摘要：桑黄（Phellinus igniarius）作为多孔菌科药用真菌，其多糖、黄酮、多酚等活性成分具有抗氧化、抗肿瘤、保肝等功效，是传统中药与现代功能食品的重要资源。然而，野生桑黄资源稀缺，人工培养面临成本高、活性成分不稳定等问题。吉林大学王爽的研究聚焦于优化桑

出版日期：2024

学校：吉林大学

论文作者：王爽

桑黄（Phellinus igniarius）作为多孔菌科药用真菌，其多糖、黄酮、多酚等活性成分具有抗氧化、抗肿瘤、保肝等功效，是传统中药与现代功能食品的重要资源。然而，野生桑黄资源稀缺，人工培养面临成本高、活性成分不稳定等问题。吉林大学王爽的研究聚焦于优化桑黄液体培养工艺，探究其提取物（PIE）对肝细胞氧化损伤的保护作用及分子机制，旨在为桑黄的规模化生产与药用开发提供科学依据。

氧化应激是肝脏疾病（如肝炎、肝纤维化）的核心致病因素，过量活性氧（ROS）导致肝细胞凋亡和线粒体功能障碍。研究通过构建 H₂O₂诱导的 L02 肝细胞损伤模型，验证 PIE 的保护效应，解析其是否通过激活 Keap1/Nrf2/ARE 信号通路调控抗氧化酶表达，同时探究对炎症反应、内质网应激及线粒体凋亡途径的影响。

桑黄优化培养与活性成分分析

培养工艺优化与产量提升

通过单因素实验和响应面法，确定最佳液体培养条件为：玉米秸秆占比 43%、温度 29.2℃、装液量 49%、摇床转速 148.9 r/min。在此条件下，桑黄菌丝体干重达 1.503 g，较基础培养显著提升，且玉米秸秆的应用降低了培养基成本，实现农业废弃物再利用。

活性成分对比与体外抗氧化活性

优化培养后，桑黄多酚含量显著增加至（9.25±0.27）mg/g，三萜含量下降至（4.93±0.45）mg/g，多糖（183.12±4.74 mg/g）和黄酮（24.21±2.03 mg/g）含量无显著变化。体外抗氧化实验表明，PIE 对超氧阴离子、ABTS、DPPH 自由基清除能力及总还原力与基础培养组无显著差异，证明优化培养未降低其抗氧化活性。

三、肝细胞氧化损伤保护作用及机制解析

细胞保护效应的多维度验证

肝功能指标改善：PIE 预处理显著降低 H₂O₂诱导的 ALT、AST 和 LDH 释放，其中 0.4 mg/mL 剂量组 ALT 下降 30.75%，AST 下降 46.48%，表明细胞膜损伤减轻。

氧化应激调控：PIE 提升 SOD、CAT、GSH-Px 等抗氧化酶活性，降低 MDA 和 ROS 水平，激活 Nrf2/ARE 通路，上调 HO-1、NQO1 等抗氧化基因表达，抑制 Keap1 蛋白，增强细胞抗氧化防御能力。

炎症与凋亡抑制：PIE 下调 TNF-α、IL-6、IL-1β 等炎症因子，抑制内质网应激相关基因 GRP78、CHOP、ATF4 表达，减少 Ca²⁺超载，维持线粒体膜电位，下调促凋亡蛋白 BAX、Caspase-3/8/9，上调抗凋亡蛋白 BCL-2，从而抑制细胞凋亡。

机制研究表明，PIE 通过抑制 Keap1 蛋白表达，促进 Nrf2 核转位，激活下游抗氧化反应元件（ARE），诱导 HO-1、GCLC 等基因表达，增强细胞对氧化损伤的抵抗能力。这一通路的激活是 PIE 发挥保肝作用的关键分子基础。

研究价值

（一）科学创新与技术突破

培养工艺创新：首次将玉米秸秆应用于桑黄液体培养，降低成本的同时保证活性成分稳定，为规模化生产提供新路径。

机制深度解析：明确 PIE 通过 “抗氧化 - 抗炎 - 抗凋亡” 多通路协同作用保护肝细胞，尤其是 Keap1/Nrf2/ARE 信号通路的激活，为保肝药物开发提供新靶点。

（二）产业转化潜力与挑战

保健品与药品开发：PIE 的低细胞毒性和显著保肝活性，使其有望成为抗氧化保健品或肝损伤辅助治疗药物的候选成分。

标准化与安全性：当前研究限于体外细胞实验，需进一步开展动物模型和临床试验，明确体内药效及作用剂量；同时需建立桑黄提取物的成分标准和质量控制体系。

玉米秸秆作为培养基原料，不仅降低成本，还推动农业废弃物资源化利用，符合绿色生物制造理念，为真菌类药材的可持续生产提供范例。

结论

本研究通过工艺优化实现桑黄高效培养，揭示其提取物通过多靶点机制保护肝细胞免受氧化损伤，为桑黄的药用开发奠定了坚实基础。未来需聚焦单一组分分离、体内药效验证及产业化标准制定，推动这一传统药用真菌从实验室走向临床应用，为肝脏疾病防治提供天然药物新选择。

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来源：qj千济方