冬蟲夏草的研究進展 付光偉?。ǜ＝ㄞr(nóng)林大學動物科學學院，福建 福州 350002） | |
冬蟲夏草是球殼目、麥角菌科、蟲草屬的蟲生真菌，寄生于鱗翅目昆蟲幼蟲體上，把蟲體變成充滿菌絲的僵蟲，這是菌核部分，由菌核生出有柄的棍棒形的子座。蟲草是一種子囊菌，其生活史可分為分生孢子階段(無性型)和子囊孢子階段(有性型)。其具益精氣、補虛損、止咳化痰之功效，具有免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、升白細胞、降血壓、抗衰老、抗疲勞、調(diào)節(jié)內(nèi)分泌、抑菌、抗病毒等多種藥理作用，長期以來被視為珍貴的強壯滋補中藥和藏藥。它主要產(chǎn)于西藏、青海、四川、云南等省3500～5000 m高原高寒草甸，因采集困難，資源奇缺，價格昂貴。全世界已報道的蟲草屬真菌已達400多種，我國已記載的有90多種。 1 冬蟲夏草生態(tài)生物學特性 1.1 地理分布 冬蟲夏草主要分布在我國的青藏高原，主產(chǎn)在青海和西藏，以青海的產(chǎn)量最多，其次為西藏的北部，此外，四川西部、云南西北部、甘肅南部和尼泊爾也有少量分布。商品中把產(chǎn)于藏民居住區(qū)的稱為“藏草”，質(zhì)較優(yōu)，藏語稱“牙扎袞布”；把產(chǎn)于非藏民居住區(qū)的統(tǒng)稱為“川草”，質(zhì)較次。青海省玉樹地區(qū)的囊謙縣和曲麻萊縣所產(chǎn)之蟲草個大、色黃、氣濃，為全省所產(chǎn)蟲草中之極品。 1.2 生態(tài)環(huán)境 冬蟲夏草多生于海拔3500～5000m的高山草甸或高山灌叢草甸的土層中。這些地區(qū)常年平均溫度低，無霜期短，夏季雨水多，土層肥厚，主要建群植物為莎草科篙草屬和苔草屬及蓼科蓼屬植物，如珠芽蓼、圓穗蓼、拳參、尼泊爾蓼、腎葉山蓼和百合科植物川貝母等，有些地區(qū)還間有生長某些高山矮灌木，如薔薇科的金露梅，杜鵑花科頭花杜鵑等。 1.3 生物學特性 冬蟲夏草因冬季受菌寄生的幼蟲蟄居土中，夏季自蟲體頭部生出似草的子座而得名。每年6月下旬至7月上旬，蝙蝠蛾的蛹開始羽化。成蟲初呈白色，1h左右后變?yōu)樽丶t色，后又變棕黑色，前后翅布滿花斑，雌雄蛾交配后即在植株上產(chǎn)卵，平均每只雌蛾產(chǎn)卵400～500粒，最多可達700粒，成蟲自羽化到死亡一般為3d。卵在適宜的溫濕度條件下，經(jīng)一個月左右孵化。幼蟲白色，孵出后迅速鉆入土中。以尼泊爾蓼、珠芽蓼、腎葉山蓼、川貝母和金露梅等植物的地下部分為食，幼蟲在土中逐步成長至蛹化的整個過程大致需經(jīng)3年的“地下生活”。如果在這個過程中某年某一或某些幼蟲不孛被蟲草真菌感染，那么次年夏天就變成了冬蟲夏草，故冬蟲夏草在規(guī)格上有大小之分，最大的蟲草整個生長過程約需4年之久。蝙蝠蛾的高齡幼蟲一般在6月中下旬被蟲草真菌感染，一旦被感染。幼蟲立即驚恐不安，隨后很快行動遲緩，有的鉆出地面到處亂爬，經(jīng)過一番掙扎后爬向靠植物的根部距地表2～3cm深的土層中，頭朝上尾朝下死去。此時的蟲體內(nèi)已充滿菌絲，隨后蟲體表面的菌絲膜與周圍的土壤顆粒黏結(jié)成“蟲殼”，完成了蟲草真菌的無性世代。當年入秋后蟲草真菌即開始有性世代，即從被感染而死亡的蟲體頭部長出高約1cm 的幼小子座，此子座不露出土面，在凍土中越冬。翌年5月或6月土層解凍后，遇溫濕度適宜時，子座以每天3～4mm的速度上長，鉆出地面。形似小草。鉆出地面的子座初為淡綠色，后變?yōu)樽霞t色，通常長至3～8cm后不再繼續(xù)生長。通常一個蟲體上只長一個子座，很少長多個者。出土子座停止生長后，上端稍膨大成能孕部分，其頂部還有尖帽狀的不孕頂端。能孕部分表層嵌生無數(shù)半埋在組織中的子囊殼，以致能孕部分表面呈顆粒狀粗糙。在顯微鏡下可以觀察到子囊殼呈梨形，殼內(nèi)有多數(shù)子囊，子囊內(nèi)又有數(shù)個長條形的子囊孢子。孢子成熟后破囊從殼口逸出，乘風飛散，隨水飄流，遇蟲體而再感染，以致冬蟲夏草在小環(huán)境中的出現(xiàn)常呈帶狀的集居群。冬蟲夏草的菌物復合體中的菌不是一種而是復雜的真菌系。其差異常常取決于地域環(huán)境條件和寄主昆蟲的種群特性，在自然界不同地區(qū)、不同土壤、氣候、植被條件下的不同生物種群(寄生和菌系)，常常發(fā)生特異的寄生、互生或共生關系，形成不同的生態(tài)系統(tǒng)。2 蟲草的化學成分 冬蟲夏草內(nèi)的化學成分復雜，其水分10.84％，粗蛋白25.32％，粗纖維18.55％，碳水化合物28.9％，灰分4.1％，脂肪8.4％。包括飽和脂肪酸13.0％(硬脂酸)、不飽和脂肪酸82.8％(油酸占31.29％、B-亞油酸占68.31％)。從蟲草中還分離出D-甘露醇、尿嘧啶、腺嘌呤、腺嘌呤核苷、蕈糖、麥角甾醇、麥角甾醇過氧化物和膽甾醇軟脂酸酯，以及具有抑菌、抗病毒、抗癌作用的蟲草菌素(3，-去氧腺苷)。 3 藥理作用 3.1 增強機體免疫調(diào)節(jié)功能 蟲草具有促進T和B淋巴細胞增殖作用，明顯抑制小鼠脾細胞對刀豆蛋白A和細菌脂多糖的反應；減少小鼠特異抗體分泌細胞數(shù)；降低同種異型抗原誘導的遲發(fā)型超敏反應及混合淋巴細胞反應。來源于蟲草的新型免疫抑制劑FTR720，能直接作用于淋巴細胞，其表現(xiàn)免疫抑制效果，可抑制器官移植等的排斥反應； 3.2 抗腫瘤作用 現(xiàn)已知腫瘤細胞的生長繁殖需要大量的腺苷，而蟲草素以其結(jié)構(gòu)與腺苷相似的特征，通過識別錯誤，代替腺苷參與腫瘤細胞的生長繁殖，從而抑制腫瘤細胞的生長。冬蟲夏草能殺傷K562腫瘤細胞，抑制LK細胞活性，冬蟲夏草的水提取液在劑量5g/kg時能明顯抑制小鼠5180和Lewis細胞的生長，并減少其轉(zhuǎn)移的灶數(shù)。對人黑色素瘤B16細胞、人白血病HL16細胞有較好的抗腫瘤效果，但蛹蟲草的作用優(yōu)于冬蟲夏草。 3.3 抗炎、抗菌、抗病毒作用 人工發(fā)酵蟲草菌絲體的水提液對小鼠，天然蟲草對大鼠都具有明顯的抗炎作用,蟲草中的蟲草素具有明顯抑菌作用。蟲草發(fā)酵液中含有耐熱的廣譜性抗菌物質(zhì)，能夠拮抗革蘭氏陰性及陽性菌、芽孢菌和非芽孢菌、鏈霉菌，對酵母及絲狀真菌則沒有抗菌活性,蟲草(商品名心肝寶)對慢性肝炎也有明顯的治療效果 3.4 抗疲勞、耐缺氧、益智作用 鄭偉等研究，3種冬蟲夏草制劑抗疲勞作用的比較：天然冬蟲夏草、蟲草菌絲體培養(yǎng)液對小鼠均有較好的抗疲勞、高空耐缺氧及促智作用。健神抗衰片(由人工蟲草菌絲體、玄駒、西洋參等組成)明顯地降低衰老模型動物血MDA水平，提高SOD和GSH-Px活性。并能增加胸腺重量和系數(shù)。增加細胞免疫反應和吞噬細胞吞噬率；且使抗體生成細胞數(shù)與IL-1、6、8水平升高，故有較明顯的抗脂質(zhì)過氧化、抗衰老、調(diào)節(jié)免疫的生物作用。同時通過對東莨菪堿致記憶獲得障礙模型小鼠的跳臺試驗證明，對小鼠記憶障礙有改善作用。 4 臨床應用 4.1 呼吸系統(tǒng)疾病 對咳嗽無力、氣短氣喘、惡風自汗、神疲乏力等“肺虛癥”有明顯的治療作用，對肺結(jié)核、哮喘、肺氣腫也有良好的輔助作用； 4.2 腎科疾病 對腰膝酸軟、遺精早泄、夜尿頻等“腎虛癥”及“肺、腎兩虛癥”有良好的輔助治療作用； 4.3 心血管疾病 對冠心病有穩(wěn)定的治療作用，對動脈血管有明顯抑制膠原性血小板聚集作用，抑制率為13.39％—48.5％類抗血栓藥物； 4.4 肝炎及肝硬化 能直接改善肝臟功能，對肝硬化的防治有重要的價值； 4.5 血液病 對原發(fā)性血小板缺乏性紫癜有很好的輔助治療作用，對白血病有一定的改善癥狀及減緩惡性程度的作用； 4.6 抗腫瘤 對腫瘤患者的相關癥狀改善有顯著效果，并可降低其病癥的惡性程度，延長存活期，改善生存質(zhì)量。有升高白細胞的作用，可維持放、化療的正常進行； 4.7 解毒作用 能改善肝、腎、肺等臟器的細胞動力學狀態(tài)和總體代謝，有利于體內(nèi)有毒廢物或其它藥物殘毒的排除。 5 蟲草的研究趨勢 由于蟲草的特殊藥用功能，引起人們的廣泛重視。近十多年來，我國在對蟲草的資源調(diào)查、無性型確證、成分分析、臨床應用及蟲草產(chǎn)品開發(fā)等方面作了大量的工作，取得了可喜的成績，但仍然存在許多問題需要進一步試驗和探索。其研究趨勢可歸納為以下4個方面： 5.1 新蟲草資源發(fā)掘 我國蟲草資源調(diào)查力度明顯不足。早在1983年，與我國同屬東亞的日本已報道蟲草達138種之多，而我國地大物博生態(tài)環(huán)境復雜，應該有更多的蟲草種類，但目前報道的還不到日本的一半，應加大調(diào)查力度，開發(fā)新的種類； 5.2 無性型分子水平鑒定 隨著基因組學和蛋白質(zhì)組學的不斷發(fā)展，逐步采用基因芯片或蛋白質(zhì)芯片技術、DNA和蛋白質(zhì)指紋圖譜等技術對蟲草與其可能的無性型進行研究，從分子水平上準確快速鑒定無性型，從根本上解決這一爭論不休的問題； 5.3 蟲草有效成分及其作用機理 目前對于蟲草中的有效成分特別是生物活性物質(zhì)尚了解不足。今后應加大對這些有效成分及其作用機理的研究，為開發(fā)以蟲草為主的新藥打下基礎，使其更好的為人類服務； 5.4 蟲草代用品開發(fā)研究 目前蟲草資源日益枯竭，不能滿足人們對蟲草日益增長的需求；因此應該從3個方面著手尋求解決途徑：(1)利用人工栽培子實體；(2)克隆編碼這些功能基因，使其在其它生物體內(nèi)表達并生產(chǎn)功能物；(3)利用無性型菌株進行菌絲體發(fā)酵，從菌絲體中提取功能組分。 |
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