本文系Food Science and Human Wellness原创编译，欢迎分享，转载请授权。

尽管关于猴头菇的生物活性化合物和生物活性的报道很多，但对这些研究仍缺乏系统的总结。本文系统地综述了猴头菇中已报道成分的来源、化学结构和生物活性。特别是多糖、猴头菌酮、猴头菌素、蛋白质和肽。还介绍了猴头菇的生物活性，特别是其神经保护作用。此外，还讨论了当前研究和工业化面临的挑战，我们还为进一步深入研究猴头菇的生物活性化合物及其在食品和医学中的潜在应用提供了新的策略。

多糖是研究最深入的猴头菇生物活性成分。不同的培养条件和生长阶段通常会显著影响猴头菇多糖的含量、组成和结构。来自子实体、菌丝体或发酵液的多糖通常具有不同的结构。子实体中的大多数多糖是由两个或多个单糖组成的杂多糖，也有仅由葡萄糖和少数糖蛋白组成的葡聚糖，而菌丝体中通常只有杂多糖和糖蛋白。尽管这2 种来源的多糖的单糖组成主要是半乳糖、葡萄糖和甘露糖，但它们的组成比例并不相同。子实体的多糖中存在许多不同类型的糖基键，但菌丝体和发酵液中的多糖存在相对较少的糖基连接类型；这些差异可能在一定程度上影响多糖的生物活性。表1列出了从猴头菇子实体、菌丝体和培养物中提取的一些具有代表性的多糖的分子量、单糖组成、结构特征和生物活性。

根据香叶烷基侧链的氧化程度和脂肪酸链的参与程度，将从猴头菇中分离的香叶烷基间苯二酚分为4 种类型。尽管这种分类的初衷是为了方便设计全合成策略，但属于4型的猴头菌酮（猴头菌酮C、D、E、H和3-羟基猴头菌酮F）恰好具有神经保护活性，它同时具有脂肪酸链和香叶基侧链上的氧。然而，这是否是神经活性的关键结构尚未得到证实，这可能是研究构效关系的突破。目前，市面上尚无猴头菌酮标准物质，猴头菇及其加工产品中猴头菌酮含量的检测仍然是限制其应用和产品的技术瓶颈。此外，猴头菌酮的生物活性机制尚不清楚，生物活性与化学结构之间的关系也需要进一步研究。

在从子实体中分离出猴头菌酮后，研究团队试图通过发酵猴头菇菌丝体来提取猴头菌酮，以提高产量并降低成本。1994年，意外发现了3 种具有Cyathane骨架的二萜类化合物，分别命名为猴头菌素A、B和C。它们具有类似于猴头菌酮的神经营养素诱导活性，其中猴头菌素A也被发现具有优异的抗氧化活性。随后，课题组和其他研究人员相继鉴定出一系列猴头菌素，超过19 种，其分子结构和生物活性如表3所示。根据现有报道，猴头菌素主要存在于猴头菇的菌丝体中，大多以木糖苷的形式存在，其中一些可以相互转化。例如，通过生物转化，可以将猴头菌素P转化为猴头菌素A和B，并且可以将猴头菌素Q转化为猴头菌素C。尚未有研究表明这种转化是否暗示了猴头菇的次级代谢途径，或者它对猴头菇生长和繁殖有一些特殊的功能，了解分子途径可能能够刺激相关化合物的合成。

Hericenes A-D是一类具有长脂肪酸链的酚类化合物，其结构与Hericenes相似。它们都具有核因子κB（NF-κB）抑制活性。hericenes和hericenones的区别主要在于香叶烷基侧链的氧化水平。Hericenal A-C是从猴头菇菌丝体中分离出来的一种重要化合物，具有降血糖活性（结构和生物活性如表4所示）。

Erinacerins A-N是一组异吲哚啉酮化合物，其中Erinacerins A、B、M和N来源于猴头菇子实体，而Erinacerins C-L来源于猴头菇固体培养物，具有α-葡萄糖苷酶抑制活性。从猴头菇的子实体中分离出4 种具有神经营养活性的新的异吲哚啉酮化合物，即hericerin、isohericerinol A、N-de-phenylethyl isohericerin和corallocin A。Erinapyrones A、B和C是从菌丝体中分离出的3 种γ-吡喃酮，其中Erinapyrones A和B对HeLa细胞具有细胞毒性，而Erinapyrone C是一种γ-二氢吡喃酮，对革兰氏阳性菌具有活性。Wu等人从猴头菇培养液中分离出3 种具有植物生长调节活性的化合物（Erinaceolactones A-C）。随后，从猴头菇的子实体中相继分离出5 种异苯并呋喃酮衍生物，即Erinaceolactones D-F和Erinaceolactones G和H，但作者没有报道它们的生物活性。

Erinarol A-G是从猴头菇子实体的甲醇提取物中分离出来的一组甾醇脂肪酸酯。Erinarols A和B具有过氧化物酶体增殖物激活的受体α、γ反式激活作用，EC₅₀值分别为8.2和6.4 μmol/L。，而erinarols H和J对TNF-α的分泌具有抑制作用，在10 μmol/L时抑制率为33.7%～43.3%。猴头菇还含有与植物甾醇结构相似的甾醇，如具有抗菌、抗炎和胃黏膜保护活性的麦角甾醇。

然而，对猴头菇中蛋白质和生物活性肽的研究仍处于初级阶段。通过蛋白质组分析研究了参与猴头菇生物活性代谢产物的蛋白质，并利用猴头菇基因组鉴定了2543 种独特的蛋白质。在数据库中注释后，观察到722 种蛋白质在子实体中的表达与菌丝体不同。有趣的是，与聚酮生物合成相关的蛋白质在子实体中上调，而与萜类生物合成有关的蛋白质在菌丝体中通常上调。这项研究不仅揭示了生物合成基因的差异调节可以获得各种生物活性代谢产物，而且暗示了猴头菇蛋白质的高研究和开发价值。此外，这也可以解释为什么目前报道的萜类化合物几乎都是从菌丝体中获得的。此外，该报告还表明，组学技术可能极大地促进对猴头菇中生物活性成分的研究。

大量研究表明，猴头菌具有多种生物活性，如抗氧化、抗癌、保护消化道、免疫调节、抗菌、神经保护、降血糖和抗疲劳活性。本节综述了猴头菇的这些生理功能，特别是其神经营养和神经保护活性。

神经营养素诱导和轴突生长刺激活性

阿尔茨海默病（AD）的预防和治疗

体外研究发现，猴头菇提取物通过刺激髓鞘形成的调节过程来支持小脑神经细胞的发育。体内研究还表明，口服猴头菇可以刺激小鼠海马和小脑的双皮质免疫组织化学和细胞核抗原增殖，对神经发生和识别记忆产生积极影响。猴头菇有利于大鼠模拟轴索腓神经损伤的功能恢复，并在恢复的早期促进损伤神经的再生。30天的短期给药erinacine A和S可以有效改善AD相关的病理，包括通过抑制斑块生长、减少神经胶质活化和促进海马神经发生来减轻脑斑块负荷。

尽管AD的确切发病机制尚未明确，但大量研究表明，β-淀粉样蛋白（Aβ）斑块的形成是AD的典型病理特征。研究表明，猴头菇可以预防Aβ_25–35诱导的小鼠学习和记忆缺陷。Aβ来源于β和γ分泌酶对Aβ-淀粉样蛋白前体的持续作用。猴头菇可以减少Aβ-淀粉样蛋白前体蛋白的异常过表达，并作为β-分泌酶（也称为BACE1）的抑制剂，减少Aβ斑块的形成。此外，猴头菇及其活性成分可以通过提高胰岛素降解酶（IDE）的水平和活性来减少Aβ斑块的形成；IDE对Aβ具有直接降解作用，还可以通过抑制γ-分泌酶或降解Aβ-前体蛋白的细胞内结构来减少Aβ的产生。猴头菌素A改善了AD模型小鼠的AD相关病理，并表明猴头菌素A增加了IDE的表达，降低了Aβ-前体蛋白的C端片段和Aβ的水平，而这不是由猴头菌素S介导的。一项临床研究也证实了猴头菌素A对AD的治疗作用。

图1  猴头菇的活性物质及其生物活性综述

通信作者

张安强，男，南京农业大学博士，美国Rensselaer polytechnic institute（PRI）访问学者，浙江工业大学副教授，硕士生导师，食品科学与工程学院研究生工作办公室主任，同时兼任浙江省食用菌协会秘书长，浙江省科协乡村振兴学会联合体委员，中国食用菌协会药用真菌委员会委员，中国菌物学会桑黄产业分会理事兼副秘书长、灵芝产业分会理事、食用菌采后及加工产业分会理事，浙江省食品学会理事，《食药用菌》杂志编委会副主任。长期致力于是食药用菌中功能性生物活性物质的研究开发与分析检测，以寻找新的具有免疫调节、抗肿瘤和抗氧化等作用的活性物质为主线，开发药食同源食品和功能食品为目标，进行分离纯化、功能筛选、结构鉴定等应用基础性研究。拥有丰富的分离纯化经验、高通量细胞筛选、结构鉴定和构象研究技术。近年来主持或参与国家和省部级项目20余项，发表国内外研究论文70余篇，其中被Food chemistry、Carbohydrate polymers、Carbohydrate research、 International Journal of Biological Macromolecular、LWT - Food Science and Technology等国际SCI期刊收录30余篇，总SCI影响因子100以上。获授权发明专利10 项，产业转化专利1项，浙江省科技进步奖三等奖1 项。开发药食同源相关产品5 个。

Bioactive compounds in Hericium erinaceus and their biological properties: a review

Yue Qiu^a, Genglan Lin^a, Weiming Liu^b, Fuming Zhang^c, Robert J. Linhardt^c,d, Xingli Wang^b, Anqiang Zhang^a,*

^a College of Food Science and Engineering, Zhejiang University of Technology, Hangzhou 310014, China

^b Zhejiang Biosan Biotech Co., Ltd., Hangzhou 310052, China

^c Department of Chemical and Biological Engineering, Center for Biotechnology and Interdisciplinary Studies, Rensselaer Polytechnic Institute, Troy, NY 12180, USA

^d Departments of Chemistry and Chemical Biology and Biomedical Engineering, Biological Science, Center for Biotechnology and Interdisciplinary Studies, Rensselaer Polytechnic Institute, Troy, NY 12180, USA

*Corresponding author.

Abstract

Hericium erinaceus is a nutritious edible and medicinal fungi, rich in a variety of functional active ingredients, with various physiological functions such as antioxidation, anticancer, and enhancing immunity. It is also effective in protecting the digestive system and preventing neurodegenerative diseases. In this review paper, we summarize the sources, structures and efficacies of the main active components in H. erinaceus fruiting body, mycelium, and culture media, and update the latest research progress on their biological activities and the related molecular mechanisms. Based on this information, we provide detailed challenges in current research, industrialization and information on the active ingredients of H. erinaceus. Perspectives for future studies and new applications of H. erinaceus are proposed.

为进一步促进动物源食品科学的发展，带动产业的技术创新，更好的保障人类身体健康和提高生活品质，北京食品科学研究院和中国食品杂志社将与陕西师范大学、新疆农业大学、浙江海洋大学、甘肃农业大学、大连民族大学、西北大学于2024年10月14-15日在陕西西安共同举办“2024年动物源食品科学与人类健康国际研讨会”。

长按或微信扫码了解详情

为加强企业主导的产学研深度融合，促进食品科研成果转化和服务地方经济产业，由全国糖酒会主办，北京食品科学研究院、中国食品杂志社和中粮会展（北京）有限公司承办的“食品科技成果交流会”将于2024年10月29-31日糖酒会期间在深圳国际会展中心举办，以当前食品科技发展趋势和食品产业发展的重点科技需求为导向，针对食品产业发展面临的重大科技问题，交流和借鉴国外经验，为广大食品科研工作者和生产者提供新的思路，指明发展方向。

长按或微信扫码进行注册

会议招商招展

 联系人：杨红；电话：010-83152138；手机：13522179918（微信同号）