本期《菌物学报》“药用真菌专刊”刊登了10篇文章,涉及了8种重要的药用真菌,包括综述4篇,研究论文6篇。综述分别对虫草、白囊耙齿菌和猪苓的研究开发现状和存在问题及化学成分及药理活性进行了总结和热点论述。研究论文分别对猪苓菌丝形成菌核差异蛋白质组学、猪苓甾酮类化合物含量及指纹图谱、MC-UVE波长选择法在近红外光谱对茯苓的鉴定、光照和pH对二型附毛孔菌抗氧化活性、桑黄液体培养抗氧化活性,以及蝉花虫草镇痛化合物对痛风大鼠转录组疼痛相关基因的影响等方面进行了研究。本期内容基本体现了我国对虫草类、白囊耙齿菌、猪苓、茯苓、二型附毛孔菌和桑黄等药用真菌研究的最新进展,对今后开展相关药用真菌的研究具有重要的参考价值。
N6-(2-羟乙基)腺苷（简称HEA）是虫草菌丝体中得到的第一个生物来源的钙离子拮抗剂,具有抑制癌细胞生长、降低炎症反应、保护肾脏、镇静、镇痛和抗惊厥等多种功效,已经成为一个研究热点。本文对HEA的菌株来源、生理功能、生物合成、提取纯化、化学合成的研究现状等方面进行了总结,对有关专利进行了评价和分析,提出从种质资源入手拓宽HEA来源,优化HEA的提取纯化方法,并深入探究其生物合成途径,为HEA的深入研究和开发应用提供指导。
作为药食两用真菌资源,蛹虫草Cordyceps militaris已被广泛认识和接受。针对蛹虫草当前研究和产业化现状,文章指出了所面临的一些问题并加以分析和讨论,对今后的研究和发展方向做了预期和评价。文章着重强调了蛹虫草及相关虫草真菌的一些常被忽视的问题,旨在为相关真菌资源的研究和开发提供借鉴。
白囊耙齿菌为一种药用真菌,其多糖已经被开发成药品,用于治疗肾小球肾炎所致的各种症状。本文对白囊耙齿菌菌丝体培养、人工栽培、多糖提取和功能、胞外酶及其应用等进行了总结,对国内外有关专利和应用进行了比较分析。在此基础上,分析了目前研究中存在的问题,对其未来进行了展望,旨在为其生物学研究和开发利用提供依据和借鉴。
猪苓是伞形多孔菌的菌核,在我国有2 000多年的应用历史。本文从化学成分和药理活性两个方面对国内外猪苓的研究现状进行归纳和总结,为今后猪苓的深入研究及开发利用提供参考。
本研究采用活性追踪的方法从蝉花虫草Ophiocordyceps sobolifera中分离提取了镇痛活性物质N6-(2-羟乙基)腺苷[N6-(2-hydroxyethyl)-adenosine,HEA],并通过转录组测序技术探索了HEA对痛风模型大鼠疼痛相关基因的影响。结果表明932个基因存在差异表达,将差异基因与在线疼痛基因大数据及相关文献进行比对,发现了57个疼痛相关基因,其中12个基因与镇痛相关,包括上调表达的腺苷A1受体基因（Adora1）及A2A受体基因（Adora2a）。应用Western blot的方法验证了HEA（7.5mg/kg）诱导镇痛靶标受体腺苷A1受体（A1R）表达上调、腺苷A2A受体（A2AR）表达下调。选择性A1R拮抗剂DPCPX显著抑制HEA对A1R的上调表达作用。综上所述,蝉花虫草的镇痛活性物质为HEA,而HEA可能通过激活腺苷A1R、下调A2AR及调控一系列疼痛相关基因发挥其镇痛作用。
药用真菌猪苓菌丝形成菌核分子机制一直是人们关注的热点问题。本研究首次对猪苓进行了系统的蛋白质组学研究。基于液质联用技术并在数据依赖性采集模式下,成功鉴定了猪苓菌丝形成菌核的初始期、菌核生长期和成熟期的蛋白质组,共鉴定蛋白1 391个（global FDR 1%）。采用先进的SWATH MSALL的非标记定量方式对初始期菌丝和菌核进行了差异蛋白质组学研究,从中定量蛋白1 234个,占鉴定蛋白数量的88.7%。猪苓菌丝形成菌核过程中有378个蛋白差异表达。差异蛋白GO注释结果表明,在猪苓菌丝形成菌核过程中,差异蛋白参与的蛋白功能和生物学过程多样,以催化和结合为主,还参与感知环境刺激、信号转导、电子转移、过氧化活性、菌丝生长及胞壁合成等功能。进一步推测分析表明,猪苓菌丝形成菌核可能是由于缺氧或温差等多种环境胁迫诱导所致,生成活性氧并形成氧化应激状态。信号通过丝裂原活化蛋白激酶通路（MAPK通路）途径向下游传递,可能调控了胞壁蛋白糖基化修饰,进而促进猪苓菌丝极性生长和菌丝形态学变化而形成菌核。KEGG代谢通路分析表明,差异蛋白还主要参与了糖、脂质和氨基酸等初级产物以及甾醇、多聚乙酰等次级代谢物的合成与代谢。因此,对差异蛋白质组的深入解析和研究有利于揭示猪苓菌丝形成菌核的蛋白分子机制,具有较强的理论和现实意义。
本文以多酚含量、总抗氧化能力（total antioxidant capacity,T-AOC）、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH）自由基清除能力和超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）活性为测定指标,研究了不同光照和pH条件对药用真菌二型附毛孔菌Trichaptum biforme液体培养过程中抗氧化活性的影响。结果显示,二型附毛孔菌在液体培养过程中具有抗氧化活性。一定的光照可提高其分泌次级代谢产物的能力及抗氧化活性,14d光照条件下,多酚含量和T-AOC分别在第12天和第10天达到峰值,为1.85mg/mL和3.99U/mL;1d黑暗、1d光照交替的光照条件下,DPPH自由基清除率和SOD活性均于第2天达到最大值,分别为87.44%和0.63U/mL。不同pH条件对二型附毛孔菌液体培养过程中的抗氧化活性影响更大。当pH为9.0时,二型附毛孔菌在液体培养过程中分泌的多酚含量、T-AOC、SOD活性和DPPH自由基清除能力均最高,分别于第2天、第10天、第2天和第2天达到2.92mg/mL、5.22U/mL、0.70U/mL和95.07%。其次是pH 3.0,最后是pH 5.0和7.0,说明偏碱或偏酸条件更能刺激药用真菌二型附毛孔菌通过分泌大量次级代谢产物以抵抗来自微环境的氧化压力。
收集中国12个省区35个猪苓样品,利用高效液相色谱技术,测定5个甾酮类化合物含量,获得指纹图谱,利用相似度评价对图谱数据进行分析。共有28个样品能获得定量分析结果,其中25个样品中猪苓酮A和B的相对含量大于70%;经相关分析,猪苓酮A和B的含量之间呈极显著正相关（r=0.955,P<0.01）。陕西省样品平均总甾酮含量以及猪苓酮A和B相对含量均最高,分别为182.70μg/g（C.V=82.4%）和92.3%（C.V=3.1%）。35个样品之间指纹图谱相似度0.412-0.943,标定了8个共有峰,指认了其中的3个色谱峰。11个陕西省样品之间指纹图谱相似度0.812-0.989,标定了17个共有峰,指认了其中的9个色谱峰。以上结果说明,猪苓酮A和B是猪苓主要甾酮类成分,对猪苓药材的质量控制有重要意义;陕西省的猪苓质量好且稳定。
桑黄Sanghuangporus sanghuang是一种珍稀的药用真菌,具有较大的应用潜力。本研究主要以菌丝体生物量、多酚含量、黄酮含量、抗坏血酸（Ascorbic acid,AA）含量、总抗氧化能力（Total antioxidant capacity,T-AOC）、抑制羟自由基能力（Restraining ability to hydroxyl free radicals,RAHFR）、超氧阴离子清除能力、1,1-二苯基-2-三硝基苯 肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH）自由基清除能力、2,2’-连氮-双(3-乙基苯并噻唑-6-磺酸) [2,2’-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonic acid),ABTS]自由基清除能力、铁离子还原能力（Ferric reducing antioxidant power,FRAP）和亚铁离子螯合能力为测定指标,对桑黄液体培养过程中的抗氧化活性进行了评价。结果显示,菌丝体生物量在2-10d内增长迅速,第10天达到最大值,在此过程中AA含量和T-AOC也出现了峰值,且多酚含量、黄酮含量和FRAP均呈上升趋势,说明菌株的抗氧化活性与其自身的生长状况、次级代谢产物分泌及还原能力等密切相关。此外,该菌株对羟自由基、超氧阴离子、DPPH自由基和ABTS自由基的清除能力也较强,于第12天、第10天、第2天和第14天分别达到73.06U/mL、46.78%、86.47%和94.16%,显示了较强的抗氧化活性。较高的亚铁离子螯合能力也说明桑黄在氧化胁迫下可启动自身的抗氧化系统以阻断自由基链反应。研究结果为更好地研究、开发和利用药用真菌桑黄提供了基础资料。
利用近红外光谱鉴别云南不同产区药用真菌茯苓。采用光谱标准偏差法（SSD）和蒙特卡罗无信息变量消除法（MC-UVE）逐步筛选光谱信息,利用K-S算法将白茯苓和茯苓皮划分训练集和验证集,并结合偏最小二乘判别分析法（PLS-DA）分别构建不同产区白茯苓和茯苓皮的分类模型,进一步建立不同产区茯苓的Fisher判别方程。结果表明：（1）通过主成分-马氏距离（PCA-MD）分析,白茯苓和茯苓皮的近红外光谱在主成分得分空间内呈现出较大差异,构建不同产区茯苓鉴别模型应将白茯苓及茯苓皮分开。（2）最优主成分数为5时,采用SSD筛选的886个变量（7 501.74-4 088.35cm-1）构建的白茯苓和茯苓皮的分类模型,其R2、RMSECV和RMSEP分别为0.986、0.988;0.320、0.283;0.425、0.395;采用MC-UVE法分别筛选出白茯苓和茯苓皮光谱信息（34个、22个变量）建立的分类模型,其R2、RMSECV和RMSEP分别为0.993、0.991;0.224、0.255;0.298、0.355。采用MC-UVE结合PLS-DA法建立的分类模型,有效降低了冗余信息,白茯苓和茯苓皮的R2均有所提升,RMSECV和RMSEP均有所降低,预测正确率分别由85.71%和83.33%,提高至100%。（3）进一步采用逐步判别分析法筛选出白茯苓（6个）和茯苓皮（4个）光谱变量,建立Fisher判别方程,回代验证正确率均大于85.7%,交叉验证正确率均大于66.7%,表明所建立的Fisher判别方程能较好地鉴别不同产区的茯苓。
