蛹蟲草的奧秘

人工培養(yǎng)蛹蟲草的奧秘蟲草的新秀—人工蟲草，包括人工培養(yǎng)的蛹蟲草和冬蟲夏草的子實體、蟲草菌絲體等。由于蛹蟲草中蟲草素含量高，下面著重將蛹蟲草所含的成分進行分類，分為膳食營養(yǎng)成分，其他主要營養(yǎng)成分，其中包括維生素、氨基酸以及礦物質(zhì)元素，也將敘述最重要蟲草特有保健功能成分4-1。1蛹蟲草膳食營養(yǎng)成分：最基本的膳食營養(yǎng)成分一般包括：熱量、蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、膳食纖維等的含量。表4-1中列出了蛹蟲草子實體100克中的膳食營養(yǎng)素含量。需要說明的是熱量：人體不斷在消耗能量，食物中蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物經(jīng)過氧化產(chǎn)生熱能供身體維持生命，熱量在營養(yǎng)學中用"千卡"表示。1千卡是1000克水由15℃升高1度所需要的熱量。表4-1蟲草子實體中主要膳食營養(yǎng)成分成分名稱100克中的含量與100克小麥比較熱量292千卡350千卡蛋白質(zhì)20.9克9.4克脂肪4.7克1.4克碳水化合物41.5克75克膳食纖維20.1克2.8克從表1可知，在蟲草子實體中，蛋白質(zhì)、脂肪和膳食纖維含量較小麥高，而熱量和碳水化合物含量均低于小麥。2有機無機活性營養(yǎng)成分:（1）主要維生素含量：人工培養(yǎng)的蛹蟲草中，含有豐富的維生素。人體不能自己合成維生素，需要通過飲食才能獲得。維生素對人的新陳代謝起調(diào)節(jié)作用，缺乏維生素會導致嚴重的疾病，適量攝取維生素可以保持身體強壯健康，但吃的過多對身體也是有副作用的（見表4-2）4-2。表4-2蟲草子實體中主要維生素成分成分名稱100克中的含量功能β—胡羅卜素6.4微克抗癌、預防心血管疾病、白內(nèi)障及抗氧化、防止衰老引起的多種退化性疾病。硫胺素維生素B10.37毫克強化神經(jīng)系統(tǒng)，保證心臟正?；顒?，防多發(fā)性神經(jīng)炎和急性出血腦灰質(zhì)炎，預防心臟病，核黃素維生素B20.7毫克保護皮膚黏膜，防皮膚潰瘍、細菌感染，參與糖、蛋白、脂肪代謝，保護視覺和促進生長煙酸維生素B33.3毫克促進消化系統(tǒng)健康，減輕胃腸障礙；使皮膚健康、防緩解偏頭痛、促進血循環(huán)，使血壓下降。維生素C2毫克治療壞血病、預防動脈硬化、抗氧化、治療貧血、防癌、提高機體應急能力、預防牙齦萎縮。維生素B120.27微克參與神經(jīng)脂蛋白形成，保神經(jīng)功能，參與制造骨髓紅細胞，防貧血;。促核酸、蛋白合成。蛹蟲草子實體中有較豐富的維生素，其重要功能見表4-2，其中維生素B12（氰鈷胺素或氰鈷素）能保持良好的神經(jīng)系統(tǒng)功能，參與神經(jīng)組織中一種脂蛋白的形成。消除煩躁不安，改善精神狀態(tài)，使注意力集中、抗疲勞能顯著性提高、增強機體抵抗病毒感染的能力。（2）氨基酸含量：在蟲草培養(yǎng)物中測得18種氨基酸，其中有8種必須氨基酸，所謂必需氨基酸指的是人體自身不能合成，但又是人體必不可少的氨基酸，它們必須從食物中攝取。對成人來說必需氨基酸共有八種：賴氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸。對嬰兒來說，酪氨酸也是必需氨基酸。因此比成人多一種。從表4-3可見，人工培養(yǎng)的蟲草中測得的氨基酸以谷氨酸、精氨酸、天冬氨酸、亮氨酸含最高。谷氨酸、精氨酸可改善失眠，并能改善記憶力衰退，減輕疲勞感。天冬氨酸能調(diào)節(jié)腦和神經(jīng)的代謝功能，也是調(diào)節(jié)肝臟機能的促進劑，還可用于輔助治療心律失常、心動過速、心力衰竭等。亮氨酸，異亮氨酸和纈氨酸有助于促進訓練后的肌肉恢復，可以有效防止肌肉損傷。由絲氨酸構成的磷脂酰絲氨酸能增加大腦皮層中的神經(jīng)遞質(zhì)，有助于增加乙酰膽堿產(chǎn)量而改善腦的機能，經(jīng)試驗證明效果顯著4-2.。表4-3蛹蟲草子實體中的氨基酸含量分析序號是否必需氨基酸氨基酸含量g/100g相對組成（%）1非谷氨酸Glu4.8614.822非天冬氨酸Asp3.2710.003非精氨酸Arg2.256.864必需亮氨酸Leu1.986.045非甘氨酸Gly1.905.796必需賴氨酸Lys1.895.767非絲氨酸Ser1.845.618必需纈氨酸Val1.825.559非組氨酸His0.812.4710必需蘇氨酸Thr1.725.2511非酪氨酸Tyr1.725.2512非丙氨酸Ala1.695.1513非胱氨酸1.604.8714必需苯丙氨酸Phe1.414.3015非脯氨酸Pro1.364.1416必需甲硫氨酸Met1.273.8717必需異亮氨酸Ile1.213.6918非半胱氨酸Cys0.190.58總量32.79100.00（3）礦物質(zhì)元素：蟲草中還含有許多種礦物元素，如磷、鉀、鎂、鋅、硒等，是人體必需的元素，但無法自身產(chǎn)生，人體內(nèi)約有50多種礦物質(zhì),雖然它們僅占人體體重的4%,但卻是生物體的必需成分。它們在體內(nèi)可分為常量元素和微量元素兩大類。人體內(nèi)礦物質(zhì)不足，如缺乏鎂，可能引起肌肉疼痛，缺乏鐵，能引起貧血。缺乏鈉、碘、磷可能會引起疲勞等。缺少鈣可能出現(xiàn)骨骼或牙齒不堅固。硼、鋅、銅、錳、鈷、鉬、硒、碘、鉻等微量元素人類也是需要的。硒（Se）為國際醫(yī)學界公認的抗癌元素，蛹蟲草富含硒，大量的科學實踐證明硒可以明顯地抑制癌細胞的生長，刺激免疫球蛋白和抗體的產(chǎn)生，增強機體免疫和抗氧化能力。但無論哪一種元素，和人體所需蛋白質(zhì)相比，都是非常少量的。礦物質(zhì)的作用常常是和酶結合，可以幫助代謝。如果礦物質(zhì)不足，酶就無法正常工作，代謝活動就隨之減少或停止。人體內(nèi)必需的主要礦物質(zhì)見表4-4所示：表4-4蛹蟲草子實體中的主要礦物元素元素100克中的含量鉀595毫克鈉264毫克鈣197毫克鎂84毫克鐵66.5毫克錳0.86毫克鋅4.87毫克銅1.54毫克磷95毫克硒1.4微克從上表可以看出，蟲草菌絲體和子實體含有人體所需的多種營養(yǎng)元素，食用后無任何毒副作用和無不良反應。3.蛹蟲草特有保健功能成分:研究人員將野生蛹蟲草和人工培養(yǎng)的蛹蟲草子實體做了比較（如表4-5所示），發(fā)現(xiàn)人工培養(yǎng)的蛹蟲草中的許多有效成分含量高于野生蟲草或與之相近。表4-5人工培養(yǎng)的蛹蟲草和冬蟲夏草中幾種有效成分的比較有效成分蛹蟲草冬蟲夏草蟲草素（3′-脫氧腺苷）0.53-2%0.001%蟲草酸（D--甘露醇）4-7%6.49%腺苷（腺嘌呤核苷）0.023%0.015%蟲草多糖4-10%10%麥角甾醇1.18mg/g1.22mg/g超氧化物歧化酶（SOD）40U/mg15U/mg（1）蟲草素：蟲草的主要功效成分是蟲草素(Cordycepin)，它也被稱為3'-脫氧腺苷。早在1950年，德國科學家坎寧漢（Cunningham）等人就從蛹蟲草菌人工培養(yǎng)的濾液中分離得到了蟲草素。并將其定名為蟲草素（Cordycepin），化學名定為3′脫氧腺苷。;美國SIGMA公司是蟲草素全世界最大的生物標準品專業(yè)公司，也從蛹蟲草中提取出了高純度標準品。蟲草素作為一種新型廣譜抗菌素，已引起全球科技發(fā)達國家的高度重視。但國外許多報告認為，這種成分的功能極其容易喪失，并認為，蟲草素在體內(nèi)，在腺苷脫氨酶（adenosinedeaminase，ADA）的作用下快速脫氨基而成為無生物活性的代謝產(chǎn)物——3'-脫氧次黃嘌呤核苷，其余小部分則被磷酸化為三磷酸蟲草素（為蟲草素具有生物活性的成分）。蟲素在體內(nèi)容易降解可能是它單獨使用面臨的一個難題。因此認為為了延緩蟲草素在體內(nèi)代謝時間,需要附加防脫氨基的側(cè)鏈基團，或與ADA抑制劑聯(lián)合施用，以穩(wěn)定蟲草素的結構。然而有報道認為ADA抑制劑對人體有副作用，故影響了蟲草素的使用。我們發(fā)現(xiàn)，蟲草素在兩年內(nèi)都不會變化，而且效果仍然表現(xiàn)良好。因而認為，可能是因為它和大分子多糖等營養(yǎng)物質(zhì)互相保護、相互依附的結果。我國有報道認為，如將蟲草素/脂質(zhì)體包埋成球，能加強蟲草素的長效性；又如制備成聚糖/蟲草素納米粒，對藥物確實能起到保護、緩釋及提高生物利用度的作用，而且無毒，價廉，也無任何副作用。經(jīng)過人工培養(yǎng)蟲草素含量可達20mg/g。直接利用富含蟲草素的子實體效果也十分良好4-3。對人工合成蟲草素的方法雖然已經(jīng)有不少研究報道1-7,8，但由于合成工藝比較復雜，收率較低，產(chǎn)物純化較難，生產(chǎn)成本高，尚處于探索階段，未形成工業(yè)化生產(chǎn)。目前蟲草（尤其是蛹蟲草）仍然是蟲草素的主要來源4-4,5。蟲草素能抑制病毒的RNA合成：還有抗皰疹病毒、腦炎病毒、艾滋病病毒的活性，對HIV-I型病毒有殺傷作用。尤其對多種實體惡性腫瘤有很強的抑制作用，能增強吞噬腫瘤細胞的能力，這種能力是硒的4倍。能改善放化療后的嘔吐惡心、胃口差、頭發(fā)脫落等癥狀而未見有毒副作用。蟲草素能提高人體免疫力，增加免疫細胞數(shù)量和活性。蟲草素有調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的功能，很可能成為一種治療由炎癥引起的中樞神經(jīng)紊亂的藥物。蟲草素有抗抑郁、安神和鎮(zhèn)靜的作用，蟲草素對情緒不穩(wěn)定或情緒抑郁悲觀具有緩解作用。蟲草素能改善睡眠，晚上用藥效果更為顯著。蟲草素的抗菌、抗病毒作用：能抗微生物感染。蟲草素能抑制鏈球菌、鼻疽桿菌、炭疽桿菌、敗血癥桿菌等病原菌的生長。蟲草素的抗炎作用：炎癥可以是感染引起的，也有些不是感染性炎癥，如由于神經(jīng)系統(tǒng)或內(nèi)分泌失調(diào)造成的疼痛等，均有緩解作用。對蟲草素作為新型廣譜抗生素或生物醫(yī)藥的廣泛開發(fā)應用，將成為全球生物醫(yī)藥領域發(fā)展重點4-6.。（2）蟲草多糖為多種糖類組成的多聚糖：產(chǎn)品含量為4-5%。對不同類型糖尿病均有降血糖效果，蟲草多糖能抑制肝葡萄糖輸出，提高肝臟葡萄糖代謝酶的活力。在肝中葡萄糖會消化掉一部分，起到降糖作用。蟲草多糖具有保肝、養(yǎng)肝作用，可使纖維化組織逆轉(zhuǎn)，蟲草多糖能提高肝臟的解毒能力。蟲草多糖保腎臟有助于尿蛋白、血清肌酐、血尿素氮等指數(shù)下降。蟲草多糖具有養(yǎng)肺化痰的功效，對肺源性心臟病（肺血管慢性疾病造成肺動脈高壓）有輔助療效。蟲草多糖能減少心肌缺血、心肌梗塞。有益于消化系統(tǒng)，克服便秘。（3）蟲草酸（D-甘露醇）：蟲草酸在蛹蟲草中含量為2%。蟲草酸能有效預防和治療腦血栓、腦溢血和腎功能衰竭，同時還具有利尿作用。蟲草酸在臨床用于降顱壓和眼壓、利尿及急性腎功能衰竭的治療?？深A防腦出血、心力衰竭，能補充血漿，改善人體微循環(huán)。蟲草酸還可延緩細胞的衰老，抗肝組織纖維化，減輕組織水腫。減輕慢性腎臟病變及毒性物質(zhì)對腎臟的損害。（4）腺苷（腺嘌呤核苷）：蛹蟲草中腺苷含量為0.02%,可以抗病毒、抗菌，抑制血小板積聚，防治血栓形成，還可消除面斑，抗衰、防皺。腺苷還有舒張血管平滑肌的作用，增加冠脈血流量，抑制血小板凝聚，提高心臟耐缺氧能力，參與血管擴張，參與心肌能量代謝，抵抗心律失常，同時，同時改善腎臟微循環(huán)和局部血流量，對腎衰有緩解作用。（5）蟲草脂肪：占干物重的8%，其中82%為不飽和脂肪酸，有改善心血管功能的作用?？梢越档脱褐械哪懝檀己透视腿ズ?，提高對人體有利的高密度脂蛋白含量。有減輕動脈粥樣硬化的作用。（6）SOD酶（超氧化物歧化酶）：超氧化物歧化酶在蟲草中含量為65mg/g，是國際公認的能清除體內(nèi)過量自由基的酶，并且能降低血脂、膽固醇。對抗癌、防衰老、減少體內(nèi)毒素有良好作用。（7）麥角甾醇：蛹蟲草中的麥角甾醇，對抑制或消除催人衰老的超氧自由基形成、防衰、減毒有良好作用。麥角甾醇在紫外線作用下會轉(zhuǎn)變成維生素D2。維生素D2(麥角鈣化醇）及維生素D3(膽鈣化醇)，是維生素D家族成員中最重要的成員，可以預防骨質(zhì)疏松癥。（8）排異反應抑制劑：從蟲草菌絲培養(yǎng)液中提取出的抗生素成分，經(jīng)修飾，合成新型免疫抑制劑—FTY7204-7。參考文獻：4-1人工蛹蟲草子實體化學成分，姜泓等，\o"《藥學學報》"藥學學報，2004,35(9):663-668。4-2.人工蛹蟲草化學成分研究。王剛等.中草藥，2004,35(5):493-495。4-3.蛹蟲草發(fā)酵液的代謝產(chǎn)物蟲草素。Cordycepin,ametabolicproductisolatedfromCulturesofCordycepsmilitaris(Linn.)Link.CunninghamKG,etal.NATURE.1950,4231:949.4-4.核糖核苷到3′-脫氧腺苷的配向性和立體選擇性轉(zhuǎn)換是從腺苷到蟲草素的高收率三步合成方法。Regiospecificandstereoselectiveconversionofribonucleosidesto3′-deoxynucleosides.Ahighyieldthree-stagesynthesisofcordycepinfromadenosine.HYPERLIN