[原创] 裂褶菌（白参菇）及裂褶菌多糖研究进展

南湖春 发表于 2010-10-9 16:06:04

近来有帖子提到白参菇，许多坛友对之不太了解。现将从前写的一片文稿列于后，希望对大家有所裨益。    
裂褶菌及裂褶菌多糖研究进展
摘  要  裂褶菌是一种十分重要的食药兼用真菌，含有丰富的生理活性物质，裂褶菌多糖作为一种极有开发前景的生物活性物质已得到国内外的普遍重视。综述了裂褶菌的生物学特性、营养成分、药用价值、栽培现状以及裂褶菌多糖的化学分析和药理作用的研究进展，并讨论了裂褶菌和裂褶菌多糖的研究前景。
关键词  裂褶菌；裂褶菌多糖；生物学特性；研究进展 
裂褶菌(Schizophyllum commune Fr.)又名白参菇、树花等，是一种具有较高营养和药用价值的大型真菌。裂褶菌多糖（Schizophyllian，简称SPG）是从裂褶菌子实体、菌丝体或发酵液中提取出来的水溶性多糖，结构为β-(1-3)糖苷为主链，具有β-(1-6)糖苷为侧链的葡聚糖，SPG具有抑制肿瘤、抗菌消炎、抗辐射提高机体免疫力等多种生理活性。近年来，关于裂褶菌及SPG的研究主要集中在裂褶菌的生物学特性、食用和药用价值、人工栽培驯化和深层发酵等领域。本文根据现有研究成果，结合我院的研究结果，综述了裂褶菌及裂褶菌多糖的最新研究进展。
1  裂褶菌的生物学特性
1.1  分类地位：
裂褶菌在真菌分类上隶属于菌物界(Fungi)、真菌门(Eumycota)、担子菌亚门(Basidiomycotina)、层菌纲(Hymenomycetes)、伞菌目(Agaricales)、裂褶菌科(Schizophyllaceae)、裂褶菌属（Schizophyllum）。有的分类学者认为应将之归属于非褶菌目。
1.2  形态结构：
裂褶菌菌丝体白色，绒毛状，气生菌丝较旺。菌丝有间隔，有分枝，锁状联合明显。菌丝粗细不均，直径1.25～7.5μm。子实体白至灰白色，菌盖直径0.5～4.5cm，质韧，菌盖表面密被绒毛，扇形或肾形，边缘内卷，常掌状开裂。菌肉薄，白色或淡黄色。菌褶窄，线状，从基辐射状而出，不均匀、不等长，白色或灰白色，沿边缘纵裂而反卷。菌柄短或无。孢子印白色。孢子无色、棍棒状，5～5.5×2～2.5μm。
1.3  生态习性：
裂褶菌为白腐菌，广泛分布于世界各地。一般于春秋季生于阔叶树及针叶树的枯枝及腐木上，群生。裂褶菌是段木栽培香菇、木耳等食用菌时的杂菌，在食用菌制种及栽培时也有发生。
1.4  营养特性：裂褶菌为木腐菌，具有较强的分解木质素、纤维素的能力，陈文强等（2004）在固体培养基上研究了不同碳源和氮源对裂褶菌菌丝生长的影响,结果表明：裂褶菌在供试的7种碳源和6种氮源培养基上均可生长，结果表明适于裂褶菌生长的最适碳、氮源分别为葡萄糖和蛋白胨。不同C/N比对裂褶菌菌丝有明显影响，在10:1～100:1范围内均可生长，其中最佳C/N为40:1。
1.5  环境条件
    裂褶菌为中高温型食（药）用菌，菌丝生长的温度范围是7～30℃，最适温度23～26℃，子实体形成温度14～20℃。培养基含水量以65%左右为宜，子实体生长期要求空气相对湿度在95%左右。空气相对湿度低于80%，子实体干缩，产量低；超过95%，子实体颜色加深，容易发霉腐烂。裂褶菌属喜光好氧性真菌，菌丝喜微酸性环境，最适pH5～6 。
1.6  生活史及遗传特性：裂褶菌是典型的四极性异宗结合的担子菌，是研究担子菌遗传的优良材料。德国学者Hans Kniep (1920)研究了裂褶菌单孢菌株的交配反应，描述了裂褶菌四极性异宗结合的遗传基础，指出裂褶菌的两种交配因子（A和B）的基因位点杂合时，才能形成具有锁状联合、具有结实能力的双核菌丝。这些发现以后，才开始了担子菌杂交的研究。
2  裂褶菌的化学组成
2.1  裂褶菌菌丝体蛋白质的组成
邓百万等（2003）报道了液体培养的裂褶菌菌丝体中粗蛋白的质量分数为28.76%，含有17种氨基酸，总量为120.13g/kg，含有除色氨酸以外的7种必需氨基酸，必需氨基酸总量为361g/kg，占总氨基酸的质量分数为37.76%。分析表明，裂褶菌菌丝体是一种蛋白质含量和质量俱佳的蛋白源。
2.2  裂褶菌子实体中的无机元素
    朱泉娣（1986）报道，野生裂褶菌干子实体中灰分含量7.14%，含有Si、P、Na、Ca、K、Al、Fe、Mg、Ba、Zn、Ti、Mn、Pb、B、Sr、Cu、Ce、Li、Ni、Sn、Yb、V、Mo、Ag、Hg、Cd、Co、Cy、Be、Se、Bi等31种元素，其中前8种含量较高，有益元素Se含量为0.242μg/10g，可作为硒源加以利用。
3  裂褶菌的开发价值 
3.1  民间药用
我国云南产的裂褶菌气香味鲜，称之为“白参”，其性平、味甘，具有滋补强壮、扶正固本和镇静作用，可治疗神经衰弱、精神不振、头昏耳鸣和出虚汗等症。我国陕西等省，常将其与鸡蛋炖服，能促进产妇子宫提早恢复正常，并促进乳汁分泌，将其与鸡蛋炖服有治疗妇女白带过多之功效。
3.2  抗癌作用及免疫活性
    目前，SPG的抗癌、提高免疫力的作用已经成为研究的热点。国内医学研究表明，裂褶菌液体培养时可产生孢内和孢外多糖，这两种多糖都具有抗癌活性。日本学者铃木宗司等（1976）首先报道了SPG能显著抑制肿瘤生长，能显著增加脾脏产生抗羊红细胞抗体的细胞数，并可增强迟发性皮肤过敏反应，提高细胞免疫功能。上世纪80年代，日本已将裂褶菌多糖试用于临床治疗一些以消化道癌为主的胃癌、胰腺癌及直肠癌等，证明SPG作为一种免疫治疗剂对进行性癌的治疗有效。夏冬等（1990）试验表明，裂褶菌孢内外糖（SPG1）和孢外多糖（SPG2）具有促进机体细胞免疫功能的作用，对机体的体液免疫功能也有一定促进作用，并可恢复老年动物细胞免疫及体液免疫的功能，提示对延缓衰老可能有一定意义。邵伟（1996）报道，用野生的裂褶菌子实体提取的SPG对小鼠艾氏实体瘤具有显著抑制作用，抑瘤率达63% 。
赖晓莺等（1996）报道， SPG是一种对外周血白细胞有较好的保护和提升作用的新型多糖免疫调节剂，能促进受抑制的骨髓造血机能迅速恢复，使恶性肿瘤放、化疗后引起的白细胞下降较快得到回升 。
3.3  抗菌消炎作用
    王凤仙等（1990）报道，裂褶菌子实体和菌丝体提取物对金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、大肠杆菌（Escherichia coli）、痢疾杆菌（Dysentery bacilli）、枯草杆菌（Bacillus subtilis）以及乙型副伤寒沙门氏菌（Salmonella paratyphi B）具有明显抑制作用。
4  裂褶菌的人工驯化
4.1  裂褶菌母种培养基的筛选
    胥成浩等（2004）进行了母种培养基的筛选，在6种母种培养基上菌丝均可生长，但在麸皮－蛋白胨－PDA培养基上生长时，菌丝浓密粗壮，生长速度快，可以作为今后研究培养裂褶菌母种的优良培养基。赵琪等（2004）报道在CYM培养基中加入不同浓度的6－BA、2,4-D、IBA、IAA、CCC、NAA、云大-120及GA等8种生长调节剂，发现2,4-D在不同浓度下对裂褶菌菌丝生长均有促进作用，其中低浓度（0.01mg/mL）的促进效应最强。。
4.2  原种及栽培种的培养
    王振河等（2003）通过试验证明，裂褶菌在麦粒培养基、膨化珍珠岩-麸皮培养基以及棉籽壳－麸皮培养基上均可良好生长。万勇（2004）报道，在阔叶树木屑培养基上生长速度较快，添加麸皮和米糠后，生长速度明显加快，菌丝长满菌袋的时间可缩短5～8d 。
4.3  纯种分离及栽培驯化
    裂褶菌为腐生菌，采用组织分离、孢子分离以及基内菌丝均可获得纯种，并可在液体或固体培养基上培养获得子实体。但现有的研究表明，人工培养裂褶菌子实体生物学效率较低。
曾素芳（1990）在国内首次通过组织分离方法获得裂褶菌菌种，并在液体培养基上培养获得子实体。。罗星野等（2000）申请了固体培养基培养裂褶菌子实体及其培养方法的专利（专利公开号：1306084），在固体培养基上培养获得大朵型、菊花瓣状的裂褶菌子实体，单朵鲜重在50～120克左右。王振河等（2003）利用棉籽壳－麸皮培养基进行栽培研究，在人工栽培条件下，子实体灰白，菌褶淡黄，产量较低，而且子实体生长后期易遭受绿霉感染，应及时采收。云南农大食用菌研究所从1996年开始进行大规模的栽培试验。用木屑－麸皮培养基栽培，可采收3茬菇，生物学效率在35%～50%之间。万勇（2004）利用基内菌丝分离获得的菌种进行栽培试验，生物学效率为8.7%～12.1%。
5  深层培养及提取工艺
    由于人工栽培生物学效率较低，要获得大量裂褶菌多糖及L-苹果酸，裂褶菌纤维二糖脱氢酶，目前主要依靠深层发酵。
    冀颐之（2003）对裂褶菌孢外多糖的提起工艺进行了研究，确定了最佳的脱色方法为活性炭吸附法，最适加量为0.5%；最佳脱蛋白方法为等电点法与Sevag法2次相结合的方法；最佳工艺路线为发酵液——除去菌体——活性炭脱色——浓缩——脱蛋白——乙醇沉淀——复溶——沉淀——纯裂褶菌孢外多糖。通过单因子试验和正交试验确定了裂褶菌产糖的最优培养基配方为:葡萄糖45g/L，酵母膏3 g/L, KH2PO4 0.5g/L、MgSO4·H2O 0.5g/L；最适发酵条件为：接种龄66h，接种量10%，培养温度27℃，装液量20%，初始pH6。得到摇瓶条件下菌体最大得率20.75 g/L，孢外多糖最大得率2.70g/L。经7L发酵罐的分批发酵得到菌丝干重产率为8.81g/L，孢外多糖产率为0.84g/L。多糖与菌体比为1︰10。补水稀释发酵试验结果为菌丝干重得率19.98g/L，裂褶菌孢外多糖得率为1.89g/L，分别为分批发酵的2.27倍和2.25倍，而多糖菌体比未变。
    郝利民等（2004）研究了VB1、α－NAA、2,4-D、IBA、油酸、CMC、L-Glu等 7种因子对菌丝生长及孢外多糖产生的影响，结果表明，在所选的几种生长因子中，添加0.1%油酸对菌丝生物量及多糖的影响最大，可作为最佳添加因子，菌丝体最大产量为17.98g/L，孢外多糖的最大产量1.71g/L 。
李兆兰（1985）申请了裂褶菌的液体培养工艺及其利用技术专利（专利公开号：85103492），该技术采用裂褶菌南大843 菌株,用天然黄豆粉、葡萄糖等为培养基,进行发酵培养获得裂褶菌菌体及发酵液,并从中提取抗肿瘤、抗放升白、抗菌素增效剂、抗炎的SPG及用作调味品和食品强化剂的氨基酸。
6 裂褶菌多糖
6.1 理化性质
    李兆兰等（1994）报道，用裂褶菌菌丝体提取、纯化后获得的裂褶菌胞内多糖白色，纤维状，干燥后呈粉末状，冷冻干燥海绵状，无臭、无味，易溶于冷水，热水加速溶解，水溶液粘稠。不溶于高浓度的乙醇、乙醚、丙酮、乙酸乙酯等有机溶剂，pH中性。
6.2 分子结构
李兆兰（1994）研究分析了裂褶菌胞内多糖的结构，证明其为一种主链β-(1-3)连接,支链β-(1-6)连接的β-葡聚糖，分子量10万。冀颐之等（2003）报道报道，裂褶菌胞外多糖的理化性质和分子结构与李兆兰报道的胞内多糖结构相同，但分子量较小，为40000。周义发等（1995）报道了裂褶菌胞外多糖也为β-葡聚糖，1-3糖苷键构成其主链，平均1/3的主链残基在6位带有分枝。同时进行了构象变化研究，认为裂褶菌胞外多糖近中性水溶液构象呈有规则的螺旋形式，升高温度，酸和碱都会破坏规则的螺旋构象，去掉侧链后形成螺旋构象的能力增强，多股螺旋比例增加。
7 裂褶菌及裂褶菌多糖的研究展望
研究资料表明，裂褶菌既可作为食用菌进行栽培，以子实体作为一种保健食品上市，又可以利用工业发酵技术培养菌丝体，提取裂褶菌胞内、胞外多糖，以开发为药物在临床上用于肿瘤的治疗，又可作为免疫增强剂，用于增强机体的免疫力。当前，裂褶菌及SPG的研究主要集中在：①裂褶菌的营养生理研究；②裂褶菌的人工栽培技术研究；③SPG的提取、纯化工艺研究；④SPG的结构分析；这些研究为开发和利用裂褶菌提供了一定的科学依据，但仍有许多问题需要进一步深入研究，主要在以下几方面：①加强资源调查，丰富种质资源，进行裂褶菌的遗传育种研究；②进一步完善子实体的人工栽培技术，提高产量和质量；③进一步研究裂褶菌多糖的分离、纯化工艺，探讨工业化生产SPG技术；④探讨SPG的结构、构象变化与活性的可能关系；⑤深入研究SPG抗肿瘤和增强免疫的作用机理；⑥进一步加强其临床应用的研究。
参考文献
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李永国 发表于 2010-10-9 16:25:55

论坛上对菌类用途深层次研究的帖子非常少，顶王老师这个帖子！

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