枝瑚菌屬真菌的化學(xué)成分與生物活性研究進(jìn)展

范偉煊，姚欣，朱峰，3*

（1.佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院食品科學(xué)與工程學(xué)院，廣東 佛山 528225；2.佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院佛山市活性天然產(chǎn)物與功能化學(xué)品工程技術(shù)研究中心，廣東 佛山 528000；3.佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院，廣東 佛山 528000）

枝瑚菌屬（Ramaria sp.）真菌隸屬于擔(dān)子菌門（Basidiomycota），多孔菌目（Polyporales），釘菇科（Gomphaceae）[1]，是高等擔(dān)子菌的重要類群之一，叢生于林地上。多雨潮濕的天氣和營養(yǎng)充足的腐殖層為這類大型真菌提供了優(yōu)越的繁殖條件。枝瑚菌屬真菌以珊瑚狀為特征，顏色各異，具有較大食用價(jià)值，包括淡紅枝瑚菌（Ramaria hemirubella）、粉紅枝瑚菌（Ramaria formosa）、紅枝瑚菌（Ramaria rufescens）、紅頂枝瑚菌（Ramaria botrytoides）、黃枝瑚菌（Ramaria flava）、金黃枝瑚菌（Ramaria aurea）、金色枝瑚菌（Ramaria subaurantiaca Corner）、藍(lán)頂枝瑚菌（Ramaria cyanocephala）、冷杉枝瑚菌（Ramaria abietina）、小孢白枝瑚菌（Ramaria flaccida）、洱源叢枝瑚（Ramaria eryuanensis）、囊托枝瑚菌 （Ramaria cystidiophora）、馬地枝瑚菌（Ramaria madagascariensis）、密枝瑚菌（Ramaria stricta）以及葡萄色頂枝瑚菌（Ramaria botrytis）。常見的有粉紅枝瑚菌、紅頂枝瑚菌、金黃枝瑚菌以及葡萄色頂枝瑚菌等[2]，其中紅頂枝瑚菌和葡萄色頂枝瑚菌具有和胃氣、祛風(fēng)、破血等功效。近年來，研究者們從枝瑚菌中發(fā)現(xiàn)了20多種天然產(chǎn)物，并且研究發(fā)現(xiàn)它們分別具有抗腫瘤、抗氧化、抗菌等生物活性。豐富的化學(xué)成分和多樣的生物活性使枝瑚菌在食品、醫(yī)藥和美容保健品等行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用前景。

1 化學(xué)成分

1.1 多糖

多糖廣泛分布在自然界，是食藥用真菌中常見的化學(xué)成分。真菌多糖也被稱為生物反應(yīng)調(diào)節(jié)劑（biological response modifier，BRM）[3]，是維持生物生命活動(dòng)的重要活性成分。

真菌多糖是目前枝瑚菌屬真菌研究最多的活性成分。人們從提取工藝、分離純化到結(jié)構(gòu)分析，對(duì)枝瑚菌屬真菌多糖進(jìn)行了廣泛的研究。羅曉莉等[4]研究表明紅頂枝瑚菌中多糖含量較為豐富，且菌絲體的多糖含量高于子實(shí)體[5]。王麗娟等[6]和陳琰等[7]在優(yōu)化紅頂枝瑚菌多糖的提取工藝后分別得到4.995%和4.73%的多糖提取率，而朱曉娟等[8]在此基礎(chǔ)上利用超聲波輔助提取珊瑚菌多糖，縮短時(shí)間的同時(shí)提取率高達(dá)6.86%。董芳等[9]進(jìn)一步研究了紅頂枝瑚菌的單糖組成，通過對(duì)比氣相色譜圖出峰時(shí)間，發(fā)現(xiàn)紅頂枝瑚菌多糖RBP-Ⅰ的單糖組成分別為鼠李糖、巖藻糖、阿拉伯糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖，摩爾比分別為1∶6.53∶1.99∶8.29∶70.05∶53.80，紅外光譜顯示 RBP-Ⅰ為吡喃型多糖。Li[10]從葡萄色頂枝瑚菌中分離純化得到4個(gè)多糖成分 RBP-1、RBP-2、RBP-3、RBP-4，平均分子量分別為 6.48、36.12、96.72、8.34 kDa。而 Bhanja 等[11]將黃枝瑚菌作為原料，用氫氧化鈉提取后分離純化得到兩種水不溶性多糖，即PS-Ⅰ和PS-Ⅱ，根據(jù)單糖組成、甲基化試驗(yàn)以及核磁共振波譜數(shù)據(jù)的分析，確定了PS-Ⅰ和PS-Ⅱ分別以（1→3）-α-D吡喃葡萄糖基和（1→3）-β-D-吡喃葡萄糖基為多糖骨架。

1.2 脂肪酸

高蛋白低脂是枝瑚菌屬真菌的特點(diǎn)。脂肪平均總量僅占干重的3%左右，其中70%是不飽和脂肪酸[12]。2019年國內(nèi)確定了以多不飽和脂肪酸與飽和脂肪酸比值作為人體腸內(nèi)外營養(yǎng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)，而相關(guān)的研究也肯定了該比值越高，該食藥用真菌的營養(yǎng)價(jià)值就越高[13-14]。

竇曉蘭等[15]發(fā)現(xiàn)油酸、亞油酸、棕櫚酸等是葡萄色頂枝瑚菌脂肪中的主要成分。Barros等[16]進(jìn)一步測(cè)得葡萄色頂枝瑚菌脂肪酸中油酸和亞油酸含量分別占43.93%和38.32%，其中多不飽和脂肪酸與飽和脂肪酸比值高達(dá)2.38。而王大浩等[17]在對(duì)照氣相色譜-質(zhì)譜圖譜后發(fā)現(xiàn)洱源叢枝瑚中的殺蟲活性是以反油酸甲酯、棕櫚酸甲酯和硬脂酸甲酯為主要成分。

1.3 萜類

枝瑚菌屬真菌中的萜類化合物（terpenoids）含量較少[18]，但其具有不遜于多糖的生物活性，是多個(gè)產(chǎn)業(yè)和學(xué)科重要的天然產(chǎn)物研究對(duì)象[19]。食藥用真菌中的萜類以倍半萜和三萜化合物為主，二萜類化合物相對(duì)較少，但同樣具有良好的生物活性[20]。

李華等[21]在溫度 70 ℃、料液比 1∶25（g/mL）、時(shí)間30 min的條件下水浴提取葡萄色頂枝瑚菌，總萜含量占總浸出物的5.8%。以紅頂枝瑚菌為試驗(yàn)原料，金偉麗等[22]和劉姬欒等[23]用微波、超聲輔助法提取三萜化合物，兩種方法的三萜化合物提取率分別是1.32%和2%。通過微波輔助提取得到的三萜化合物提取率為1.32%[19]。而劉姬欒等[20]用超聲輔助提取得到的三萜化合物提取率高達(dá)2.047%。竇曉蘭[24]在葡萄色頂枝瑚菌的石油醚萃取液中分離純化得到2個(gè)萜類化合物，但沒有解析出其分子結(jié)構(gòu)。Lee等[25]從粉紅枝瑚菌的子實(shí)體中分離得到2個(gè)化合物，測(cè)試了它們對(duì)人中性白細(xì)胞彈性硬蛋白酶的抑制活性，并通過紅外光譜和二維核磁共振波譜技術(shù)確定它們是新的半日花烷型二萜。

1.4 甾類

甾類化合物（steroids）是動(dòng)植物體內(nèi)重要的生物調(diào)節(jié)劑，也是枝瑚菌屬真菌中重要的組成成分。由于甾類化合物的不對(duì)稱結(jié)構(gòu)使得其合成的步驟多、難度大、成本高，因此國內(nèi)外學(xué)者從人工合成甾類化合物轉(zhuǎn)向在天然資源中提取甾類化合物。

王林[26]從密枝瑚菌中分離純化得到13個(gè)甾類化合物，分別是 3β，5α-二羥基-（22E，24R）-麥角甾-7，22-二烯-6-酮、麥角甾-5，7，22-三烯-3β-醇、5α，8α-過氧化麥角甾醇等。Olennikov等[27]也從金黃枝瑚菌中分離得到麥角甾醇、過氧麥角甾醇、豆甾醇以及啤酒甾醇這4種食藥用真菌中常見的甾類化合物。竇曉蘭等[15]通過石油醚提取葡萄色頂枝瑚菌，獲得了麥角甾醇和過氧化麥角甾醇，而Yaoita等[28]在葡萄色頂枝瑚菌中還發(fā)現(xiàn)了 5α，6α-環(huán)氧-3β-羥基-（22E）-麥角甾-8（14），22-二烯-7-酮、9α-羥基啤酒甾醇以及啤酒甾醇。王大浩等[17]研究發(fā)現(xiàn)洱源叢枝瑚菌的殺蟲活性成分中含有甾類化合物—麥角甾-7，22-二烯-3β，5α，6β-三醇。

1.5 生物堿

Choomuenwai等[29]對(duì)金色枝瑚菌中的抗瘧疾成分進(jìn)行分離，得到一種多胺生物堿，命名為Pistillarin。Liu等[30]和王林[26]均從枝瑚菌屬真菌的乙酸乙酯浸提液中發(fā)現(xiàn)了新的生物堿，其中Liu等[30]通過質(zhì)譜、核磁共振波譜等技術(shù)解析了馬地枝瑚菌中兩種生物堿的結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)它們具有類似于化合物isariotins E-J和TK-57-164A的化學(xué)骨架，但在抗微生物活性測(cè)試中，這2個(gè)生物堿均不顯示抑菌圈。而王林[26]則將從密枝瑚菌發(fā)現(xiàn)的新生物堿命名為2-（3，4-二氫-2H-5-吡咯基）乙酸甲酯。

1.6 其它

Centko等[31]從囊托枝瑚菌子實(shí)體中分離出4種丁烯內(nèi)酯Ramariolides A-D，其中Ramariolides A帶有一個(gè)不同尋常的螺環(huán)環(huán)氧乙烷內(nèi)酯部分，對(duì)恥垢分枝桿菌和結(jié)核分支桿菌有抑制作用。Khatua等[32]以金黃枝瑚菌為原料，制備了一種以咖啡酸、肉桂酸等多酚組成的耐熱性抗氧化提取物RauPre。Simone等[33]測(cè)得6種枝瑚菌屬真菌中以砷甜菜堿（arsenobetaine，AB）為主的總砷含量在1.7 mg/kg～61 mg/kg，其中還發(fā)現(xiàn)了一種砷膽堿（arsenocholine 2，AC2），推測(cè)可能是三甲基胂酸丙酯 （trimethy larsoniopropanate，TMAP） 的前體。Zhang等[34]通過多種層析柱從粉紅枝瑚菌中分離出一種分子量為29 kDa，能抑制HIV-1逆轉(zhuǎn)錄酶的核糖核酸酶。Erden等[35]為了尋找用于生產(chǎn)木質(zhì)素降解酶的替代菌株，對(duì)土耳其伊茲密爾當(dāng)?shù)氐?0種真菌進(jìn)行篩選，不僅在密枝瑚菌中找到木質(zhì)素過氧化物酶，還發(fā)現(xiàn)帶有一定含量的漆酶（87.64 U/L）和錳過氧化物酶（85.61 U/L）。

2 生物活性

2.1 抗腫瘤功能

現(xiàn)有的抗癌藥物往往對(duì)人體有一定的副作用，所以，尋求新的替代抗癌藥物是目前的主要解決方法之一。早在1979年Chung[36]就發(fā)現(xiàn)了葡萄色頂枝瑚菌的醇提液和酸提液會(huì)影響HeLa細(xì)胞的增殖，隨后Gao等[37]用一系列的活性研究驗(yàn)證了Chung的試驗(yàn)，紅頂枝瑚菌的水提液對(duì)人體肝癌細(xì)胞株SMMC7721表現(xiàn)出顯著的抗增殖作用。Bhanja等[38]對(duì)葡萄色頂枝瑚菌中分離得到的水溶性多糖用噻唑藍(lán)比色 [3-（4，5）-dimethylthiahiazo（-z-y1）-3，5-diphenytetrazoliumromide，MTT]法檢測(cè)，結(jié)果顯示，在 50 μg/mL 的多糖濃度下脾細(xì)胞和胸腺細(xì)胞的增殖速度最快，該葡聚糖可以作為一種有效的免疫刺激劑。近年來在葡萄色頂枝瑚菌中再次發(fā)現(xiàn)了一種新的抗腫瘤活性物質(zhì)——泛素樣蛋白（命名為RBUP），對(duì)比后發(fā)現(xiàn)該蛋白的氨基酸序列與雞腿菇聚集泛素（gi|136667）相似性達(dá)69%，從吖啶橙/溴化乙啶雙重染色法和細(xì)胞凋亡檢測(cè)試驗(yàn)（Annexin V-FITC/PI雙染色法）檢測(cè)的結(jié)果發(fā)現(xiàn)RBUP可能是通過誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡以實(shí)現(xiàn)抗腫瘤作用[39]。

2.2 抗氧化功能

人體代謝中產(chǎn)生的自由基帶有高度的氧化活性，人的疾病和衰老都與體內(nèi)過量的自由基有關(guān)，因此高效低毒抗氧化劑的重要性不言而喻。Rai等[40]為了對(duì)比金黃枝瑚菌中冷水、熱水以及乙醇3種提取液在不同體系中的抗氧化活性，進(jìn)行了抑制脂質(zhì)過氧化、清除DPPH自由基和清除羥基自由基試驗(yàn)，其中乙醇提取液的抗氧化活性最強(qiáng)，Khatua等[32]在Rai等[40]的基礎(chǔ)上，從金黃枝瑚菌的乙醇提取液中制備了一種以多酚為主要成分的耐熱性多酚提取物（命名為RauPre），具有將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+的還原能力（半數(shù)抑制濃度為1.025 mg/mL），而且1 mg的RauPre總抗氧化能力相當(dāng)于86.7 μg的抗壞血酸。Li[10]進(jìn)一步分離純化葡萄色頂枝瑚菌多糖（Ramaria botrytis polypolysaccharide，RBP），得到4個(gè)單體多糖，且各自具有不同的抗氧化活性，其中多糖RBP-3具有較強(qiáng)的清除羥基自由基的能力，而多糖RBP-4具有較強(qiáng)的還原能力和清除DPPH自由基的能力。

2.3 抗菌功能

食源性疾病大多由有毒害的微生物引起，近年來由于抗性顯著的微生物不斷出現(xiàn)，引起腹瀉、呼吸道疾病、腦膜炎、性傳播疾病以及醫(yī)院獲得性感染等疾病發(fā)生，微生物耐藥性問題亟待解決。陳琰等[7]從紅頂枝瑚菌中得到的粗多糖對(duì)大腸桿菌、沙門氏菌、金黃色葡萄球菌等靶標(biāo)菌株有一定的抑制作用，其作用大小排列為枯草芽孢桿菌＞金黃色葡萄球菌＞白色念珠菌＞銅綠桿菌＞沙門氏菌＞大腸桿菌。Ozen等[41]和Liu等[42]研究認(rèn)為黃枝瑚菌甲醇或乙醇提取液的抗細(xì)菌活性都比較弱，但在后續(xù)試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)黃枝瑚菌乙醇提取液對(duì)禾谷鐮刀菌、燕麥鐮刀菌以及白斑小孢這3類真菌的生長表現(xiàn)出較強(qiáng)的抑制作用，其中濃度為2 mg/mL的乙醇提取液就可以使禾谷鐮刀菌生長能力下降36.64%。

2.4 殺蟲功能

食藥用菌一般容易遭受蟲害，但有些食藥用菌卻含有殺蟲活性的物質(zhì)。王大浩等[17]發(fā)現(xiàn)從洱源叢枝瑚菌的石油醚萃取物中分離純化得到的1個(gè)甾體化合物（麥角甾-7，22-二烯-3β，5α，6β-三醇），具有殺蟲活性，72h對(duì)小菜蛾3齡幼蟲的半數(shù)致死濃度為3.375 7 mg/mL。

2.5 抗病毒功能

許多食用菌都具有抗病毒活性[43]。在枝瑚屬真菌中也發(fā)現(xiàn)了具有抗病毒活性的品種。Zhang等[34]在粉紅枝瑚菌中發(fā)現(xiàn)一種特別的核糖核酸酶，這種核糖核酸酶不僅帶有獨(dú)特的堿基，還表現(xiàn)出其他真菌核糖核酸酶不具備的抗HIV-1逆轉(zhuǎn)錄酶活性。李丹等[44]把淡紅枝瑚菌的水提液與煙草花葉病毒（tobacco mosaic virus，TMV）混合接種后，發(fā)現(xiàn)心葉煙上產(chǎn)生的枯斑數(shù)明顯減少，說明該水提液在體外對(duì)TMV有著直接的鈍化作用，進(jìn)一步提示淡紅枝瑚菌含有抗TMV的活性成分。

2.6 降壓功能

從食藥用菌中獲得安全有效并且毒副作用小的血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑，對(duì)高血壓治療具有重要意義[45-46]。Gao等[37]觀察到紅頂枝瑚菌水提液中有抑制血管緊張素轉(zhuǎn)化酶的活性，經(jīng)反相高效液相色譜法測(cè)得半數(shù)抑制濃度為（4.035±0.134）mg/mL，證實(shí)了該水提液是血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制藥的有效來源。

3 展望

從自然資源中探尋新的活性化合物已經(jīng)成為一個(gè)新興領(lǐng)域，科技的發(fā)展、儀器設(shè)備的更新使許多枝瑚菌屬真菌實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；斯ぴ耘?，產(chǎn)量得到了保證。目前，枝瑚菌屬真菌已被證實(shí)具有多種生物活性，開發(fā)潛力巨大，但相關(guān)研究工作仍處于起步階段，大多數(shù)生物活性的研究還停留在提取液上，對(duì)單體成分的研究較少，特別是，已被研究的枝瑚菌菌種還極為有限，大多數(shù)還未被研究，未來應(yīng)系統(tǒng)研究各種枝瑚菌屬真菌的化學(xué)成分和生物活性，為其合理開發(fā)利用提供依據(jù)，從而促進(jìn)枝瑚菌屬食藥用真菌產(chǎn)業(yè)的全面健康發(fā)展。