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蛹虫草中虫草素的研究进展

分类:虫草文献 作者:阳光虫草 评论:3 热度: 8,015 ℃

阳光虫草

蛹虫草虫草素的研究进展

蛹虫草中虫草素的研究进展

【摘要】 本研究综述了蛹虫草中虫草素的药理作用、检测方法、培养技术及分离纯化工艺的研究进展。为蛹虫草与虫草素进一步研究、开发奠定了基础。

【关键词】蛹虫草;虫草素;药理作用;分离纯化

蛹虫草(cordyeeps militaris)又称北虫草,属子囊菌亚门、麦角菌科、虫草属[1]。作为冬虫夏草(cordyeeps sinensis)替代品之一,其虫草素含量较冬虫夏草高约3~6倍 [2]。虫草素(cordycepin) 是腺苷的类似物,分子量251,碱性,针状或片状结晶,熔点230℃~231℃,最大吸收波长为259.0 nm[3]。1951年,德国的cunningham等[4]从蛹虫草的培养滤液中分离发现虫草素。目前虫草素的研究现正成为药物化学中一个极其活跃的领域。本研究就近年来用蛹虫草中虫草素的药理作用、检测方法、培养技术、提取方法等方面的有关研究进行综述。

1 药理作用

1.1 抗肿瘤 虫草素对鼠艾氏腹水癌、人鼻咽癌kb细胞、人表皮样疣、人宫颈癌hela细胞、lewis肺癌等具有明显的控制作用,对多种实体恶性肿瘤有很强的抑制作用[5]。因此,将其作为一种用途广泛的抗肿瘤新药来开发是未来趋势之一。

1.2 抗菌抗病毒作用 虫草素能抑制病毒的rna合成,对hiv-i型病毒有杀伤作用,对枯草杆菌[5]和鸟型结核杆菌[6]均有抑制作用。作为一种新型的广谱抗生素,以其特有的抗菌抗病毒活性,已引起全球科技发达国家的高度重视。

1.3 免疫调节作用 zhou等[7]报道虫草素通过诱导产生白介素-1,同时抑制白介素-2的生成,表明其具有较强的免疫调节功能。虫草素对t淋巴细胞转化也有一定促进作用[8]。

1.4 清除自由基 机体内产生的自由基起主要作用的是safr和hfr,虫草素对safr具有较强的特异性清除作用,而虫草素和d-甘露醇等组分共同作用能有效的清除hfr[9]。

1.5 其他作用 虫草素还具对核多聚腺苷酸聚合酶的抑制[10]、促进细胞分化[11]、重建细胞骨架[12]、抑制蛋白激酶活性[13]等多种作用。

2 检测方法

2.1 薄层层析法(tlc) 雷帮星等[14]将待虫草素待测样品与标准品点于已活化的薄层板上(1lo℃活化0.5 h ),待溶剂挥干后,在展开剂(氧仿:乙酸乙酯:异丙醇:水=8:2:6:0.3)中展开。挥干展层剂,将其置紫外线分析仪上,254nm显色,计算标准品和样品中各点的相对迁移率rf。

2.2 高效液相色谱法(hplc) 张嘉等[15]以hplc测定虫草素含量,其色谱条件:symmetry c18(5 um,4.6×150 mm)色谱柱,流动相:磷酸二氢钾-氢氧化钠缓冲液(ph=6.8,加1%四氢呋喃),流速1.8 ml/min,检测波长:260 nm,进样量10 ul,灵敏度1.000aufs,室温。

3 培养技术

目前虫草素的获得主要有两条途径:一是在蛹虫草子实体、菌丝体或发酵液中提取;二是人工化学合成。化学合成目前处于探索阶段,国外有报道虫草素能够人工合成,但过程复杂且产量极低 [16],因此如何提高蛹虫草中虫草素的含量并实现虫草素的工业化生产,是目前国内外研究的主要方向。在培养过程中影响虫草素含量得主要因素有以下几个。

3.1 培养方式 近年来中国一些地方已实现蛹虫草批量栽培。蛹虫草可以用蚕或蚕蛹为寄主来培养[17]也可以用大米为培养基来栽培[18,19],后者是目前人工培育的主要方法。

3.2 时间影响 温鲁等[20]的研究报道随着培养时间延长,虫草素含量上升,培养40 d时的虫草素含量最高,继续培养,虫草素又逐渐减少。由于从35 d到40 d仅有少量增加,故培养时间以35 d为宜。

3.3 温度影响 王菊凤[21]的研究发现在15℃左右菌丝体生长缓慢,在22℃左右生长最快,当温度达到25℃时,菌丝生长减速,温度能显著影响蛹虫草子实体虫草素的含量,当温度从17℃上升至25℃时,虫草素含量增加了近4倍。

3.4 ph值影响 张红霞[22]认为不同的ph值对发酵液中的虫草素和腺苷含量具有一定的差异,在ph值4-9时,虫草素含量呈快速上升趋势,而在ph值9-10时呈下降趋势,其中ph值为9时发酵液中的虫草素含量为最高值。

3.5 营养因子影响 毛先兵[23]的研究报道最适培养基的碳源为葡萄糖42 g/l,氮源蛋白胨15.8 g/l时其最大虫草素产量可达到(345.4 ±8.5) mg/l。毛先兵[24]在对矿物质的影响进行了评估时,确认cacl2和feso4·7h2o浓度最佳为0.097 g/l和0.074 g/l,虫草素产量提高到(215.1±6.2)mg/l。

4 虫草素的提取纯化

4.1 虫草素的提取方法 王英娟[25]以蛹虫草为材料采用超声波水提法、超声波醇提法、水热回流法和醇热回流法4 种提取方法选择虫草素最优提取方法,用正交试验方法考察水热回流法中提取温度、提取次数、提取时间、料液比4个因素对虫草素提取效率的影响,确定水热回流法是提取虫草素的最优提取方法,其最佳工艺条件为:用10倍量的水于80℃热回流提取3次每次90 min。

4.2 虫草素的分离纯化方法 车振明等[26]经过对蛹虫草子实体及培养基的粉碎、石油醚脱脂、80℃~85℃水浴12 h、调节等电点沉淀、732-nh4离子交换树脂的分离、浓缩、4℃下低温结晶,得到一定纯度的虫草素晶体。陈顺志等[27]以蛹虫草人工培养后的发酵物为原料,采用超临界技术萃取核苷类有效成分,并以乙醇等作为夹带剂减压分离获得核苷多组份及单体。cunnigham等[4]将虫草菌培养液经过滤后用活性炭吸附,再经过洗脱液洗脱和浓缩,得到虫草素晶体。

5 结语

虫草素一种天然来源的药物,具有抗肿瘤、抗菌抗病毒、免疫调节、清除自由基等多种药理作用外,有良好的临床应用前景。而如何提高蛹虫草中虫草素含量,建立是一套有利于蛹虫草综合开发利用和虫草素大规模的工厂生产的提取方法值得深入研究。

参考文献

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蛹虫草于2009年被批准成为新资源食品,提取成分被用于食药两用,未提取的草体目前仅见于用于食品及保健食品领域,其中的提取成分蛹虫草菌粉被用于药·品领域!
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