桑黃活性物質(zhì)提取分離及藥理作用研究進(jìn)展*

榮 丹，唐夢瑜，么 越，姜 明，譚明琪，李依霖

（牡丹江師范學(xué)院生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，黑龍江 牡丹江 157012）

桑黃別名桑耳，根據(jù)最新的分類定義，其應(yīng)為隸屬于擔(dān)子菌門（Basidiomycota） 傘菌綱（Agaricomycetes） 銹革孔菌目（Hymenochaetales） 銹革孔菌科（Hymenochaetaceae） 桑黃屬 （Sanghuangporus）的一類功能性藥用真菌的統(tǒng)稱。桑黃的子實(shí)體較大，菌蓋長和寬通常為（2 cm～12 cm）×（3 cm～21 cm），厚度通常為1.5 cm～10.0 cm；無柄，菌柄基部呈白色的小半球型狀；剖面呈馬蹄形、扁平；生長初期真菌基部邊緣有細(xì)小的白色木質(zhì)絨毛，后期基部逐漸變光滑、稍硬或略微龜裂，硬而軟的白色木質(zhì)易發(fā)生退化；邊緣銳或鈍，子實(shí)體下側(cè)無子實(shí)層[1]。桑黃可長年寄生在樹上，多寄生于楊樹，其次是桑樹，另外白樺樹、柳樹等樹木上也可以生長。其分布范圍較廣，主要分布在我國西北、華北及廣東、黑龍江、吉林、西藏等地[2]。目前，桑黃生產(chǎn)已實(shí)現(xiàn)人工栽培，但栽培條件要求嚴(yán)格，且生長周期較長[3]。

關(guān)于桑黃的藥用功能，在我國唐朝《藥性論》中就有記載，桑黃當(dāng)時被用于治療婦科疾病。隨著后續(xù)研究的開展，研究人員逐步發(fā)現(xiàn)桑黃具有促進(jìn)免疫調(diào)節(jié)、抗惡性腫瘤、保護(hù)肝臟、抗氧化、消炎、降血糖等藥用價值，在抗腫瘤治療、提高免疫力和解毒等方面具有顯著的療效，因此桑黃有了“森林黃金”的美稱，現(xiàn)在已有很多國家重視對桑黃食用、藥用價值的開發(fā)[4-6]。通過對桑黃活性物質(zhì)的提取、分離方法和藥理作用方面進(jìn)行綜述，以期為桑黃進(jìn)一步開發(fā)利用提供參考。

1 桑黃的主要活性成分及提取分離方法

1.1 桑黃多糖類物質(zhì)及其提取分離方法

桑黃中多糖類物質(zhì)主要以多糖、糖蛋白及糖苷的形式存在，桑黃多糖大多數(shù)存在于菌絲體和子實(shí)體中。研究表明桑黃多糖類物質(zhì)不僅具有抗腫瘤活性功效，還具有抗氧化、增強(qiáng)免疫力等多重活性。

桑黃中含有結(jié)構(gòu)復(fù)雜的多糖，通過分析發(fā)現(xiàn)其所有組分都是雜聚糖蛋白復(fù)合物[7-9]。桑黃多糖結(jié)構(gòu)可以分成一級、二級、三級和四級結(jié)構(gòu)，目前對其一級結(jié)構(gòu)研究較多，主要包括多糖的單糖殘基組成、糖苷鍵類型，異型物的構(gòu)型及糖鏈的分支情況[10]。何培新等[11]對楊樹桑黃胞外多糖進(jìn)行研究，分離純化得到2個組分Fr-Ⅰ和Fr-Ⅱ；利用紅外分析發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)r-Ⅰ為α-構(gòu)型和β-構(gòu)型共存的吡喃型甘露糖苷酸性雜多糖，F(xiàn)r-Ⅱ?yàn)閱我坏摩?吡喃型甘露糖苷酸性雜多糖。目前對桑黃多糖分離提取的相關(guān)研究中常見的提取方法見表1。

表1 桑黃多糖的提取方法Tab.1 Extraction methods of polysaccharide from Sanghuang

如表1所示，常見的桑黃多糖提取方法包括超聲波提取法、酶解法、溶劑浸提法、加熱回流提取法等，4種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)。超聲波提取法具有提取效率高和提取時間較短的優(yōu)點(diǎn)。酶解法中，酶有高效、專一性強(qiáng)且不會破壞桑黃活性成分等優(yōu)點(diǎn)，但酶的造價高，投入成本較大，因此酶解法不被廣泛應(yīng)用。溶劑浸提法中，在進(jìn)行醇提、堿提時溶劑會破壞桑黃的部分活性成分，造成提取不完全、桑黃多糖得率低的問題，但該方法所得多糖提取液可直接或離心除去不溶物。加熱回流提取法的缺點(diǎn)是對受熱不穩(wěn)定的成分不適用，但具有回收率較高和耗能少的優(yōu)點(diǎn)。

1.2 黃酮類物質(zhì)及其提取分離方法

黃酮類化合物在多種食用菌中廣泛存在，桑黃中黃酮類化合物主要為二氫黃酮類和黃烷類等，具有抑菌效果和抗氧化活性，在桑黃藥效中有重要作用[16]。不同來源的桑黃中所含的黃酮含量不同，但均具有較好的體外抗氧化活性，且有研究發(fā)現(xiàn)從野生桑黃中提取的黃酮抗氧化活性最強(qiáng)[17]。

研究表明桑黃品種、栽培方式及生長環(huán)境的不同都有可能造成桑黃黃酮含量的差異[18]，而桑黃黃酮的含量多少可直接影響桑黃藥用價值的高低。李善姬等[19]以長白山野生桑黃為試驗(yàn)材料，通過超聲波提取法得到總黃酮含量達(dá)84.51 mg·g-1。莫順燕等[20]從遼寧丹東桑黃中分離出2個二氫黃酮化合物，用光譜方法鑒定其結(jié)構(gòu)分別為5，7，4’-三羥基-6-鄰羥芐基二氫黃酮和5，7，4’-三羥基-8-鄰羥芐基二氫黃酮。

桑黃中黃酮類活性物質(zhì)常用的提取方法見表2。

如表2所示，提取桑黃黃酮的常用方法包括微波提取法、超聲波提取法、溶劑浸提法、乙醇回流法等。微波提取法具有提取效率高、提取時間短及溶劑用量少等優(yōu)點(diǎn)。乙醇回流法具有易過濾和提取方便等優(yōu)點(diǎn)，但存在易燃燒的安全問題。

表2 桑黃黃酮的提取方法Tab.2 Extraction methods of flavonoids from Sanghuang

1.3 三萜類物質(zhì)及其提取分離方法

桑黃中存在大量的三萜類化合物，主要包括倍半萜、二萜和三萜，是桑黃的主要活性物質(zhì)[26]。目前研究中提取得到的三萜含量較低，且三萜類化合物結(jié)構(gòu)復(fù)雜，很難實(shí)現(xiàn)化學(xué)合成[27]。雷萍等[28]對比了鮑姆桑黃菌株桑黃SW、桑黃-SH、桑黃HN01、桑黃GL和桑黃LY的總?cè)坪?，發(fā)現(xiàn)鮑姆桑黃SW總?cè)坪肯鄬^高。桑樹桑黃中的三萜類物質(zhì)的含量高于楊樹桑黃等其他種類桑黃中三萜類物質(zhì)含量，由此桑樹桑黃的價格高于其他種類桑黃[29]。桑黃三萜類化合物常見的提取方法見表3。

表3 桑黃三萜的提取方法Tab.3 Extraction method of triterpenes from Sanghuang

如表3所示，提取桑黃三萜的常用方法包括超聲波提取法、微波提取法、超臨界二氧化碳萃取等。其中超聲波提取法和微波提取法在提取桑黃三萜時具有提取時間短、適應(yīng)性廣等優(yōu)點(diǎn)，但存在安全隱患。超臨界二氧化碳萃取法有環(huán)保性高、使用過程安全和獲得產(chǎn)物得率高等優(yōu)點(diǎn)。

1.4 甾醇類物質(zhì)及其提取分離方法

甾醇類物質(zhì)廣泛存在于食（藥）用真菌中，是生物膜的組成成分，具有重要的生理功能，在醫(yī)藥方面也具有廣泛的應(yīng)用[34]。在桑黃子實(shí)體和發(fā)酵菌絲液中發(fā)現(xiàn)多種甾體類化合物，其中麥角甾醇是普遍存在的一種。麥角甾醇是真菌特有活性物質(zhì)，具有抗氧化、抗腫瘤和降低膽固醇的功效[35]。麥角甾醇的提取方法在不同真菌中不同，有超聲輔助提取法、超臨界提取法；真菌中麥角甾醇的含量檢測多用高效液相色譜法[36]。為從桑黃中提取麥角甾醇，信文娟等[37]建立了一種桑黃經(jīng)液體深層發(fā)酵后麥角甾醇提取含量的檢測方法，以甲醇為溶劑，超聲提取1 h，此方法提取效果好且步驟簡單。

2 桑黃藥理作用

2.1 抗腫瘤作用

近年來，腫瘤的預(yù)防和治療成為國內(nèi)外人們關(guān)注的焦點(diǎn)，腫瘤細(xì)胞進(jìn)攻人體免疫系統(tǒng)，會造成免疫系統(tǒng)防御能力降低甚至危及生命。桑黃中的多糖類活性成分在抗腫瘤方面有明顯的抑制效果，關(guān)于其抗腫瘤方面的研究有大量報道。于彩云等[38]研究表明，使用低劑量（100 mg·kg-1）、中劑量（500 mg·kg-1）和高劑量(1 000 mg·kg-1)桑黃提取物每天灌胃接種H22肝癌細(xì)胞的小鼠，根據(jù)肝癌細(xì)胞小鼠體內(nèi)腫瘤的生長情況，確定桑黃多糖的抗腫瘤作用，結(jié)果表明桑黃菌絲體多糖、子實(shí)體多糖、發(fā)酵液多糖3種提取物都有較強(qiáng)的抗腫瘤活性。車會蓮等[39]用不同桑黃提取物作用于移植性腫瘤試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)桑黃提取物可顯著抑制腫瘤生長。Shon等[40]研究表明桑黃培養(yǎng)液和菌絲體中的多糖可以作為化學(xué)預(yù)防劑，使細(xì)胞發(fā)生誘變，抑制腫瘤生長。陶裕玲等[41]研究發(fā)現(xiàn)利用桑黃不同濃度水提取物對體外培養(yǎng)胃癌SGC-7901細(xì)胞的增殖有抑制作用。張敏等[42]通過建立小鼠肝癌（H22）、肉瘤（S180） 和肺癌（Lew-is） 模型，試驗(yàn)得出桑黃多糖對小鼠腫瘤有明顯的抑制作用。

2.2 抗氧化作用

桑黃的活性成分具有良好的抗氧化作用，尤其在抗衰老方面有更好的體現(xiàn)。王愷等[43]通過體外抗氧化等模型研究，發(fā)現(xiàn)桑黃菌絲體多糖PL-N對過氧化氫損傷的神經(jīng)細(xì)胞具有一定的保護(hù)作用。桑黃黃酮類活性物質(zhì)具有較強(qiáng)的還原性以及捕獲自由基的能力，因此桑黃黃酮可通過阻止自由基產(chǎn)生和清除自由基的雙重保護(hù)作用，起到抗氧化效果[44]。崔詩遙等[45]根據(jù)計算羥基自由基清除率發(fā)現(xiàn)桑黃多糖的抗氧化能力較強(qiáng)。李宜明等[46]通過提取桑黃多糖，灌胃給藥環(huán)磷酰胺（CP） 創(chuàng)傷小鼠，觀察其對小鼠血清和肝組織中超氧化物歧化酶（SOD）活性和丙二醛（MDA）質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響，結(jié)果表明桑黃菌質(zhì)多糖可明顯提高小鼠血清和肝組織中SOD活性，降低MDA質(zhì)量分?jǐn)?shù)，具有抗脂質(zhì)過氧化的作用。此外，桑黃多酚具有較強(qiáng)的Fe3+還原能力，說明其體外抗氧化能力和清除氧自由基的能力較強(qiáng)[47]。

2.3 降血糖作用

桑黃多糖活性成分可有效幫助患者降低血糖。Kim等[48]用桑黃多糖飼喂Ⅱ型糖尿病患病大鼠，結(jié)果顯示其有效降低了患病大鼠的血糖。廖尊勝[49]利用四氧嘧啶小鼠高血糖模型，飼喂桑黃多糖發(fā)現(xiàn)其對小鼠有明顯的降血糖作用。張暴等[50]以桑黃菌絲多糖高劑量（400 mg·kg-1）、中劑量（200 mg·kg-1）和低劑量（100 mg·kg-1）試驗(yàn)組分別對雄性昆明小鼠進(jìn)行灌胃，結(jié)果表明桑黃菌絲多糖對小鼠有降低血糖的作用，并且高劑量桑黃菌絲多糖的降糖效果高于中劑量和低劑量組。

2.4 抑菌作用

桑黃菌絲體被發(fā)現(xiàn)具有較強(qiáng)的抑菌作用，這可能是由于桑黃菌絲體產(chǎn)物中黃酮類活性物質(zhì)含量很高，也可能與桑黃發(fā)酵液中的菌絲體胞外酶活性有關(guān)，或與發(fā)酵液中菌絲斷裂產(chǎn)生的某些抗生素類物質(zhì)有關(guān)，但桑黃菌絲發(fā)酵液中各種產(chǎn)物的抑菌活性及抗菌機(jī)制有待進(jìn)一步研究[51]。楊樹東等[52]利用水蒸氣蒸餾提取法和乙醚回流提取法得到的桑黃揮發(fā)油，對黑曲霉、銅綠假單胞菌和白色念珠菌均有抑制作用。王欽博等[53]發(fā)現(xiàn)桑黃子實(shí)體水提物有抑菌作用，對革蘭氏陰性菌、革蘭氏陽性菌、霉菌等有不同的抑制效果。

2.5 抗誘變作用

桑黃水提物中含有抗誘變的成分，可以有效抑制直接誘變劑4-硝基鄰苯二胺（NPD）、疊氮鈉（NaN3）和間接誘變劑2-氨基芴（2-AF）對沙門氏菌的誘變作用[54]。桑黃胞內(nèi)多糖能通過提高抗氧化能力、減少自由基對生命大分子的損傷、抑制脂質(zhì)過氧化等途徑，對由環(huán)磷酰胺引起的小鼠體細(xì)胞和生殖細(xì)胞突變產(chǎn)生明顯拮抗作用[55]。

3 展望

綜上所述，桑黃中有多糖類、黃酮類、三萜類、甾醇類活性物質(zhì)。通過對桑黃活性物質(zhì)的提取方法和生理生化方面的研究，得出桑黃具有抗腫瘤、抗氧化、消炎、抗誘變、降血糖和抑菌等功效。

目前很多國內(nèi)外學(xué)者都熱衷于對桑黃食（藥）用價值的研究和開發(fā)，主要集中于桑黃的分子結(jié)構(gòu)、生物活性和構(gòu)效關(guān)系等方面[56]。也有很多研究人員加大了對桑黃相關(guān)食品的開發(fā)和功效方面的研究，如桑黃酒、桑黃茶飲料有抗癌和提高免疫力等功效。

隨著人們對桑黃需求的增加，其活性成分的提取將向工業(yè)化的方向發(fā)展。且目前，桑黃尚有其他的活性成分未被深入研究，如酶類、氨基酸和脂肪酸等，未來在相關(guān)活性成分的提取及利用方面也可開展相應(yīng)的試驗(yàn)。同時，研究桑黃的精深加工，制成具有高附加值的產(chǎn)品，如保健藥品、護(hù)膚品等，也具有廣闊的應(yīng)用前景。

雖然桑黃中活性物質(zhì)較多且發(fā)揮了重要的藥理作用，但是桑黃活性物質(zhì)的提取方法并不完全，未來對桑黃的研究需要集中于桑黃的高級提取工藝和藥理活性開發(fā)研究方面，由此為桑黃的藥理研究提供更多技術(shù)支持。