茶树菇非多糖天然化合物在化妆品上的应用开发近况

                                             上海康舟实验中心 马承铸

    茶树菇（Agrocybe aegerita）又名茶薪菇、柳松茸，杨树菇，味纯清香，口感佳。不仅可烹制成各种美味佳肴，其营养价值超过香菇等其他食用菌，而且产出多种生物活性物质可用于医疗保健。茶树菇多糖，具有抗癌功效，免疫促进作用，调节血脂，降低血糖和血压的作用。已被投入生产和临床医药应用。近几年国内外研究又发现了它含有黄酮类，三萜类，甾醇，神经酰胺，细胞凝结素类等生物活性物质。具有抗氧化，抗癌，消炎，祛除自由基，促进皮肤生长等功效，在医药，化妆品和保健食品方面的应用均有突出意义，目前多糖类产品应用开发已很普遍，而高活性，高复加值非多糖的深层次产品尚未得到足够重视。本文就茶树菇非多糖天然化合物重要种类及其生物活性功能作简述如下；

    1．类黄酮

    类黄酮；包括；黄酮烷，黄酮醇，黄酮苷，异黄酮，查尔酮等。在植物和部分真菌组织中分布很广，种类繁多。 大多数以糖苷形式存在，并可形成各种色素。黄酮苷脱了糖为黄酮，呈无色或浅黄色。它是植物和高等真菌在自然进化过程中，长期积累形成的一种抵抗紫外辐射，抗微生物侵染，抗氧化的化学武器。它的骨架基本结构是碳原子数为6+3+6的三个环；即；一个苯环+3碳一氧的第二环，再经烯键连一个苯环。它们分子中有一个酮式羰基，分子量一般在200左右。，黄酮分子进一步聚合就形成了花色素（花青素）和鞣质或称为多酚类物质。

    类黄酮对于人类和动物的健康具有十分重要意义。许多中草药的黄酮苷有显著消炎功效。天然类黄酮化合物均具有改变毛细血管的脆性、降血压，降血脂、抗血栓、抗氧化、降糖、止咳、祛痰、抗菌等多种生理活性，是已知的强有力的抗氧化剂和菌类抑制物质，药理作用十分广泛。乙醇在碱性有氧和强紫外线照射条件下，下光解为CH3（OH）CH•，它是自由基引发剂直接作用于亚麻油酸产生R•，可形成ROO•OH是最活泼毒性最大的自由基，可与活细胞中任何分子发生反应造成损害，引起自由基链反应在较大范围内造成生物体生理功能的损害。生物体内氧化还原反应中大概有2%-5%的氧会产生超氧自由基。超氧自由基的毒性是机体发生氧中毒的主要原因，可造成遗传突变膜损伤酶系失灵、线粒体氧化磷酸化作用等变化，能引起机体衰老、癌症、免疫缺乏综合症等多种疾病的发生。随着化学工业和环境污染的加重，大气臭氧层被破坏，地表生物受到日光中的紫外线（250—400nm）辐射伤害日趋加重。 一般情况下，紫外线可穿透动物表皮，对真皮层细胞，组织，甚至DNA造成直接伤。由此引发的晒伤，皮肤病和皮肤癌大为上升。黄酮类化合物是大多数植物在长期进化过程中自身获得的抗紫外辐射的产物。它多分布在植物体表，能吸收紫外线，避免了紫外对底层光合作用细胞组织的破坏作用，被称为紫外滤器（UV-filter）。

    化妆行业对植物黄酮类的利用已有多年，中山市国际化妆品材料交易中心列出的商品提取物名单近百种。例如；银杏，葡萄子，樟树，小麦胚，芦荟，甘草，向日葵（油）松，柏，等中草药的提取物。这些材料用于；面膜，洗面乳，洗发水，生发水，沐浴露，防晒膏，护肤霜，花露水，发乳，睫毛膏， 足浴（药配方）等产品中。寻求更新，更安全和廉价的天然高效的氧自由基清除剂，抑制氧自由基，对机体造成的伤害仍然是营养保健和日用化学品和化妆行业热门课题，高等真菌产物已经进入了他们的搜索范围。例如；茶树菇，灰树花和桑黄等食药用菌菇均富产黄酮和二萜类化合物。真菌黄酮同样具有上述植物黄酮的抗氧化和较强抗紫外辐射功能。经测定证实茶树菇，对自由基的清除效果，在一定浓度范围内随质量浓度的升高清除能力不断增强，最高可达90.%以上。。北冬虫夏草子实体提取的油（内含蛹草酮militarinone）正在被开发为软胶囊，滴丸等剂型进入滋补品和化妆品领域。 云南美味食用菌--香茸，（又名；黑虎掌（Sarcodon aspratum） ，以及拟青霉Paecilomyces farinosus的提取物中也发现这类具有神经生长因子活性的化合物。

    茶树菇总黄酮一般用醇和水浸泡的提取法，提取液用树脂吸附和洗脱法进行浓缩。例：

    大孔树脂纯化藤茶黄酮及主要成分结构鉴定，食品科学 2009年9期 选用11种大孔树脂对藤茶黄酮进行了静态吸附与解吸附实验。1号树脂适宜于藤茶黄酮的分离纯化，对黄酮的吸附量可达41.41mg/g，解析率达到89.5%。通过动态吸附实验对1号树脂有关参数进行了优化。结果表明，2.5×50cm层析柱，黄酮加样浓度7mg/ml，加样体积为50～60ml，流速1.8ml/min，用95%的乙醇进行洗脱，可达到较好的洗脱与纯化效果，黄酮的洗脱率可达90%左右，洗脱出的黄酮纯度达65%左右。进一步利用重结晶方法得到较纯的产品，经紫外可见光谱、红外光谱、HPLC-Ms分析表明，黄酮中的主要成分为二氢杨梅素。茶树菇中总黄酮的提取及含量的测定。

    2．三萜类

    三萜类化合物.该类化合物有较高的脂溶性,分子量一般为400～600,化学结构较复杂,目前已知有7种不同的母核结构,在母核上有多个不同的取代基,常见有羧基、羟基、酮基、甲基、乙酰基和甲氧基等.由于化学结构的多样性,使三萜类化合物有较广泛的药理活性。

    主要作用：调理身体机能、营养补给、增强体力、减少疲劳感、病后补养、促进新陈代谢。

    适用对象：注重养生保健之健康维持者、经常应酬喝酒者、工作劳累、工作紧张、压力大、日夜操劳、作息不正常或长期熬夜体力不佳。

    国内三萜产品研发集中于灵芝，茶树菇Agocybe aegerita三萜的工作刚开始；袁广峰 徐瑞雅等报道；茶薪菇培养物中粗三萜含量测定及抗氧化抗肿瘤活性研究， 采用石油醚、乙酸乙酯和乙醇分别对液体培养的茶薪菇菌丝体和培养液进行抽提或萃取.分析表明,石油醚、乙酸乙酯和乙醇提取物中均含有三萜类物质,并具有较高的抗氧化活性和抑制人胃癌细胞株BGC-823增殖的作用。（食用菌学报 > 2007年2期 。高兴喜 缪静 等报道；茶薪菇Agrocybe aegcrita同时生产多糖和三萜类物质的发酵工艺> 中国酿造 > 2009年1期 > 茶薪菇同时生产多糖和三萜类物质的发酵工艺。研究了茶薪菇同时高效生产多糖和三萜类物质的发酵工艺.在摇瓶中考察了培养基种类、初始接种量、初始pH值及不同装液量对茶薪菇菌体生长及多糖和三萜类物质生产的影响.结果表明,以第Ⅰ种培养基,在初始pH值为6.5,初始接种量为400mg/L,装液量为200mL时,可同时高效生产茶薪菇多糖和三萜类物质,并且产量分别达到2.10g/L和842.51 mg/L。

    3. 麦角甾醇

    麦角甾醇ergosterol，是一种重要的植物甾醇。分子式C28H44O。白色片状或针状晶体 。熔点 168℃ (含1.5摩尔水的结晶） ，沸点250℃ (0.01毫米汞柱)，比旋光度－135° (氯仿，C＝1.2)。溶于苯和氯仿。维生素D也称“阳光维生素”，是一类抗佝偻病维生素的总称，是人体必需的维生素之一。人类和动物必须每天从食物中摄取适量的维生素D，才能维持正常的发育和健康。维生素D族化合物，目前至少有十种，其中最重要的是维生素D2(麦角骨化醇)和维生素D3(胆钙化醇)。从真菌或酵母菌细胞中提取麦角甾醇。麦角甾醇经紫外线照射，发生一系列变化，生成维生素D2；麦角甾醇的衍生物22，23 -二氢麦角甾醇，后转变为维生素D4。用于防治骨质疏松。
麦角甾醇是黄体酮（孕酮）生物合成的前体，与妇女的发育，健康，生殖有极密切的关系。它也是制造可的松，氢化可的松、强的松，黄体酮和芸苔素内酯（植物高效生长激素,种植业市场容量巨大）等激素药物的原料，市场需求一直呈上升趋势。

    麦角甾醇用紫外线照射法转变为维生素D2也是目前维生素D,2工业生产的主要方法。经过离子注入法选育的麦角甾醇高产菌株，细胞生物量为4.5g/ml，麦角甾醇含量可高达2.52%。

    麦角甾醇的四环骨架上带有变化丰富的侧链，成为它的衍生物，许多食药用真菌都产出天然麦角甾醇衍生物。这些衍生物大都具有很高的抗癌，消炎，美白等生理活性，很受到医药，食品，化妆品行业的关注。***麦角甾醇的结构修饰可半合成上百种高活性高附加值药，是新药研究的高端领域。

    袁杰平等 采用“梯度反相高效液相色谱仪测定分析法”，评估了茶树菇子实体不同部位组织内（伞盖伞褶伞柄）的麦角甾醇和麦角甾醇酯含量水平和变化。结果表明；各组织的麦角甾醇和麦角甾醇总量有显著差别。酯麦角甾醇酯稳定性高于麦角甾醇。当菌体输导组织内自由麦角甾醇含量明显下降时，而麦角甾醇酯含量水平仍可维持一个很长时期，甚至反而有些升高。作者认为；在菇菌丝死亡后，输导组织内自由麦角甾醇消失的过程是被酯化和贮存于细胞的固脂颗粒中。（Applied Microbiology and Biotechnology , 2008, 80 (3) : 459-465）

    其他食药用菌的麦角甾醇类化合物研究也很受重视；近年来对灵芝，树舌，灵芝孢子油中麦角甾醇类化合物的分析测定Takaishi, Y. 等人报道了来自猴头子实体的6个麦角甾醇的衍生物，其中一个是新结构；麦角-7-22-二烯-3，55，6-三醇糖苷。（Phytochemistry. Oxford : Pergamon Press. 1991. v. 30 (12) p. 4117-4120）。 Gao JM, 等人报道了来自乳菇Lactarius hatsudake. 子实体的四个麦角甾醇及其过氧化衍生物，具有磷酸酯酶A（2）的抑制活性。Triterpenoids, Steroids, and a New Sesquiterpen from 桦褐孔菌Inonotus obliquus的菌核中提得8种甾体其中6个（四环）三萜。

包海鹰,, 李 玉等人；簇生沿丝伞石油醚提取本发明公开了一种簇生沿丝伞石油醚提取物，同时还进一步分离出了麦角甾醇过氧化物和麦角甾醇两个单体化合物。该发明还提供了从簇生沿丝伞子实体和菌丝体中提取上述物质的制备方法，适用于工业化生产。公开了簇生沿丝伞石油醚提取物及麦角甾醇过氧化物和麦角甾醇在治疗肿瘤药物中的用途。《2006年发明专利 申请号 :CN200610126091.9》Kenji Sakamoto Keishi Hata 申报了US专利；麦角甾醇的衍生物用作十分有效的美白，祛黑，祛斑剂又有抗紫外辐射功能的配方组成。

王瑞华等；人工蛹虫草子实体中游离麦角甾醇的提取及含量测定 。从黑麦麦角菌(Claviceps purpurea)提取，对傣药“担宾浩”一稻珊座孢Corallocytostroma oryzaeYuetZhang中过氧化麦角甾醇的进行系统的化学成分分离和和鉴定研究。.鸡枞，姬松茸菌丝体中的麦角甾醇衍生物含量，的研究。

    麦角固醇的生产方法有发酵法和提取法两种；从酵母，黑曲霉固体发酵生产麦角固醇 从青霉素发酵废菌丝中提取麦角甾醇是.麦角固醇生产的主要方法；江西赣南制药厂、四川科德药业公司和四川汇鑫公司采用发酵法生产,总生产能力不足10t/a;山东东辰集团与北京化工大学合作开发了从青霉素发酵废菌丝体中提取麦角固醇的工艺技术,已建成生产能力为4t/a麦角固醇的工业性生产装置。

     4.神经酰胺

    与以上来自食用菌的三类天然产物在化妆品上的应用相比，神经酰胺类化合物更被受到格外宠爱， 尤其是国际市场流行的高级品牌化妆品，更少不了它的加盟。
神经酰胺ceramide又称脑苷脂cerebrosides ，它的化学结构如下；
    CAs号:104404-17-3，分子式:C34H66NO3R,分子量:536.89，性质：属于复合脂类，在生物化学中称作鞘脂类（sphingolipids），是无色透明液体。与糖结为苷，成为固体。在鞘脂类中它们又属于中性鞘糖脂（neutral glycosphingolipids）下的一类由神经酰胺（ceramide）的C1位上羟基与已糖（半乳糖、葡萄糖等）借β-糖苷键连接而成一类化合物总称。糖基可以是1至若干个。脑苷脂溶于丙酮、热酒精、苯和氯仿，几乎不溶于乙醚。在酸性条件下煮沸则分解。它们主要存在于大脑、神经系统、红细胞，也是动物组织细胞表面重要组分之一。动物脑、红细胞是脑苷脂提取较好材料。从脑中分离到的因其所含脂肪酸不同而分为角苷脂、羟脑苷脂、神经苷脂和羟烯脑苷脂等。

    它在食品、医药、化妆品等方面的应用应用于化妆品中,作为高效保湿剂,具有启动细胞的能力,促进细胞的新陈代谢,促使角质蛋白有规律的再生。

    神经酰胺是近年来开发出的最新一代保湿剂，是一种水溶性脂质物质，它和构成皮肤角质层的物质结构相近，能很快渗透进皮肤，和角质层中的水结合，形成一种网状结构，锁住水分。随着年龄加大和进入老年期，人体皮肤中存在的神经酰胺会渐渐减少，干性皮肤和粗糙皮肤型等皮肤异常症状的出现也是由于神经酰胺量减少所致。因此要防止这类皮肤异常，补充神经酰胺是较理想的办法。

    **神经酰胺，也称胶原因子，是细胞间的脂质，高效保湿剂,维持细胞的水份和饱满。每天洁面的同时，肌肤的皮脂和神经酰胺也会随之减少，皮肤角质内的水分很容易蒸发。该面膜能迅速有效的补充表皮及深层皮肤的水分,增加皮肤自我水合能力,更能激活肌肤细胞生命活力,重建肌肤保水,锁水功能,令您的肌肤细致柔滑。使用方法 洗完脸后，直接将面膜敷在脸上，待15～22分种后将面膜拿下。不用再次清洗，再按化妆水、乳液等的顺序进行基础护肤即可。

    神经酰胺是存在于人体皮肤最外侧的角质层细胞间类脂体的主要构成成分(>50％),起着防止水分散发及对外部刺激有防护功能的重要作用，承担着保护皮肤和滋润、保湿功能。也有许多研究报告指出，可以通过使用含神经酰胺的外用膏类产品，达到防止过敏性皮肤病的目的和抑制黑色素褐斑的效果。

    *神经酰胺是酪氨酸酶抑制剂.对皮肤新陈代谢，敏感皮肤克星-祛痘消疤痕，新皮生长，皮肤褪斑美白和防衰老有极为重要的作用。

    在日本，神经酰胺的市场初起是上世纪90年代。现在这种新颖的美容原料正在以每年15％左右的增长率迅速发展着，市场的需求不断扩大.除大量化妆品中添加植物性神经酰胺外,在功能性食品中的应用也非常广泛,成为功能性成分的一大热点,通过服用神经酰胺,在小肠吸收后，转移到血液，然后运送到全身，使皮肤细胞得到良好的恢复和再生。同时还可以使体内自身生物合成神经酰胺.

    *神经酰胺以前主要是从动物大脑组织提取，，如牛脑中提取丰富的神经酰胺，但自从1986年“疯牛病”发生以来，由动物脑组织提取的神经酰胺制品已被植物性神经酰胺替代,其安全性高,易吸收.现在市场上植物性神经酰胺有用大米、小麦、玉米和魔芋等原料制成的相应产品
2000年Y。 Yaoita等人从灰树花（Grifola frondosa）提取分离得4种新的植物神经鞘氨醇型（Phytosphingosine-type）神经酰胺。
2001年J.M.Gao等人从密环菌（Amilaria mellea）提取分离到一种含12个碳的新的植物神经鞘氨醇型（Phytosphingosine-type）神经酰胺，定名为；Armillaramide（密环菌神经酰胺），结构上属于无羟基脂肪酸。

    2005年美国National Food Safety and Toxicology Center,的专家a 首次从茶树菇提取到神经酰胺，对其化学结构已经得到质谱，核磁共振的证实。茶树菇神经酰胺结构为；神经酰胺（1）-甲基-β-D-吡喃葡萄糖苷亚麻酸酯，以及它的亚麻酸甲酯。从茶树菇中提取分离的神经酰胺类化合物和它对环氧化酶和肿瘤细胞抑制活性的的首次报告。神经酰胺（1）浓度为25 ug/ml (34.4 ?M)时测试时，对.环氧化酶-1（COX-1） and环氧化酶COX-2达抑制率 分别达 43% and 92.3%,。50%抑制浓度(IC-50)值为5.3 ng/ml (7.3 uM).。同样， 5种人体的癌细胞株系体外抗癌测试结果表明，它在浓度100ug/ml(139 uM) 时，对乳癌，胃癌，CNS cancerde的抑制率分别为； 26.9, 23.2 and 39.1%, 。这是这也说了明为何食用茶薪菇与减轻炎症和控制上述肿瘤增生的效果的联系。

    神经酰胺及其苷类加入化妆品，加入量是化妆品重量的0.01％-0.1％，搅拌均匀，得具有保湿功能的化妆品。

    神经鞘磷脂是神经酰胺的前体，2007年，Tang等人采用固定化磷酸酯酶-C 水解神经鞘磷脂生产神经酰胺，其详细结构为； N_（正_二十二碳酰基）_2_氨基_正_二十烷_1,3,4,5_四羟醇(1)和N_（2′_羟基_正_二十二碳酰基）_2_氨基_正_十八烷_1,3,4_三羟醇。

    从植物和真菌中获取神经酰胺类物的工作进展巨大；国内从小麦，玉米，可生产出神经酰胺。湖北大学从魔芋精粉中提取了一种神经酰胺类物质。崔韶晖, 张树彪, 从海星中提得神经酰胺类物质；四川大学；微生物发酵米糠制备神经酰胺;用CO2激光辐射筛选培育出高产鞘磷脂酶的工程菌。——雅致放射毛霉变异株AE255-6。

    AE255-6固体发酵产鞘磷脂酶
    目前护肤品材料市场上的小麦神经酰胺价：1800.00元，最小起订：1kg
    上海西宝生物科技有限公司, 广州伟伯化工有限公司敏感皮肤克星-神经酰胺修复保湿乳液-50g装，价 95.00 元 。

    国内外近几年对神经酰胺的研发和化妆品滋补品方面已报了不少专利；例如；神经酰胺类物质的分离纯化及应用； 神经酰胺制剂干粉及其制备和应用；一种载维生素A的神经酰胺脂质体乳剂及其制备；神经酰胺脂质体 ------ 含角质层脂质膜的脂质体；鞘磷脂酶组合物及其应用；含有神经酰胺混合物的化妆组合物及其应用 ，等等。

     5. 茶薪菇凝结素（Agrocybe aegerita lactin， 简称AAL）

    Na Yang, 等报道了来自茶薪菇的凝结素( Agrocybe aegerita lectin，简称AAL)的结构，它有诱导癌细胞凋亡的活性,是一种抗癌蛋质，测定了无配体AAL以及它与乳糖复合物的晶体结构。该结构显示了ALL是由二个蛋白原体聚合而成，每个原体采用一个原型胶原蛋白摺叠，为鉴定它的诱导癌细胞凋亡的活性，使用了11个突变体细胞株., 测试内内容包括；寡体测试，碳水化合物结合试验，细胞凋亡活性测定和晶体衍射分析。.结果表明；ALL的二聚是诱导癌细胞凋亡活性的必备条件， 并且凝结素分子的配体部分的半乳糖和葡萄糖是其生物活性功能的基础。再则，他们还鉴定出分子中的一个疏水袋（a hydrophobic pocket ），除上述碳水化合物结合，二聚结构的重要外，疏水袋对蛋白质的诱导癌细胞凋亡活性也是必需的。这个疏水袋包含了一个疏水簇，包括；Leu33, Leu35, Phe93, and Ile144 几个蛋白残基，与抗癌活性相联系。这个发现揭示的AAL抗癌机理，使抗癌药物设计模型有了新发展。

    进一步的研究已经展开，他们将茶树菇细胞凝结素（lactin）和神经酰胺的蛋白编码基因转移到大肠杆菌以求实现快速大量发酵生产。

    康舟公司经多年拼搏发展，目前已具有一定的高新产品研发能力。茶树菇，灰树花等前期产品---复合多糖在国内外市场已占领了相当分额。在这有利形势下进一步调整产业发展的结构，组织力量向真菌和植物非多糖，高活性，高附加值新品进军已很有必要。本文有关综述以提供决策帮助。