科普 | 金针菇抗衰的秘密：麦角硫因的力量
中医认为金针菇性寒、味咸、滑润，入肝、肠、胃三经，具有利肝脏、益胃肠、增智力之功效，富含蛋白质、多糖、甾体类、萜类、多酚类、黄酮类等多种化学成分，具有抗氧化、抗衰老、抗肿瘤等多种药理活性[1]。
金 针 菇
金针菇，又名增智菇、金钱菌、冬菇、毛柄金钱菌、金菇、朴菇、构菌等，属于担子菌门、伞菌纲、伞菌亚纲、伞菌目、膨瑚菌科真菌[2]。
金针菇实体一般较小，多数成束生长，肉质柔软有弹性；菌盖呈球形或扁半球形，直径1.5-7厘米，菌盖表面有胶质薄层，湿时有黏性，色白至黄褐；菌肉白色，中央厚，边缘薄，菌褶白色或象牙色，较稀疏，长短不一，与菌柄离生或弯生；菌柄中生，长3.5-15厘米，直径0.3-1.5厘米，白色或淡褐色，空心。孢子生于菌褶子实层上，呈椭圆形或梨核形，无色，光滑。早春，晚秋至初冬生，多生长于柿、构、榆、朴、桑、椴等阔叶林的枯木、腐木桩或根部，丛生。金针菇的分布十分广泛，在北至黑龙江南到广东的18个省份都有分布[2]。
金针菇抗衰老的关键——麦角硫因
麦角硫因（Ergothioneine,EGT）是一种抗氧化氨基酸类物质，美国科学院院士、癌症与抗衰老专家Bruce Ames将麦角硫因称为“长寿营养素”，美国霍普金斯大学医学院的B.D.Paul博士的研究发现，EGT是唯一进入线粒体和细胞核的长效天然抗氧化剂，而金针菇是能够合成麦角硫因的主要真菌之一[3,4]。
◆抗衰老机制
●抗氧化作用
根据衰老自由基理论，细胞内活性氧（ROS）的产生是衰老的主要驱动力。麦角硫因在体内外均可以通过清除ROS，包括与羟自由基、次氯酸根、单线态氧和过氧亚硝酸根的自由电子结合，发挥其自由基清除能力而达到抗氧化效果。线粒体是机体产生绝大多数活性氧的细胞器，麦角硫因能够保护线粒体DNA和其他成分免受炎症产生的ROS所造成的损害，维持线粒体的正常功能[5-7]。
●调节KEAP1-NRF2和Sirtuin通路
作为细胞抗氧化防御系统的一部分，KEAP1-NRF2信号通路在维持氧化还原平衡、防御氧化应激和炎症方面起着关键作用。麦角硫因以剂量依赖性方式调节 KEAP1-NRF2通路，导致下游抗氧化基因上调，包括血红素加氧酶-1（HO-1）、NAD（P）H：醌氧化还原酶（NQO1）和超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT），麦角硫因与Sirtuin通路相互作用也可以调节衰老，且Sirtuin与KEAP1-NRF2通路之间存在密切联系，NRF2是Sirtuin在抗氧化基因调控中的常见靶标之一[7]。
麦角硫因与KEAP1-NRF2和Sirtuin通路的相互作用[7]
●促进基因组的稳定性
麦角硫因被证明可以防止ROS和RNS诱导的DNA损伤，因为麦角硫因可以直接吸收紫外线范围内的光，并能够在紫外线照射的细胞中实现DNA修复，因此被称为防止紫外线诱导的ROS产生和损伤的生理保护剂。此外，麦角硫因还可以减少ROS的产生并抑制对线粒体DNA的氧化损伤[7]。
●影响表观遗传甲基化/去甲基化
表观遗传改变，包括DNA和RNA甲基化以及组蛋白修饰，是与年龄相关的变化，其会损害细胞的基本功能并增加与年龄相关的疾病的风险。麦角硫因通过影响表观遗传酶辅助因子（如S-腺苷甲硫氨酸和亚铁）影响DNA、RNA和组蛋白的表观遗传修饰[7]。
麦角硫因通过影响细胞氧化还原稳态对表观遗传甲基化和去甲基化的潜在影响[7]
此外，金针菇多糖能提高超氧化物歧化酶的活性，从而能有效清除自由基，阻止自由基对皮肤细胞的损伤和过氧化物的产生，起到抗氧化和延缓机体衰老的作用。Wu等通过结晶紫法对金针菇多糖清除羟自由基能力进行测定，结果表明，金针菇多糖对·OH和·O2的清除能力都比维生素C或茶多酚显著。此外，金针菇多糖还具有一定的抗油脂自动氧化能力，且对自由基的清除率随着其浓度的增加而逐渐增大[1]。
金针菇的其他药理作用
◆抗肿瘤作用
金针菇中多糖、黄酮类物质和石油醚浸膏、氯仿浸膏、乙酸乙酯浸膏、正丁醇浸膏，对嗜铬细胞瘤、人乳腺癌等多种肿瘤细胞具有一定抑制作用。其中石油醚浸膏、氯仿浸膏、乙酸乙酯浸膏、正丁醇浸膏、萃取金针菇剩余部分均可不同程度抑制结肠癌细胞、小鼠淋巴细胞白血病细胞株、人乳腺癌细胞、人慢性髓原白血病肿瘤细胞的增殖。金针菇多糖对人慢性髓原白血病、人乳腺癌细胞、Hela肿瘤细胞、人胃癌细胞、肺癌细胞、人皮肤癌细胞、人肝癌细胞、人喉癌细胞、小鼠淋巴细胞白血病、小鼠黑色素瘤、小鼠成纤维肉瘤细胞等肿瘤细胞的增殖均具有一定抑制作用[1]。
◆免疫调节作用
免疫系统在机体中发挥着不可或缺的作用，可保护机体抵抗外界病原体的侵袭，并监视、防御、调控、清除体内死亡、衰老细胞及外来入侵的抗原等对人体有害物质，从而发挥着维持机体内生理平衡作用。目前研究发现金针菇中发挥免疫调节作用物质主要为多糖成分。Kashina等发现金针菇水提物能通过促进细胞因子、活性氧等产生达到增强免疫力作用。金针菇多糖质量浓度为5μg/mL时通过增加巨噬细胞中炎性因子的分泌以发挥免疫调节作用[1]。
◆降糖、降血脂作用
血糖血脂升高会严重影响人们健康，会引发高血糖病、糖尿病、高胆固醇血症、高血压、动脉粥样硬化和心梗脑梗等疾病。目前研究发现，金针菇中发挥降糖降血脂作用的成分为多酚、萜类、多糖等。Azizur等发现金针菇具有缓解动脉粥样硬化作用，金针菇中多酚成分质量浓度为1µg/mL时可有效抑制硫代巴比妥酸反应物质以起到降血脂的作用[1]。
◆提高记忆力
金针菇有提高学习记忆力的作用，在食用菌界，金针菇又叫作“增智菇”。金针菇多糖能改善东莨菪碱诱导的大鼠学习记忆障碍，通过提高SOD、乙酰胆碱乙酰转移酶等活性，降低乙酰胆碱酯酶活性，进而提高乙酰胆碱含量，还能激活与学习和记忆相关的信号通路。金针菇多糖还可通过提高SOD含量、提高大脑海马组织中蛋白质含量以及降低MDA含量来改善小鼠的学习记忆功能。Su等发现金针菇多糖能改善东莨菪碱诱导的小鼠学习和记忆障碍症状，其机制与调节肠道微生物群、抑制炎症有关[1]。
金针菇对小鼠肠道菌群的影响[8]
◆抗菌抗病毒作用
金针菇提取物（以0.9%氯化钠溶液提取）能抑制甲型流感病毒（H1N1血清型）和2型单纯疱疹病毒（HSV-2）、金黄色葡萄球菌的繁殖。Zhang等发现金针菇多糖（FVP1）为1g/L时能预防乙肝病毒感染，主要通过降低乙型肝炎表面抗原、乙型肝炎E抗原和乙型肝炎病毒DNA复制表达来发挥作用[1]。
◆其他作用
金针菇还具有其他多种药理活性。金针菇多糖对CCl4（四氯化碳）所致小鼠急性肝损伤具有一定疗效，主要通过降低天门冬氨酸氨基转移酶、谷丙转氨酶水平以发挥保肝护肝的作用，Chu等和Chang等从金针菇中分离得到的真菌免疫蛋白可对房尘螨诱导的小鼠气道炎症具有一定抑制作用，此外，金针菇多糖对链唑霉素诱导的糖尿病肾病也具有一定疗效[1]。
参考文献：
[1]王翠翠,崔成伟,陈屏,王琦.金针菇化学成分及药理活性研究进展[J].菌物研究,2021,19(03):207-216.
[2]陈惠.食用菌与健康 [M] 上海：科学普及出版社,2021,8.
[3] Ames B N. Prolonging healthy aging: Longevity vitamins and proteins[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2018, 115(43): 10836-10844.
[4] Paul, B.D.; Snyder, S.H. The unusual amino acid L-ergothioneine is a physiologic cytoprotectant[J]. Cell Death Differ. 2010, 17, 1134–1140.
[5]李亮,徐姗姗,姜艳军.生物合成法生产麦角硫因的研究进展[J].生物技术通报,2024,40(01):86-99.
[6]葛珈铭,弓思涵,韩翠婷,王广苹,赵盈,李先宽,於洪建.麦角硫因的药理作用研究进展[J].现代药物与临床,2023,38(08):2093-2099.
[7]Chen L, Zhang L, Ye X, Deng Z, Zhao C. Ergothioneine and its congeners: anti-ageing mechanisms and pharmacophore biosynthesis. Protein Cell. 2024 Feb 29;15(3):191-206.
[8]Liang Q, Zhao Q, Hao X, Wang J, Ma C, Xi X, Kang W. The Effect of Flammulina velutipes Polysaccharide on Immunization Analyzed by Intestinal Flora and Proteomics. Front Nutr. 2022 Jan 28;9:841230.