为什么腐生真菌具有极好的药用特性

真菌王国是一个令人难以置信的奇妙生物群。真菌种类多达10万种以上，每年都有数以千计的新物种被描述。通过使用现代遗传技术（PCR和RFLP），我们可以非常准确地对新物种进行鉴定或分类，因此它们的数量还会不断增加，估计约有150万种。

大型真菌一般由两部分组成，其营养部分称为菌丝体，是由菌丝交织成的网状结构；其生殖（有性）部分称为子实体，真菌主要通过子实体为大家所认知。

根据营养供应类型，真菌可分为3类：（1）寄生型——需要活细胞。它们是寄生在植物、动物（包括人类）以及真菌上的真菌病原体。（2）共生型——与植物的根有关。这一类型真菌被称 为菌根菌。（3）腐生型——从死亡的有机物质中获取营养。

图 1 平菇菌丝体抑制细菌生长

腐生菌（木腐菌）具有最有效的药用特性。原因在于它们独特的消化方式——溶养（Lysotrophy）。 它们生活在各种死去的有机物质上，分泌消化酶——胞外酶（溶酶）到这些物质中，消化过程发生在细胞外（体外）。胞外酶的连续活动将有机物分解成简单物质。细胞外腐化过程的最终产物是葡萄糖，然后葡萄糖被吸收到菌丝细胞中进行自身的新陈代谢，合成菌丝体和子实体生长所需的特定物质。然而，基质中的葡萄糖也可以被大量的其他微生物利用，这些微生物是真菌获取“溶养型”葡萄糖的竞争者。

为了保护葡萄糖不被竞争对手侵占，腐生真菌将次生代谢产物作为防御化合物释放到基质中以控制竞争对手（图1）。基质中竞争微生物种类的繁多反映在真菌次生代谢产物的多样性上。因此，真菌代谢产物复杂而高度多样化，包括多糖、蛋白质、萜类化合物、皂苷、甾醇类、聚酮类化合物（黄曲霉毒素B1）、酚类、凝集素他汀类药物、生物碱类等。药用菌的次生代谢物具有广泛的生物活性，摄入后对人体微生物有类似的作用。因此，药用菌的治疗作用很广泛，其次生代谢产物有助于缓解多种疾病。

然而，当前对腐生菌的研究还不够深入，特别是菌丝体及其生理机制。了解菌丝生长的生理机制对于真菌的培养和具有药用价值的化合物的生产至关重要。为此，我们在实验室条件下研究了一些最常见的白腐真菌菌丝间的相互作用。通过对“离体”木腐菌的研究发现，不同木材腐殖菌之间的关系可以表现为协同、中立、占领或拮抗的作用（图 2）。

木材上的假菌核（“区域线”）就是不 同种类木腐菌之间拮抗作用结果的典型 例子（图 3）。“区域线”是一种特殊的白腐 病，发生在木材同时感染几种真菌的部位 它是由基材的分解不均匀造成，反映为受感染木材的典型的彩色外观。分解区域因 排出的次级代谢产物影响而产生的黑色 区域线。不同菌种的拮抗组合，形成了基 材的颜色。

图 2 不同种类木材腐朽真菌相互作用

图 3 “区域线”

我们发现，两种真菌在固体培养基上组合培养会形成抑菌圈，并能对着生的木材样品进行染色，尤以裂褶菌（Schizophyllum commune）/紫韧革菌（Chondrostereum purpureum）组合的基质着色力最强。这表明拮抗真菌产生抗真菌次生代谢产物，并通过培养基向木材基质扩散。我们在不同的对真菌的浸没培养物中观察到相同的现象：其液体培养基均被染色，有蓝色、黄色、棕色等。表明真菌通过相互作用，将次生代谢产物释放到固体、液体生长培养基以及作为双菌丝培养物的木材样品上。

从两种菌丝培养物的抑菌圈和纯菌丝培养物中，我们提取代谢物并采用高效液相色谱法（HPLC）进 行分析，结果峰值只出现在双菌丝培养的抑菌圈区域。无论由哪两种真菌种类进行组合，在相同的保留 时间，其抑菌圈均出现相同的峰值。这意味着不同的真菌物种“说”同一种语言。

图 4 提取的真菌代谢产物能抑制其他真菌的菌丝生长

同时，我们还证明了从裂褶菌/云芝[Trametes （Coriolus）]双菌丝培养的抑菌圈上提取的代谢物可以抑制平菇（Pleurotus ostreatus）菌丝的生长（图 4）。并从硫黄菌（Laetiporus sulphureus）子实体中提取出可抑制人类免疫缺陷病毒（HIV）酶活性的化合物。

此外，真菌次生代谢产物还具有多种其他生物作用，例如它们可以参与细胞信号传导、黏附和真菌发育等过程。次生代谢产物平菇素，是一种来自平菇的蛋白质。在生长过快的平菇菌丝表面施用平菇素，对菌丝生长仅有轻微的抑制作用，但能较强地诱导原基的形成，促进原基向子实体发育。

由于真菌竞争能诱导（刺激）次生代谢产物的合成，因此我们建议医学上对药用真菌采用混合培养方式，以获得具有更高治疗价值的化合物。

本文为Franc Pohleven 教授在第十届国际药用菌大会上的演讲稿，经其同意，由《食药用菌》编辑部郑玲翻译整理成文，并发表于《食药用菌》, 2019(6)。