樺褐孔菌的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用前景*

陳正啟，周 汐，華 蓉，孫達(dá)鋒，馮云利，熊永生，羅孝坤

（中華全國(guó)供銷合作總社昆明食用菌研究所，云南 昆明 650221）

樺褐孔菌 [Inonotus obliquus(Pers．:Fr．)Pilát]，又名斜纖孔菌、斜生纖孔菌、樺癌孔菌、白樺茸等，是珍貴的藥用真菌[1-5]。幾百年來(lái)，東歐、俄羅斯等地民間就廣泛利用樺褐孔菌來(lái)防治各種疑難雜癥，如糖尿病、心臟病及各種癌癥[6-7]。樺褐孔菌突出的保健及藥理方面的功效，引起科研人員的高度關(guān)注。眾多藥理學(xué)和藥效相關(guān)研究證明，樺褐孔菌具有抗腫瘤、抗病毒、抗氧化、抗炎、調(diào)節(jié)血糖、血脂和免疫功能等方面活性，而且還能調(diào)節(jié)血壓及胃腸道機(jī)能[8-10]。通過(guò)文獻(xiàn)檢索，對(duì)樺褐孔菌研究現(xiàn)狀包括生態(tài)學(xué)、人工栽培、藥理方面等進(jìn)行綜述，以期進(jìn)一步分析樺褐孔菌應(yīng)用前景。

1 樺褐孔菌的生態(tài)學(xué)研究

1.1 定名與分類地位

I.obliquus的漢語(yǔ)學(xué)名最早由鄭儒永等[11]1990年翻譯為斜纖孔菌。潘學(xué)仁等[12]于1996年在大興安嶺阿里河林區(qū)的活樺樹(shù)立干上發(fā)現(xiàn)樺褐孔菌，使用的拉丁名是其同物異名Fuscoporia obliqua。趙俊等[13]1998年以病原菌為主題，研究報(bào)道了I.obliquus在我國(guó)的分布，并使用漢語(yǔ)學(xué)名斜生纖孔菌，主要依據(jù)是該菌菌管為斜生。然而，目前大多中文文獻(xiàn)中將I.obliquus命名為樺褐孔菌，該中文名最早來(lái)自黃年來(lái)[1]2002年的研究論文，取此名是因?yàn)樵摼L(zhǎng)在樺樹(shù)上且子實(shí)體為褐色。戴玉成和楊祝良[2]2008年發(fā)表的中國(guó)藥用真菌名錄及部分名稱的修訂中，則將I.obliquus描述為斜生纖孔菌。

按發(fā)表時(shí)間的優(yōu)先性，I.obliquus的中文學(xué)名應(yīng)叫斜纖孔菌，但由于樺褐孔菌這個(gè)名稱目前已在國(guó)內(nèi)研究中廣泛使用，因此戴玉成和李玉建議將樺褐孔菌認(rèn)定為I.obliquus的漢語(yǔ)學(xué)名，斜纖孔菌、斜生纖孔菌、樺癌孔菌、白樺茸等為其同物異名[3]。

按最新分類系統(tǒng)，樺褐孔菌（I.obliquus）隸屬擔(dān)子菌門（Basidiomycota）蘑菇綱（Agaricomycetes）銹革孔菌目（Hymenochaetales）銹革孔菌科（Hymenochaetaceae）褐臥孔菌屬（纖孔菌屬）（Inonotus）[4-7，9]。有一些論文仍將其歸入非褶菌目（Aphyllophorales），但目前非褶菌目已不再使用。

1.2 形態(tài)

樺褐孔菌子實(shí)體呈瘤狀，直徑25 cm～40 cm，色深，表面深裂，硬，干時(shí)脆，可育部分厚5 mm，皮殼狀，薄，暗褐色；菌管3 cm～10mm，脆，通常菌管的前端開(kāi)裂，菌孔6個(gè)/mm2～8個(gè)/mm2，圓形，淺白色，后變暗褐色；無(wú)柄；菌肉木栓質(zhì)，有輕微模糊不清的環(huán)紋，鮮（明亮）淡黃褐色。擔(dān)孢子闊橢圓形至卵形，光滑，（9.0～10.0）μm ×（5.5～6.5）μm，具剛毛[1，7]。

1.3 生境與分布

樺褐孔菌一般生長(zhǎng)于白樺、銀樺、榆樹(shù)、赤楊等活立木的樹(shù)皮下或砍伐后樹(shù)木的枯干上，可引起樺樹(shù)的白色腐朽病，是一種木腐菌[7，9，13]。

樺褐孔菌主要分布在北半球北緯40°至50°地區(qū)，如北美（北部）、波蘭、芬蘭、俄羅斯、白俄羅斯、日本北海道等國(guó)家和地區(qū)[5，9，14]。樺褐孔菌在我國(guó)主要分布在吉林省長(zhǎng)白山地區(qū)、黑龍江省大小興安嶺以及內(nèi)蒙古自治區(qū)等地[9]。

潘學(xué)仁等[12]于1996年在大興安嶺阿里河林區(qū)進(jìn)行真菌資源調(diào)查，在活樺樹(shù)干上發(fā)現(xiàn)了樺褐孔菌。趙俊等[13]1997年在長(zhǎng)白山地區(qū)調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)了樺褐孔菌。戴玉成等[15]1997年報(bào)道了樺褐孔菌在我國(guó)東北地區(qū)的分布。畢湘虹等、張躍華等[16-17]從2003年開(kāi)始，分別在黑龍江小興安嶺豐林國(guó)家自然保護(hù)區(qū)大亮子河國(guó)家森林公園等地進(jìn)行大型真菌資源調(diào)查，均在紅松闊葉混交林中發(fā)現(xiàn)了樺褐孔菌。孫亞紅等[18]于2003年～2007年在內(nèi)蒙古根河市進(jìn)行大型真菌資源調(diào)查，發(fā)現(xiàn)樺褐孔菌。張春鳳等[19]于2004年～2005年在黑龍江省和吉林省均采集到了樺褐孔菌。李艷婷等[20]于2017年10月在山西省方山縣關(guān)帝山（呂梁山南段）發(fā)現(xiàn)大量樺褐孔菌。

2 樺褐孔菌的人工栽培

樺褐孔菌為木腐菌，野生資源稀少，目前雖已有較多關(guān)于樺褐孔菌人工栽培的研究，但因人工栽培的子實(shí)體成核困難且栽培原料受限，尚未實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)[19，21-23]。

國(guó)外開(kāi)展相關(guān)研究較早的有韓國(guó)國(guó)立農(nóng)業(yè)學(xué)院張弦酋教授團(tuán)隊(duì)，篩選出適合樺褐孔菌菌絲生長(zhǎng)的溫度、pH、碳源、氮源及有機(jī)酸源等[7]。

目前國(guó)內(nèi)多數(shù)研究者進(jìn)行栽培試驗(yàn)時(shí)，采用的菌種為采集自國(guó)內(nèi)的樺褐孔菌菌株。由于使用樺木屑為基質(zhì)原料進(jìn)行栽培，生物學(xué)效率較低且會(huì)對(duì)木材資源造成浪費(fèi)，目前樺褐孔菌的栽培以代料栽培為主。研究表明，樺褐孔菌菌絲適應(yīng)性較強(qiáng)，但母種培養(yǎng)基配方、原種培養(yǎng)基配方對(duì)菌絲生長(zhǎng)速度影響顯著；不同代料培養(yǎng)基質(zhì)和培養(yǎng)條件對(duì)菌核的形成有顯著影響[22，24-25]。樺褐孔菌的代料栽培大多以樺木屑為主要原料，但是也有以其他硬木屑為主要原料栽培成功的案例[21-22]。

冀宏等[26]用采集、分離自俄羅斯阿爾泰地區(qū)的樺褐孔菌，進(jìn)行生物學(xué)特性和人工馴化培養(yǎng)研究，得到了適宜樺褐孔菌菌絲生長(zhǎng)的溫度范圍、pH等條件；指出Cu2+和Mn2+對(duì)菌絲的生長(zhǎng)有促進(jìn)作用，Zn2+和Fe2+對(duì)菌絲的生長(zhǎng)有抑制作用；栽培的生物學(xué)效率達(dá)50%以上，原基分化和子實(shí)體形成時(shí)期均不需要開(kāi)袋通氣，開(kāi)袋后反而不易產(chǎn)生子實(shí)體。吳珊嬌[27]研究指出樺褐孔菌栽培過(guò)程中，適當(dāng)?shù)墓庹沼欣诰说纳L(zhǎng)，出核過(guò)程中套雙層袋影響菌核生長(zhǎng)。陳艷秋等[24]對(duì)采集、分離自野外的樺褐孔菌，進(jìn)行母種培養(yǎng)基、原種培養(yǎng)基、代料培養(yǎng)基的對(duì)比試驗(yàn)及菌核形成研究，得到了適宜的母種培養(yǎng)基、原種培養(yǎng)基配方，以及生物學(xué)效率可達(dá)30%的代料培養(yǎng)基配方和培養(yǎng)條件。韓增華等[22]用硬雜木屑代替樺木屑，進(jìn)行樺褐孔菌栽培研究，生物學(xué)效率也達(dá)30%以上。李喜范等[28]2005年開(kāi)始用白樺等樹(shù)木作為栽培原料對(duì)樺褐孔菌進(jìn)行段木栽培，獲得成功，但未說(shuō)明產(chǎn)量。

關(guān)于樺褐孔菌生物學(xué)特性研究較多，目前母種培養(yǎng)基、原種培養(yǎng)基組成及菌絲培養(yǎng)條件等都有深入且多樣的研究成果。母種培養(yǎng)基配方大多在PDA培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化改良，原種培養(yǎng)基大多以樺木屑、玉米芯、麥麩、石膏、糖、水分等為主要成分[24，29]。在樺褐孔菌代料栽培菌核形成方面，栽培料大多以樺木屑為主要原料，配以麥麩、糖、石膏等輔料[22-24，30]；菌核形成溫度大多控制在20℃～26℃；栽培袋封口利于菌核的形成；較高的CO2環(huán)境也能促進(jìn)菌核的形成，樺褐孔菌菌核的形成具限氧特性；一定的散射光有利于菌核的形成和生長(zhǎng)，光照強(qiáng)度以 300 lx～500 lx 為宜[22-24，31-32]。

3 樺褐孔菌的化學(xué)成分與藥理研究

眾多研究表明樺褐孔菌有抗腫瘤、抗氧化、抗病毒、抗炎止痛、降血糖、免疫調(diào)節(jié)等藥理作用，均與其所含化學(xué)成分和含量有關(guān)。目前，從樺褐孔菌中分離出的化學(xué)成分包括多糖類化合物、三萜類化合物、甾類化合物、芳香化合物、核苷類化合物、葉酸衍生物、糖蛋白、氨基酸、類固醇、生物堿類化合物、黑色素類化合物和木質(zhì)類化合物等[33-36]。

3.1 抗腫瘤

目前的研究證實(shí)，樺褐孔菌多糖和三萜類化合物有抗腫瘤的藥理作用[37-39]。一些研究證實(shí)，樺褐孔菌水提取物、石油醚提取物及丙酮萃取物對(duì)癌細(xì)胞有抑制作用[35，40]。Kim等[41]研究指出樺褐孔菌多糖對(duì)BDF1鼠黑色素瘤生長(zhǎng)有明顯的抑制作用。張惠麗等[42]研究表明，樺褐孔菌多糖濃度在 1．0 μg·mL-1～16．0 μg·mL-1時(shí)，對(duì)肝癌 SMMC7721 細(xì)胞株的增殖有抑制作用。金光等[43]用樺褐孔菌多糖灌胃小鼠，發(fā)現(xiàn)樺褐孔菌多糖對(duì)小鼠S180肉瘤具有抑制作用。陳義勇等[44]研究指出樺褐孔菌多糖不僅能在體外直接殺死Daudi和Jurkat腫瘤細(xì)胞，同時(shí)還具有顯著的體內(nèi)抗腫瘤活性。Jiang等[45]研究指出，樺褐孔菌多糖激活癌細(xì)胞中的磷酸腺苷蛋白激酶AMPK（adenosine 5’-monophosphate-activated protein kinase，AMPK），AMPK通過(guò)打開(kāi)線粒體通透性轉(zhuǎn)換孔和降低線粒體膜電位觸發(fā)凋亡途徑，抑制ATP的產(chǎn)生，導(dǎo)致癌細(xì)胞凋亡。金黎達(dá)[46-47]研究證實(shí)，樺褐孔菌三萜類成分可明顯抑制體外培養(yǎng)人卵巢癌細(xì)胞株ES2、SKOV3和肺癌細(xì)胞株A549、PC9的增殖。趙卓卓等[48-50]研究指出，樺褐孔菌中的三萜類化合物樺褐孔菌醇，對(duì)人卵巢癌細(xì)胞、肺癌A549細(xì)胞、宮頸癌HeLa細(xì)胞等癌細(xì)胞具有很強(qiáng)的體內(nèi)抗腫瘤活性。Nakata等[51]研究表明樺褐孔菌菌核中的三萜類化合物樺褐孔菌醇具有顯著的抗小鼠皮膚癌活性。

目前認(rèn)為樺褐孔菌的抗癌作用機(jī)理主要包括：1）有效成分直接通過(guò)抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)和蛋白質(zhì)合成而產(chǎn)生抗癌作用；2）改變細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)和腫瘤細(xì)胞膜的生存特性等抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)；3）誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡而起到抗腫瘤作用；4）通過(guò)激活免疫系統(tǒng)增強(qiáng)免疫反應(yīng)而間接產(chǎn)生抗癌作用[42，52-54]。

3.2 抗氧化

樺褐孔菌有較強(qiáng)的清除自由基的能力，目前的研究證實(shí)樺褐孔菌多糖、三萜類、黃酮、多酚類以及甲醇提取物、水提取物、乙酸乙酯提取物等具有抗氧化作用[34，55-56]。

梁麗雅等[57]通過(guò)乙醇提取和乙酸乙酯萃取得到樺褐孔菌抗氧化提取物，探究其體內(nèi)抗氧化活性，結(jié)果表明提取物可提高衰老小鼠體內(nèi)總抗氧化能力。趙偉等[58]研究證實(shí)，樺褐孔菌多酚不僅有抗氧化活性，且多酚數(shù)量和組成影響著抗氧化活性。林雪松等[59]研究證實(shí)樺褐孔菌總黃酮有一定的抗氧化能力。Zhang等[60]研究表明樺褐孔菌水溶性多糖的抗氧化活性高于堿溶性多糖。檀棋[61]通過(guò)考察樺褐孔菌三萜類化合物清除DPPH自由基、ABTS自由基能力，表明樺褐孔菌三萜類化合物有較好的抗氧化活性。

3.3 降血糖、降血脂

樺褐孔菌能降血脂、降血糖，同時(shí)具有作用范圍廣、副作用小等特點(diǎn)。

有研究表明，樺褐孔菌多糖具有改善糖尿病臨床癥狀、降低模型動(dòng)物空腹血糖、修復(fù)胰島功能受損等作用，并可顯著降低高脂血癥大鼠的血清總膽固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白和丙二醛含量，提高血清高密度脂蛋白含量[62-63]。周秀梅等[64]用樺褐孔菌多糖對(duì)四氧嘧啶糖尿病小鼠進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果證實(shí)樺褐孔菌多糖具有降血糖作用，同時(shí)推斷其具有一定的修復(fù)受損胰島B細(xì)胞的功能。高愿軍等[65]研究表明，樺褐孔菌多糖能促進(jìn)小鼠胰島素分泌，有效降低糖尿病小鼠血糖。張蕾等[66]研究結(jié)果指出，樺褐孔菌多糖有一定的體外降脂作用。

3.4 抗病毒

樺褐孔菌多糖、三萜類化合物及樺褐孔菌水提物等均有抗病毒的活性。

蔣月等[67]對(duì)樺褐孔菌多糖抗新城疫病毒活性進(jìn)行研究，結(jié)果表明樺褐孔菌多糖有一定的抗病毒活性且藥物安全性很高。黃紀(jì)國(guó)等[68]對(duì)從樺褐孔菌中分離的8個(gè)單體化合物進(jìn)行了抗單純皰疹病毒（HSV-1）活性和細(xì)胞毒性研究，結(jié)果表明，化合物2（三萜類化合物樺褐孔菌醇）、化合物3（三萜類化合物3-羥基羊毛甾-8，24-二烯-21-醛）、化合物7（鄰苯二甲酸二丁酯）和化合物8（5-脫氫麥角甾醇）均對(duì)HSV-1表現(xiàn)出一定的活性作用，其中化合物3的活性作用最強(qiáng)。郭婷婷等[69]通過(guò)細(xì)胞毒性、假病毒單輪感染等試驗(yàn)，證實(shí)樺褐孔菌水提物對(duì)人類免疫缺陷病毒Ⅰ型（HIV-1）有體外抑制作用，并提出了潛在的作用靶點(diǎn)。

3.5 抗炎

樺褐孔菌抗炎的活性成分是樺褐孔菌多糖和三萜類化合物，主要是通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞水平、糾正細(xì)胞水平失衡，從而達(dá)到治療效果。

王天等[70]研究樺褐孔菌多糖對(duì)哮喘小鼠氣道炎癥的影響，通過(guò)結(jié)果推斷樺褐孔菌多糖可通過(guò)降低Th2細(xì)胞（輔助性T細(xì)胞2）因子水平以及影響由這些細(xì)胞因子介導(dǎo)的信號(hào)級(jí)聯(lián)來(lái)抑制哮喘氣道炎。李越等[71]通過(guò)研究樺褐孔菌多糖對(duì)大鼠潰瘍性結(jié)腸炎的作用，發(fā)現(xiàn)樺褐孔菌多糖能改變細(xì)胞因子的水平、改變失衡狀態(tài)，達(dá)到治療效果。任春愛(ài)[72]利用樺褐孔菌多糖對(duì)大鼠類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的調(diào)節(jié)作用進(jìn)行研究，結(jié)果表明樺褐孔菌多糖對(duì)類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎有治療效果，可能是通過(guò)調(diào)節(jié)Th1/Th2平衡機(jī)制來(lái)發(fā)揮作用，主要是抑制Th1細(xì)胞的功能，限制其分泌促炎因子，促進(jìn)Th2細(xì)胞分泌更多抗炎因子。張旭等[73]從樺褐孔菌乙醇提取物中得到3個(gè)三萜類化合物，并將3個(gè)化合物用于二甲苯致小鼠耳腫脹和二甲苯致小鼠腹膜炎的模型進(jìn)行抗炎活性試驗(yàn)，結(jié)果表明3個(gè)三萜類化合物均有抗炎活性，但作用機(jī)制還不明確。

3.6 調(diào)節(jié)免疫

樺褐孔菌的免疫調(diào)節(jié)功能受到國(guó)內(nèi)外科研人員的普遍關(guān)注。王田心等[74]用樺褐孔菌水提物對(duì)免疫低下BALB/c小鼠的免疫調(diào)節(jié)作用進(jìn)行研究，結(jié)果表明樺褐孔菌水提物能明顯增強(qiáng)環(huán)磷酰胺致免疫低下小鼠巨噬細(xì)胞的吞噬能力，顯著提高NK細(xì)胞的殺傷活性，并提高小鼠血清和肝臟中的CAT、SOD、AKP等酶的活性，從而增強(qiáng)小鼠的免疫功能。姜新[75]研究樺褐孔菌多糖對(duì)小鼠的糖脂和免疫功能的影響，結(jié)果表明樺褐孔菌多糖能降低糖尿病小鼠糖、脂水平，提高糖尿病小鼠的免疫功能。張慧麗等[76]的研究指出樺褐孔菌多糖可增強(qiáng)巨噬細(xì)胞功能，促進(jìn)吞噬細(xì)胞功能，顯著提高小白鼠的免疫功能。

3.7 其他藥理作用

樺褐孔菌多糖和水提物均能起到良好的保護(hù)肝臟作用[77]。樺褐孔菌菌絲體中的酚類物質(zhì)有抗血小板凝聚的作用[78]，且樺褐孔菌菌絲體乙醇提取物經(jīng)提純后可作為抗血栓的功能食品。此外，樺褐孔菌提取物還有利尿、防治高血壓、減少鼻咽部炎癥改善呼吸等藥理作用[79-80]。樺褐孔菌中的低分子酚類物質(zhì)對(duì)帕金森病患有改善作用[81]。樺褐孔菌還可用于惡性腫瘤患者化療、放療后的輔助治療，增強(qiáng)病人的耐受性[9，82]。民間還用樺褐孔菌來(lái)治療蛔蟲(chóng)病、結(jié)核病、十二指腸潰瘍等疾病[9，36]。目前的急性毒性試驗(yàn)證實(shí)樺褐孔菌水提物屬實(shí)際無(wú)毒物質(zhì)，樺褐孔菌浸膏多糖不具備急性毒性和遺傳毒性[5，83]。

4 樺褐孔菌的應(yīng)用前景及展望

結(jié)合樺褐孔菌所具有的多種藥理作用，以及目前已被證實(shí)的安全性高、低毒性的特點(diǎn)，使得其既可用于保健食品的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，又可開(kāi)發(fā)為治療臨床疾病的藥品，應(yīng)用前景較廣。目前已經(jīng)有大量樺褐孔菌產(chǎn)品面世，如食品、保健飲料、茶劑等[9，36]，但隨著發(fā)酵生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步，樺褐孔菌開(kāi)發(fā)應(yīng)用的未來(lái)應(yīng)該著重于生物醫(yī)藥和保健領(lǐng)域。

樺褐孔菌在我國(guó)分布較少，且野生資源狀況不容樂(lè)觀，所以應(yīng)該盡快融合多渠道的力量探明其資源本底，建立健全跟蹤保護(hù)措施，保護(hù)其資源多樣性。樺褐孔菌人工栽培的研究雖然較多，但大多存在出核效率不高、栽培基質(zhì)受限等問(wèn)題，要達(dá)到規(guī)?；斯ぴ耘噙€任重道遠(yuǎn)。樺褐孔菌廣泛的藥理作用，及其發(fā)酵產(chǎn)物也具有類似的藥理功效[9]，為樺褐孔菌的下一步研究與開(kāi)發(fā)指出了更易達(dá)到且重要的方向。相信隨著研究的不斷深入，多學(xué)科的交叉融合發(fā)展，科技水平和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展加速滲透融合，擁有不同功效的樺褐孔菌保健品和藥品一定會(huì)走進(jìn)千家萬(wàn)戶，造福人類。