樺褐孔菌降脂活性成分及作用機(jī)制研究進(jìn)展

隆海鳴，李鑫

（哈爾濱商業(yè)大學(xué)藥學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150076）

隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與生活方式的不斷變化，在各種因素的影響下，人們飲食習(xí)慣也發(fā)生了巨大的改變，高脂肪和高蛋白質(zhì)食物的攝入增加明顯，但日常運動量卻減少了，致使近年來我國血脂異常的患病率大幅升高，并逐年呈上升趨勢[1]。高脂血癥是慢性疾病的一種，包括由遺傳因素、年齡或不平衡的飲食結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的原發(fā)性高血脂癥和系統(tǒng)性疾病如代謝性疾病、甲狀腺功能衰弱以及腎功能受損等引起的繼發(fā)性高血脂癥[2,3]。合理控制血清中甘油三酯和膽固醇等血脂水平可有效防止心血管疾病和癌癥的發(fā)生[4,5]。

樺褐孔菌[Inonotus obliquus (Fr.) Pilat]又名白樺茸，是一種藥食同源的大型食用真菌，廣泛分布于北緯40°~50°之間溫帶大陸及溫帶季風(fēng)氣候的俄羅斯、美國、芬蘭、波蘭、中國和日本等國家地區(qū)[6]。自16 世紀(jì)初至今已有400 多年的應(yīng)用歷史，樺褐孔菌富含多糖、多酚、三萜、黑色素和木質(zhì)素等活性成分，具有降血脂、降血糖、抗腫瘤、抗氧化和抗病毒等藥理作用，21 世紀(jì)以來關(guān)于樺褐孔菌的研究報道大量涌現(xiàn)，對其活性成分的藥理作用及機(jī)制有了更清晰的闡述，并且對樺褐孔菌的成分組成也有了更多的發(fā)現(xiàn)[7-9]。國內(nèi)有關(guān)樺褐孔菌的研究多集中在降血糖及抗腫瘤方面，少見對樺褐孔菌調(diào)節(jié)血脂水平的報道。本文綜述了近年來國內(nèi)外關(guān)于樺褐孔菌降血脂的研究，并初步闡釋了樺褐孔菌降血脂的活性成分及作用機(jī)制。

1 降脂活性成分

1.1 多糖

樺褐孔菌多糖主要由半乳糖、葡萄糖、甘露糖、鼠李糖、阿拉伯糖、葡萄糖醛酸和半乳糖醛酸等以-糖苷鍵鏈接的單糖組成，并且主要為酸性多糖[10]。以-糖苷鍵連接的多糖通常具有垂直的三螺旋結(jié)構(gòu)，這種三螺旋結(jié)構(gòu)的多糖可與膽酸鹽結(jié)合降低膽汁酸的重吸收效率[11]，降低膽固醇的含量[12]。不同提取方法會影響樺褐孔菌多糖的結(jié)構(gòu)[13]，這種影響不會改變單糖的結(jié)構(gòu)，但會改變單糖組成多糖時的摩爾比，從而產(chǎn)生了生物活性的差異，并且甘露糖或半乳糖占比更高的多糖能表現(xiàn)出更高的抗脂質(zhì)過氧化活性[14]。另外，含有糖醛酸和半乳糖醛酸的多糖也具備更強(qiáng)的降脂能力[15]。此外，張蕾等[16]研究觀測到在樺褐孔菌多糖的作用下，HepG2 細(xì)胞內(nèi)脂滴的數(shù)目和脂滴體積均有不同程度的下降。大量研究表明樺褐孔菌多糖能有效降低多種疾病引起的血脂水平異常，證實了樺褐孔菌多糖能有效調(diào)節(jié)TC、TG、HDL 及LDL 的水平[17,18]。

1.2 黃酮

樺褐孔菌中黃酮類化合物主要是槲皮素、柚皮素、山柰酚和異鼠李素4 種苷元組成的黃酮苷。這些黃酮苷具有多個酚羥基，且A 環(huán)和B 環(huán)上取代的多個酚羥基 OH與苯環(huán)骨架形成了穩(wěn)定的p-共軛體系，因此具有抗脂質(zhì)過氧化、清除活性自由基及對體內(nèi)酶的影響等方式發(fā)揮黃酮的抗氧化活性。有研究表明以4'-位為首的B環(huán)酚羥基是清除過氧自由基的活性中心[19]，這可能暗示了具有B 環(huán)酚羥基取代的黃酮類化合物或可能在B 環(huán)引入酚羥基的2-苯基色原酮母核化合物均有潛在的降脂活性。在體外抗氧化實驗中，樺褐孔菌黃酮對羥基自由基（ OH）有優(yōu)秀的清除能力，可有效預(yù)防OH 引起的脂質(zhì)過氧化[20]。張靜等[21]對樺褐孔菌黃酮類物質(zhì)的體外抗氧化活性的研究表明樺褐孔菌黃酮有較強(qiáng)的抗氧化活性，對DPPH 和ABTS+均有良好的清除能力。銅、鐵等金屬離子可誘導(dǎo)脂質(zhì)過氧化的啟動[22]，這些含有酚羥基的黃酮類化合物或可與金屬離子形成螯合物，使Fe2+及Cu2+的濃度降低至無法啟動脂質(zhì)過氧化。另一方面，OH 外層高活性的不成對電子使其成為了優(yōu)秀的氫供體，可利用過氧自由基本身的還原性與之結(jié)合形成黃酮自由基，從而阻止自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的進(jìn)行。其他黃酮類物質(zhì)如無色花色素會影響脂質(zhì)代謝過程中某些酶的表達(dá)，從而調(diào)控血脂水平，并且能改善非酒精性脂肪肝（NAFLD）引起的肝組織脂肪沉積，修復(fù)肝組織損傷[23]；落新婦苷能通過影響某些基因的表達(dá)來降低脂質(zhì)的合成，同時也能加速膽固醇的水解過程[24]。

圖1 槲皮素、柚皮素、山柰酚和異鼠李素的化學(xué)式Fig.1 The chemical formulas of quercetin,naringenin,kaempferol and isorhamnetin

1.3 多酚

多酚類化合物廣泛存在于植物體的根、莖、葉、皮和果實中，植物多酚大多都表現(xiàn)出了不同程度的抗脂質(zhì)過氧化能力[25]。與黃酮類物質(zhì)不同的是，從樺褐孔菌中分離出的多種多酚單體如咖啡酸、沒食子酸和對香豆酸等降脂作用大多表現(xiàn)為對肝臟脂質(zhì)情況的改善[26,27]?？Х人岵粌H對非酒精性脂肪肝引起的脂質(zhì)水平異常起到調(diào)節(jié)作用，在酒精性脂肪肝模型中也能起到降低脂質(zhì)過氧化的作用[28,29]。給予沒食子酸的非酒精性脂肪肝模型小鼠肝臟脂質(zhì)積累的情況明顯改善，并且沒食子酸還表現(xiàn)出抑制肝細(xì)胞凋亡的作用[30]。在高血脂癥小鼠的治療實驗中，對香豆酸有效改善了肝組織中脂質(zhì)聚集的情況，并且降低肝細(xì)胞脂肪的變性，使小鼠血脂水平下降的同時有效調(diào)節(jié)了小鼠血清中谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）、超氧化物歧化酶（SOD）的水平，并且檢測到脂質(zhì)過氧化的最終產(chǎn)物丙二醛（MDA）水平明顯下降，這些現(xiàn)象表明對香豆酸可通過提升小鼠機(jī)體總抗氧化能力達(dá)到調(diào)節(jié)血脂水平的作用[31]。

1.4 三萜

樺褐孔菌中三萜類化合物主要為羊毛脂烷型三萜和羽扇豆烷型三萜。羊毛脂烷型三萜具有改善血液循環(huán)、降低血膽固醇的作用。樺褐孔菌醇（inotodiol）是樺褐孔菌中特有的一種羊毛脂烷型三萜，在對鏈脲佐菌素（STZ）導(dǎo)致的小鼠糖尿病的治療中，樺褐孔菌醇能有效調(diào)節(jié)血脂TC、TG 和HDL 水平，并且有效修復(fù)STZ導(dǎo)致的小鼠血液中過氧化氫酶（CAT）、SOD、GSHPx 和MDA 水平異常的狀況[32]。趙芬琴等[33]在CCl4所致小鼠氧化應(yīng)激損傷的研究中也證實了樺褐孔菌醇提高了小鼠血清及肝勻漿中SOD、CAT 和GSH-Px 的活性。由此推測樺褐孔菌醇可能改善某些疾病導(dǎo)致的血脂水平異常，并且對脂質(zhì)過氧化有一定的修復(fù)作用。

2 降脂機(jī)制

2.1 抗氧化途徑

生物氧化是糖、脂和蛋白質(zhì)等在生物體內(nèi)氧化分解，最終生成水和二氧化碳的主要途徑，也是生物體細(xì)胞分解代謝提供能量來源的主要方式。生物氧化的實質(zhì)是一系列的氧化-還原反應(yīng)，但受疾病因素的影響，使O2的不完全氧化加劇，產(chǎn)生過量的O2、H2O2和OH，這些活性氧（ROS）自由基會氧化DNA、蛋白質(zhì)和脂肪酸造成基因突變、蛋白質(zhì)功能的改變和生物膜損傷。因此某些藥物通過提高過氧化物酶、CAT、GSH-Px 和SOD的活性消除這些自由基引起的脂質(zhì)過氧化。樺褐孔菌多糖可有效提高糖尿病小鼠肝、腎組織中CAT、GSH-Px 和SOD 的活性，提高對脂質(zhì)過氧化物的清除能力[34]。此外，亦有研究表明樺褐孔菌菌絲體多糖能有效抑制內(nèi)源性脂質(zhì)過氧化與半胱氨酸誘導(dǎo)的脂質(zhì)過氧化[35]，推測可能是樺褐孔菌多糖對ROS 誘導(dǎo)CAT、GSH-Px 和SOD 表達(dá)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路和轉(zhuǎn)錄因子產(chǎn)生了一定的影響，使抗氧化酶的表達(dá)水平上升。

2.2 抑制脂肪的合成

過氧化物酶體增殖物激活受體（PPAR- ）是脂肪組織堆積的必需受體，PPAR- 高度存在于脂肪組織中，它的激活和表達(dá)會誘導(dǎo)脂肪的合成[36]。SREBP是調(diào)控脂質(zhì)合成的重要轉(zhuǎn)錄因子家族，參與膽固醇和脂肪酸合成的全部過程。磷酸甘油轉(zhuǎn)酰基酶（GPAT）和甘油二酯轉(zhuǎn)?；福―GAT）分別催化-磷酸甘油合成溶血磷脂酸和甘油二酯合成TG，是TG 生物合成過程中第一步和最后一步的關(guān)鍵酶。乙酰CoA 羧化酶（Acc）激活底物乙酰CoA 合成脂肪酸。Fas 參與FFA 合成的全部過程。WuT[37]的實驗中，樺褐孔菌乙醇提取物（IOE）明顯抑制了高血脂癥小鼠體內(nèi)PPAR- 、SREBP1c、GPAT、DGAT、Acc 和Fas 的活性，顯著降低小鼠血清FFA、TC 和TG 水平。

2.3 促進(jìn)脂肪的轉(zhuǎn)化

肉堿脂?；D(zhuǎn)移酶I（CPT-1）是長鏈脂酰CoA 進(jìn)入線粒體進(jìn)行-氧化的關(guān)鍵酶，線粒體內(nèi)的脂酰CoA水平則是脂肪酸-氧化的主要限速步驟，因此CPT-1水平的提高能有效加速脂肪酸的-氧化過程。此外，醛氧化酶（AOX）和過氧化物酶體增殖物激活受體- 共激活因子-1（PGC1 ）都可加速脂肪酸-氧化的進(jìn)程。樺褐孔菌中提取的一種水溶性黑色素復(fù)合物能有效上調(diào)CPT-1、AOX 和PGC1 ，在高脂飼養(yǎng)小鼠附睪脂肪組織的表達(dá)，加速游離脂肪酸（FFA）的水解[38]。

2.4 增加脂肪消耗

高脂飲食會抑制機(jī)體檸檬酸合酶的水平，這可能是高脂血癥患者三羧酸循環(huán)（TCA cycle）受到抑制的關(guān)鍵原因——檸檬酸合酶催化乙酰CoA形成檸檬酸，是TCA 循環(huán)中的關(guān)鍵反應(yīng)之一。TCA 循環(huán)是糖、脂肪和氨基酸的最終代謝通路，這三大營養(yǎng)物質(zhì)的最終產(chǎn)物乙酰CoA 進(jìn)入TCA 循環(huán)是機(jī)體能量物質(zhì)ATP 生成的主要物質(zhì)。Yu 等[39]通過對高脂飲食小鼠的尿代謝物分析得出，樺褐孔菌多糖顯著改善了高脂飲食對TCA 循環(huán)的抑制作用，并且通過提高TCA 循環(huán)水平加速內(nèi)源性物質(zhì)和脂肪的水解，增加能量消耗。

2.5 調(diào)節(jié)脂肪的分布

脂肪酸轉(zhuǎn)運酶（Fat）和脂肪酸轉(zhuǎn)運載體蛋白（Fatp）在哺乳動物脂肪組織中高度表達(dá)。Fat 促進(jìn)FFA 轉(zhuǎn)運至血清中，抑制Fatp 水平可使FFA 重新分配至肝臟組織并且促進(jìn)FFA 的吸收[40]。攝入IOE 的高血脂癥小鼠肝臟脂肪中的Fat 和Fatp 的表達(dá)水平顯著降低，有效調(diào)整了FFA 在肝臟和血清中的分布與吸收平衡，并且有效降低高血脂癥小鼠血清FFA 的水平[37]。

3 總結(jié)與展望

樺褐孔菌中降脂物質(zhì)基礎(chǔ)復(fù)雜，可通過多種途徑降低機(jī)體內(nèi)不同組織器官的脂質(zhì)水平，但不同物質(zhì)的降脂作用靶點仍不明確，有待更深入的闡釋。此外，樺褐孔菌表現(xiàn)出的降脂活性仍可通過配伍及化學(xué)修飾等方法進(jìn)一步提高，通過對樺褐孔菌多糖的乙?；揎椖苡行岣邔χ|(zhì)過氧化的抑制效果[41]。

藥用真菌在我國應(yīng)用歷史悠久，樺褐孔菌富含多種活性物質(zhì)，在降脂、降糖、抗腫瘤、抗炎及抗氧化等方面效果明顯。相比于化學(xué)藥品，樺褐孔菌中的多糖、黃酮、多酚和三萜的活性成分無明顯的毒副作用，長期服用安全性高等特點已受到廣泛的關(guān)注。近年來各界對樺褐孔菌的研究逐漸對它各種藥理作用的機(jī)制與途徑有了初步的了解，但仍須更深入的研究開發(fā)。