食药用菌:药用功能研究前沿综述
大型食药用菌富含营养与活性物质,能降心血管疾病风险及血脂。科研发现多菌种有效,活性物质源自菌体各部,主要含多糖,机理涉脂质代谢调节。应用前景广。
高脂血症是脂质代谢异常疾病,特征为胆固醇、甘油三酯及低密度脂蛋白胆固醇等血脂水平超标。高血脂是动脉粥样硬化的关键诱因,提升心血管疾病及中枢神经系统疾病风险。因此,研发安全高效的降血脂药物备受全球瞩目,具有重要的社会经济价值。
降血脂药物旨在调节异常血脂,包括降低血清胆固醇和甘油三酯,及提升高密度脂蛋白胆固醇。尽管他汀类、贝特类、烟酸类等化学药物效果显著,但存在副作用风险。因此,开发新型、低风险药物成为焦点,尤其是利用天然食源性物质,如大型食药用菌。我国食药用菌资源丰富,历史悠久。随着生物技术进步,更多菌种被发现具有降脂功效。这些真菌药食同源,既可食用又能调节血脂。相比化学药物,大型食药用菌来源的降脂药物具有来源广、疗效确切、作用温和、毒副作用小等优势,成为国内外研究的热点,为开发天然降脂药物或食品提供了重要资源。
降脂大型食药用菌的种类
下述大型食药用菌因其独特的生物学特性和丰富的营养成分而广受关注,本文主要探究其潜在的健康益处,特别是降低血脂的功效。这些大型食药用菌含有多糖类物质,研究已证实其具有降低血脂水平的作用。此外,部分大型食药用菌还含有三萜类化合物等其他生物活性成分。
目前已报道的降脂大型食药用菌主要是担子菌门蘑菇纲,主要涉及蘑菇目、木耳目、锈革孔菌目、多孔菌目等。具体降脂大型食药用菌的分类见表1 (Dai & Yang 2008;Dai et al. 2010;Dai & Li 2011;Dai et al. 2013;Dai et al. 2021)。主要包括双孢蘑菇(Li et al. 2019)、巴氏蘑菇(Li et al. 2020;李晓等 2021)、荷叶离伞菌(Xu et al. 2023)、荷叶离褶伞(孙思燕等 2020;Zhang et al. 2022)、尖盾白蚁伞(Liu et al. 2022)、美味扇菇(Nagao et al.2010)、香菇(Xue et al. 2020),蜜环菌(Chen et al. 2019)、金针菇(刘学成等 2021;Yang et al.2021)、金顶侧耳(文丁苑等 2023),刺芹侧耳(魏华等 2018)、阿魏侧耳(Alam et al. 2011;Jo et al.2019)、糙皮侧耳(Caz et al.2015;Dong et al.2019)、草菇(张芳艺等 2024),滑子蘑(Zheng et al. 2014)、毛木耳(Li et al. 2022)、黑木耳(Xiao et al.2021)、斜生纤孔菌(Lu et al.2021)、鲍姆桑黄(罗建光和曾晓雄 2014)、火木层孔菌(Dong et al. 2016)、茯苓(Chen et al. 2019;韦伟等 2023)、灰树花(杨庆伟等 2014)、牛樟芝(Lin et al. 2019)、云芝栓孔菌(Huang et al. 2020)、灵芝(Guo et al.2018)、菌核韧伞(Wang et al. 2022;张书会等 2022)、东方栓孔菌(周凌云等 2020)、猴头菌(Wang et al. 2019)、羊肚菌(李井雷等 2020)、冬虫夏草(Li et al.2020),蛹虫草(Wu et al. 2024)。
大型食药用菌降脂活性物质的来源
1 子实体的直接食用效果
研究表明,直接食用未经处理的大型食药用菌子实体具有显著的降血脂效果。例如,Yu等(2016)发现,含有10%香菇的饲料可使大鼠的血清总胆固醇(TC)降低3%–27%,血清甘油三酯(TG)显著降低55%。Bobek等(1998)的研究也表明,添加5%糙皮侧耳的高脂饲料能显著降低大鼠血清和肝脏中的胆固醇含量。Jeong等(2010)则发现,喂食高胆固醇血症大鼠双孢蘑菇粉可显著降低其血浆TC、TG和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C),同时增加高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)。Alam等(2011)的研究还表明,金顶侧耳和阿魏侧耳子实体能抑制动脉粥样硬化斑块的形成。
2 固体菌丝发酵物及其提取物的应用
灵芝等食药用菌的固体菌丝发酵物及其提取物同样具有降血脂效果。Rubel等(2011)发现,添加灵芝菌丝体固体发酵物的基础饲料能显著降低小鼠的体重和血脂水平。魏华等(2018)则通过固体发酵提取出刺芹侧耳菌丝体多糖,并证实其能显著抑制高脂饮食导致的斑马鱼幼鱼和成鱼体内的脂质堆积。
3 菌丝体和发酵液的降血脂功能
经液体发酵获得的香菇、蛹虫草、白灵菇等菌丝体也表现出降血脂功效。朴美子等(2016)发现,蛹虫草菌丝体能明显降低高脂饮食小鼠的血清TC、TG、LDL-C和肝脂质过氧化水平,同时升高血液中HDL-C水平。袁德云(2003)的研究则表明,灰树花发酵液及其胞内多糖纯化物具有显著的调节血脂代谢作用。
4 水提物的降血脂效果
大量大型食药用菌的水提物也被证实具有降血脂功效。钟静等(2022)发现,毛木耳、晚生扇菇、牛樟芝等多种蕈菌的水提物能显著降低血清和肝细胞内脂质含量。Choi等(2017)和Sheng等(2019)的研究则分别证实了阿魏侧耳和金顶侧耳水提物在降低高脂血症大鼠血脂水平方面的显著效果。
5 有机溶剂提取物的降脂作用
此外,大型食药用菌的有机溶剂提取物也表现出一定的降血脂效果。Inafuku等(2012)发现,晚生扇菇的乙醇提取物能显著降低小鼠肝脏TG含量和脂肪酸合成关键酶活力。Hu等(2006)的研究则表明,金顶侧耳的乙酸乙酯提取物和甲醇提取物具有降血脂和抗氧化作用。灵芝的乙醇提取物富含灵芝酸,也能显著缓解血脂异常(Guo等,2018)。Ye等(2022)的研究还发现,桦褐孔菌的甲醇提取物能显著提高小鼠的HDL-C水平,降低LDL-C、TC和TG水平。而Berger等(2004)的研究则表明,有机提取物中的含氧羊毛甾醇衍生物能抑制肝细胞胆固醇合成。
大型食药用菌中的降脂活性组分
1 多糖:天然降血脂的生物大分子
多糖作为广泛存在于自然界的生物大分子,展现出丰富的生物活性,尤其在降血脂方面表现出显著效果。在大型食药用菌中,多糖的生物活性与其理化性质和结构特征密切相关,如分子量、单糖组成、糖苷键类型及位置、单糖排序、构象、序列长度、溶解度和流变性能等。
双孢蘑菇中的β-葡聚糖是一种具有代表性的降血脂多糖。在消化过程中,β-葡聚糖能够捕获甘油三酯和胆固醇,阻止其被人体吸收,从而降低血脂水平。此外,β-葡聚糖还能通过影响脂肪形成的关键转录因子表达,促进脂肪液滴的自噬作用,进一步减少脂肪的生成。糙皮侧耳中的β-葡聚糖同样具有显著的降血脂效果,其可能通过诱导肝脏中的分子反应,减少肝脏甘油三酯的积累。香菇中提取的高通量可溶性多糖也对HepG2细胞脂质积累具有有效的抑制作用。
2 三萜类化合物:调节血脂的潜在功能性食品
三萜类化合物是大型食药用菌中另一类具有降血脂活性的重要成分。它们主要通过抑制肝脏HMG-CoA还原酶活性、促进低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)受体的表达等途径来降低血脂水平。
茯苓中的三萜类化合物具有显著的降血脂作用,能够显著降低血清中的总胆固醇(TC)、LDL-C和甘油三酯(TG)水平,同时升高高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平。此外,桑树桑黄、菌核侧耳、灵芝和牛樟芝中的三萜类化合物也具有显著的降血脂效果,能够减轻肝脏甘油三酯的积累,改善脂质代谢紊乱。
3 其他活性组分:独特的降血脂物质
除了多糖和三萜类化合物外,大型食药用菌中还含有其他具有降血脂活性的独特物质。例如,草菇和乳菇中提取的烟酸作为一种降脂药物,具有超出其作为维生素的作用,能够调节动脉粥样硬化疾病中的血脂和脂蛋白代谢异常。
虫草中提取的虫草素同样具有显著的降血脂效果。它能够抑制HepG2细胞脂肪生成,显著抑制脂肪含量的增加及相关的血脂代谢症状,改善患者的高血脂症状。此外,虫草素还能通过减少组织病理学的改变和降低血清谷丙转氨酶(AST)、谷草转氨酶(ALT)、TG、TC、LDL-C水平,同时增加HDL-C水平来缓解肝损伤,成为脂肪肝病防治的潜在治疗药物。
香菇中的香菇嘌呤也被证明具有改善高胆固醇血症小鼠血清总胆固醇(T-CHO)、LDL和TG水平的效果,为高血脂的预防和治疗提供了新的选择。
综上所述,大型食药用菌中的多糖、三萜类化合物以及其他活性组分在降血脂方面展现出显著的效果和广阔的应用前景。这些活性成分的发现和研究不仅为高血脂的预防和治疗提供了新的思路和选择,也为食药用菌的深入开发和利用提供了重要的科学依据。
大型食药用菌降脂功能的机理 降脂大型食药用菌的种类
大型食药用菌在降血脂领域展现出显著效果,其降脂作用机制复杂且多样,涉及多个生理环节和生物活性成分。以下是几种关键的作用机理,为我们深入理解其降脂效果提供了科学依据。
1 抑制外源脂质吸收
大型食药用菌能够通过抑制外源脂质的吸收来降低血脂。例如,灵芝氧化三萜具有与胆固醇生物合成中间产物羊毛甾醇相似的结构,能够竞争性地抑制胃肠道中胆固醇的吸收。黑木耳降脂多糖则能促进组织和细胞内胆固醇的清除,同时抑制羟甲基戊二酰辅酶A (HMG-CoA)还原酶的生成,从而减少内源性胆固醇的合成。金针菇多糖则具有螯合胆固醇的能力,能够降低肠道或肝循环中胆固醇的吸收。
2 抑制内源脂质合成
除了抑制外源脂质的吸收,大型食药用菌还能通过影响内源性脂质的合成来降低血脂。灵芝三萜能够抑制脂肪酸生物合成酶的表达,从而减少脂肪酸的生物合成。黑木耳降脂多糖则通过增强激素敏感性甘油三酯脂肪酶(HSL酶)的活性,加速脂肪分解,降低血液胰岛素水平,进而抑制脂肪的合成。
3 影响脂质分布、运输和排泄
脂质在体内的分布、运输和排泄对于维持血脂平衡至关重要。大型食药用菌如冬虫夏草、灵芝、牛肝菌等能够显著增加高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)和巨噬细胞表面受体结合低密度脂蛋白(LDL)受体的数量,提高乙酰LDL的结合、迁移和降解能力,从而有助于降低血脂。
4 调节脂质代谢相关酶活性
大型食药用真菌通过调节脂蛋白脂酶或脂解酶的酶活性来降低血脂水平。灵芝多糖能够增强脂蛋白脂肪酶的活性,促进甘油三酯的分解和氧化利用。香菇则能降低肝损伤标志物水平,抑制脂肪酸的氧化,并提升高脂血症大鼠的卵磷脂胆固醇酰基转移酶(LCAT)和脂蛋白脂肪酶(LPL)酶活性,促进HDL-C的生成和胆固醇的逆向转运,从而降低血清总胆固醇(TC)水平。
5 减少脂质积累
减少脂质积累是大型食药用菌降脂作用的重要机制之一。灰树花菌丝体多糖能够平衡肝内酮体和肝外组织对脂质的利用,降低血脂在血液中的堆积。金针菇子实体多糖则通过抑制由氧化低密度脂蛋白(Ox-LDL)诱导的巨噬细胞脂滴形成,有效地降低脂质堆积程度。
6 调节肠道菌群结构
大型食药用菌的降血脂活性物质还能够通过调节肠道菌群结构来降低血脂。茯苓多糖能够增加营养性肥胖大鼠的肠道菌群多样性,改善肠道菌群结构,从而降低血脂和脂肪堆积。黑木耳多糖则能促进高脂饮食大鼠的肠道菌群多样性,改变肠道菌群结构,上调有益菌群的丰度,产生短链脂肪酸,促进血脂代谢,预防高脂血症。这些作用机制共同揭示了大型食药用菌在调节血脂方面的独特优势。
综上所述,大型食药用菌的降脂作用机制涉及多个生理环节和生物活性成分,这些成分通过不同的作用机理协同作用,共同发挥综合降脂效果。随着研究的深入,我们将更加全面地理解这些作用机制,为高血脂的预防和治疗提供更为有效的策略和手段。图片
展望
大型食药用菌作为功能性食品的瑰宝,因富含多种营养成分与生物活性化合物,在降低血脂领域已展现出显著潜力。尽管如此,该领域仍面临诸多挑战,亟待科研人员深入探索。
当前,大型食药用菌降脂作用的研究虽取得一定进展,但仍存在诸多不足。例如,其降脂作用的具体机制尚未完全明晰,活性成分的提取与纯化技术仍有待优化,且长期摄入对人体健康的具体影响也尚需更多研究来揭示。
为了更深入地研究大型食药用菌的降脂活性成分,我们有必要深入探讨其生物合成途径,明确其作用机制,并筛选出最佳的活性成分。同时,在将这些珍贵的食药用菌开发为药物或功能性食品时,我们必须密切关注其稳定性、生物利用度以及长期摄入的安全性,确保产品的有效性和安全性。
为了进一步验证大型食药用菌的降血脂效果,并确定其在高脂血症预防和治疗中的潜在价值,我们需要开展更多的临床试验和研究。这些研究将为我们提供更为确凿的证据,支持大型食药用菌在高脂血症防治中的科学应用。
展望未来,我们应持续探索不同大型食药用菌的降脂成分及其作用机制,不断优化提取工艺,以提高活性成分的纯度和稳定性。同时,积极鉴定其中的新型生物活性化合物,并开展更多的临床研究,以全面评估其安全性和有效性。这些努力将为大型食药用菌在高脂血症防治领域的应用提供更为坚实的科学基础,为人类健康事业作出更大的贡献。
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