桑黄是最早收录于我国中药古籍中的一类大型珍稀药用真菌的总称,具有抗肿瘤、降血糖、降血脂、抗氧化和降尿酸等多种功效作用。现代分类学研究结果表明,桑黄具有丰富的物种多样性,广泛分布于我国及北半球不同地区,并生长在桑树、杨树、丁香、忍冬、栎树、锦带花、水曲柳、枣树和核桃楸等多种阔叶树上。自20世纪90年代以来,我国开始了桑黄人工驯化,目前主要用于桑黄产业的种类有桑树桑黄Sanghuangporus sanghuang、瓦尼桑黄(又称杨树桑黄) Sanghuangporus vaninii、鲍姆桑黄Sanghuangporus baumii和粗毛纤孔菌Inonotus hispidus等,产业规模正在逐年扩大,形成具有广阔发展潜力的健康产业,产生了较高的经济价值和社会效益。本文从桑黄的历史记载、分类地位的演变、功效研究、产业发展进程及面临的瓶颈等问题进行了分析与总结,提出了促进桑黄产业健康发展的建议,并对产业发展愿景进行了展望。
基于形态学和分子系统学研究,发现来自内蒙古科尔沁沙地的桑黄孔菌属一个新种蒙古桑黄Sanghuangporus mongolicus T. Bau, sp. nov.。该种主要识别特征为担子体多年生,半圆形,边缘薄,菌丝系统二体型,担孢子椭圆形至宽椭圆形,厚壁,大小4.2-5×2.7-3.5 μm。根据ITS和nrLSU序列的系统发育分析结果,该种位于桑黄孔菌属Sanghuangporus,并且形成1个独立的分支。本研究对该种进行了详细的形态描述和特征图示,并讨论与近缘种之间的系统关系。
以采自河北省顺平县的东亚木层孔菌Phellinus orientoasiaticus子实体组织分离获得的菌株为试验材料,对主要生物学特性和驯化栽培进行了研究。在温度、初始pH、碳源和氮源4个条件单因素试验的基础上,开展4因素3水平正交试验,筛选出适宜母种菌丝生长条件。通过单因素试验筛选出该菌株的最适生长温度为30 ℃,最适初始pH为5.0,最适碳源为可溶性淀粉,最适氮源为酵母浸粉;正交试验得出最佳组合为温度30 ℃,初始pH 5.0,氮源为酵母浸粉,碳源为蔗糖。栽培阶段适宜配方为栗木屑80%,麸皮17%,蔗糖1%,生石灰1%,石膏1%,含水量60%;在25 ℃黑暗条件下菌丝满袋需要45-50 d;在温度25-28 ℃、空气相对湿度90%-95%的条件下,7-10 d可见子实体原基分化;子实体在温度25-30 ℃、空气相对湿度90%-95%条件下培养25-35 d可采收。
以采自吉林省延边朝鲜族自治州泉水洞林场的野生桑黄分离菌株和工厂化栽培桑黄菌株为试验材料,通过形态学及系统发育分析方法鉴定野生桑黄为瓦尼桑黄(杨树桑黄) Sanghuangporus vaninii,工厂化栽培桑黄分别为瓦尼桑黄S. vaninii、鲍姆桑黄S. baumii和桑树桑黄S. sanghuang。检测了不同碳源、氮源、pH和温度在固体培养条件下对野生瓦尼桑黄菌丝生长的影响。本试验范围内瓦尼桑黄菌丝体生长的最适碳源为蔗糖,最适氮源为酵母浸粉,最适pH为5.0,最适温度为29 ℃。对野生及工厂化栽培的4株3种桑黄进行驯化栽培研究,比较不同桑黄菌丝生长速度、原基分化时间、农艺性状和产量。结果表明,相同培养条件下,瓦尼桑黄菌丝生长速度最快、长势最好、原基分化快、农艺性状佳、产量高;鲍姆桑黄菌丝长速最慢,子实体产量次之;桑树桑黄菌丝长速次之,子实体产量最低;野生瓦尼桑黄SH14菌株可成为瓦尼桑黄工厂化栽培的替代菌株。
比较野生桑树桑黄、段木与袋料瓦尼桑黄和袋料粗毛纤孔菌的水提物对免疫低下小鼠免疫功能的影响,结合4种桑黄类真菌的多糖含量分析,探究桑黄多糖含量与免疫调节药效之间的关系。本研究将4种不同的桑黄热水浸提、浓缩、冷冻干燥后得到桑黄水提物,用环磷酰胺构建小鼠免疫抑制模型,连续给药21 d后,通过测定小鼠的外周免疫器官指数、ConA (刀豆蛋白)和LPS (脂多糖)诱导的小鼠脾淋巴细胞增殖转化能力、血清中TNF-α和IL-2含量,比较不同品种及栽培方式桑黄水提物对小鼠免疫功能的影响,探究桑黄多糖的含量与免疫调节药效之间的关系。实验表明,4种桑黄水提物对免疫低下小鼠的免疫功能均有不同程度的调节作用,可以提高小鼠免疫器官指数、脾淋巴细胞增殖程度及血清细胞因子含量,其中袋料粗毛纤孔菌的免疫调节作用最强,结合4种桑黄的主要成分含量进行分析,发现桑黄多糖含量越高,对小鼠的免疫调节作用越好。该研究结果表明4种桑黄类真菌均具有一定的免疫调节功效,功效强弱与其多糖含量存在正相关;桑黄多糖是桑黄类真菌发挥免疫调节功能的主要物质基础。
以野外分离的一种药用真菌粗毛纤孔菌Inonotus hispidus为研究对象,对其生物学特性与抗氧化活性进行了研究。通过改变培养温度、初始pH、碳源及氮源4个单因素对粗毛纤孔菌进行固体培养,结果表明,最适培养温度为30 ℃、初始pH为9.0、碳源为蔗糖、氮源为酵母浸粉;采用L9 (33)三因子三水平正交试验对固体培养最适碳源含量、氮源含量及初始pH组合进一步研究,得出对粗毛纤孔菌丝长速的影响排序为:氮源含量>碳源含量>初始pH,最佳组合为蔗糖30 g/L、酵母浸粉1 g/L、初始pH 10.0。同时测定了粗毛纤孔菌在液体培养时的抗氧化活性,结果发现,粗毛纤孔菌液体培养的14 d内,多酚黄酮含量始终维持在较高的水平,对羟自由基、DPPH自由基、ABTS自由基的清除能力和铁离子还原能力较强,表明粗毛纤孔菌具有一定的抗氧化活性。
本文旨在研究外源一氧化氮对瓦尼桑黄多酚和三萜类化合物积累的影响。以发酵罐发酵法培养瓦尼桑黄,并在培养液中添加硝普钠。采用Folin-Ciocalteu法测定瓦尼桑黄菌丝体内多酚类化合物的含量并以高效液相色谱法(HPLC)测定多酚的组成成分。利用香草醛-冰醋酸-高氯酸分光光度计法测定三萜类化合物的含量。结果显示,硝普钠的添加可以促进瓦尼桑黄菌丝体的生长,提高菌丝体内次级代谢产物清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基的能力。硝普钠的添加使瓦尼桑黄中总多酚和三萜类化合物的积累分别增长了14.3%和51.7%。HPLC分析发现,发酵培养3-7 d,硝普钠添加组培养物中硬毛素、纤孔菌素A和桑黄素D含量均增加。可见,一氧化氮对液体发酵条件下瓦尼桑黄多酚和三萜类化合物的合成具有明显的调节作用。
桑黄Sanghuangporus spp.是一类具有广泛的药理活性的大型真菌,其卓越的抗氧化活性备受关注。本研究比较了桑树桑黄Sanghuangporus sanghuang (桑黄)和瓦尼桑黄S. vaninii (杨黄)发酵产物乙醇提取物的抗氧化活性,并分析它们化学成分的差异。实验以1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)清除率、羟基自由基引起的DNA损伤的保护作用和L929细胞抗衰老实验作为指标比较其抗氧化活性差异。结果表明,桑树桑黄和瓦尼桑黄发酵产物提取物均表现出良好的抗氧化性,而且桑树桑黄发酵物的抗氧化能力显著高于瓦尼桑黄。通过超高效液相色谱串联三重四级杆飞行时间质谱法(UPLC-triple-TOF-MS)从桑黄中共鉴定出11种多酚类物质,瓦尼桑黄发酵产物成分相对简单。
以桑枝屑作为栽培基质,传统的木屑栽培基质为对照,对瓦尼桑黄Sanghuangporus vaninii菌株进行栽培,测定菌丝生长、产量、子实体多糖、黄酮和多酚含量,采用1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除能力、羟自由基清除能力和超氧阴离子自由基清除能力评价其活性成分的抗氧化活性,研究桑枝屑对瓦尼桑黄生长、活性成分含量和抗氧化活性的影响。结果表明,与传统木屑相比,桑枝屑对瓦尼桑黄菌丝生长、产量、活性成分含量和抗氧化活性4方面的影响均具有显著差异,随着桑枝屑含量的增加,瓦尼桑黄的菌丝生长、活性成分含量和抗氧化活性呈现逐渐上升的趋势,除菌丝生长速度均低于木屑栽培瓦尼桑黄外,活性成分和抗氧化活性均高于木屑栽培瓦尼桑黄;桑枝屑添加量为40%-60%产量最高。Pearson分析发现黄酮、多酚与DPPH自由基、超氧阴离子自由基和羟自由基清除能力均呈极显著正相关,多糖与超氧阴离子清除能力呈极显著正相关,与羟自由基清除能力呈显著正相关。综合产量、活性成分含量和抗氧化活性分析,确定适宜瓦尼桑黄菌株栽培的桑枝屑添加量宜控制在40%-60%,研究结果为瓦尼桑黄栽培基质的优化和瓦尼桑黄子实体质量评价提供了科学参考。
本研究比较分析了鲍姆桑黄子实体乙酸乙酯萃取物和乙醇分离物的体外细胞毒活性及其化学成分差异,探索其抗肿瘤特征成分。采用CCK-8法测定了鲍姆桑黄子实体乙酸乙酯萃取物和乙醇分离物对5种人癌细胞增殖的抑制活性,结果发现,乙酸乙酯萃取物对5种人癌细胞增殖均表现出良好的细胞毒活性,而乙醇分离物对NCI-H1299细胞表现出一定的活性。通过超高效液相色谱-串联四极杆飞行时间高分辨率质谱(UPLC-Q-TOF-MS)对萃取物的主要成分进行定性分析,共鉴定出38种成分,包括26种多酚和12种脂肪酸,其中多酚主要为吡喃酮hispidin及其衍生物,乙酸乙酯萃取物中丰度较高的多酚成分包括hispidin、hispolon、davallialactone、osmundacetone、phelligridins C和D以及pinillidine。
瓦尼桑黄中含有较多的酚类化合物,多酚类化合物具有较高的抗氧化活性。本研究采用深共熔溶剂(deep eutectic solvent, DES)提取多酚类化合物,通过单因素试验确定大孔树脂纯化桑黄多酚的最佳工艺参数。实验结果表明:HPD-100大孔树脂纯化桑黄多酚的效果最好,其静态吸附-解吸最佳参数为:吸附时间为4 h,上样浓度10 mg/mL、上样液pH 4.0、解吸乙醇浓度为70%;动态吸附-解吸最佳参数为:上样量100 mL、洗脱量110 mL。在最佳条件下桑黄子实体多酚的纯度从14.56%提高到33.81%,纯化后的多酚具有良好的抗氧化活性能力。DPPH和ABTS自由基清除能力分别为92.75%和93.03%,对牛血清蛋白氧化损伤保护效果良好,能有效抑制L929细胞的衰老。
对桑树木屑代料栽培瓦尼桑黄Sanghuangporus vaninii子实体分级醇沉粗多糖组分的多糖含量、总酚含量、重均分子量分布、红外光谱、单糖组成、抗氧化活性和免疫活性进行了研究,并采用Pearson相关性分析对各醇沉粗多糖组分的组成特征与活性进行了关联性分析。结果表明,不同醇沉组分粗多糖的组成特征及活性差异较大,其中,各分级醇沉粗多糖组分的多糖含量随着醇沉浓度的增加而增加;20%醇沉多糖组分的总酚含量较高,50%醇沉多糖组分中的总酚含量较低;粗多糖重均分子量随着醇沉浓度的增加而降低;红外光谱结果表明,70%醇沉组分的多糖羟基振动峰不显著,与其分子量分布较低相关;就单糖组成而言,在50%醇沉组分中,果糖及甘露糖含量较高,而在20%和70%醇沉组分中含量较高的单糖是葡萄糖。相关性分析结果显示,子实体粗多糖组分中的总酚含量与DPPH及ABTS自由基清除能力呈显著正相关关系;3个粗多糖组分均能激活RAW 264.7细胞释放NO,促进其分泌肿瘤坏死因子-α (tumor necrosis factor-α, TNF-α)、白细胞介素-6 (interleukin-6, IL-6)和白细胞介素-1β (interleukin-1β, IL-1β)等免疫调节因子,NO释放量与多糖含量呈显著正相关关系,总酚含量较低,且半乳糖和果糖含量较高的S50具有较好的体外免疫活性。本研究为代料栽培瓦尼桑黄子实体多糖类功效成分的研究及开发利用提供参考。
为研究瓦尼桑黄提取物的降尿酸作用,筛选了瓦尼桑黄子实体降尿酸作用的活性部位并初步探究其机制。为建立大鼠高尿酸动物模型,将SPF级雄性SD大鼠随机分为8组:正常对照组(NC组)、模型组(Model组)、阳性对照组(PC组)、醇提物组(CT组)、水提物组(ST组)、20%醇沉多糖组(ST20组)、50%醇沉多糖组(ST50组)和70%醇沉多糖组(ST70组)。连续灌胃8周后处死,测定血清中尿酸、肌酐、尿素氮、AST (丙氨酸氨基转移酶)和ALT (天冬氨酸氨基转移酶)水平,根据肝肾病理切片和免疫组化分析瓦尼桑黄提取物降尿酸的效果及对肾脏的保护作用。与模型组相比,瓦尼桑黄提取物各组血清尿酸、尿素氮和ALT水平显著降低(P<0.05),HE及Masson染色显示肾脏结构明显清晰,细胞坏死和纤维化等病理现象改善明显,且瓦尼桑黄子实体降尿酸的活性部位主要集中在水提多糖,且粗多糖ST20组分降尿酸活性最佳。免疫组化结果显示,瓦尼桑黄多糖显著增强了大鼠肾脏组织中尿酸转运蛋白ABCG2表达水平。瓦尼桑黄子实体降尿酸的活性部位主要是水提物,且大分子粗多糖ST20效果最佳,初步证明瓦尼桑黄多糖通过激活肾脏ABCG2转运蛋白,促进尿酸排泄并缓解肾脏的病理损伤。瓦尼桑黄多糖作为一种尿酸转运蛋白ABCG2的药理诱导剂,可以作为治疗痛风性关节炎的潜在药物。
风味是影响消费者对产品接纳度的主要因素之一。为探究不同桑黄类真菌挥发性化合物的差异,使用顶空固相微萃取和气相色谱-质谱联用技术对2株桑树桑黄Sanghuangporus sanghuang、3株瓦尼桑黄Sanghuangporus vaninii、1株忍冬桑黄Sanghuangporus lonicericola和1株粗毛纤孔菌Inonotus hispidus的挥发性风味成分进行了分析,并结合相对气味活度值(relative odor activity values, ROAV)分析不同组分对整体风味的贡献。CAR/PDMS、DVB/CAR/PDMS两种萃取头从7个供试菌株中检测出62种挥发性成分,其中相同成分有31种,表明使用多种类型萃取头能提高提取效果。整体而言,CAR/PDMS萃取头提取菌株SH77、SH86、SH91中挥发性成分效果更好,DVB/CAR/PDMS萃取头提取菌株SH48、SH89、SH92、SH93中的挥发性成分效果更好。各菌株主体挥发性成分有较大差异,同种菌株挥发性成分组成更相近,己醛是共有的主体挥发性成分。桑树桑黄SH89和SH93共有的主体挥发性成分(ROAV≥1)有萘、壬醛、己醛和2-十一酮,瓦尼桑黄SH48、SH91和SH92的主体挥发性成分是己醛,忍冬桑黄SH77的主体挥发性成分有壬醛、葵醛等。粗毛纤孔菌SH86的主体挥发性成分有庚醛、1-庚醇等。不同栽培时间SH91挥发性物质比较结果显示,50 d的SH91较为浓郁,100 d的最淡。本研究可为以后桑黄类真菌品种改良以及产品的开发利用提供参考。
目前桑黄市场产品趋向多样化,产业蓬勃发展,越来越多的省份颁布了桑黄质量标准或炮制标准,对桑黄产品质量控制起到了较好的规范和指导作用。同时,由于尚无国家级桑黄质量控制标准,各省桑黄质控评价指标和测定方法存在差异,不利于桑黄品质的横向比较和市场监管。此外,各省级桑黄标准中未对有害重金属元素进行限定。针对以上问题,本研究选定长白山地区3种桑黄类真菌子实体为研究对象,建立并优化“一提多测”方法优化提取工艺,高效测定桑黄中多糖、总黄酮、总酚、三萜和甾醇多指标性物质含量;对目前省级标准中NaNO2-Al(NO3)3-NaOH法与AlCl3法两种桑黄总黄酮测定方法进行比较,择优选之。参考《中华人民共和国药典》2020版方法,采用微波消解-电感耦合等离子体质谱法(inductively coupled plasma mass spectrometry, ICP-MS)测定铅、镉、砷、汞和铜含量。结果显示,所用测定方法准确且满足方法学验证需求;总黄酮含量测定选择方法稳定性更好的AlCl3法;人工栽培瓦尼桑黄Sanghuangporus vaninii活性物质含量高,有害重金属元素含量低,作为目前市场上应用广泛的桑黄类真菌质量有一定保证;鲍姆桑黄Sanghuangporus baumii活性物质含量较低;蒙古锈迷孔菌Porodaedalea mongolica活性成分较高,铅、铜含量明显高于其他桑黄样品。未来桑黄类真菌应用与研究中,应注意监测活性成分与有害重金属含量。本研究建立的评测方法可为桑黄科学、高效质量评价提供参考。