桑黃主要活性物質(zhì)的提取方法及藥理活性研究進(jìn)展

張洋洋 呂國(guó)英 方立林 張作法 宋婷婷 蔡為明

（1. 中國(guó)計(jì)量大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，杭州 310018；2. 浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所，杭州 310021；3. 武義縣自然資源與規(guī)劃局，浙江 武義 321200）

桑黃在我國(guó)又稱桑臣、桑耳或胡孫眼，其名稱及藥用功能早在兩千多年前就開(kāi)始流傳，最早見(jiàn)于《神農(nóng)本草經(jīng)》的“桑耳”，“桑黃”名稱最早出自唐初甄權(quán)所著《藥性論》。兩千年來(lái)各類典籍所載之桑黃，包含若干外觀相似的種類，先后使用過(guò)的學(xué)名有Phellinus igniarius、Phellinus linteus、Phellinus baumii、Inonotus linteus和Inonotus baumii等。在2012年以前，沒(méi)有任何關(guān)于桑樹(shù)桑黃生長(zhǎng)在中國(guó)境內(nèi)的現(xiàn)代文獻(xiàn)記載，國(guó)外學(xué)者一直采用Phellinus linteus作為桑黃學(xué)名。但研究指出P. linteus并不產(chǎn)于東亞地區(qū)，而是分布在熱帶美洲和非洲；中、日、韓所產(chǎn)的桑黃種類應(yīng)是暴馬桑黃（P. baumii），很多韓國(guó)學(xué)者贊同這一說(shuō)法。此后，國(guó)際上普遍以P. linteus或P. baumii作為桑黃的學(xué)名。2016年，吳聲華等提出桑黃類群為一個(gè)新屬桑黃孔菌屬Sanghuangporus，隸屬于擔(dān)子菌門(mén)Basidiomycota，傘菌綱Agaricomycetes，刺革菌目Hymenochaetales，刺革菌科Hymenochaetaceae。該屬目前已知有桑樹(shù)桑黃Sanghuangporus sanghuang、楊樹(shù)桑黃Sanghuangporus vaninii、暴馬桑黃Sanghuangporus baumii等14個(gè)種[1-5]。

桑黃菌蓋寬3～12 cm，子實(shí)體能入藥，早期呈鮮黃至茶黃色，后變暗；中后期逐漸呈現(xiàn)為扁半球形或馬蹄形，較大，栓質(zhì)，堅(jiān)硬。隨著時(shí)間變久，皮殼開(kāi)始脫落，出現(xiàn)干裂，顏色與菌肉相同，逐漸變硬、木質(zhì)化，上端漸變尖[6]。桑黃味微苦，能利五臟、軟堅(jiān)、排毒，止血、活血，和胃止瀉。民間多用以治療淋病、崩漏帶下、瘡窟積聚、癖軟、脾虛泄瀉。上世紀(jì)70年代，人們就已了解桑黃具有抗腫瘤效果，在過(guò)去的幾十年里，已經(jīng)探知到其有20多種藥效，如增強(qiáng)免疫、保肝護(hù)肝、治療關(guān)節(jié)炎等。相關(guān)的藥效成分逐漸被提取出來(lái)，分離純化提取工藝也不斷得到改進(jìn)[7]。本文結(jié)合近些年桑黃相關(guān)的研究文獻(xiàn)，對(duì)其活性物質(zhì)的藥理作用及分離提取方法作以下綜述。

1 主要活性成分及其藥理作用

桑黃主要的活性成分有多糖類、多酚類和萜類等，具有抗腫瘤、抗氧化、抗炎抑菌等藥理作用（表1）。

表1 桑黃主要活性物質(zhì)及其藥理活性

1.1 桑黃多糖及其藥理活性

桑黃多糖主要存在于子實(shí)體、菌絲體和發(fā)酵液中，分為胞內(nèi)多糖、胞外多糖（發(fā)酵液提取物）和子實(shí)體多糖。研究發(fā)現(xiàn)，胞外多糖中單糖成分主要有甘露糖（3%～12%）、半乳糖（2%～10%）、葡萄糖（80%～95%）；由甘露糖、半乳糖、葡萄糖、樹(shù)膠醛糖和木糖構(gòu)成的多糖主要存在于子實(shí)體中[8]。桑黃多糖種類主要為多聚糖類，如β-葡聚糖（β-Glucans）、蛋白多糖和酸性多聚糖等[9]。由于桑黃多糖特殊的結(jié)構(gòu)和良好的生理活性，使其成為當(dāng)下研究、開(kāi)發(fā)和利用的熱門(mén)，目前研究主要集中在其分離、提取和純化方面，未來(lái)的主要研究方向?qū)⑹瞧涔I(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。

桑黃多糖的藥理活性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）抗腫瘤。桑黃多糖的抗腫瘤機(jī)制是通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞和體液免疫能力來(lái)提高機(jī)體免疫力，進(jìn)而抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移[9]。從真菌中提取的許多多糖類化合物的毒副作用都較小，可以用于腫瘤化療過(guò)程，以輔助克服化療藥物對(duì)人體免疫系統(tǒng)的損傷，并能很好地抑制腫瘤轉(zhuǎn)移[10]。桑黃多糖對(duì)腫瘤的抑制率高達(dá)96.7%，而且不表現(xiàn)出毒性。桑黃（P. igniarius）中活性多糖PIE能夠通過(guò)依賴IL-2（白細(xì)胞介素-2）細(xì)胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答及刺激腫瘤壞死因子-α（TNF-α）相關(guān)的抗腫瘤活性來(lái)抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)[11]。

（2）抗氧化。人體內(nèi)的自由基如果清理不及時(shí)，會(huì)加速機(jī)體衰老，進(jìn)一步發(fā)展可能會(huì)導(dǎo)致多種疾病和癌變的發(fā)生。王愷等[12]通過(guò)體外清除自由基和細(xì)胞試驗(yàn)表明，堿提桑黃菌絲體多糖PL-N具有明顯的清除自由基能力，且呈劑量依賴關(guān)系，在2.0 mg/mL時(shí)，DPPH和羥自由基清除率分別為72.1%和 83.3%，揭示其具有突出的體外抗氧化活性。應(yīng)瑞峰等[13]通過(guò)抗氧化活性試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)桑黃子實(shí)體多糖抗氧化效果顯著高于菌絲體多糖，不同生長(zhǎng)期的菌絲體多糖呈現(xiàn)出不同的抗氧化活性，生長(zhǎng)期短表現(xiàn)抗氧化性更強(qiáng)。Wang等[14]通過(guò)試驗(yàn)得出，桑黃多糖對(duì)超氧陰離子、羥自由基和DPPH表現(xiàn)出積極的自由基清除活性。

（3）抗炎抑菌。胡濤[15]評(píng)估了桑黃多糖抗腸炎的效果，在RT-PCR與Western blot技術(shù)分析中發(fā)現(xiàn)，桑黃多糖能夠明顯抑制DSS誘導(dǎo)產(chǎn)生的TNF-α、IL-1β、IL-6和iNOS含量的升高。孟慶龍等[16]研究發(fā)現(xiàn)，桑黃胞內(nèi)、外多糖PIP 和PIE 能顯著抑制二甲苯所致的小鼠耳腫脹，角叉菜膠所致小鼠足跖腫脹以及棉球肉芽腫的增生，并提高了致炎小鼠的脾臟指數(shù)和胸腺指數(shù)，在一定程度上提高致炎小鼠的免疫能力。韓霄雁[17]分離純化得到3種桑黃多糖組分Php1-1、Php1-2和Php2-1，對(duì)大腸埃希氏菌和福式志賀氏菌的抑制作用效果相當(dāng)，對(duì)金黃色葡萄球菌和鼠傷寒沙門(mén)氏菌的抑制作用最強(qiáng)的是Php1-2，最小抑菌濃度分別為5 mg/mL和7.5 mg/mL。

1.2 多酚類物質(zhì)及其藥理活性

多酚的化學(xué)結(jié)構(gòu)是由一個(gè)或多個(gè)芳香環(huán)與多個(gè)羥基組成的，是一種具有高抗氧化活性的天然化合物[9]。桑黃子實(shí)體中主要的多酚類物質(zhì)是hispidin、hispolon、bis-noryangonin和hypholomin B。桑黃子實(shí)體甲醇提取物inomotusin A、inonotusin B和phelligridin K具有很強(qiáng)的抗氧化活性，其中inonotusin B活性最強(qiáng)[7]。黃酮類活性物質(zhì)也屬于多酚類化合物，人工栽培的桑黃總黃酮量明顯少于野生桑黃[6]。

多酚類物質(zhì)的藥理活性主要表現(xiàn)在以下兩方面：

（1）抗腫瘤。研究表明，多酚中的hispolon對(duì)胃癌、肝癌、乳腺癌、膀胱癌及肺癌等多種癌細(xì)胞具有良好的抑制作用，其抗腫瘤機(jī)制主要有3種：①誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡；②抑制轉(zhuǎn)移；③促進(jìn)免疫反應(yīng)。hispolon對(duì)TPA誘導(dǎo)的細(xì)胞內(nèi)活性氧簇（ROS）水平升高具有抑制作用，最終表現(xiàn)為細(xì)胞間的黏附能力增加，如抑制乳腺癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移。Inonotusin A對(duì)人體乳腺癌細(xì)胞具有較好的細(xì)胞毒活性，具有開(kāi)發(fā)乳腺癌藥物先導(dǎo)化合物的潛力[7]。丁云云[18]體外高通量篩選實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從人工種植的櫟樹(shù)桑黃中分離的酚類化合物對(duì)乳腺癌細(xì)胞系DU145、癌細(xì)胞系H526、白血病細(xì)胞系HEL的增殖均有較強(qiáng)的抑制活性。

（2）抗氧化。錢(qián)驊等[19]對(duì)桑黃水提物（WE）、醇提物（AE）、粗多糖（CP）、醇沉上清干物（RL）和二氯甲烷（MCE）、乙酸乙酯（EAE）、正丁醇（nBE）萃取物，采用鐵離子還原法（FRAP法）測(cè)定體外抗氧化活性的結(jié)果，抗氧化活性物存在于醇提物中，以黃酮、多酚起主導(dǎo)作用，并與含量呈線性正相關(guān)。桑黃多酚具有較強(qiáng)的Fe3+還原能力，說(shuō)明其具有較強(qiáng)的體外抗氧化、清除氧自由基能力[20]。

1.3 三萜及其他活性物質(zhì)的化學(xué)成分及藥理作用

（1）三萜類物質(zhì)的化學(xué)成分和藥理活性。桑黃中含有倍半萜、二萜和三萜，其中三萜類化合物是主要的活性物質(zhì)。桑黃中含有大量的三萜類化合物，不過(guò)由于研究起步較晚，目前對(duì)其藥用活性的報(bào)道較少[21]。研究發(fā)現(xiàn)，三萜類化合物具有溶血、降血脂、降血壓、抗腫瘤、抗癌、保肝護(hù)肝、抗HIV-1及HIV-1蛋白酶活性、抗炎、抗菌、抗艾滋病毒、避孕等多種藥理作用。羊毛脂烷型三萜類化合物，能夠抑制脂多糖誘導(dǎo)的NO產(chǎn)生，表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗炎活性。1984年，Jain等[22]在厚褐針層孔菌中發(fā)現(xiàn)了羊毛甾烷類三萜。從桑黃子實(shí)體中分離得到4種新的羊毛甾烷類三萜化合物，其中igniarens B和igniarens D可明顯抑制由LPS誘導(dǎo)的細(xì)胞一氧化氮合成[7,9]。

（2）其他代謝產(chǎn)物的化學(xué)成分及藥理活性。桑黃還含有生物堿、香豆素及單苯環(huán)多氯等次級(jí)代謝產(chǎn)物。其中香豆素類化合物主要有香豆素和莨菪亭。香豆素和角醇類化合物具有一定的抗氧化和抗衰老功效，有良好的血管舒張效果，能夠有效緩解苯腎上腺素誘發(fā)的血管收縮[9]。桑黃子實(shí)體中的吡喃酮類化合物具有很強(qiáng)的抗感染、抗氧化等作用。Lee等[23]從桑黃子實(shí)體中提取鑒定到一種新的苯乙烯及吡喃酮（baumin），呈黃色粉末狀，可以有效抑制由Fenton反應(yīng)引起的DNA超螺旋斷裂，具有很好的清除自由基能力。

2 主要活性成分的分離提取方法

2.1 桑黃多糖的提取分離

在實(shí)驗(yàn)室，通常采用熱水浸提法、微波輔助提取法、超高壓提取法、酶提取法及超聲波輔助提取法等提取分離多糖。竇茜茜等[24]通過(guò)單因素試驗(yàn)確定熱水浸提法提取桑黃子實(shí)體多糖的最佳條件：固液比1∶15，浸提時(shí)間8 h，浸提溫度100 ℃，用終濃度80%的乙醇沉淀，在此條件下浸提3次，得率為3.26%。胡小斌[25]通過(guò)響應(yīng)面優(yōu)化法綜合單因素試驗(yàn)及軟件分析，得出熱水浸提法提取桑黃多糖的最佳工藝條件：液料比1∶25.5，提取時(shí)間2.19 h，提取溫度70 ℃，最優(yōu)得率為16.23%。韓霄雁[17]對(duì)比不同的桑黃多糖提取方法，得到微波輔助法的最佳提取工藝：微波預(yù)處理時(shí)間5 min，微波功率500 W，液固比20∶1；超聲輔助復(fù)合酶法提取液固比20∶1，提取時(shí)間22 min，提取溫度49 ℃，提取功率420 W，pH 6.4，纖維素酶加量0.7%，復(fù)合酶加量0.9%，提取2次，最終得率6.84%。秦俊哲等[26]通過(guò)響應(yīng)曲面優(yōu)化微波輔助提取桑黃多糖的工藝條件，最終確定最佳提取工藝參數(shù)為：提取時(shí)間5.1 min，微波功率540 W，料液比1∶41，提取次數(shù)為2次，多糖得率為4.18%。

2.2 三萜類物質(zhì)的提取分離

天然存在的三萜類物質(zhì)不易溶于水，易溶于甲醇、乙醇等有機(jī)溶劑。通常根據(jù)不同的極性選擇不同的提取方法，使用較多的有溶劑浸提法、超聲輔助提取法、微波輔助提取法及超臨界二氧化碳萃取法。張林芳[27]通過(guò)響應(yīng)面法對(duì)超聲輔助提取總?cè)频墓に囘M(jìn)行優(yōu)化，獲得最佳提取工藝條件：乙醇濃度70%，超聲溫度60 ℃，超聲時(shí)間40 min，液固比為20∶1，超聲功率240 W，最終總?cè)频寐?.83 mg/g。郭丹釗等[28]通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)法確定了超聲波輔助提取桑黃菌絲中三萜類化合物的最佳工藝條件：超聲功率150 W、料液比1∶50，提取溫度45 ℃，提取時(shí)間25 min，得率為15.102 mg/g。

2.3 多酚類物質(zhì)的提取分離

多酚是多羥基化合物，它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定其易溶或可溶于水、醇類、醚類、酯類等，溶劑提取法大多為水溶劑提取和有機(jī)溶劑提取兩種。此外，還有微波輔助提取、超聲輔助提取、生物酶解提取、超臨界流體萃取、膜技術(shù)提取等方法。馮子旺等[29]通過(guò)響應(yīng)面設(shè)計(jì)和正交設(shè)計(jì)分別優(yōu)化了桑黃多酚的超聲輔助提取工藝，得到的最佳方案：乙醇濃度60%，超聲提取溫度50 ℃，提取時(shí)間30 min，料液比1∶25，得率為26.0 mg/g。

3 總結(jié)與展望

近年來(lái)，桑黃因其獨(dú)特的藥用價(jià)值逐漸成為研究的熱點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)利用已成為趨勢(shì)。在過(guò)去的幾十年里，桑黃的抗腫瘤、抗氧化、抗炎抑菌、保肝護(hù)肝、降血糖和免疫調(diào)節(jié)等藥理作用已逐步得到證實(shí)。它在抗腫瘤方面表現(xiàn)出的良好低毒副作用，使其能更好地發(fā)揮傳統(tǒng)功效和特色優(yōu)勢(shì)，為治療癌癥提供更好的方案，具有成為抗腫瘤新藥的巨大潛力，而相比價(jià)格高昂的化學(xué)藥物，平價(jià)的桑黃讓患者易于接受。桑黃除具有以上眾多藥用功效外，還能發(fā)揮對(duì)大分子聚合物的降解作用和重金屬吸附作用[30]。因此，其開(kāi)發(fā)應(yīng)用前景廣闊。

桑黃中雖有很多活性物質(zhì)，但這些活性成分的提取工藝仍不完善。與其他食用菌不同的是，桑黃的子實(shí)體木質(zhì)化程度高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，活性物質(zhì)一般與纖維素、木質(zhì)素等通過(guò)物理或化學(xué)鍵結(jié)合在一起，采用一般的方法很難將其提取出來(lái)。未來(lái)的研究還需更多放在其活性物質(zhì)的高效制備及藥理活性開(kāi)發(fā)利用方面，為桑黃健康產(chǎn)品的研發(fā)提供更多的技術(shù)支撐。