松生拟层孔菌与杨木层孔菌甲醇提取物的综合化学分析及生物活性评价：抗氧化、抗菌与细胞毒性研究

《Scientific Reports》：Comprehensive chemical profiling and bioactivity assessment of Porodaedalea pini and Phellinus tremulae

本研究针对药用真菌松生拟层孔菌（Porodaedalea pini）和杨木层孔菌（Phellinus tremulae）的药用潜力开展系统性分析。研究人员通过甲醇提取、GC-MS化学成分鉴定、元素分析及光谱技术，揭示了两种真菌富含酚酸、黄酮、甾醇和多糖等活性成分。结果表明，提取物具有显著的DPPH•和ABTS•+自由基清除能力（最高达99.5%），并对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（S. aureus 4459）表现出抗菌活性（MIC=6.25 mg/ml）。细胞实验显示杨木层孔菌提取物在高浓度（800 μg/ml）下可诱导HaCaT细胞氧化应激，而松生拟层孔菌提取物对正常成纤维细胞无毒性。该研究为这两种欧洲森林真菌的药理应用提供了化学与生物学依据，尤其为开发天然抗菌剂和抗氧化剂提供了新资源。

　　

在当今天然产物研究热潮中，药用真菌因其丰富的生物活性成分成为药物开发的重要资源。尤其是层孔菌属（Phellinus）真菌，在传统医学中已被用于抗炎、抗肿瘤和免疫调节等领域。然而，对于欧洲森林中广泛分布的松生拟层孔菌（Porodaedalea pini，曾用名Phellinus pini）和濒危物种杨木层孔菌（Phellinus tremulae），其化学成分和药理活性的系统研究仍较为缺乏。这两种真菌分别寄生在松树和杨树上，前者是林业重要病原体，后者已被列入波兰红色名录。由于缺乏对其活性成分的精细解析和生物活性评估，其药用潜力尚未充分挖掘。为此，波兰比亚韦斯托克理工大学的研究团队对这两种真菌开展了综合化学分析与生物活性研究，成果发表于《Scientific Reports》。

本研究主要采用甲醇提取法制备真菌子实体提取物，通过GC-MS（气相色谱-质谱联用）进行化学成分定性与半定量分析，利用X射线光谱荧光法测定元素组成，并通过热重分析（TG/DTG）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）表征材料特性。生物活性评估包括DPPH^•和ABTS^•+自由基清除实验、脂质过氧化抑制试验、针对临床耐药菌株（如金黄色葡萄球菌S. aureus和铜绿假单胞菌P. aeruginosa）的微量肉汤稀释法测定最小抑菌浓度（MIC）和最小杀菌浓度（MBC），以及基于中性红（Neutral Red）法和CellROX Green荧光探针的细胞毒性与活性氧（ROS）检测。

元素组成分析

通过X射线光谱荧光法发现，杨木层孔菌提取物中钾（K）、磷（P）、钙（Ca）和硅（Si）的含量显著高于松生拟层孔菌，而后者氯（Cl）和溴（Br）含量较高。重金属（如铜、铁、锰、镍）含量均低于健康风险阈值，表明两种提取物在常规用量下安全性较高。

热分析

热重分析显示，两种真菌子实体在50–200°C主要失重源于水分蒸发（含水量约4–4.5%），在200°C以上发生有机物分解。松生拟层孔菌残渣率为47.5%，高于杨木层孔菌（42.4%），可能与碳含量差异有关。

FTIR光谱分析

红外光谱证实提取物中含有羧酸、芳香化合物和多糖等特征官能团。松生拟层孔菌提取物在1699 cm^?1处出现强羰基伸缩振动峰，杨木层孔菌提取物则在1713 cm^?1处有显著吸收，提示酸类成分丰富。

生物活性成分鉴定

GC-MS分析表明，两种提取物中碳水化合物占比超过80%，其中海藻糖（trehalose）是主要成分（松生拟层孔菌60%，杨木层孔菌48%）。松生拟层孔菌提取物中树脂酸（如松香酸、脱氢枞酸）含量达7.2%，可能来源于其松树宿主；而杨木层孔菌提取物则富含黄酮类（如柚皮素、槲皮素）和甾醇（如β-谷甾醇）。酚酸（如咖啡酸、香豆酸）在两种提取物中均被检出，但松生拟层孔菌含量更高。

抗氧化活性

在ABTS^•+自由基清除实验中，松生拟层孔菌提取物（54 mg/L）抑制率达99.5%，显著高于杨木层孔菌（86.5%）。而DPPH^•清除率两者相近（约80–84%）。脂质过氧化抑制实验显示，两种提取物在5天后对过氧化的抑制率均达43%左右，表明其具有持续的抗氧化潜力。

抗菌活性

两种提取物对临床分离的耐药菌株均表现出 bacteriostatic（抑菌）作用，其中松生拟层孔菌提取物对表皮葡萄球菌（S. epidermidis）的MIC低至0.39 μg/ml。值得注意的是，两者均能抑制耐红霉素（erythromycin）的金黄色葡萄球菌S. aureus 4459（MIC=6.25 mg/ml），但对铜绿假单胞菌（P. aeruginosa）的抗菌效果较弱。

细胞毒性及ROS生成

中性红染色法显示，低浓度（100 μg/ml）提取物对正常人成纤维细胞（BJ）和表皮细胞（HaCaT）无毒性。然而，高浓度（400–800 μg/ml）杨木层孔菌提取物使HaCaT细胞存活率下降37–42%，并显著促进细胞内ROS积累，可能与其中较高的铜、铁离子含量引发的Fenton反应有关。松生拟层孔菌提取物则未引起显著氧化应激。

本研究系统阐明了松生拟层孔菌和杨木层孔菌甲醇提取物的化学组成与生物活性差异。松生拟层孔菌富含酚酸和树脂酸，表现出更强的抗氧化潜力；杨木层孔菌则以多糖和黄酮为主，但其高金属离子含量可能导致细胞毒性。两种提取物均对耐药菌株有抑制作用，为其在抗菌剂开发中的应用提供了依据。然而，杨木层孔菌的促氧化特性提示需谨慎控制用量。该研究不仅填补了欧洲野生层孔菌属真菌药理研究的空白，也为基于真菌的天然药物设计提供了化学与生物学基础。未来研究可聚焦于单一活性成分的分离纯化及其作用机制解析，以推动其向临床转化。