蛹蟲草(Cordyceps militaris(L.) Link)又稱北冬蟲夏草,屬子囊菌亞門、麥角菌科、蟲草屬,是蟲草屬的模式種,經(jīng)成分測定分析及藥理實驗證明可作為冬蟲夏草中的替代品之一。其主要活性成分包括蟲草素、蟲草酸及蟲草多糖等,其中,蟲草素是蟲草中特有的活性成分,由于其具有廣泛的生物活性,已引起世界范圍內(nèi)的廣泛關(guān)注。所以,本文結(jié)合筆者的相關(guān)研究就近年來有關(guān)蛹蟲草中蟲草素的理化性質(zhì)、合成、提取純化方法及藥理作用等方面的研究進展情況進行綜述。
1 蟲草素的藥理作用
1.1 抗菌、抗病毒作用
蟲草素是一種核苷類抗生素,具有較好的抗菌、抗病毒功效。焦彥朝等報道,蟲草素對枯草桿菌、鳥結(jié)核桿菌及牛型結(jié)核分枝桿菌有抑制作用,鄭藻杰等研究發(fā)現(xiàn),蟲草素能抑制鏈球菌、鼻疽桿菌、炭疽桿菌、豬出血性敗血癥桿菌及葡萄球菌等病原菌的生長。此外,蟲草素還對石膏樣小牙孢癬菌、羊毛狀小牙孢癬菌及須瘡癬菌等皮膚病致病性真菌亦有抑制作用。同時,蟲草素還對人體免疫缺陷性病毒HIV-I型的侵染及其反轉(zhuǎn)錄酶的活性亦有抑制作用。
1.2 增強免疫功能和預防心血管疾病
據(jù)報道,蟲草素能明顯促進人外周單核細胞IL-10的分泌和IL-10mRNA的表達,同時,對誘導產(chǎn)生IL-2的植物血球凝集素和外周血液單核細胞的擴增有抑制作用。IL-10能強烈抑制淋巴細胞和單核細胞,從而能使機體免于過度的免疫病理損傷,所以,蟲草素可以通過IL-10的作用對自身進行免疫性調(diào)節(jié)。
另外,吳畏等報道,蟲草素能抑制蛋白質(zhì)激酶活性,抗核苷磷酸化酶對糖基的裂解。對體液免疫具有調(diào)節(jié)作用,能增加脾臟重量,加速肝臟核酸和蛋白質(zhì)更新速度;具有抗缺氧、增加心肌營養(yǎng)血流量及降低血清膽固醇和β-酯蛋白的作用,能明顯增加冠脈血流量,降低冠脈、腦及外周血管阻力,而且對核酸的甲基化有抑制作用,能預防腦血栓和心血管疾病發(fā)生。
1.3 抗腫瘤作用
蟲草素對艾氏腹水癌、人鼻咽癌KB細胞、人宮頸癌HeLa細胞、小鼠黑素瘤細胞及Lewis肺癌細胞等具有明顯的抑制作用。筆者曾開展了蟲草素對人肝癌SMMC-7721細胞增值的影響試驗,用質(zhì)量濃度為0.8 g/L的蟲草素,分別作用腫瘤細胞24、48、72 h后,腫瘤細胞生長抑制率分別為30.6%、49.8%、81.4%,說明蟲草素具有明顯的抑制腫瘤細胞生長作用;吳洪臻等用低劑量[30mg/(kg.d)]和中劑量[60mg/(kg.d)]蟲草素及陽性藥物環(huán)磷酰胺[20mg/(kg.d)]作用小鼠9 d,進行S180瘤細胞實驗,抑瘤率分別為45.72%、49.11%和55.91%。若將蟲草素和環(huán)磷酰胺兩者聯(lián)合使用,對S180抑瘤率可提高到88.55%。由此可見,蟲草素可以增強環(huán)磷酰胺的抗癌作用,提示蟲草素可以作為臨床抗腫瘤藥物的輔助藥物。
1.4 降血脂作用
朱平等報道,將蟲草素20mg/kg與陽性藥物--力平之25mg/kg作用于高血脂模型小鼠,結(jié)果表明,它們降低血清甘油三脂的效果相當,所以,蟲草素可應用于高血脂癥患者的治療。
1.5 調(diào)節(jié)胰島素分泌作用
巫冠中等探討了蟲草素對大鼠離體郎罕氏胰島細胞分泌胰島素的影響。認為蟲草素可抑制由糖誘導的胰島素釋放,并且降低特異性磷酸二酯酶抑制劑Qrg9935或腺苷酸環(huán)化酶激活劑Fotskolin促進胰島素分泌的作用。結(jié)果提示,蟲草素對胰島素分泌的抑制作用是通過A1受體介導,并非經(jīng)P-位點產(chǎn)生對腺苷酸環(huán)化酶的抑制。但其在臨床糖尿病病人的使用中,能否影響胰島素分泌尚需進一步研究。
1.6 清除自由基作用
機體內(nèi)產(chǎn)生的自由基起主要作用的是SAFR和HFR,蟲草素對SAFR具有較強的特異性清除作用,而蟲草素和蟲草酸等組分共同作用能更有效的清除HFR。
2 蟲草素的應用及產(chǎn)品開發(fā)
由于蟲草素具有天然的生物活性及廣泛的藥理作用,已引起國內(nèi)外專家的極大關(guān)注。目前,已有不少以蟲草素為主的藥品、保健品及化妝品投放市場。陳順志等采用生物技術(shù)和超臨界萃取技術(shù)成功獲得了蛹蟲草中的蟲草素,經(jīng)加工處理研制成蟲草活性素軟膠囊。據(jù)報道,美國已將蟲草素作為抗癌、抗病毒新藥進入臨床試用。而我國由蟲草素合成的治療白血病新藥也已進入Ⅰ期臨床階段。所以,隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展,蟲草素的獨特功效將會進一步的被發(fā)掘和利用,因此,其具有重要的開發(fā)和應用價值。
3 討論
3.1由于野生冬蟲夏草資源短缺、價格昂貴,制約了蟲草產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。目前,蛹蟲草人工培養(yǎng)技術(shù)已經(jīng)非常成熟,而且通過分析測定,蛹蟲草中的主要成分與冬蟲夏草相似,蟲草素含量是冬蟲夏草的20倍。但冬蟲夏草的藥理作用是否由蟲草素、蟲草多糖等成分獨立作用,還是幾種成分協(xié)同作用的結(jié)果,蛹蟲草能否真正成為冬蟲夏草的理想替代品,尚需進一步的研究確定。
3.2 雖然蟲草素的特殊功效已引起國內(nèi)外學者的重視,但由于蛹蟲草中的蟲草素含量較低,加之目前的提取純化技術(shù)及成本等問題,分離得到純品非常不易,使得國際市場上蟲草素的價格已達到207萬美元/kg,非常昂貴。要改變這一現(xiàn)狀,筆者認為需要通過以下兩方面加以解決,一是培育蟲草素含量高的蛹蟲草菌種或通過蛹蟲草培養(yǎng)過程中的溫度、光照等條件控制來提高其蟲草素含量;二是降低提取純化成本。目前,高純度蟲草素(大于99%)一般需要通過制備型高效液相色譜純化,成本非常高,所以,應該在蟲草素提取環(huán)節(jié)上下工夫,通過優(yōu)化條件提高蟲草素的提取率并盡量排除其他組分的干擾,這樣純化階段就不需要采取高效液相色譜,從而可大大降低蟲草素的純化成本。目前,筆者正在開展該方面的研究。
3.3 據(jù)報道,蟲草素的抗腫瘤機理主要包括三種途徑:一是直接殺傷腫瘤細胞;二是通過激活機體免疫系統(tǒng)使宿主特異性免疫功能增強而獲得明顯的免疫保護效應;三是通過誘導腫瘤細胞凋亡,抑制其生長。而筆者采用流式細胞術(shù)檢測法進行蟲草素抗腫瘤作用研究也驗證了其可誘導肝癌SMMC-7721細胞凋亡,并且,隨作用時間的延長腫瘤細胞凋亡率提高。所以,能否將蟲草素進一步研制成腫瘤細胞凋亡劑,用于惡性腫瘤的治療。該方面的研究目前報道的很少,有待于深入研究。