蝙蝠蛾擬青霉[5]。蝙蝠蛾擬青霉菌絲體是利用蝙蝠蛾擬青霉通過(guò)人工深層發(fā)酵培養(yǎng)所得，已作為冬蟲(chóng)夏草的代用品在中成藥和保健食品中廣泛使用。目前，市場(chǎng)上的蝙蝠蛾擬青霉菌絲體產(chǎn)品主要為金水寶膠囊。

2 ? ?蝙蝠蛾擬青霉菌絲體培養(yǎng)方法

當(dāng)前，蝙蝠蛾擬青霉菌絲體的培養(yǎng)已不僅僅停留在搖瓶和小罐發(fā)酵的試驗(yàn)水平上，許多菌絲體產(chǎn)品已經(jīng)步入工業(yè)化大生產(chǎn)。蝙蝠蛾擬青霉菌絲體的液體深層發(fā)酵培養(yǎng)大多以葡萄糖或淀粉類(lèi)物質(zhì)為碳源，動(dòng)植物蛋白為氮源，并且工業(yè)化生產(chǎn)菌絲體的培養(yǎng)基中含有的天然成分足以滿(mǎn)足營(yíng)養(yǎng)需求，并不需要再增加氨基酸等。已有很多學(xué)者對(duì)蝙蝠蛾擬青霉菌絲體液體深層發(fā)酵培養(yǎng)進(jìn)行研究。尚靜德等[6]用正交試驗(yàn)法選出了最佳發(fā)酵培養(yǎng)基，配方為2%葡萄糖、0.8%乳糖、1%氨基酸復(fù)合粉、0.1%硫酸鋅、0.1%硫酸鎂、0.1%磷酸二氫鉀、15%馬鈴薯。姜文俠等[7]以20 m3發(fā)酵罐進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)，對(duì)發(fā)酵菌絲體主要成分進(jìn)行分析檢測(cè)可得，菌絲體收率為2.5%，腺苷含量為0.24%，甘露醇含量為8.3%。馮 ?健等[8]采用液體深層發(fā)酵法培養(yǎng)蝙蝠蛾擬青霉菌絲體，得到了最佳發(fā)酵條件，結(jié)果表明，以玉米漿、玉米粉為主要原料，添加硫酸鎂和磷酸氫二鉀為輔助原料，在搖瓶裝量10%、搖床轉(zhuǎn)速150 r/min、培養(yǎng)溫度18～20 ℃、培養(yǎng)周期72 h條件下，菌絲收率最高可達(dá)18.1 g/L。張 ?倩等[9]對(duì)蝙蝠蛾擬青霉菌絲體高產(chǎn)腺苷液體培養(yǎng)基進(jìn)行了優(yōu)化，結(jié)果表明，在搖瓶裝量100 mL（250 mL）、接種量5%、搖床轉(zhuǎn)速140 r/min、溫度25 ℃、發(fā)酵周期6 d的條件下，蝙蝠蛾擬青霉菌絲體高產(chǎn)腺苷液體發(fā)酵培養(yǎng)基的最佳配方為2%葡萄糖、2%酵母浸出粉、0.05%硫酸鋅、0.05%硫酸錳，同時(shí)該培養(yǎng)基下培養(yǎng)出蝙蝠蛾擬青霉菌絲體中腺苷含量較優(yōu)化前提高了390%，達(dá)到2.85 mg/g。鞏伯梁等[10]采用響應(yīng)面法對(duì)蝙蝠蛾擬青霉菌絲體液體發(fā)酵培養(yǎng)基配方進(jìn)行了優(yōu)化，結(jié)果表明，在含有8.25%馬鈴薯、1%蔗糖、0.81%蠶蛹粉、1%玉米粉、0.5%蛋白胨、0.1%磷酸二氫鉀、0.1%硫酸銨、0.1%硫酸鎂等的培養(yǎng)基中發(fā)酵培養(yǎng)，蝙蝠蛾擬青霉菌絲體中腺苷含量可達(dá)3.44 mg/g。殷海松等[11]采用單因素試驗(yàn)法研究不同培養(yǎng)基成分對(duì)胞外多糖生產(chǎn)和蝙蝠蛾擬青霉菌絲體生物量的影響，結(jié)果表明，最優(yōu)蝙蝠蛾擬青霉菌絲體液體發(fā)酵培養(yǎng)的培養(yǎng)基為土豆200 g/L、葡萄糖30 g/L、蛋白胨15 g/L、MgSO4·7H2O 1.5 g/L、KH2PO4 3.0 g/L;采用最優(yōu)發(fā)酵培養(yǎng)基，在搖瓶培養(yǎng)條件下，獲得的最大胞外多糖產(chǎn)量和最大菌絲體生物量分別較優(yōu)化前提高了48.1%、34.6%，含量分別為2.80、24.99 g/L。張命龍等[12]通過(guò)液體搖瓶發(fā)酵培養(yǎng)，以菌絲體生物量和腺苷含量為主要指標(biāo)，確定了搖瓶發(fā)酵高產(chǎn)菌絲體和腺苷的培養(yǎng)基配方，最佳配方為葡萄糖5 g/L、玉米淀粉40 g/L、玉米漿25 g/L、磷酸二氫鉀1 g/L、硫酸鋅1.5 g/L、MgSO4·7H2O 1 g/L、V?25 mg/L;適宜培養(yǎng)條件為搖瓶裝量150 mL（500 mL）、8%接種量、初始pH值6.0、轉(zhuǎn)速120 r/min、溫度26 ℃、培養(yǎng)時(shí)間7 d;在該發(fā)酵條件下，菌絲體生物量為25.2 g/L，并對(duì)菌絲體中腺苷含量進(jìn)行高效液相色譜（HPLC）檢測(cè)，腺苷含量達(dá)到2.76 mg/g。

3 ? ?蝙蝠蛾擬青霉菌絲體的化學(xué)成分

蝙蝠蛾擬青霉菌絲體主要含有腺苷、蟲(chóng)草多糖、蟲(chóng)草素、甾醇類(lèi)物質(zhì)、氨基酸和多種無(wú)機(jī)元素等。許春燕等[13]系統(tǒng)分析了蝙蝠蛾擬青霉發(fā)酵菌絲體的主要營(yíng)養(yǎng)與活性成分，包括13種脂肪酸、18種必需氨基酸以及8種微量元素;此外，在蝙蝠蛾擬青霉發(fā)酵菌絲體中還有較高含量的粗多糖、核苷、多酚（2.59 mg/g）和三萜（4.89 mg/g）等活性成分。洪志來(lái)等[3]采用硅膠柱、凝膠柱、高效液相色譜等技術(shù)對(duì)用95%乙醇提取蝙蝠蛾擬青霉菌絲體進(jìn)行分離純化后得到了11個(gè)化合物，經(jīng)鑒定，分別為 （22E，24R）-麥角甾-7，22-二烯-3β，5α，6β-三醇、（22E，24R）-麥角甾-7，9，22-三烯-3β-醇、（22E，24R）-麥角甾-6β-甲氧基-7，22-二烯-3β，5α-二醇、環(huán)（亮-色）二肽、環(huán)（異亮-色）二肽、環(huán)（纈-色）二肽、胡蘿卜苷、4-（2-甲?；?5-羥甲基-1-氫-吡咯-1-基）丁酸、4-（2-甲?；?5-甲氧基甲基-1-氫-吡咯-1-基）丁酸、5-羥甲基糠酸和琥珀酸等，其中除了（22E，24R）-麥角甾-6β-甲氧基-7，22-二烯-3β，5α-二醇、環(huán)（亮-色）二肽、5-羥甲基糠酸和琥珀酸以外，其他均為首次從擬青霉屬真菌中分離得到。樊曉飛等[14]用梯度提取、反復(fù)重結(jié)晶分離和純化，共分離得到7個(gè)化合物，并且采用NMR等譜學(xué)方法進(jìn)行了化學(xué)成分的分析，分別檢測(cè)出麥角甾醇、 β-谷甾醇、4，6，8（14），22（23）-四烯-3-酮-麥角甾烷、啤酒甾醇、麥角甾醇過(guò)氧化物、甘露醇和1-油?；?2-亞油酸-3-棕櫚酸甘油等化合物。采用GC-MS進(jìn)一步分析石油醚提取物中的油狀組分，經(jīng)分析鑒定主要為亞油酸和反油酸。于洪飛[15]以腺苷和D-甘露醇為評(píng)價(jià)指標(biāo)，并優(yōu)化復(fù)合酶法提取工藝對(duì)蝙蝠蛾擬青霉菌絲體進(jìn)行提取，使甘露醇和腺苷的含量分別占提取物的12.56%和2 065 μg/g。仲偉鑒等[16]比較了蝙蝠蛾擬青霉菌絲體與天然蟲(chóng)草中的無(wú)機(jī)元素含量，共檢測(cè)出28種無(wú)機(jī)元素，其中鈣、鉀、鎂、鋅、鎳、硼和鍶等7種元素在蝙蝠蛾擬青霉菌絲體中的含量高于天然蟲(chóng)草，其他組分含量的分布趨勢(shì)與天然蟲(chóng)草基本一致。

4 ? ?蝙蝠蛾擬青霉菌絲體的藥理作用

4.1 ? ?免疫調(diào)節(jié)作用

周毓麟等[17]研究蝙蝠蛾擬青霉發(fā)酵菌絲體對(duì)提高小鼠遲發(fā)型超敏反應(yīng)顯著效果，并對(duì)IFN-α、IL-10、IL-12、IL-12R等炎癥相關(guān)因子水平具有上調(diào)作用。孟 ?明等[18]試驗(yàn)結(jié)果表明，冬蟲(chóng)夏草能明顯抑制小鼠脾細(xì)胞對(duì)刀豆蛋白A、細(xì)菌脂多糖的增殖反應(yīng)，減少小鼠特異抗體分泌的細(xì)胞數(shù)量，降低同種異型抗原誘導(dǎo)的遲發(fā)型超敏反應(yīng)及混合淋巴細(xì)胞反應(yīng)。張潔宏等[19]發(fā)現(xiàn)，蝙蝠蛾擬青霉菌絲體具有增強(qiáng)小鼠免疫力的功能。

4.2 ? ?對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的作用

蟲(chóng)草水提液腹腔注射可明顯減少小白鼠的自發(fā)性活動(dòng)，延長(zhǎng)小鼠注射戊巴比妥鈉的睡眠時(shí)間，蟲(chóng)草菌醇提取物有鎮(zhèn)靜、抗驚厥和降溫等作用[20]。蟲(chóng)草中的維生素具有調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的作用，能降低副交感神經(jīng)興奮性，因而具有抗驚厥和鎮(zhèn)靜的功能，對(duì)心悸、失眠等具有較好的療效[21]。

4.3 ? ?抗腫瘤作用

姜 ?磊等[22]研究發(fā)現(xiàn)，蝙蝠蛾擬青霉菌絲體石油醚提取物具有明顯抑瘤作用。胡賢達(dá)等[23]研究發(fā)現(xiàn)，冬蟲(chóng)夏草及其活性成分對(duì)甲狀腺癌、乳腺癌、肺癌、胃癌、黑色素瘤等多種腫瘤有抑制作用。此外，也有研究表明，冬蟲(chóng)夏草對(duì)喉癌細(xì)胞的增殖性生長(zhǎng)有直接抑制作用[24-25]。

4.4 ? ?抗病毒作用

劉彥威等[26]研究表明，冬蟲(chóng)夏草菌絲體水提物具有預(yù)防新城疫病毒感染和直接抗新城疫病毒的作用。張 ?正等[27]研究證明，冬蟲(chóng)夏草對(duì)乙肝病毒HBV-FDNAP的抑制率可達(dá)85%，抑制細(xì)胞系PLC/PRF/5細(xì)胞分泌HbsAg作用超過(guò)50%，并且能抑制鴨體內(nèi)的鴨乙肝病毒（DHBV）感染。

4.5 ? ?腎功能維護(hù)作用

王 ?娜等[28]研究顯示，蝙蝠蛾擬青霉Cs-4可糾正脂代謝紊亂，減少蛋白尿的排泄，改善腎功能，并且通過(guò)抑制細(xì)胞外基質(zhì)的過(guò)度積聚來(lái)減輕腎臟病理?yè)p害，發(fā)揮保護(hù)腎臟作用。劉 ?強(qiáng)等[29]研究表明，冬蟲(chóng)夏草對(duì)慢性腎衰動(dòng)物模型具有降低尿蛋白、血肌酐和尿素氧的作用。趙學(xué)智等[30]研究表明，冬蟲(chóng)夏草對(duì)急性藥物性腎毒性具有保護(hù)作用。莊乙君等[31]研究表明，菌絲體干粉具有促進(jìn)腎小管功能改善、縮短少尿期、加快腎功能恢復(fù)的作用。

4.6 ? ?抗炎作用

王 ?峰等[32]研究人工培養(yǎng)蟲(chóng)草菌絲體在ICR小鼠體內(nèi)的抗炎效果，結(jié)果表明，蟲(chóng)草菌絲體低、中、高劑量對(duì)二甲苯所致的小鼠耳郭腫脹有顯著的抑制作用。盧嵐[33]研究發(fā)現(xiàn)，人工發(fā)酵蟲(chóng)草菌絲體的水提液對(duì)小鼠有明顯的抗炎作用。魏 ?濤等[34]對(duì)蝙蝠蛾擬青霉發(fā)酵生產(chǎn)的菌絲體進(jìn)行了體內(nèi)抗炎試驗(yàn)，結(jié)果表明，蝙蝠蛾擬青霉菌絲體具有很好的體內(nèi)抗炎作用。

4.7 ? ?其他作用

冬蟲(chóng)夏草能改善冠心病、高心病患者左心室舒張功能[35]，并且對(duì)阿霉素性心肌損傷具有明顯的保護(hù)作用[36]。冬蟲(chóng)夏草水提液具有明顯的擴(kuò)張動(dòng)物支氣管、增強(qiáng)腎上腺素分泌、平喘、祛痰等作用[37]。此外，冬蟲(chóng)夏草對(duì)輻射造成的動(dòng)物血小板減少及脾臟萎縮有明顯的保護(hù)作用，可促進(jìn)造血干細(xì)胞分化增殖，促使脾系數(shù)和脾巨核細(xì)胞增加、血小板數(shù)升高[38-40]。

5 ? ?展望

近年來(lái)，我國(guó)在蟲(chóng)草資源調(diào)查，冬蟲(chóng)夏草菌種分離、無(wú)性型確證，蟲(chóng)草的人工培養(yǎng)、成分分析、臨床應(yīng)用及蟲(chóng)草產(chǎn)品開(kāi)發(fā)等方面做了大量工作，取得了一定成效。蝙蝠蛾擬青霉菌絲體具有與冬蟲(chóng)夏草基本相似的化學(xué)成分和藥理作用，目前市場(chǎng)上已有相應(yīng)產(chǎn)品，如珍源閣牌增強(qiáng)免疫力膠囊、金水寶膠囊等，但其只是發(fā)酵菌絲體通過(guò)干燥包裝后的產(chǎn)品。另外，現(xiàn)有產(chǎn)品除上述藥理作用外，是否還有其他療效尚待深入研究。總之，目前蝙蝠蛾擬青霉菌絲體的開(kāi)發(fā)利用仍然比較單一，對(duì)其化學(xué)成分及藥理作用也缺乏深入研究，今后應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)其藥理及臨床應(yīng)用等方面的研究，并且針對(duì)相關(guān)研究進(jìn)行菌絲體產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)利用，使其更好地為人們服務(wù)。

6 ? ?參考文獻(xiàn)

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