冬虫夏草的研究概况

冬虫夏草的研究概况

董洪新,吕作舟

(华中农业大学应用真菌研究室,湖北　武汉430070)

摘要:冬虫夏草是一种十分重要的药用真菌,具有广阔的开发前景。本文介绍了冬虫夏草的生物学习性、化学成分、药理作用及人工培育现状,并展望了冬虫夏草研究的前景。

关键词:冬虫夏草;生物学习性;药理作用;人工培育

中图分类号:S56713+5 文献标识码:A

文章编号:1003—8310(2002)02—0005—03

冬虫夏草,又名虫草,冬虫草、夏草冬虫。全世界目前已报道由虫草属真菌Cordyceps寄生于昆虫和其他生物长出子座的虫草种类达400多种,我国已记载68种。在国内外一些人和学者的概念中,把凡是由虫草属真菌寄生并能产生子座的菌物结合体通称为冬虫夏草。然而,中国传统的中医药学和我国绝大多数学者和人们所指的冬虫夏草,是特指仅分布于我国青藏高原及边缘地区高寒草甸的中华虫草菌Cordyceps sinesis(Berk.)Saccardo(1878)寄生于蝙蝠蛾属、虫草蝙蝠蛾(Hepialus armoricamu2 soberthur)或绿蝙蝠蛾(H.varians staudinger)的幼虫感病后形成的虫、菌结合体,而其他类群仅称为虫草,不是正宗的冬虫夏草。

1　冬虫夏草研究简史

冬虫夏草的最早的文字记载见于清朝汪昂的《本草备要》(1694)。至于虫草菌的学术研究,是从中国冬虫夏草传到西方开始的,1723年由欧洲的传教士尚加特利茨库把从中国西北采到的冬虫夏草带到法国,1727年冬虫夏草被收入巴黎科学院院士会会议纪要。1728年中国宁保船主尹心宜把冬虫夏草带到日本,转献给东都幕府,以后陆续有标本输往意大利、日本以及欧洲其它国家和地区,引起学者们的极大兴趣。1843年,英国真菌学鼻祖Berkeley将中国的冬虫夏草定名为Sphaeria sinesis。1878年,意大利学者Saccardo将我国的冬虫夏草的学名定为Cordyceps sinesis(Berk).Sacc。意指中国虫草。从此,冬虫夏草的研究在国外引起重视,中国虫草也开始驰名于世。

20世纪以来,世界上对虫草的研究逐渐转向区域性。我国七十年代初期以前,对虫草的研究进展相对缓慢。七十年代后期以来,在对虫草的资源开发利用、综合性研究、有效成分的提取、代用品的选择和人工、半人工栽培等领域的科研遍及全国,虫草及其人工培养物制剂已广泛用于临床,取得较好的效益。

2　冬虫夏草的形态分类

冬虫夏草菌隶属于麦角菌科(C lavicipitaceae),虫草属(Cordycep s)。目前我国一部分学者认为,我国特产正宗的冬虫夏草菌不仅是一种,而是一个类群,或者是多个不同的亚种群体,以往不同种的蝙蝠蛾昆虫和不同地区的冬虫夏草在子囊孢子形态和整个形体上有一定的区别,但又与冬虫夏草菌相似,与其他地区和国家分布的虫草种类有着十分明显的区别,所以应是青藏高原上特产的一个类群。而一部分学者则认为就是一个菌种———Cordycep s sinesis,孢子和形体上的不同是生长时间和采集时期不一致而造成的。目前一些科研机构已经开始从遗传基因异同或者是微循环产孢结构异同等方面开展研究。

3　冬虫夏草无性型的研究

冬虫夏草菌具有完全形(也称为有性世代)和不完全形(也称无性世代)两个完全不相同的形态。关于冬虫夏草无性型的确定问题在学术界一直争论不休,已报道与冬虫夏草无性型相关的菌种达10个属的30多种。现已报道的无性型主要有虫草多毛孢H ir sutella hepiti,中国被毛孢H ir sutella sinensis、蝙蝠蛾拟青霉Paecilomyces hepiali、中国拟青霉Paecilomyces sinesis、蝙蝠蛾被孢霉Mortierella hepiali、虫草头孢霉C ephdo sporium sinensis、蝙蝠蛾柱霉Scytalidium hepiale、中国弯颈霉T olypocladium sinensis中国金孢霉Chryso sporium sinensis、葡萄穗霉属(Stachybotrys)等。各学者都自称分离到了冬虫夏草的不完全形阶段,但谁也未能用不完全形真菌培育出批量完全形态的冬虫夏草。现在普遍认为:冬虫夏草的无性型为中国被毛孢H isutella sinesis。

1941年K obayase提出确定无性型判定的五条标准:(1)由虫草子座的一部分或分枝产生的无性产孢结构;(2)在形成虫草子实体的菌丝体上同时形成的无性产孢结构;(3)与虫草子实体同时出现在同一寄主昆虫体上的无性产孢结构:(4)在同一地区,在长虫草子实体的同种昆虫的不同虫体上同时观察到无性产孢结构;(5)虫草的子囊孢子接种在培养基上形成的无性产孢结构。无性型分离的较传统也是较可靠的方法是子囊孢子分离,但对于一些难以人工培养的虫草菌则不适用。对于子囊孢子难

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第21卷　第2期 中国食用菌　E DI BLE FUNGI OF CHI NA

以萌发的种,利用组织分离的方法获得无性型,有时候能成功,但这种方法也难以排除误定的可能;同时工作量大,需多批次多途径的进行分离。利用子囊孢子的微循环产孢(microcycle conidiation)确定虫草无性型是一种简便可靠的方法。微循环产孢是丝状真菌中分生孢子萌发后无(或仅有极微弱的)菌丝生长阶段的一种重复产孢现象。利用微循环产孢确定虫草无性型,具有很好的实用性。然而未能用无性型菌株培育出批量完全形态的冬虫夏草以前,谁也不能完全肯定是分离出和找到了真正的冬虫夏草无性型菌株。

4　冬虫夏草的化学成分及药理作用

411　化学成分　1947年汤腾汉初次报道冬虫夏草含粗蛋白25132%,脂肪814%,粗纤维18153%,碳水化合物2819%,灰分411%,水分10180%。郑藻杰1952年报道得到一种淡黄色结晶粉末,熔点96℃,似一种有机酸。孙志琳报告含维生素B1, 1977年日本宫琦等用乙醇分馏,经凝胶过滤,使虫草子囊果水溶液多糖净化,得到一种高支多糖CS—1,并证明它是半乳甘露聚糖,由含甘露糖原和含有分支的半乳糖低聚物组成。吕瑞锦等报导,从冬虫夏草中分离出尿　啶、腺嘌呤、腺嘌呤核苷、蕈糖、甘露醇、麦角甾醇和硬脂酸等7种成分。肖永庆等1983年又分离得到胆甾醇软脂酸酯,软脂酸及麦角甾醇过氧化物。虫草对于人类生产和生活的真正巨大的潜在价值或许是它们所形成的各类代谢产物,迄今人们已从虫草及其无性型中检测或分离到多种生物活性物质。1990年焦彦朝等人对这些物质作了很好的评述:(1)核苷酸类物质。

a.虫草菌素(C ordycepin),它的作用机理是引起细胞核变性及细胞整体崩解;

b.N6-(2-羟乙基)腺嘌呤核苷;

c.其它核苷酸。(2)多糖类物质。冬虫夏草已知含有至少二种多糖:CS—1,一种从子座中经热水提取的水溶性胞外多糖,它是一种高度分枝的半乳甘露聚糖。另一种多糖ct-4N,一种含少量蛋白质的半乳甘露聚糖。大量药理试验表明,虫草多糖类物质具有多种作用:抗肿瘤,增强单核巨噬细胞的吞噬能力,提高小鼠血清中IgG (免疫球蛋白G)的含量,对体外淋巴细胞转化有促进作用和抗辐射作用等。龚敏等(1990)证实来源于冬虫夏草的多糖,其抗肿瘤活性与分子量有关,分子量大于116×104时,才具有抗肿瘤活性。多糖的活性除了跟分子量有关外,还与多糖的溶解度、粘度、初级结构和高级结构有关。(3)环状缩羧肽。李兆兰(1988)从冬虫夏草中分离到一株中国弯颈霉,就产生一种名为环孢菌类(cyclosporin)的环状缩羧肽,这是有价值的免疫剂及抗真菌剂。

(4)超氧化物岐化酶(S OD)。它在生活的细胞中广泛存在,作为细胞保护酶,具有清除氧自由基的功能,保护细胞和组织免受超氧阴离子损伤,使机体得益而抗衰防老。

412　药理作用　冬虫夏草的药理作用归纳起来共有12大功能:

41211　提高和促进机体的免疫功能　冬虫夏草能明显加快机体对血中胶体炭粒的廓清速度,提高大白兔和大白鼠腹腔巨噬细胞的吞噬指数和吞噬百分率,增加肝、脾巨噬细胞的吞噬指数和吞噬百分率。其多糖能使脾脏明显增重及脾中浆细胞明显增生。

促进细胞免疫作用。冬虫夏草的乙醇提取物(6%)给小白鼠腹腔皮下注射能促使脾淋巴细胞增值。

调节动物的体液免疫作用。冬虫夏草可提高氢化可的松所致免疫状态小白鼠的血清溶血素及脾细胞免疫溶血活性。

41212　对中枢神经的镇静和抗惊厥功能:冬虫夏草可明显抑制小白鼠自发性活动,延长戊巴比妥钠睡眠时间和抗惊厥作用。

41213　抗肿瘤作用:冬虫夏草的乙醇提取物(60%)对小鼠艾氏腹水癌、S—180肉瘤、Lewis肺癌、M A—737乳腺癌等肿瘤有明显的抑制作用。41214　抗病原微生物功能:冬虫夏草浸提液对葡萄球菌、链球菌、炭疽杆菌、猪出血性败血症杆菌均有抑制作用;冬虫夏草酒精浸出液对结核杆菌H37pv有明显的抑制作用,对肺炎球菌有抑制作用,还有抗阿米巴的明显作用。

41215　对肾脏的作用功能:冬虫夏草对慢性肾衰动物模型具有降尿蛋白和血肌酐、尿素氧(BUN)的作用,还能降低动物模型的死亡率,改善贫血状况,促进淋巴细胞产生I L—2,增强淋巴细胞对I L—2的吸收率改善细胞免疫功能。

41216　抗炎症功能:冬虫夏草水煎液对大白鼠有模型的抗甲醛性致炎作用,对二甲苯所致小白鼠耳炎有模型的抑制作用。

41217　调节心血管系统的功能:

a.冬虫夏草水提液对小白鼠具有较强的扩张冠状动脉的功能,可使心率减慢,心输出量和冠脉流量增加。

b.能降低心肌耗氧量,具有特异性增强心肌耐缺氧能力。

c.具有明显的中枢抑制作用和抗心率失常作用。

d.对戊巴比妥纳麻醉大有明显的降压作用。

e.冬虫夏草提取物能促进大白鼠血小板凝聚而起到止血作用,其醇提取液能抑制大鼠血栓形成。

41218　促进机体代谢的功能　冬虫夏草水提液能使小鼠空腹血糖浓度显著升高,可降低血清胆固醇含量,能促进大白鼠红细胞糖酵解途径生成ATP。41219　健全和促进呼吸系统功能:冬虫夏草水提液具有明显增强肾上腺素、扩张动物支气管、平喘等作用。412110　促进造血系统功能:冬虫夏草对辐射造成的动物血小板减少及脾脏萎缩有明显的保护作用,

6中国食用菌　E DI BLE FUNGI OF CHI NA V ol121,N o12