蘑菇及其化合物

全世界大約有12000種已知的蘑菇，其中至少2000種是可食用的。香菇、木耳、猴頭菇、灰樹花、金針菇、平菇、乳菇、馬勃、銀耳、紅菇、蘑菇、蟲草都是眾所周知的食用菌種。它們以天然形式或作為食物補充劑被食用。蘑菇含有水分(85-95%)、碳水化合物(35-70%)、蛋白質(15-34.7%)、脂肪(＜10%)、礦物質(6-10.9%)、核酸(3-8%)和微量的維生素。由于蘑菇富含碳水化合物、纖維、蛋白質、必需氨基酸、不飽和脂肪酸、礦物質、維生素并且熱量低，它們被認為是一類營養有益的健康食品。

蘑菇中存在的幾種生物活性代謝產物是多糖、萜類和酚類化合物，包括類黃酮、糖蛋白、聚酮、類固醇和生物堿。它們對人類健康有益。其中，多糖和萜類化合物是重要的生物活性代謝產物。多糖，如葡聚糖、β-葡聚糖、甘露聚糖、雜多糖、半乳甘露聚糖和香菇多糖，具有免疫調節、抗氧化、抗炎、抗腫瘤和抗病毒活性。萜類化合物影響脂肪細胞分化，并表現出抗菌、抗膽堿酯酶、抗病毒、抗炎和一氧化氮（NO）生成抑制活性。酚類化合物具有抑制NO生成、抗病毒、抗炎和抗氧化活性。 

病毒和抗病毒靶點的復制步驟

病毒復制周期包括附著、穿透、脫殼、復制、組裝和釋放幾個步驟。病毒通過病毒衣殼或糖蛋白與細胞受體相互作用而附著在細胞上，并進入宿主細胞。然后，病毒核酸被釋放出來，用于復制。病毒的復制依賴于病毒基因組。大多數DNA病毒基因組是利用細胞酶進行復制和轉錄的，如依賴DNA的DNA聚合酶和RNA聚合酶II，進入細胞核。然而，大基因組的DNA病毒(如牛痘病毒)編碼它們自己的酶，負責在細胞質中復制。RNA病毒通常使用病毒基因組作為mRNA合成的模板。它們利用病毒RNA依賴的RNA聚合酶(RdRp)復制和轉錄基因組。一些RNA和DNA病毒在病毒復制周期中涉及逆轉錄。HIV和HBV是典型的逆轉錄病毒，它們利用RNA依賴的DNA聚合酶從RNA合成DNA。然后病毒mRNA在細胞質中被翻譯成蛋白質。帶有復制的病毒基因組的病毒蛋白質被包裝到新的病毒粒子中。病毒通過細胞裂解、出芽和胞吐作用被釋放。

有針對人類病毒的治療劑或疫苗，如單純皰疹病毒(HSV)、流感病毒、人類免疫缺陷病毒(HIV)、丙型肝炎病毒(HCV)和腸道病毒；然而，它們也可能產生不良反應，包括耐藥性。HIV感染患者對核苷或非核苷逆轉錄酶抑制劑均有耐藥性。利地帕韋(Ledipasvir acetonate)和索福布韋(sofosbuvir)治療HCV感染導致間質性肺疾病。因此，需要開發天然抗病毒化合物作為安全制劑。

蘑菇類化合物的抗病毒活性

蘑菇化合物，包括多糖、硫酸多糖、蛋白多糖、肽RC28、三萜（靈芝酮A、靈芝醛B和靈芝二醇），它們可能在病毒所有復制過程中有效，包括入侵、脫殼、復制、組裝和釋放（圖1）。

圖1. 生物活性化合物對單純皰疹病毒的抑制階段

巴西蘑菇的硫酸多糖可抑制單純皰疹病毒（HSV）在非洲綠猴腎(Vero)細胞中的附著、滲透和細胞間擴散。確實，硫酸多糖降低了ICP27、UL42、gB和gD蛋白的表達，表明硫酸多糖影響了病毒糖蛋白、E和L基因的復制和轉錄。體內研究表明，陰道內硫酸多糖預處理可減少小鼠HSV-2感染。此外，在HSV-1感染后，口服硫酸多糖對小鼠皮膚疾病有一定的治療作用。其治療后對HSV-1角膜炎無明顯緩解作用，而來自皺蓋羅鱗傘的肽RC28可以緩解。有趣的是，肽RC28在小鼠體內的抗皰疹活性與更昔洛韋同樣有效。來源于蘑菇的硫酸多糖和肽RC28對HSV具有體外和體內的抗病毒作用，顯示潛在的治療作用。

來自肺形側耳、蛹蟲草、香菇、鮑氏層孔菌、火木層孔菌、弗氏靈芝和裂蹄木層孔菌的化合物具有抗流感病毒作用：肺形側耳多糖組分；蛹蟲草酸性多糖；香菇肽甘露聚糖；鮑氏層孔菌中的多酚（牛奶樹堿、纖孔菌素A、達瓦利內酯和phelligridin D）；火木層孔菌的多酚、吡喃酮（3-羥基-2-甲基-4-吡喃酮）和倍半萜；來自弗氏靈芝的三萜（靈芝二醇和靈芝二醇）和三萜（樹舌環氧酸G）；以及來自火木層孔菌的其他有機化合物，包括inotilone和4-（3,4-二羥基苯基）-3-丁烯-2-酮。多酚類靶向病毒神經氨酸酶（NA），已經確定倍半萜的羥基與NA的氨基酸(Asn 170)相互作用。倍半萜和扎那米韋結合在NA的不同位點上。多酚類、倍半萜、吡酮、靈芝二醇、透明二醇和樹舌環氧酸G可抑制流感病毒的細胞病變作用。有趣的是，它們的50%抑制濃度(IC50)低于抗病毒藥物扎那米韋。Inotilone和4-(3,4-二羥基苯基)-3-丁烯-2-酮對甲型流感病毒的作用強于奧司他韋(達菲)。

人類免疫缺陷病毒(HIV)屬于逆轉錄病毒科，是一種包膜病毒，含有正向單鏈RNA。HIV基因編碼15種病毒蛋白，包括病毒結構蛋白，如病毒酶和包膜、基本調控元件和輔助調控蛋白。抗HIV蘑菇化合物來自鮑魚側耳、云芝、雙孢蘑菇、金頂側耳、香菇、平菇、平菇、紅菇和巨大口蘑。多糖、多糖肽、凝集素、扁豆素、泛素樣蛋白、肽和漆酶被鑒定為主要靶向HIV逆轉錄酶。有趣的是，鮑魚側耳、金頂側耳、香菇和巨大口蘑的多糖、凝集素、扁豆素和漆酶對HIV-1的IC50為0.1–2.2μM。抗HIV藥物，如疊氮胸苷（AZT）、雙脫氧胞苷和雙脫氧肌苷，對HIV-1的IC50分別為0.03-0.5μM、0.5-1.5μM和2-10μM。因此，從蘑菇中提取的化合物可以與抗病毒藥物相媲美。

丙型肝炎病毒(HCV)是一種有包膜的正鏈RNA病毒，是黃病毒科的一員，可引起慢性肝炎和肝細胞癌，目前還沒有可用的疫苗。產自平菇和雙孢菇的漆酶和酪氨酸酶分別對HCV有抗病毒作用。平菇漆酶可以阻斷病毒在PBMCs和HepG2細胞上的入侵和復制。雙孢菇酪氨酸酶(分子量50 kDa)能抑制病毒復制到含有復制體的Huh-5-2細胞。有趣的是，酪氨酸酶的EC50為1.2 - 2.5 g/mL，而利巴韋林的EC50為10 g/mL。此外，酪氨酸酶還可以靶向病毒非結構蛋白，如NS3、NS4A、NS5A等，它們對病毒復制至關重要。它與蛋白質的氨基端相互作用，改變了NS3的催化活性。

人類諾如病毒(HuNoV)是一種無包膜單股正鏈RNA病毒，屬于杯狀病毒科。HuNoV通過糞口途徑傳播，可引起胃腸炎。它在水、食品、環境(如酸性、干燥和冷凍條件)和各種表面都能抵抗。目前還沒有針對人體的抗病毒藥物或疫苗。據報道，樺褐孔菌對諾如病毒替代物鼠諾如病毒（MNV）和貓杯狀病毒（FCV）具有抗病毒活性。

圖2. 抗病毒生物活性化合物對非包膜病毒的抑制機制

腸病毒是一種非包膜RNA病毒，屬于小核糖核酸病毒科。腸病毒屬包括15種: 腸道病毒A-L和鼻病毒A-C。它們通過糞口途徑和空氣在人與人之間傳播和感染。該病毒感染引起的疾病種類繁多，包括無癥狀感染、普通感冒、腸病毒性水皰性口炎、腦炎、腦膜炎、癱瘓、心肌炎等。據報道，雜多糖和三萜類化合物對EV 71具有抗病毒作用（圖2）。灰樹花中的雜多糖在Vero細胞中的預處理抑制了衣殼蛋白VP1的表達。此外，它還降低了caspase-3激活因子和IκBα，這兩種因子已知可抑制核因子κB（NF-κB）的轉錄；這可能減少EV71誘導的細胞凋亡導致的細胞死亡，并通過NF-κB影響促炎細胞因子的表達。灰樹花雜多糖可通過抑制細胞凋亡阻斷衣殼蛋白的表達，減少病毒感染。靈芝中的三萜類化合物通過預處理和共處理降低了人橫紋肌肉瘤（RD）細胞中的病毒RNA水平。通過計算結合位點能量變化的分子對接程序觀察病毒衣殼與三萜類化合物的相互作用。三萜類化合物可能的抗病毒機制是通過阻斷病毒進入而抑制病毒入侵細胞。

姬松茸和香菇多糖對脊髓灰質炎病毒（PV-1）具有抗病毒活性。多糖和PV-1同時處理可降低病毒在人喉部上皮細胞癌(HEp-2)細胞中的滴度，而治療前、共同和后的效果均未觀察到。在HeLa細胞中，松針層孔菌多糖與柯薩奇病毒CVB3同時處理時，可降低CVB3滴度。因此，姬松茸、香菇和松針層孔菌多糖可能影響病毒復制的起始步驟。

蘑菇以其天然的形式被用作食品補充劑和食品添加劑。此外，從蘑菇中還提取出幾種對人體健康有益的生物活性化合物。其中，多糖、糖結合蛋白、多肽、蛋白質、酶、多酚、三萜類等多種化合物對DNA和RNA病毒具有抗病毒活性。它們的抗病毒靶點主要是病毒入侵、病毒基因組復制、病毒蛋白和細胞蛋白，并通過體內外研究評估了治療前、中、后及與抗病毒藥物同時治療的免疫調節作用。特別是治療和緩解了單純皰疹病毒、流感病毒、人類免疫缺陷病毒等病毒性疾病。一些蘑菇化合物對艾滋病毒、甲型流感病毒和丙型肝炎病毒起作用，其抗病毒效果與抗病毒藥物相當。因此，來自蘑菇的生物活性化合物可能是治療病毒感染的候選者。

原文發表于：Viruses 2021, 13, 350. https://doi.org/10.3390/v13020350

來源：菌物健康