药用真菌化学成分研究

中国药用真菌化学成分研究概述

药用真菌资源是天然的有机小分子化合物库，和其他有机体（植物等）一样，在生命代谢过程中会产生或合成各种类型的能代表自身特性的天然产物以及次生代谢产物。为了进一步开发药用真菌资源，必须加强化学成分的研究。从天然产物及其衍生物中寻找有显著活性的先导化合物已经成为创制新药的重要途径，利用这些分子资源开发有自主知识产权的新药是药学领域的重大课题。随着药用真菌研究的不断深人，一些重要的药用真菌的化学成分已被人们认识和利用。目前从药用真菌中分离鉴定的化学成分主要有萜类化合物（三萜、二萜、倍半萜）、甾体、生物碱、酚性成分、鞘脂、色素类，另外还有研究较多的多糖和其他类型成分。

（一）萜类

1.三萜

三萜类化学成分是药用真菌的主要组成部分，是灵芝（Ganoderma lucidum）、茯苓（Wolfiporia cocos）、松杉灵芝（Ganoderma tsugae）和斜生纤孔菌（Inonotus obliquus）等药用真菌的主要成分，其中茯苓三萜和灵芝三萜研究较多。茯苓三萜可以分为 2 个类型，羊毛甾烷型和 3，4 开环的羊毛甾烷型，目前文献报道的茯苓羊毛甾烷型三萜主要来自茯苓的内核、皮和发酵液，3，4 开环的羊毛甾烷型三萜主要来自茯苓皮。灵芝三萜类化合物相对分子质量一般为 400～600，化学结构较为复杂，目前已知有 7 类不同的母核结构，三萜母核上有多个不同的取代基，常见有羧基、羟基、酮基、甲基、乙酰基和甲氧基等。目前已从灵芝属真菌的子实体、孢子粉和菌丝体中先后发现 130 多种三萜类化合物，大部分为羊毛甾烷型三萜酸或酯（陈若云和于德泉，1990；Chen 等，2011）。另外还报道有少量的斜生纤孔菌三萜，从褐褶菌属中一些种类及硫磺菌、洁丽香菇、白肉迷孔菌、桦剥管孔菌、松生拟层孔菌、斜生纤孔菌等担子菌中，也分离得到一些三萜类化合物。近年化学工作者不断从灵芝科药用真菌中发现许多新的三萜类成分，包括从紫芝（Ganoderma Sinense）中发现的法尼基羟醌醚羊毛甾三萜（ganosinensins A～C）和含有四元环新奇骨架的三萜成分 Methly ganosinensate A 和 ganosinensic acid B（Wang 等，2010；Qiao 等，2007），从厦门假芝（Amauroderma amoiense）中发现的 amauroamoienin（Zhang 等，2013），编者从海南采集的热带灵芝（包括一个 C23 降三萜），从厦门假芝（Amauroderma amoiensis）中发现一个新奇的羊毛甾三萜与苯并吡酮的聚合物amauroamoienin（Zhang 等，2013）。

2.二萜

二萜类化合物因其有独特的生物活性而备受人们关注。在药用真菌中分布较少，只有少数报道，如 Hiromichi 等从猴头（Hericium erinaceus）菌丝体中发现的一个新二萜化合物——erinacine B（Kawagishi 等，1994）。此外，还有在黑蛋巢菌中发现的鸟巢烷型二萜类化合物（有独特的生物活性而备受人们的关注），以及从侧耳（Pleurotus mutilus）中发现的 mutilin 和 pleuromutilin（Egger 等，1976），空柄乳牛肝菌 （Suillus cavipes）中分离的 cavipetins A～E（Toyota 等，1990），多汁乳菇（Lactarius volemus）中分离到的 volemolide（Kobata 等，1994），粗糙肉齿菌（Sarcodon scabrosus）中发现的 sarcodonines A～G（Ma 等，2005；Liu 等，2007；刘吉开，2004）。

3.倍半萜

倍半萜是药用真菌中一类最大最重要的化学成分，也是研究最多最透彻的一类成分，其结构类型多样，活性也多样。倍半萜类成分在药用真菌中分布比较集中，而且真菌中还有很多结构类型独特、生物合成途径和高等植物不太一样的倍半萜骨架类型。倍半萜研究主要集中于牛肝菌、红菇、香菇、乳菇、小皮伞和蜜环菌等药用真菌，其他的如灵芝、蘑菇等也有少量分布。同时这些倍半萜结构类型还可以为担子菌的系统学分类提供证据。目前报道的倍半萜主要有 16 类（刘吉开，2004），分别是窄盖木层孔菌（Phellinus tremulae）的 tremulane、簇生垂幕菇（Hypholoma fasciculare） 的 caryphylane（Rukachaisirikul  等，2005）、绒柄裸伞（Gymnopus confluens）的 collybial 等。报道最多的来自蜜环菌（Armillaria mellea）的 protoilludane、来源于球果小皮伞（Marasmius conigenus）和乳菇（Lactarius spp.）的 marasmane、来源于红菇（Russula vinosa Lindblad）和乳菇（Lactarius spp.）的 lactarane（一大类倍半萜，报道超过 50 个）、多种药用真菌来源的 cucumane 和 fomannosane2 种类 型、来自杯 伞（Clitocybe illudens）、月夜 菌（Lampteromyces japonicus）、田头菇（Agrocybe aegeria）和杯瑚菌（Clavicoronapyxidata）的 illudane（该类型含有一个特异的三元环结构片段）、isoilludane 类如可望成为抗肿瘤药物的 illudin M、hirsutane 类、pleurotel lanes 类； 子囊 菌 如 Ophiostoma piceae（Ceratocystis piceae） 中 的 Cerapicanes 类、来自布氏黑蛋巢菌（Cyathus bulleri）的 bullerane， 来自（Merulius tremellosus）的 isollactarane 和 merulane 类型。

（二）甾体

药用真菌中甾体化合物相对萜类成分报道较少，目前发现的类型主要为麦角甾醇类及其衍生物，该类成分在灵芝属真菌中报道较多。甾醇类化合物是一类重要的原维生素 D，受紫外线照射可转化为维生素D，麦角菌、侧耳、酵母菌、猪苓、冬虫夏草、金针菇等药用真菌中均含有甾醇类化合物（刘波等，1984；兰进等，1996；吴兴亮等，2012），近年报道了一些新的环氧、过氧麦角甾化合物，如紫色粉孢牛肝菌（Tylopilus plumbeoyiolaceus）子实体中发现 2 个 C28、C29 断裂形成烯醚新麦角甾醇 tylopiol A 和 tylopiol B（吴少华等，2009）。此外，药用真菌也报道有少部分豆甾醇类化合物。编者从海南采集的灵芝科真菌热带灵芝、喜热灵芝、海南灵芝（Ganoderma haianense）、厦门假芝、皱盖假芝（Amauroderma rude）中均发现含有麦角甾醇类成分。

（三）生物碱

在药用真菌化学成分中，生物碱也是重要的一类。从真菌中分离出来的生物碱可分为吲哚、嘌呤和吡咯三类。以前对吲哚类生物碱报道较多，吲哚类主要有麦角碱、麦角胺新碱、麦角胺、麦角异胺、麦角生碱等六对旋光异构体。嘌呤类如香菇嘌呤，而灵芝碱甲和灵芝碱乙属于吡咯类生物碱。近年药用真菌中腺苷类、环肽类生物碱也有一些报道，从人工蛹虫草（Cordyceps militaris）子实体中分离得到 5 个腺苷类化合物和 1 个新化合物虫草环肽 A（cordycepeptide A）（ 王晓玲，2007；章伟明等，2008）。另外一类重要的生物碱则是生物碱类毒素，包括环肽类毒素和其他小分子生物碱毒素。毒环肽主要为鹅膏毒环肽（amantins），分布于鹅膏菌如鳞柄白毒鹅膏（Amanita virosa）和条纹毒鹅膏（Amanita phalloides），其鹅膏毒环肽毒性比氰化物大数十倍。一般可分为 2 类： 含 8 个氨基酸的鹅膏毒素（amatoxins）和 7 个氨基酸的鬼笔毒素（phallotoxin）（ 刘非燕，2006； 陈作红等，2003）。其他小分子毒生物碱包括分布于鹿花菌（Gyromitra esculea）的鹿花菌素（gyromitrin）、来自丝膜菌（Cortinarius spp.）的丝膜菌素（刘非燕，2006），杯伞属（Clitocybe）和丝盖伞属（Inocybe）的毒蝇碱、鹅膏氨酸毒素，墨汁拟鬼伞（Coprinopsis atramentaria）中的鬼伞毒素（copine），来自光盖伞、花褶伞、锥盖伞和裸伞的裸盖菇素和脱磷裸盖菇素（刘荣，2010）。还有一些生物碱能与金属离子螯合或独自显出鲜艳的颜色，成为有经济价值的色素，如 blennione、haematopodin 等（Spiteller 等， 2002；Baumann 等，2003）。另外，还从灵芝中分离到吡啶类生物碱sinensin´ Liu 等，2010），厦门假芝中得到 7，8- 二甲基咯嗪（Zhang 等，2013）。

（四）酚性成分

药用真菌中的酚性成分相对于植物来说含量较少，但是真菌中往往含有一些特殊的、卤代的酚性成分，如亚稀褶黑菇（Russula subnigricans）的亚稀褶黑菇毒素、黏小奥德蘑（Oudemansiella mucida） 和嗜球果伞（Strobilurus tenacellus）的小奥德蘑素（oudemansins）（Anke等，1990）和嗜球果伞素（strobilurines）（昝立峰等，2005）、地花菌中的地花菌素（albaconol） 和 grifolin、干巴菌（Thelephora ganbajun） 中分离到的一类多苯乙酰化联三苯类化合物。蜜环菌和假蜜环菌菌丝发酵液中发现系列的倍半萜酚酯类化合物。奇丝地花孔菌（Albatrellus dispansus）含有法尼基酚类化合物（杨小龙，2009）。编者从热带灵芝中发现带有七元环单萜基团的新酚性成分（Hu 等，2013）。

（五）鞘脂

鞘脂广泛存在于各类真菌中，是真核生物细胞质膜组成成分。药用真菌来源的鞘酯基本结构为神经酰胺，即以（神经）鞘氨醇为基本骨架，与长链脂肪酸形成的酰胺类化合物。鞘脂可分为以下几类：神经酰胺、脑苷、糖鞘脂、肌醇磷酸神经酰胺、二肌醇磷酸神经酰胺。神经酰胺如蜜环菌中的新化合物 armillaramide，灰树花（Grifola frondosa）孢子粉中发现 4 个新神经酰胺，其鞘氨醇骨架相同而脂肪链长短不同。脑苷（cerebrosides）为神经酰胺的 1 位羟基与糖连接而成，可分为葡萄糖脑苷和半乳糖脑苷，药用真菌中常见的是葡萄糖脑苷（刘荣，2010），目前从灵芝共生菌（Calcarisporium arbuscura）发酵菌丝体中分得 4 个脑苷化合物。糖鞘脂（glycosphingohpides）为神经酰胺的 1 位羟基与寡糖连接而成。肌醇磷酸神经酰胺（inositolphosphocemmides）是由磷酸分别与神经酰胺的 1 位羟基以及肌醇或其衍生物的 1 位羟基连接而成的二酯。

（六）色素类

药用真菌中分离出来的色素亦常有报道，其结构可分为：双聚色酮、芘醌、双聚蒽醌类、双聚萘骈吡喃酮类、1，2- 吡喃酮类等化合物。双聚色酮类是一类由 2 个分子的色酮聚合而成的化合物，如麦角菌中含有一种双聚色酮及两种异构体，它们与麦角及其提取物的颜色有关，从竹黄菌中分离出来的竹红菌素 A，是一种芘醌类化合物。国外对真菌中色素研究较早，目前已发现的比较重要的色素有紫绒丝膜菌（Cortinarius violaceus）中的 strobilurin、淡红侧耳（Pleurotus djamor 中的 indolone、红汁小菇（Mycana haematopus）中的 haematopodin 和澳大利亚产蘑菇中发现的系列 dermocanarin 类色素以及乳菇（Lactarius blennius）子实体中发现的绿色色素 blennione（Spiteller 等，2002；Baumann 等， 2003）。编者研究发现多种海南野生灵芝科真菌（热带灵芝、海南灵芝、厦门假芝、皱盖假芝等）中含有苯并吡酮类化合物，很可能是灵芝科真菌颜色的主要成分之一。

（七）多糖

20世纪 80 年代起，随着多糖生物活性的广泛研究，人们对药用真菌研究最多的也是多糖，各种食用和药用甚至一些非药用真菌都有多糖的报道。真菌多糖是 7 个分子以上存在于自然界中醛糖、核酮糖通过糖苷键缩合而成的多聚物。药用真菌多糖作为一类具有重要生物活性的物质，在对人类一些疑难病症的治疗方面显示出很好的疗效。目前报道最多的主要集中于香菇多糖、灵芝多糖、云芝多糖、松茸多糖、银耳多糖、猪苓多糖、虫草多糖、金针菇多糖、黑木耳多糖、茯苓多糖、猴头多糖等。有关药用真菌多糖研究热点主要集中在药用真菌的营养与生理学活性，药用真菌多糖的提取、纯化工艺以及结构分析等。以目前研究最多的灵芝多糖为例，多糖类化合物是灵芝（Ganoderma spp.）所含主要化学成分之一，灵芝多糖种类很多，有水溶性多糖、酸性多糖和碱性多糖。目前，已分离到 200 多种灵芝多糖，其中大部分为 β- 型葡聚糖，少数为 α- 型葡聚糖，还有一些氨基聚糖、脱氧聚糖和蛋白聚糖（Habijanic 等，2009；Gao 等，2009）。这些研究为开发和利用药用真菌提供了科学依据。近年来随着科学的发展，新技术和新方法的应用，越来越多的药用真菌多糖被发掘出来，并且结构得到确定，如从雷丸（Omphalia lapidescens）中得到一葡聚糖，分子主链为 β-D-（1-3） 连接的葡聚糖，支链连在主链的 6 位，每隔 3 个主链单元连接 2 个支链；从银耳中得到一甘露聚糖，分子主链为 β-D-（1-3）连接的甘露糖，支链分别连在主链的 2、4、6 位；从松杉灵芝菌丝体中得到的杂多糖 GFb，相对分子质量为 9.8 万，主链为 1-6 葡萄糖基和 1-6 半乳糖基构成，侧链由 1-3 葡萄糖基、1-4 葡萄糖基、末端葡萄糖基及末端半乳糖基构成（王冠英等，2011）。

（八）其他类型成分

药用真菌中含有丰富的氨基酸，且多数药用真菌中氨基酸种类丰富，含量高，大多可以食用。一些有毒菌也含有非蛋白氨基酸，如从有毒蘑菇的杯伞（Clitocybe acromelalga）中发现 16 个非蛋白氨基酸（Yamano 等，1992）。糖多肽和糖蛋白在药用真菌中也偶有报道，如从灵芝中分离得到 7 个肽多糖，其中两个为 TGLP-2 和 TGLP-3，其中TGLP-2 相对分子质量为 20.9 万，为 β-（1-3）（1-4）连接的甘露葡聚糖肽，含肽量为 8.9%，TGLP-3 相对分子质量为 4.5 万， 为 β-（1-3）（1-4）（1-6）苷键连接的葡聚糖肽，含肽量为 4%（Gao 等，2009）。药用真菌中还有核酸、蛋白质、有机酸、多元醇、呋喃衍生物类、微量元素、素食纤维和维生素等成分。另外，真菌中还有多种用于工业、医疗或食品加工用的酶。

摘自陈康林《药用真菌治疗肿瘤》中国科学技术出版社，2022