凉山虫草的研究综述

来源:岁月联盟 作者:喻东,陈璐,国锦琳 时间:2015-05-19

【摘要】  凉山虫草作为冬虫夏草的补充资源,生长在海拔较低的环境,资源丰富,其基原动物与冬虫夏草有较近的亲缘关系,在形态等方面与冬虫夏草有明显的区别但化学成分相似;凉山虫草的镇静作用、耐缺氧作用、对细胞免疫和非特异性免疫功能的影响等主要药理作用与虫草相似,但略弱于冬虫夏草,而毒性小于冬虫夏草,属于一种值得进一步研究的虫草资源。

【关键词】  凉山虫草; 化学成分; 药理作用; 毒性

 凉山虫草Cordyceps liangshanensis Zang, Liu et Hu始载于《四川通志》,为麦角菌科真菌凉山虫草寄生在鳞翅目昆虫幼虫的子座和幼虫尸体的干燥物,产于四川、云南等省区,海拔较低。凉山虫草入药性甘,味平,归肾、肺经,具有补肺益肾的功效,主治虚喘劳嗽。凉山虫草在四川部分地区代正品的虫草,但因纤维质多,基于功效上的相似性,《四川省中药材标准》1987年版(增补本)收载了凉山虫草 。近年来冬虫夏草资源问题较为突出,近缘的凉山虫草受到较大的关注,本文针对目前的关注点,对凉山虫草的鉴别、化学成分、药理作用以及与冬虫夏草的比较研究进行了综述。

  1 鉴别

  1.1 药材性状[1]本品由虫体和虫头部长出的真菌子座相连而成。虫体外形似蚕,较粗,稍弯曲,长3~6 cm ,直径6~10 mm ,表面棕褐色,外被棕色绒毛,虫体表面有环纹8~12条,头部红褐色,腹部有足9~10对,不明显,去除体表黑色的膜制物后腹足明显。子座单生,上部有时分枝,细长圆柱状,长15~25 cm ,直径1.5~2.5 mm ,表面黄棕色或黄褐色,具纵棱,距子座顶端1.5cm处有明显环状突起,顶端明显可见子囊壳突出表面,褐色或黑褐色,常有不孕尖端,长3~5 mm。质脆易断,断面黄白色,气微腥,味淡。也有文献记载,虫体细而长,表面棕黑色或黑褐色,被锈色绒毛,子座多单一,分枝纤细而曲折,长20~30 cm,直径1.5~2.5 mm,子实体头部圆柱形或棒状[2]。

  1.2 组织构造[1]

  1.2.1 子座能育部分横切面 子囊壳于表面生,基部突出于子座外,卵形,黑褐色(400~740) μm×(300~450) μm,子囊圆柱形,(260~480 )μm×(8~12 )μm,子囊孢子线形,(160~350 )μm×(2.5~3.5 )μm。横隔明显,隔间距(10~15) μm,少达20 μm。

  1.2.2 虫体横切面 体表菌丝膜黄褐色至棕褐色,虫皮为红棕色,具光泽,体表刚毛深黄色,基部宽大,体内充满类白色菌丝,并隐约可见幼虫的部分器官,如气管、神经及残存的肠腔等[1]。

  1.3 粉末特征[1~3]本品粉末呈棕褐色。体表刚毛:众多,长锥形,黄色或黄棕色,有分节,粉末中多为断头,完整者长22~65 μm,基部宽约23 μm;体表菌丝:众多,细长,不分枝或偶有分枝,黄色至黄棕色,密集交叉成团或断裂成节,直径约3.3 μm ;体内菌丝:多呈短节状断头,分枝或不分枝,灰白色,积聚成团,长8.5~42.0 μm,直径约3.3 μm ;虫体组织碎片:为不规则多角形,黄棕色或棕褐色,数微米至数十微米不等;子座不育柄部碎块:外壁呈不规则长方形或三角形,外侧黄棕色,内侧白色,由许多纵向排列的细长白色菌丝组成,间隙小,排列整齐;子座柄内部菌丝:灰白色,常成束,排列整齐,间隙较大;子囊壳碎片:淡黄色,壳壁由类多角形的龟裂细胞组成;子囊及子囊孢子:完整或成断节状,完整的子囊成长棱形,子囊孢子横隔明显,且具多数油滴;油滴:较多,类白色,直径约3.2~6.6 μm,散在或存在于菌丝之中。

  2 化学成分

  冬虫夏草是一种极有研究价值的药用植物,主要含有核苷、氨基酸、多糖、甘露醇等成分,化学分析有脂肪酸类化合物,从虫草类药材中分离得到的有机酸主要有硬脂酸、软脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、棕榈酸[4];其次是核苷类化合物,从冬虫夏草中分离得到多种含氮碱基及其苷类,虫草素是第一个从真菌中分离得到的核苷类抗菌素,具有抑茵、抑制病毒、杀虫等生物活性[5];甾醇类化合物及其苷,在虫草类药材中发现的甾醇类化合物有麦角甾醇;虫草多糖,冬虫夏草多糖被认为是冬虫夏草中最主要的生理活性成分之一[6],据报道,虫草多糖具有抗肿瘤,免疫调节,降血脂,抗氧化等作用[7]。

  凉山虫草含有氨基酸、甘露醇、腺苷、麦角甾醇、硬脂酸、生物碱及有机酸[8]。其中主要成分为氨基酸、甘露醇。由于其化学成分与冬虫夏草类似,目前已收入1987年版《四川省中药材标准》(增补本)。

  3 药理作用

  目前研究发现虫草类药材的药理作用很广泛,具有抗菌、免疫调节(体液免疫和细胞免疫)、滋补、抗癌、抗炎、降血脂、促进血小板生成、抗心律失常及改善肺、肾功能的效应。如在抗菌抗炎作用方面,虫草含有虫草素,虫草素具有广谱抗菌的作用,它能抑制链球菌、鼻疽杆菌、炭疽杆菌、猪出血性败血症杆菌及葡萄球菌等病原菌的生长。此外,虫草素对石膏样小芽孢癣菌、羊毛状小芽孢癣菌、须疮癣菌等皮肤致病性真菌[5]以及枯草杆菌也有抑制作用[9]。Sugar证明了虫草素具有非常强的抗真菌活性[5];在抗肿瘤作用方面,北虫草(Cordyceps militaris)的水提物(CME)可以抑制人脐带血管内皮细胞(HUVEC)和人恶性纤维瘤细胞株(HT1080)的生长,降低人脐带血管内皮细胞(HUVEC)中与新生血管生成有关的bFGF的基因表达[10];在免疫作用方面,虫草胞外多糖可以显著提高肝癌小鼠(H22 细胞接种)脾淋巴细胞TNF-α和IFN-γ的mRNA 水平,促进脾淋巴细胞的增殖,以及提高腹膜巨噬细胞的吞噬活性与数量[11]。链球菌致热性外毒素B 可以降低单核细胞U937 的吞噬活性,Kuo C F 等[12]发现冬虫夏草水提物可以阻断这种毒性,而且证实这种阻断作用与IFN-γ、IL-12、p35、p40、TNF-α的升高有关,运用单克隆抗体拮抗IFN-γ、IL-12、TNF-α以及热处理培养基可以明显的降低这种阻断作用。充分说明虫草水提物通过增加细胞因子的分泌实现这种阻断作用。在其他研究中还发现,虫草还可促进IL-6、IL-10、IL-1β等细胞因子的表达[13,14];在滋补作用方面,冬虫夏草的甲醇提取物可以促进伴刀豆球蛋白concanavalinA,Con A)刺激引起的脾细胞增生,提高心肌细胞线粒体产生ATP的能力。这表明冬虫夏草具有“滋阴”与“壮阳”的双向调节作用。与典型的滋补中药相比,冬虫夏草的“滋阴”与“壮阳”双向调节作用温和(lower potency)[15];在降血糖方面,虫草多糖可以通过增加糖尿病鼠的胰岛素水平来降低其血糖水平,Li等[16]分别给予四氧嘧啶及链唑霉素诱导的糖尿病大鼠虫草多糖CSP-1 (CSP-1 200mg·kg- 1和400 mg·kg- 1 , 7 d)后发现, CSP-1可明显降低各组别的血糖水平,在糖尿病鼠组中血浆胰岛素水平明显增加,与甲苯璜丁脲降糖作用相类似。Zhang等[17]利用链唑霉素诱导建立的糖尿病大鼠模型观察虫草菌丝体、子实体及多糖成分对血糖的影响。研究发现,同对照组相比,在不同的时间点各种组分其血糖水平皆明显降低。其中虫草多糖降低血糖水平达60%~70% ,在防治糖尿病合并症方面起到一定的作用;虫草还具有镇痛作用,采用分离分析和生物检测相结合的方法,从古尼虫草Cordyceps gunnii(Berk.)Berk.的无性型古尼拟青霉(Paecilomyces gunnii Liang)的菌丝体中初步分离纯化到其中的镇痛成分,氨基酸分析的结果显示这种成分是含有较高酸性氨基酸残基的肽类成分,其镇痛效果无吗啡类药物依赖性[18];不同产地虫草提取物的药效作用有所不同,张玉臣等[19]作了四川虫草与西藏,青海虫草的药效学比较研究,结果表明,在抗炎及抗疲劳方面,青海虫草表现出明显的炎症抑制作用;提高吞噬功能作用较好,在提高机体免疫力、增强耐力以及抗氧化方面,青海虫草具有一定的优势[20],西藏虫草与青海虫草相当,也有明显的抗炎作用,四川虫草的总体药效相对较差。

  综上所述,虫草的药理作用非常有效和全面,据报道发现目前在虫草及其密切相关的虫生真菌中共报道272个有具体结构的化合物,其活性涉及杀虫、抗癌、抗菌、免疫调节和抗疟原虫等多方面。这些化合物主要来源于二十余种虫草、虫草无性型或与虫草密切相关的虫生真菌[21],相比虫草的药理作用研究,凉山虫草的研究才起步,主要在镇静作用、对免疫功能的影响,毒性实验等方面作了一些研究,现分别讨论。

  3.1 镇静作用 李吉珍等[22]考察了凉山虫草水浸剂对戊巴比妥钠阈下催眠剂量的影响,表明凉山虫草水浸剂腹腔注射对阈下催眠剂量的戊巴比妥钠具有协同作用,能明显延长戊巴比妥钠的睡眠时间。

  3.2 耐缺氧实验 李吉珍等[22]考察了凉山虫草水浸剂对耐缺氧能力的影响,结果表明凉山虫草水浸剂能显著提高小鼠常压耐缺氧能力,并延长其存活时间。

  3.3 对免疫功能的影响 李吉珍等[22]研究了凉山虫草对免疫功能的影响。2,4-二硝基氯苯所致皮肤迟发型超敏反应性和小鼠腹腔巨噬细胞吞噬功能实验表明,凉山虫草能增强小鼠的细胞免疫和非特异性免疫功能。

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