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冬虫夏草提取物及其活性成分研究进展

2022-11-19刘鑫龙

农产品加工 2022年2期
关键词:冬虫夏草虫草组分

苑 鹏,刘鑫龙

(天津现代职业技术学院,天津 300350)

冬虫夏草,为麦角菌科水苏属植物,是冬虫夏草菌寄生在蝙蝠蛾科昆虫幼虫上的子座与幼虫尸体的干燥复合体。其气微腥、味微苦,性甘、平,归肺、肾经,具有益肺补肾和化痰止血的功效[1]。冬虫夏草既可作为其他治疗手段的辅助单方使用[2],也可制成复方制剂发挥作用[3]。由于来源有限,一些临床药品和保健食品中以组分和药理作用相似的发酵虫草菌粉作为原料,如药典收载的金水宝片以发酵虫草菌粉(Cs-4)为原料。多年来,冬虫夏草中的活性成分受到科研工作者持续关注。针对冬虫夏草各种提取物及活性成分的研究进行归纳,旨在为进一步研究冬虫夏草、挖掘其价值提供参考。

1 冬虫夏草提取物

冬虫夏草具有生物活性的提取物,往往成分比较复杂,难以确认是单一组分还是多组分协同作用的体系,尚未从分子层面阐释其产生生物活性的机理。冬虫夏草提取物的制备方法多种多样,不同条件下制取的提取物成分、含量均有差异。不同组分的提取物,可能体现出不同的生物活性。

1.1 提取物制备方法

1.1.1 冬虫夏草的选择

传统的冬虫夏草药材,是以其干品入药,如《中国药典》对其描述为“晒至六七成干,除去似纤维状的附着物及杂质,晒干或低温干燥”。而不同的干燥方式对冬虫夏草活性成分含量有影响。李光荣等人[4]对比了冷冻干燥、阴凉干燥、热风烘干3种不同干燥方式对冬虫夏草中代表性成分的影响,结果表明,通过冷冻干燥制备的冬虫夏草,维持了较高的超氧化物歧化酶(SOD)的活性,而热风烘干的产品中,麦角甾醇、胆固醇、豆甾醇等含量较高。此外,一些研究在选择原料时采用了鲜冬虫夏草,在一定程度上避免了干燥方法及工艺对冬虫夏草提取物成分的影响。

1.1.2 提取方法

在制备冬虫夏草提取物时,最常用的方式是浸取。为了提高浸取效率,可以采用一些辅助手段,如热回流、超声等。马微等人[5]比较了加热回流提取、超声波提取及热回流辅助超声波提取,通过对比常见重金属元素、指纹图谱、部分主要/差异性成分,发现含超声方式所制得的提取液稳定性和均一性均较好、提取到的生物活性化合物种类更多。值得注意的是,较高的温度可能导致某些热敏性物质损失。

制备冬虫夏草提取物最常用的溶剂是水。在使用水进行提取时,不同的pH值条件仍然可能导致有差异的提取结果。才凤等人[6]在研究冬虫夏草超声提取蛋白组分工艺时发现,溶媒为0.02 mol/L pH值7.4磷酸缓冲盐溶液(PBS),料液比1∶50,提取15 min为最佳提取工艺。除了单独使用水作为溶媒,还可以使用水-有机溶剂混合溶媒对冬虫夏草进行提取,杨淑华等人[7]在制备冬虫夏草提取物时,除了用水浸取之外,还使用了水-甘油(V水∶V甘油=1.0∶21.5)混合溶液作为溶媒。此外,部分有机溶剂也可用来制备冬虫夏草提取物,如使用乙醇作为溶媒可以得到总酚和总黄酮类小分子成分含量较高的提取物[8]。

1.2 提取物活性

1.2.1 抗肿瘤活性

在对冬虫夏草的研究中,其抗肿瘤活性受到了广泛关注。田野等人[9]以鲜冬虫夏草为原料,通过粉碎、匀浆、超声提取、离心、冻干等工序,在不同工艺参数下制备了提取物,并对提取物实际黑色素瘤B16细胞的抑制率进行了测定。在最佳工艺参数条件下,提取物实际黑色素瘤B16细胞的抑制率达到72.80%。

1.2.2 抗HIV活性

朱莹[10]对冬虫夏草提取物的体外抗HIV活性进行了研究。选取新鲜虫体、新鲜子座、新鲜全草、干燥虫体和干燥子座,其中新鲜材料采用冻干法制成冻干粉,5组样品分别使用水在4℃下浸取、离心、冻干制备成提取物,并测定其体外抗HIV活性。结果表明,5组提取物具有良好的安全剂量范围,新鲜样本提取物具有一定的抗HIV-1作用,其中的活性成分可能为热敏性物质,容易在干制过程中损失。

1.2.3 抗氧化作用

陈佳等人[11]以鲜冬虫夏草为原料,制备其水提物和醇提物,并进一步采用萃取、吸附等工艺获得了一系列提取物。在活性测试中,水提物的95%乙醇洗脱物体现出显著的抗氧化活性和抑制醛糖还原酶活性。

1.2.4 抗衰及美白活性

陈晓娜等人[12]在80℃条件下依次使用蒸馏水及水-甘油混合物对干燥冬虫夏草药粉进行提取,提取液经浓缩离心后,上清液用甘油稀释得到提取物,并对其进行了抗衰活性测试。结果表明,该提取物能在一定程度上拮抗氧化应激、增强皮肤弹性和促进细胞新陈代谢,具有一定的抗衰功效。

2 活性成分

对冬虫夏草及其提取物的诸多研究表明,冬虫夏草中含有大量具有生物活性的物质,在使用提取物时,受药材本身质量、提取工艺参数控制等因素影响,提取物质量可能有所差异。此外,由于冬虫夏草来源有限,大规模可持续的提取物生产受到限制。因此,进一步对冬虫夏草提取物进行分离纯化,确定其中的活性成分十分必要。

2.1 肽类物质

Jia J M等人[13]从冬虫夏草培养液中分离得到一种环二肽Cordycedipeptide A,通过活性测定,发现该化合物对小鼠成纤维L-929细胞、人体恶性黑色素瘤A375和人体宫颈癌Hela细胞具有细胞毒性。

漆伟[14]以冬虫夏草干燥的子实体为原料,分离纯化得到虫草多肽,并使用糖尿病骨质疏松大鼠模型对其治疗骨质疏松的效果进行评价。结果表明,该虫草多肽可以缓解相关症状,防止骨质流失,降低体内氧化剂活性,抑制骨吸收相关标志物的表达。

2.2 虫草多糖

多糖具有多种生理活性,虫草多糖是冬虫夏草中极其重要的成分。郭新铭等人[15]采用单因素水平对照法优化提取条件,获得虫草粗多糖,并对其进行抗氧化能力测试。结果表明,通过该法分离得到的虫草多糖粗品自由基清除率接近维C,具有较好的抗氧化活性。赵彪希等人[16]以鲜冬虫夏草为原料,经脱脂、提取、沉淀、脱蛋白和透析获得了虫草粗多糖,活性测试发现其可显著促进RAW246.7巨噬细胞增殖和释放NO、TNF-α,具有良好的免疫调节作用。

2.3 活性蛋白组分

任艳[17]采用液氮研磨冷提法对冬虫夏草蛋白组分进行提取,并进一步进行了蛋白分离。在体外细胞免疫活性测定结果中,发现冬虫夏草蛋白组分对巨噬细胞分泌TNF-α、IL-1、IL-12因子整体呈双向调节作用,认为具有双向调节的免疫作用。

3 结语

随着研究的不断深入,冬虫夏草的潜力被不断挖掘。目前,研究者已经发现各种冬虫夏草提取物的诸多生理活性。但大部分提取物成分仍比较复杂,受到药材本身质量及提取工艺的影响,提取物的质量及活性要保持均一、稳定有一定难度。因此,提取物的原料质量标准、提取生产工艺和质量控制方法均需要进行科学的试验和严谨的论证。

随着分离纯化手段的不断发展,有望发现提取物中的有效成分。在对有效成分有充分认知的基础上,可以利用生物技术、化学工业等手段大量生产有效成分,降低有效成分的获取成本,满足大众的需要。

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