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近年来,抗生素滥用导致的微生物耐药性已成为全球性问题。多项研究表明,菌物所具有的广泛抑菌活性,可为日益突出的微生物耐药性问题提供解决方案。WHO统计发现,耐药性微生物可造成呼吸道疾病、脑膜炎等多种疾病传播。菌物药中的活性抑菌物质,是解决微生物耐药性问题的宝贵资源,具有巨大的开发前景,越来越多的专家学者已经把菌物研究的重点聚焦在菌物药的抑菌活性领域方面。
据生物学家统计测算,自然界存在的菌物超过150万种,其中菌物药超过2300种。我国菌物超过1.6万种,其中菌物药约1000种,菌物药营养物质丰富,富含蛋白质、粗纤维、多糖、维生素等,还具有多种活性物质,如多糖、多酚、多肽、甾醇、萜类、酮类等,抑菌消炎功效明显,可抑制细菌、真菌等微生物的生长,对于减少微生物耐药性具有重要研究价值。
01
菌物药单一成分抑菌作用机制研究
1.1 多糖
多糖是菌物药的主要活性物质,亦是菌物药活性研究的热点。
研究表明,醇沉提取羊肚菌(Morchella esculenta)胞外多糖经Sevag法去除蛋白后,对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌抑制效果显著。
经超声波诱变的猴头菇(Hericium erinaceus)菌株H-2,其菌丝体和子实体的粗多糖含量均有所提高,其子实体粗多糖对金黄色葡萄球菌有显著抑菌效果。
香菇(Lentinus edodes)菌株Le10胞外多糖产量高达1.02mg·mL-1,且性质稳定,pH为5~9时香菇胞外多糖对大肠杆菌、藤黄微球菌(Micrococcus luteus)、鸡白痢沙门氏菌(Salmonella typhimunius)、枯草芽胞杆菌和金黄色葡萄球菌有抑菌活性及良好的热稳定性,pH为6时抑菌活性最强,121℃处理30min仍有较好的抑菌活性。
灵芝(Ganoderma spp.)多糖对枯草芽胞杆菌和蜡状芽胞杆菌(Bacillus cereus)抑制作用较强,100 mg·mL-1茶树菇(Agrocybe cylindraca)多糖对金黄色葡萄球菌抑制效果明显,MIC值为6.25 mg·mL-1,其次是大肠杆菌、枯草芽胞杆菌,MIC值均为40mg·mL-1,抑菌活性约为阿莫西林的1/3。
1.2 黄酮
杏鲍菇菌糠总黄酮对大肠杆菌、白色葡萄球菌(Staphylococcus albus)、伤寒杆菌(Salmonella typhi)、福氏痢疾杆菌(Shigella flexneri)、西瓜腐烂病菌(Fusarium oxysporum f. sp. niveum)、小麦赤霉病(Gibberella zeae)和棉花枯萎菌(Fusarium oxysporum)等7种病原菌具有良好的抑菌活性,MIC值分别为40mg·mL-1、20mg·mL-1、20mg·mL-1、40mg·mL-1、40mg·mL-1、40mg·mL-1和20mg·mL-1。
1.3 酚类
黑木耳(Auricularia auricula)多酚、香菇多酚和姬松茸(Agaricus brasiliensis)多酚对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有抑菌活性。10mg·mL-1黑木耳多酚即表现出抑菌活性,对大肠杆菌的抑制效果更好;香菇多酚对2种细菌MIC值均为15mg·mL-1;姬松茸酚类物质对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和枯草芽胞杆菌MIC值分别为6mg·mL-1、3mg·mL-1和4mg·mL-1。
1.4 萜类
萜类化合物广泛分布于大型菌物中,倍半萜、二萜和三萜是菌物药中常见的萜类,具有多种活性。
茯苓(Poria cocos)皮中三萜对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌有较好的抑制作用,但对铜绿假单胞菌的抑菌效果受时间因素影响较大,稳定性差。
从猴头菇菌丝体中分离的新化合物erinarols K具有抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的活性。金针菇(Flammulina velutipes)中分离的化合物 cuparene型倍半萜enokipodins C、enokipodins D以及enokipodins A和enokipodins B,对腊叶芽枝霉 [Cladosporium herbarum s. str.(Davidiella tassiana)]、枯草芽胞杆菌和金黄色葡萄球菌具有抑制作用。
02
菌物药粗提物、发酵液抑菌作用机制研究
蛹虫草(Cordyecps militaris)的菌糠超微粉碎4h后的2%水提物,对大肠杆菌、铜绿假单胞菌和金黄色葡萄球菌有较强的抑制作用;2%菌糠水提物-1%壳聚糖复配液和3%菌糠水提物-1%壳聚糖复配液对大肠杆菌、铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌以及变异链球菌均有良好的抑菌作用。
蛹虫草的菌丝体发酵液和菌糠提取液抑菌活性弱于杏鲍菇,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有一定抑制效果。
猴头菇子实体中提取的小分子活性物质对幽门螺旋杆菌(Helicobacter pylori)具有抑菌作用。
灵芝水提物对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、变形杆菌、铜绿假单袍菌、微球菌、枯草芽胞杆菌、木霉、根霉、产黄青霉、黑曲霉、黄曲霉等常见微生物均有明显的抑菌活性。
我国是抗生素生产、使用大国,抗生素滥用问题严重威胁人类健康。微生物耐药性问题亟待解决,挖掘自然资源中的抗菌物质是解决微生物耐药性的重要途径之一,挖掘新的高效绿色抗菌物质迫在眉睫。我国拥有丰富的菌物药资源,是世界上最大的菌物药栽培、加工、贸易与消费的国家,这些对于加快我国菌物药源抑菌物质的开发与利用研究具有重大意义。
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黑龙江菌物药工程技术研究中心
黑龙江真菌免疫医学工程技术研究中心
哈尔滨菌物药技术研究中心
黑龙江菌物保健品工程技术研究中心