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菌物药期待“拨云见日”



菌物资源开发潜力巨大是业界不争的事实,与此同时,资源开发同样也是菌物药研发的最大障碍。但相关企业现在还处于菌物原材料供应的阶段,对于菌物的进一步深加工还缺少必要的条件和能力。

我国虽然具有十分丰富的菌物资源,但菌物药的开发却不尽如人意。

“菌物药作为一项并不奢侈的投资,应该成为国家的必备产业。”在日前召开的中国生物工程学会2014年学术年会上,中国工程院院士、国际药用菌学会理事长李玉呼吁。

中国科学院昆明植物研究所研究员刘吉开也对《中国科学报》记者表示,目前国内菌物药研究基础仍很薄弱,菌物药上市品种也不多,且大多数为粗加工制品。不仅如此,我国约有18万种菌物资源,但仅对8%的资源有初步认识,对92%的资源仍一无所知。

不过,随着生命科学的发展以及基因工程、分子印迹等生物技术的进步,菌物药“拨云见日”已不再遥远。

待挖掘的“原始森林”

真菌属于有胞型真核生物,与动物、植物相同而区别于细菌。菌物药则来源于药用真菌及药食同源真菌,是以菌物自身组织或从中提取的有效成分加工而成的生物制剂,既可作为药剂用于治疗疾病,也可作为保健食品的营养成分用于养生。

据南京中医药大学教授庄毅介绍,目前我国被正式列入药用的真菌有50多种,常用的有30多种,被明确纳入药典的有6种,分别为灵芝、云芝、茯苓、猪苓、雷丸和冬虫夏草。

与动物和植物相比,真菌作为药物的来源具有多种优势。刘吉开介绍称,不同环境下生长的菌物,能够产生化学结构变化丰富的化合物及天然产物等,其在许多治疗领域都具有药用潜力。除此之外,真菌在与自然界其他细菌一同生长的过程中还会相互产生作用,这将为挖掘新型耐药抗生素带来希望。

一家食药用真菌高新企业研发经理杨国力也对《中国科学报》记者表示,菌物药可以抑制病毒的增强以及细菌、真菌的生长。例如,鲑贝芝素能够抑制革兰氏阳性菌的生长,隐杯伞素对霉菌有抑制作用,水粉覃素对分支杆菌和噬菌体起拮抗作用,香菇素可以抗真菌等。

不仅如此,菌物药还是预防和治疗高血压、糖尿病、肿瘤、心脑血管疾病等“文明病”的有力武器。目前已经应用于临床的用于预防和治疗肿瘤的菌物药品种有200多种,显效的有50多种,包括核盘菌、九州虫草、姬松茸、灵芝多糖等。

不过,由于受体态限制,菌物可用于药物的种类目前还非常有限。但在中国菌物学会药用真菌委员会主任委员朱平看来,菌物的种类远远多于动物和植物,是一片神秘而富饶的“原始森林”,未来仍有非常大的挖掘空间。

研发陷盲区

菌物资源开发潜力巨大是业界不争的事实,与此同时,资源开发同样也是菌物药研发的最大障碍。

“我国大约有18万种菌物资源,其中有92%的资源甚至连名字都没有,而其中的8%约1.5万种菌物,目前也只停留在形态上的描述,对其药用价值、生化研究和核心评价研究非常少。”刘吉开坦言。

杨国力则表示,一些有毒真菌很有可能是特效菌物药的重要来源,但目前并未得到重视,这成为菌物药研究的一个盲区。另外,目前菌物药名称与用药部位不规范统一、安全可靠性不强、生产加工不稳定,缺乏严格的质量标准和生产控制,也越来越成为菌物药发展的短板。

不仅如此,我国菌物药的研发力量也十分薄弱。由于缺少从事菌物药研发的专业人才,该产业一度陷入“菌物工作者不熟悉药,药物工作者不熟悉菌”的尴尬局面。

而造成菌物药研发停滞不前的另一原因是,相关企业现在还处于菌物原材料供应的阶段,对于菌物的进一步深加工还缺少必要的条件和能力。

“菌物药在国内起步较晚,生产菌物药的企业大都是药企直接转型,菌物药的研究和应用过程中遇到很多问题,包括栽培种植方式落后、菌物药品种单一、活性不高、提取方式效率低、能耗高等。”杨国力说。

生物技术带来变革

可以说,随着食药用真菌需求量的增加,传统菌物栽培和提取方法已经不能适应产业发展需求,生物技术的应用则为菌物育种栽培及菌物药提取带来变革。

杨国力表示,优良的菌种是生产高品质菌物药的关键和基础,目前,真菌育种方面应用最多的,是在细胞和基因水平上进行真菌菌种的改良和优良品种的筛选,包括原生质体融合、基因工程、生长模拟技术、仿野生栽培技术等手段。

另外,由于药用真菌的功效成分存在于真菌细胞内,需要通过一定手段破坏其细胞壁,通过采用酶解水浸提技术、超滤浓缩醇沉技术、半仿生提取技术、分子印迹技术等手段,还可以充分提取出菌物的功效成分,从而获得高品质、生物活性较高的菌物药。

值得一提的是,不同于一般的传统中药讲究道地药材,菌物还可以直接采用发酵的方式来完成。“通过发酵培养来获取有价值的资源,周期短、效率高、可控性好,这是菌物不同于动植物的一大优势。”刘吉开说。

以液体发酵为例,食药用真菌在发酵罐中采用液体培养基,通过控制培养基的溶氧含量、PH值、发酵温度等条件,短时间内就能够获得大量食药用真菌菌丝体或其代谢产物。

而固体发酵应用现代生物技术,其机械化、自动化程度也有提高。

据庄毅介绍,在整个发酵过程中,通过较好地控制发酵菌种,同时对基质转化为菌质过程中所需的温度、湿度、酸碱度、通气等实现动态调控,菌物药质量的稳定性有了较大提高。

目前发酵工程工业化应用已经很普遍,但是还有许多问题需要解决。杨国力称,未来还亟须研制更适合规模化生产的设备,开发新的发酵基质材料及研究新的发酵体系等。

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