20世紀(jì)30年代,科學(xué)家從真菌中發(fā)現(xiàn)了第一個抗菌素青霉素之后帶動了抗菌素產(chǎn)業(yè)的興起,并將人類的平均壽命從40歲提高到60歲。21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的結(jié)合將使真菌為提高人類健康水平作出更大貢獻(xiàn)。
自從生命起源以來,地球上的生物沿著三大演化方向發(fā)展,從而形成了今天的三大超界域,即細(xì)菌、古菌和真核生物。真核生物除了動物和植物之外還有菌物。所謂菌物是指由真菌學(xué)家所研究的起源不同的三大菌類生物,即真菌界(Fungi)的子囊菌(Ascomycota)、擔(dān)子菌(Basidiomycota)、壺菌(Chytridiomycota) 和接合菌(Zygomycota)四大門;管毛生物界(Chromista)的假菌 (Pseudofungi)以及原生動物界(Protozoa)的黏菌(Slime moulds)復(fù)合類群。
菌物科學(xué)是研究分隸于上述三個不同生物界的各種菌類生物的生命現(xiàn)象及其結(jié)構(gòu)與功能的科學(xué),是生命科學(xué)的分支之一。菌物所包括的各個類群是生命起源后經(jīng)歷30多億年的遺傳變異和演化的結(jié)果和產(chǎn)物。它們在系統(tǒng)演化生物學(xué)中的親緣關(guān)系彼此雖遠(yuǎn),但是,它們在研究方法上卻有相當(dāng)?shù)墓残?,因此,一直是由真菌學(xué)家進(jìn)行研究的。
科學(xué)知識告訴我們,一種菌物就是一個獨(dú)特的基因庫。迄今為止,已被人類認(rèn)識的菌物僅約7萬種;然而,大自然中實(shí)際存在的菌物,根據(jù)專家 (Hawksworth 1991)的保守估計(jì),不少于150萬種,亦即不少于150萬個獨(dú)特的基因庫,相當(dāng)于25萬種維管束植物的5倍;而且隨著時間的推移,自然界還在不斷地產(chǎn)生新種。
以藥物篩選情況來看,從菌物中能夠篩選到的活性物質(zhì)遠(yuǎn)比從維管束植物和放線菌中的要高,僅次于海洋生物。因此,對于人類可持續(xù)發(fā)展來說,大自然中的菌物多樣性是人類寶貴的可再生資源寶庫。
20世紀(jì)30年代,由于從真菌中發(fā)現(xiàn)了青霉素而興起的抗菌素工業(yè)拯救了無數(shù)人的生命,使人類的平均壽命由40歲增長至60歲。
20世紀(jì)中葉以來,從絕大多數(shù)真菌,包括地衣型真菌中發(fā)現(xiàn)的各種多糖類物質(zhì)能對人體免疫功能進(jìn)行雙向調(diào)節(jié);此外還有萜類、酶類以及不飽和脂肪酸等類活性物質(zhì),在抗癌以及增強(qiáng)人體健康、提高機(jī)體抗病性方面具有重要意義。
自然界中人類已知的安全食用真菌約有2000種,其中藥用真菌約700種:通過各種多糖類物質(zhì)等發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)及抗癌作用的高等擔(dān)子菌就有600多種。以著名的美味食用真菌香菇(Lentinus edodes) 中的香菇多糖(Lentinan)為例,由來自菌絲體的糖蛋白LEM以及來自香菇培養(yǎng)基中的糖蛋白LAP均具有通過激活機(jī)體免疫系統(tǒng)而顯示其抗癌活性 (Mizuno T. 1995)。這些化合物已被證實(shí)在延緩癌癥患者尤其是胃癌和結(jié)腸癌患者的壽命,以及減輕因化療而出現(xiàn)的惡心、疼痛、脫發(fā)和免疫力低下等方面具有明顯的效果(Hobbs ChR. 2000)。至于香菇中的另一種蛋白(Lentin)則具有抗真菌和抑制艾滋病病毒的活性。
作為菌、藻共生的地衣,東亞特有的美味石耳含有通過增強(qiáng)機(jī)體免疫力而顯示其抗癌活性的石耳多糖 (pustulan);其硫酸酯制劑還具有抗艾滋病病毒的活性。
黑色素是一種具有聚醌結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì),是決定膚色深淺的重要物質(zhì)。黑色素的形成主要是酪氨酸在酪氨酸酶的作用下逐漸變成多巴,多巴又在酪氨酸酶的作用下變成多巴醌,進(jìn)而變成無色素物質(zhì)-多巴色素-二羥吲哚-醌式吲哚,最后形成黑色素。因此,酪氨酸酶是黑色素形成過程中的關(guān)鍵酶?,F(xiàn)在從地衣型真菌中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了能抑制酪氨酸酶活性的物質(zhì)。該物質(zhì)在美容健康中具有良好的開發(fā)前景。
冬蟲夏草(Cordyceps sinensis) 是我國中藥中的瑰寶之一。它是真菌和蝙蝠蛾類昆蟲幼蟲的共生物,在多種疾病治療中具有奇特效果。近年來,通過冬蟲夏草中的無性型真菌“中國被毛孢”(Hirsutella sinensis) 發(fā)酵菌粉作為中藥一類新藥,在多種疾病治療中已經(jīng)代替了極為昂貴的冬蟲夏草藥材,為患者帶來了福音和實(shí)惠。然而,由于冬蟲夏草生長在高寒地帶,生長周期較長,因而,務(wù)必通過5周以上的低溫發(fā)酵過程才能生產(chǎn)出真正的冬蟲夏草無性型真菌“中國被毛孢”菌體。因此,它在疾病治療方面雖能代替昂貴的冬蟲夏草藥材,由于比一般發(fā)酵產(chǎn)品成本稍高,作為大眾普及型功能食品,還可推薦具有類似功能的“蛹蟲草”(Cordyceps militaris)真菌菌體。因?yàn)橛枷x草可以通過常溫人工培養(yǎng)而實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)以降低生產(chǎn)成本,有利于作為大眾型功能食品予以普及。
至于非食用菌中的云芝(Trametes versicolor)多糖肽(PSP)和多糖-K (Krestin”, PSK)均顯示出奇特的抗癌活性。后者還具有抗癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移的活性;既可以直接作用于癌細(xì)胞,誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡,又可通過調(diào)節(jié)機(jī)體免疫系統(tǒng)增強(qiáng)對多種癌癥的抗性(Hobbs ChR, 1995; Smith at al. 2003)。
我國自古以來的保健草藥靈芝 (Ganoderma lucidum)、桑黃(Phellinus baumii) 以及近年來已在我國發(fā)現(xiàn)的俄羅斯民間抗癌真菌薔甘(Inonotus obliquus)等菌類在對肌體免疫調(diào)節(jié)和抗癌方面均具有重要意義。
以食用和藥用真菌為主,結(jié)合其他藥用及食用植物大力開展保健功能食品的研究、開發(fā)與組分搭配以及類似于臨床試驗(yàn)的系列分析研究,以提高人類健康水平和抵抗疾病的能力,是21世紀(jì)人類健康事業(yè)的重要任務(wù)之一。
如果說,將人類疾病的早發(fā)現(xiàn)、早治療為主,變?yōu)樵绫=?、早預(yù)防為主,那末,通過大力發(fā)展食、藥用真菌資源產(chǎn)業(yè),認(rèn)真研究與開發(fā)真菌功能食品并逐步加以普及,使之成為日常生活中不可缺少的組成部分,必將為增強(qiáng)人類健康水平作出重大貢獻(xiàn)。屆時,人類受病痛的折磨必將逐步減少,人類的平均壽命必將進(jìn)一步提高,人類的生活質(zhì)量必將進(jìn)入更高水平。
在科學(xué)發(fā)展觀的統(tǒng)領(lǐng)下,使上述目標(biāo)在我國早日實(shí)現(xiàn)是我們從事菌物科學(xué)的科學(xué)家、醫(yī)學(xué)家、教育家、技術(shù)專家、生產(chǎn)人員、管理者以及與推動這一崇高事業(yè)有關(guān)的一切工作者的共同任務(wù)。