药用真菌竹黄的最新研究进展.doc

本科毕业论文（设计） 题目：药用真菌竹黄的最新研究进展姓 名： 舒翠莎 学 号： 08525251126 专 业： 药学 院 系： 药学院 指导老师： 尹伟 实习单位： 完成时间： 安徽新华学院教务处制摘要竹黄（Shiraia bambusicola）,又称竹花、竹参、竹赤斑菌、竹三七、竹赤团子等，是子囊菌纲肉座菌科真菌竹黄（Shiraia bambusicola P.Henn）的子座。竹黄性味甘，寒，入心、肝、胆经，具有祛风除湿，活血舒经，止咳的功效，民间常用来治疗风湿性关节炎、虚寒胃痛、坐骨神经痛、跌打损伤、气管炎、小儿惊风和急性肝炎等症状。现在医学研究表明竹红菌素的药用价值主要体现在抗炎、镇痛、抗菌、抗肿瘤等方面。本课题拟对竹黄的化学成分、药理作用、提取工艺、人工培养进行全面分析评价，研究探讨其应用开发药用价值。关键词：竹黄，竹红菌素，药理作用，提取工艺ABSTRACT（小四号Times New Roman字体）KEY WORDS：Shiraia bambusicola；hypocrellin；pharmacological activities；chemical constituents目 录1 竹黄概述.11.1竹黄生态学特性. . . .11.2 竹黄产地. . . . .11.3竹黄药材性状.12 竹黄化学成分. . . .22.1竹红菌素. . . . . . . . . .22.2竹黄多糖. . . .22.3 11 ,11- 二去氧沃替西林. . . . . . . . . .2 2.4 营养成分. . . . . . . . . . . . . . . . .32.5 其他成分. . . . . . . . . . .33 竹黄药理作用. .44 竹黄的人工培养. . . . . . . . . . . . . . .55 竹黄的提取工艺.56 结语. . . . . . . . . . . . . . . . . . .6参考文献.7附录 .14谢辞 .15综述.16封底.17药用真菌竹黄的最新研究进展1 竹黄概述1.1 生态学竹黄特异寄生在短穗竹属（Brachystachyum Keng）竹类的嫩枝上，其最重要的寄主为短穗竹（B.densiflorum (Rendle) Keng）及其变种毛环短穗竹（B.densilorum（Rendle）Keng var.villosum S.L.）。同时，赖广辉等1还通过调查发现了其他5种次要的寄主，分别为白纹短穗竹（B.albostriatum G.H.Lai）、中间短穗竹（B.sp1）、微耳短穗竹（B.sp2）、无耳短穗竹（B.sp3）与宜兴短穗竹（B.yixingense）。竹黄在不同生境竹林中的寄生状况也有很大的差异：在山凹洼地或阴坡湿润阴凉的竹林中寄生率明显高于其它生境的竹林；在纯竹林中的寄生率也明显高于混交林。每年5月下旬至6月上旬为竹黄最佳生长发育时期，也是最佳采收时期2。1.2 产地竹黄主要分布于江苏、浙江、安徽、江西、湖北、河南、贵州、四川、云南等我国南方各省，日本和斯里兰卡等国也有分布3。我省主要分布于休宁武城、宁国板桥和广德卢村三地。1.3药材性状药材为从寄生短穗竹上剥离下来的菌座，通过对不同产地、同一产地不同批次的竹黄药材的观察、比较，经过对比、归纳，外观形状为不规则的多角形的块状或片状，表面乳白色、灰白色或灰色相杂，质轻、松脆、易破碎。药用部分为其子座，子座为椭圆形或纺锤形，基部凹陷，初为白色肉质，表面平滑，后变为粉红色软木质、木栓质，质地松软龟裂，呈不规则瘤状、块茎状等，表面有细密纹理及针尖大小灰色斑点。断面光亮，稍显粉性，触之有滑感，味甘有凉感，舔之粘舌。2 竹黄化学成分2.1 竹红菌素2.1.1 竹黄中分离提纯的色素主要有竹红菌甲素（hypocrellin A）、竹红菌乙素（hypocrellin B）4。此两种色素首先自竹红菌中发现，因而得名。此后，从真菌竹黄子座中又分离得到hypocrellin C、 hypocrellin D5统称为竹红菌素。2.1.2 竹红菌素理化性质竹红菌素都属于苝醌类衍生物，可溶于大多数有机溶剂，如甲醇、乙醇、丙酮、氯仿、吡啶、二甲亚砜等，微溶于石油醚，不溶于水。竹红菌素在酸性和中性溶液中呈红色，碱性溶液中呈鲜绿色，在紫外光照射下有红色荧光。竹红菌素的乙醇或丙酮溶液在465nm附近有最大吸收6。2.1.3 竹红菌素作用机制竹红菌素属于光疗药物（PDQ），HA不仅有产生单线态氧(1O2 )的作用，还具有产生超氧阴离子(O2-)和羟基自由基（OH）和非氧自由基（HA）的作用。并且在一定条件下，还可从活性氧产生向非氧自由基生成转变。由HA光敏作用原初反应的特征判断，HA 的光敏损伤作用并非单一的O作用机制，而是O。、O 、OH和HA 等多重作用机制7。竹红菌素光敏靶位点为肿瘤细胞的膜脂和膜蛋白，使其过氧化作用增强，膜蛋白巯基减少引发膜蛋白交联，破坏膜脂和膜蛋白的结构。2.2 竹黄多糖竹黄菌经液态发酵后分离出两种白色粉末状杂多糖sb1和sb2，前者含有D-葡萄糖、D-半乳糖和L-阿拉伯糖，后者含有D-葡萄糖、D-半乳糖、D-甘露糖和L-阿拉伯糖。竹黄菌多糖具有保肝护肝，治疗慢性肝炎的功效8，目前国内外对竹黄多糖的报道稀少，因此有必要展开对竹黄菌胞内多糖和胞外多糖的深入研究。2.3 11 ,11-二去氧沃替西林11 ,11- 二去氧沃替西林是一个有效的血管生成抑制剂9 。研究表明：该物质可抑制HUVECs 增殖，且可诱导细胞凋亡,抑制HUVECs 迁移和类血管形成，阻止Mat rigel大鼠动脉环“出芽”和小鼠体内的Mat rigel plug 模型血管生成，还可以减少MDA-MB-468 乳腺癌细胞分泌VEGF 及其受体Flt21以KDR/Flk21 磷酸化,受体磷酸化抑制作用与其减少磷酸化细胞外信号调节激酸( PERK) 和增加p38 丝裂原活化蛋白激酶(p38MAPK) 激活有关。2.4 营养成分王凤芳10对竹黄干品的十种营养成分进行了分析测定，并于其它真菌营养成分进行比较结果表明，竹黄的水分、灰分、总糖含量比较低，脂肪、甘露醇、游离氨基酸的含量比较高，而蛋白质、脂肪、游离氨基酸、总碳水化合物是构成食物营养成分重要的组成部分，因此适合于人们的日常进补。从药学方面来看，甘露醇具有良好的利尿作用，能有效减轻人体各种组织水肿，降低青光眼的眼内压11。因此，竹黄尤其适合患有各种组织水肿和青光眼的人们食用。2.5 其他成分主要是六孢素、Hypomycin A 、1,8-二羟基蒽醌、1,5-二羟基-3-甲氧基-7-甲基蒽醌、硬脂酸、硬脂酸乙酯、麦角甾醇等。3 竹黄药理作用3.1 镇痛作用和局麻作用朱丽清等12采用热板法和扭体法对小鼠进行镇痛试验，证明竹黄号（竹红菌乙素）能显著提高小鼠的热板痛阈值，减少小鼠对醋酸刺激扭体反应次数，具有明显的镇痛作用，其镇痛作用优于消炎痛（10mg/kg），与杜冷丁（10mg/kg）相似。熊大邃等13用蟾蜍坐骨神经标本作为实验材料，用竹黄水浸液、普鲁卡因液和任氏液做分组实验。另外用家兔作为实验材料，用竹黄水浸液、普鲁卡因液和氯化钠液做分组实验。结果均表明，竹黄的水溶性部分有局麻作用。3.2 抗炎作用杨建宇等14用4g/kg和8g/kg计量的竹黄提取物涂抹于大鼠皮肤埋置聚乙烯塑料环的创口部位，白炽灯照射30min，每天1次，连续10天。以醋酸强的松作阳性对照，结果发现竹红菌提取物与对照组比较，抑制炎症后期肉芽组织增生非常显著，但抑制作于低于醋酸强的松。同时，小鼠口服竹红菌素抑制小鼠腹腔巨噬细胞吞噬功能，对非特异性免疫有非常显著的抑制作用。3.3抗菌作用陈毅坚15和高波等16用纸片法对竹红菌素的抑菌作用进行了研究，发现竹黄提取物对黑曲霉、金黄色葡萄球菌、藤黄微草球菌、八迭球菌、枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌等革兰氏阳性菌有不同程度的抑制作用，而对葡枝根霉、青霉、大肠杆菌没有抑制效果。竹红菌素还有抗利什曼原虫的作用17。3.4 抗病毒作用J.B.Hudson18研究结果显示HA的抗HIV-1效果与金丝桃素相似，但它的过氧化物基本上没有抗病毒活性。Junichi Hirayama19对HA的抗病毒活性机制研究发现HA仅对包膜病毒有杀伤作用，对无包膜细胞没有作用，推断HA可能是通过与包膜病毒的包膜结合，光照产生单线态氧，破坏包膜上的蛋白，使病毒完整性遭到破坏，从而灭活病毒。3.5 抗肿瘤作用3.5.1 对细胞膜的光敏作用傅乃武20通过Hela、S-180、小鼠红细胞、小鼠肝癌细胞对竹红菌甲素的研究，结果显示HA具有明显的细胞杀伤作用，使红细胞产生溶血和K+释放，导致细胞膜ATP酶和乙酰胆碱酯酶失活，对肝癌细胞的线粒体和微粒体魔的脂质过氧化有促进作用，使细胞的存活率显著降低。在竹红菌乙素对人体细胞膜的光敏损伤研究中发现，光敏损伤的红细胞发生膜蛋白交联的脂质过氧化，膜流动性和离子通透性增加，使其功能发生改变，并揭示它们有链的断裂。3.5.2 对DNA的光敏作用用激光拉曼光谱证明了HA和HB对牛犊胸腺DNA有光敏损伤作用，对DNA分子的损伤不仅表现在链的断裂，还有氢键的断裂及碱基堆积力的破坏，且HB的损伤作用强于HA21。3.5.3 对肿瘤细胞的凋亡作用台红等22通过对竹红菌甲素、竹红菌乙素对人Hce-8683盲肠癌细胞增殖周期的影响及细胞凋亡诱导作用的研究表明其具有抗肿瘤作用。HA主要使细胞阻断于G1期，G1期峰前出现典型的亚二倍体凋亡峰，提示HA具有诱导细胞及抑制肿瘤细胞增殖的作用。HB也具有此作用，且强于HA，凋亡峰的出现与给HB浓度无正相关性，但与给HB后光照时间有关。3.6 护肝作用初步药理实验表明竹黄多糖对小鼠的四氯化碳急性肝损伤具有保护作用。免疫组织重量测定显示能使脾脏增加重量23。3.7 保护心血管作用竹黄能使离体蛙心收缩力减弱，心率变慢。对离体兔耳有直接扩张作用，降低麻醉兔血压，并延长血浆复钙时间。韩丽娜等24研究HB对青紫蓝兔脉络膜毛细血管的生物学效应发现，光照后第1天，脉络膜毛细血管管腔内形成光动力血栓，视网膜的损伤主要以外层为主，内层没有明显变化；第7天损伤加重，血管无明显变化；第28天在原损伤部位出现纤维组织，玻璃膜增厚，光照区域的视网膜色素上皮细胞出现修复、增殖。揭示竹红菌素对以脉络膜新生血管为特点的眼疾病有一定的治疗作用。3.8 毒副作用据报道25，6例风湿性关节炎患者服用竹黄32g或48g经数小时暴晒后，被晒部位发生不同程度的灼烧感和痛感，继而出现鲜红色水肿性斑和水泡，破后有糜烂液及溃疡，皮疹分布对称，用一般抗过敏、抗光感的药物可治愈。故服用竹黄后应该避免日晒。4 竹黄的人工培养4.1 固体培养竹黄的固体培养适宜温度为2228，最适温度为2628；能够生长的pH值范围较大，培养是大多采用自然pH值；以大米、竹屑或竹笋为基础培养料。林海萍26在研究中发现，竹黄利用竹笋的效率高于竹屑，认为是因为竹黄菌一般寄生在竹子的最顶端的嫩枝上，竹笋较嫩，竹黄菌菌丝较容易分解利用。遗憾的是竹笋为培养料进行的竹黄固体培养中，长出的竹黄子座均未检测到竹红菌素。4.2 液体培养竹黄的液体培养与固体培养的最佳温度接近，也为2628；起始pH值为5.06.0之间，为弱酸性；以土豆汁、葡糖糖、水和琼脂等为培养基。土豆相比于其他的培养基含有丰富的氮源、维生素及微量元素，从而促进了竹黄的生长和竹红菌素的生产，但是液体培养条件下竹红菌素的产量还是较低的。5 竹黄的提取工艺5.1 竹红菌素的提取工艺苏宇杰27对竹黄中竹红菌素的最佳提取工艺进行了研究，结果发现丙酮为最佳提取溶剂，在464nm处有最大吸收峰，最佳提取工艺为料液比（g/ml）1:40，提取温度70，提取时间3h。竹红菌素具有较好的热稳定性和光稳定性，在加工过程中可以耐受一定的高温处理，但应尽量避免长时间的日光直射。竹红菌素在酸性条件下呈红色，稳定性较好；碱性条件下呈亮绿色，稳定性较差，适合在酸性条件下使用。彭京胜等28将竹黄药材80烘干，用丙酮索氏提取至无色，浓缩成浸膏。浸膏用氯仿溶解，热水多次洗涤，除去浸膏中的水溶性杂质，将处理后的浸膏溶于适量10%氢氧化钠溶液，氯仿萃取至氯仿层接近无色，然后在水溶液中加入适量10%盐酸，氯仿萃取至氯仿溶液接近无色，回收氯仿得到提取物，用石油醚洗涤多次，即为竹红菌素。本法与柱层析等传统方法相比，可有效缩短提取时间、降低成本、简化流程。寇娴等29用制备型薄层层析的方法分离得到竹红菌甲素和乙素。竹黄药材用倍量医用酒精浸泡数次，至浸泡液无红色为止。回收酒精，然后用氯仿溶解，经10g/l的柠檬酸硅胶板进行制备型薄层层析，氯仿乙醚混合溶剂展开，得三个红色带，其中两个鉴定为竹红菌甲素和乙素。刘卫等30先用乙醇提取竹黄药材两次，再用丙酮提取两次，然后分别浓缩提取液至原体积的1/3，放置析晶，乙醇和丙酮浓缩液中分别有暗红色和血红色沉淀析出，将沉淀用水：乙醇=1:4的混合液及乙醇各洗涤两次，抽滤干燥。检测发现，乙醇提取物中竹红菌素总量为30%，其中乙素为50%；丙酮提取物中竹红菌素总量为90%，其中甲素为70%，乙素为20%。5.2 竹黄多糖的提取工艺魏兆源31采用热水浸提法发现竹黄多糖的最佳提取工艺条件为对竹黄菌丝体多糖的提取工艺条件进行优化，结果表明最佳工艺条件是：浸提温度100、浸提时间2h、料水比1:80、提取3次、3倍醇沉，多糖得率可达5.68%。陈佳佳32通过正交试验优化水提醇沉法对竹黄菌丝体多糖的提取工艺条件进行优化，结果表明最佳工艺条件是：提取温度90、液料比1:20、提取时间5h，多糖得率达13.6%。6 结语综上所述，竹黄是一种值得开发利用的中药资源，但目前人们对其了解还很不够，为了使其能产业化，更好的服务于人类，今后应继续深入研究。首先必须确保菌种资源，随着社会的不断发展，不注重环境保护，菌种资源越来越少，而竹黄的人工大规模培养生产尚未实现，为了保护菌种资源及生物的多样性，为了人类自身健康必须尽快采取有效措施加强环境保护深入开展竹黄的人工培养研究就显得尤为重要，使其能够更加广泛的应用在医药、食品、农药等领域，造福人类。参考文献1 赖广辉,博乐意.竹黄主要寄主植物的研究J.中国野生植物资源,2000，19(1):8-112 贾小明,徐晓红,庄百川,等.药用竹黄菌的生物学研究进展J.微生物学通报, 2006,33(3):147-1503 李向敏,高健,岳永德,等.竹黄的系统学、生物学及活性成分的研究J.林业科学研究，2009,22(2):279-2844 沈云修,蔡先国,高宗华,等.竹黄的化学成分研究J.中国中药杂志，2002,27(9):674-6775 王景祥，张黎明朱丽青,等竹黄化学成分的研究J中草药，1990 ,21(7): 4-56 刘为忠,李聪,陈远腾,等.菲醌类化合物总量的测定J.云南化工,2000,27 (2):35-377 张志卫,臧伦义,徐国瑞,等.竹红苗甲素光敏作用原初反应的特征J.中国科学(B辑),1989,(4):361-3678 林海萍,陈声明,陈超龙,等.一种值得开发利用的药用真菌竹黄J.浙江林业科技,2002,22(1):77- 809 Chen Y, Zhang Y X , Li M H , etal. 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