医学天然冬虫夏草的相似度最高的虫草发酵制剂专题课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,天然冬虫夏草的相似度最高的虫草发酵制剂,目 录,2,冬虫夏草菌种学术争论,3,小 结,4,冬虫夏草及其制剂,1,冬虫夏草菌种认识现状,1,、冬虫夏草及其制剂,冬虫夏草介绍,“,冬虫夏草,”,是麦角菌科冬虫夏草菌寄生于蝙蝠蛾科昆虫幼虫上的子座及幼虫尸体的复合物。冬虫夏草与人参、鹿茸同被誉为中国传统三大补益中药。,冬虫夏草产于海拔,3000,5000,米的高寒地区,，,是一种生长在高原地区的特殊生物，它是由虫草菌在夏天成熟后散发出来的孢子被蝙蝠蛾幼虫食用或从其身体表面渗透到虫体内，之后菌丝体逐渐,侵润,虫体,，,不断生长，很快布满整个虫体内部。到第二年夏天，气温回升，积雪融化，虫体内的菌核从,僵,虫的头部长出子座，,形成“冬虫夏草”,。,上世纪五十年代起，国内外众多学者已经开展对冬虫夏草菌种进行分离、筛选和纯化的研究，但均未取得突破性进展。,1972,年，,由,中国医学科学院药物研究所杨云鹏教授,领衔，与原江西国药厂合作，,先后,200,多名专家参与，历经,18,年，分离出,200,多个菌株,；经筛选、纯化,选出具有生长快、周期短、不易受污染的优质菌株,蝙蝠蛾拟青霉,Cs-4,菌株，且经陈庆涛、陆师义等国内著名微生物专家鉴定为正品虫草。,金水宝,是由,中国医学科学院药物研究所,和江西国药厂合作研发出的,蝙蝠蛾拟青霉,Cs-4,菌株,，,在国内外首次成功,采用深层发酵、工业化生产的冬虫夏草菌丝体制剂。,金水宝菌种来源,金水宝名字的由来,在五行中，肺属“金”、肾属“水”，金水宝肺肾双宝，所以命名为“金水宝”。,原卫生部药品评审委员会委员、中国医学科学院药物研究所顾问 高益民。,蝙蝠蛾拟青霉,Cs-4,补肺益肾,秘精益气,金水宝片,肺属“金”,肾属“水”,金水宝与天然冬虫夏草形态学比较,经中国科学院微生物研究所证明：,蝙蝠蛾拟青霉,Cs-4,菌株与,天然冬虫夏草原始描述相同。,金水宝与天然冬虫夏草成分基本相同,1.,陶忠华,.,源于虫草,胜似虫草,.,中医药管理杂志,1995,年第,5,卷增刊,.,2.,葛新,等,.,比色法测定人工虫草菌丝体多糖含量,.,山西医科大学学报,2001,年第,32,卷第,5,期,.,3.,白云娥,等,.,冬虫夏草多糖的含量测定,.,山西医科大学学报,2000,年第,31,卷第,2,期,.,成分,天然冬虫夏草,Cs-4,氨基酸,17,种以上，,15.5%,17,种以上，,16.8%,虫草酸,7%,左右（青海产）,10%,左右,虫草多糖,40%,左右,50.1%,麦角甾醇,少量,少量,腺苷,0.04%,0.14%,脲嘧啶核苷,0.058%,0.41%,维生素,少量,维生素,B,1,、,B,2,、,E,的含量分别为,2.97mg/kg,、,38mg/kg,、,4.61mg/kg,微量元素,K,、,Ca,、,Mg,、,Fe,、,Na,、,Mn,、,Al,、,Cu,、,Zn,、,P,、,Si,、,Se,等,K,、,Ca,、,Mg,、,Fe,、,Na,、,Mn,、,Al,、,Cu,、,Zn,、,P,、,S,、,Si,、,Se,等，其中,Zn38ppm,，,Se0.21ppm,金水宝药理作用及临床应用,功能主治,：补益肺肾，秘精益气。,药理毒理,：本品具有抗炎、止咳、祛痰、镇静、促性腺作用；能降低血清胆固醇、甘油三酯和脂质过氧化物,，,增加心肌与脑的供血,，,具有轻度降血压、抑制血小板聚集、延长缺氧时动物生存时间等作用，对心脑组织有保护作用。其主要药理作用与青海天然虫草相似。,金水宝已广泛应用于肾内科、呼吸科、肝病科等科室，在治疗肾病、肺病、肝病等疾病方面取得了确切疗效。,虫草菌粉制剂一览表,药品,对比,金水宝胶囊,百令胶囊,至灵胶囊,宁心宝胶囊,菌 种,蝙蝠蛾拟青霉,Cs-4,菌株,(,与药典所载冬虫夏草一致,),蝙蝠蛾被毛孢,蝙蝠蛾被孢霉,虫草头孢菌,菌种源地,青 海,青 海,/,青 海,培养基,东北大豆，有,豆,香味,鱼粉，有鱼腥味,/,/,品 质,重金属含量低，,通过了,FDA,认证,重金属含量不易控制,/,/,有效成份,种 类,含腺苷、尿苷、甘露醇、麦角甾醇、虫草多糖、虫草素、,19,种氨基酸和多种微量元素,含腺苷、尿苷、甘露醇、麦角甾醇、,19,种氨基酸和多种微量元素,甘露醇、麦角甾醇、氨基酸、虫草多糖和虫草素,等,甘露醇、麦角甾醇、氨基酸、虫草多糖和虫草素,等,药品级别,最先评为,国家级中药一类新药,国家级中药一类新药,省级,省级,研究单位,中国医学科学院药物研究所,青海省牧科院,/,/,2,、,冬虫夏草菌种认识现状,中国被毛孢是冬虫夏草菌的唯一无性型；,中国被毛孢是正宗的冬虫夏草菌种。,中国被毛孢是唯一的冬虫夏草菌种；,近几年，在部分学者心目中有这样一种观点：,学术研究历史背景：,在早期研究中，由于只检出中国被毛孢序列，从而推断中国被毛孢是冬虫夏草菌的无性世代,1,；,魏教授等人关于冬虫夏草及其相关类群的分子系统学分析中认为：中国被毛孢为冬虫夏草菌无性型的正确名称，而蝙蝠蛾拟青霉为不同于冬虫夏草菌的另一种真菌,2,。,商家借机扩大宣传：,中华被毛孢是唯一无性型真菌；,百令才是正宗的人工冬虫夏草。,1.,刘锡琎,郭英兰,俞永信,曾纬,.,冬虫夏草无性阶段的分离和鉴定,.,真菌学报,1989,年,13,卷,6,期,.,2.,魏鑫丽,魏江春,等,.,冬虫夏草及其相关类群的分子系统学分析,.,菌物学报,2006,年,8,卷,1,期,.,3,、,冬虫夏草菌种学术争论,冬虫夏草多菌共生的统一微生态系统,冬虫夏草是一个“统一微生态系统”,1,、多个研究从冬虫夏草中反复多次分离出涉及十几个属的近,90,种可培养的真菌，以及更多不可培养的真菌形成冬虫夏草菌物群区系,1,2,。,2,、冬虫夏草中多菌和多种突变基因型菌共存，它们的表达在冬虫夏草成熟过程中出现动态变化,1-3,。,3,、冬虫夏草菌出现的种内或种间变异是一个独特的现象，可能需要其他共生菌的协助才能完成，进而使冬虫夏草完成它的整个生命过程,4,。,正因为有多种菌共生，才构成其完整的生活史、化学谱和功能谱，才符合中药冬虫夏草的本质。,1.,张永杰,孙炳达,等,.,分离自冬虫夏草可培养真菌的多样性研究,.,菌物学报,2010,年,29,卷,4,期,.,2.,朱佳石,等,.,冬虫夏草成熟过程中中国被毛孢和蝙蝠蛾拟青霉,DNA,共存和竞争增殖力及化学成分指纹谱的变化,.,菌物研究,2007,年,5,卷,4,期,.,3.,高凌,李晓红,等,.MassARRAY,单核苷酸多态性,(SNP)MALDI-TOF,质谱基因分型法检测未成熟冬虫夏草子座中多个冬虫夏草菌突变基因型,.,北京大学学报,2011,年,43,卷,2,期,.,4.Zhang YJ,Zhang S,et al.High diversity of the Fungal community structure in naturally-occurring Ophiocordyceps sinensis.PLoS One,2010;5(12).,冬虫夏草菌是一个“统一微生态系统”,分子系统学微观研究进展,早期采用通用引物,PCR,扩增检测,ITS,片段测序,冬虫夏草中只检出中国被毛孢序列,1,。,应用“克隆,测序、真菌特异性引物,PCR,及探针,Southern,印记杂交”等分子生物学技术，冬虫夏草中还发现其他真菌序列,2,3,。,中国弯颈霉,蝙蝠蛾拟青霉,玫红假裸囊菌,其他真菌序列,研究者认为：应用通用引物可能忽略了天然冬虫夏草的,ITS,扩增子的多元异质性！,1.,赵锦,王宁,陈月琴,李泰辉,屈良鹄,.,冬虫夏草无性型的分子鉴别,.,中山大学学报,1999,年,38,卷,1,期,.,2.Chen YQ,Hu B,et al.Genetic variation of Cordyceps sinensis,a fruit-body-producing entomopathegenic species from different geographical regions in China.FEMS Microbiol Lett 2004;230.,3.,姚艺桑,朱佳石,等,.,冬虫夏草菌及其突变基因型在冬虫夏草成熟过程中差异表达的动态变化,.,菌物研究,2011,年,9,卷,1,期,.,多个研究中,1-3,，通过应用“,RAPD,分子标记多态性分析法”宏观分析冬虫夏草样本间的整体差异，结果显示：中国被毛孢与天然冬虫夏草样本的分子标记多态性的相似度极低，仅有,0.550.68,，提示天然冬虫夏草本身存在遗传背景的巨大整体差异。,冬虫夏草是一个“统一微生态系统”,综合冬虫夏草的分子系统学研究结果可以看出，冬虫夏草菌不是单一真菌，不存在正宗、杂菌之分，它是多种菌共生的关系。,注：冬虫夏草子囊果部位和中国被毛孢菌丝体提取基因组,DNA,用于,PCR,模板。,AC,：,表示成熟冬虫夏草的子囊果部位；,Hs,：,表示中国被毛孢菌丝体。,分子系统学宏观研究进展,1.,魏鑫丽,魏江春,等,.,冬虫夏草及其相关类群的分子系统学分析,.,菌物学报,2006,年,8,卷,1,期,.,2.,姚艺桑,高凌,等,.,丰度加权法分析冬虫夏草,RAPD,多态性高度差异及动态变化,.,北京大学学报,2014,年,46,卷,4,期,.,3.,钱敏,曾纬,张德利,.,冬虫夏草,RAPD,多态性分析,.,时珍国医国药,2011,年,22,卷,7,期,.,3,、,冬虫夏草菌种学术争论,冬虫夏草菌种无性型研究,1989,年，刘锡琎等创建的中国被毛孢是冬虫夏草菌的无性型学说广受关注。甚至曾描述中国被毛孢是冬虫夏草菌的唯一无性型,1,。,2011,年，,Barseghyan,等发现，冬虫夏草菌还存在其他的无性型真菌即中国弯颈霉,2,。,2013,年，甚至有专家提出观点：,“Attempts at cultivating the fungus to produce fruiting bodies have consistently failed,3,（目前，培养真菌产生子实体的所有尝试均是失败的）。”,冬虫夏草菌的无性型争论,冬虫夏草菌无性型学术争议从未停止！,1.,刘锡琎,郭英兰,俞永信,曾纬,.,冬虫夏草无性阶段的分离和鉴定,.,真菌学报,1989,年,8,卷,1,期,.,2.Barseghyan GS,Wasser SP,et al.Growth and cultural-morphological characteristics of vegetative mycelia of medicinal caterpillar fungus Ophiocordyceps sinensis G.H.Sung et al.(Ascomycetes)Isolates from Tibetan Plateau(P.R.China).Intl J Med Mushrooms,2011;13(6).,3.Hu X,Zhang YJ,et al.Genome survey uncovers the secrets of sex and lifestyle in caterpillar fungus.Chin Sci Bull,2013;58.,天然虫草子座,中国被毛孢形成的人工子座图,中国被毛孢人工子座未形成子囊果、不产生子囊孢子，其子座表面密布规则、深刻斜纹与天然子座的形态完全不同,。,中国被毛孢菌的“唯一无性型”质疑,形态学不相似,这表明中国被毛孢形成的人工子座不同于冬虫夏草子座，进而否定了中国被毛孢是冬虫夏草菌的无性型。,2010,年，沈南英教授曾在“冬虫夏草国际会议”展示部分照片时告知：,在认为中国被毛孢是无性型菌的研究中，生长温度和速度被列为确定无性型的实验依据,1,。,但是，天然冬虫夏草生长成熟期的,5-7,月，产区的气温逐渐升高，昼夜温差巨大，冬虫夏草子座的生长速度很快。而中国被毛孢是嗜低温菌，生长极慢，随着高原气温的升高，其生长被进一步抑制，取代它的是突变基因型菌。,中国被毛孢菌的“唯一无性型”质疑,1.,郭兰英,肖培根,魏江春,.,论冬虫夏草生物学与可持续利用,.,中国现代中药,2010,年,12,卷,11,期,.,实验依据不合理,生长温度和速度的证据不支持“中国被毛孢是冬虫夏草无性型”的说法。,天然冬虫夏草菌各菌种之间的,ITS1-5.8S-ITS2,片段序列相似度对比,菌种序列对比,相似度,结果分析,不同菌群类,GC,偏倚型菌与,AT,偏倚型菌,ITS1-5.8S-ITS2,：,86%-89%,具有明显的种属差异,同种菌群类,AT,偏倚型菌,ITS1-5.8S-ITS2,：,90%-94%,；,5.8S,片段与,GC,偏倚型菌和其它大量真菌比较：,86%88%,超出了物种科、属水平的正常变异,不同菌种类,中国被毛孢和蝙蝠蛾拟青霉,5.8S,：,98%,；,ITS1,和,ITS2,序列相似度,72%,证明,5.8S,片段序列遗传进化的保守性,冬虫夏草的,ITS,片段扩增子具有多元异质性。从而验证了菌物学研究从冬虫夏草中培养、鉴定出多种真菌以及目前尚无法培养的真菌种。进一步支持了冬虫夏草是“统一微生态系统”的学说，否定了中国被毛孢是虫草菌的唯一无性型学说。,高凌,朱佳石,等,.,单核苷酸多态性,MALDI-TOF,质谱基因分型法检测未成熟冬虫夏草子座中多个冬虫夏草菌突变基因型,.,北京大学学报,2011,年,43,卷,2,期,.,中国被毛孢菌的“唯一无性型”质疑,基因序列不支持,冬虫夏草菌的无性型研究现状,3,、,冬虫夏草菌种学术争论,冬虫夏草菌菌种及产品的科学认识,蝙蝠蛾拟青霉、中国被毛孢和其它多种冬虫夏草菌的,rDNA,片段共存于冬虫夏草全基因组中，其生物量随着冬虫夏草的成熟呈现大幅度的、非同步的动态变化。,子座中的中国被毛孢始终不是优势菌，僵虫中的中国被毛孢的丰度随着冬虫夏草成熟而显著降低,1,2,。,研究证实，蝙蝠蛾拟青霉和多种冬虫夏草菌的菌种复合体存在于蝙蝠蛾幼虫活体肠道，也存在于冬虫夏草的子囊果和子囊孢子。与纯化的中国被毛孢比较，这一菌种复合体中的菌物协同共生，对蝙蝠蛾幼虫的侵染活性增强,39,倍之多,3,4,。,正因冬虫夏草菌有多种菌共生，才构成其完整的生活史、化学谱和功能谱，才符合冬虫夏草的独特药学性质。,科学认识冬虫夏草,1.,姚艺桑,朱佳石,等,.,冬虫夏草菌及其突变基因型在冬虫夏草成熟过程中差异表达的动态变化,.,菌物研究,2011,年,9,卷,1,期,.,2.,张永杰,孙炳达,张姝,等,.,分离自冬虫夏草可培养真菌的多样性研究,.,菌物学报,2010,年,29,卷,4,期,.,3.Zhu JS,Zhao JG,et al.Dynamically altered fungal expressions of Paecilomyces hepiali and 7 Ophiocordyceps sinensis genotypes in natural Cordyceps sinensis.The 10th Intl Mycol Congress,Bangkok,Thailand,2014.Special Symposium 5.,4.Li YL,Yao YS,et al.Inoculation potency enhancement using fungal complexes isolated from the intestine of living Hepialus armoricanus larvae.The 10th Intl Mycol Congress,Bangkok,Thailand,2014;3-8.,中国被毛孢和蝙蝠蛾拟青霉菌丝体的化学成分指纹谱均不能与冬虫夏草的成分完全重叠。与中国被毛孢相比，蝙蝠蛾拟青霉菌丝体与冬虫夏草的指纹谱更相似。,人工虫草发酵品与天然冬虫夏草区别,A:,第,1,类冬虫夏草子座,C:,第,2,类冬虫夏草子座,E:,中国被毛孢菌丝体,F:,蝙蝠蛾拟青霉菌丝体,D:,第,2,类冬虫夏草虫体,B:,第,1,类冬虫夏草虫体,朱佳石,郭英兰,等,.,冬虫夏草成熟过程中中国被毛孢和蝙蝠蛾拟青霉,DNA,共存及竞争增殖力、化学成分变化,.,菌物研究,2011,年,5,卷,4,期,.,水提取物,HPL-C,指纹谱比较,冬虫夏草是一个“统一微生态系统”，其菌种是由多种真菌共生组成，并无正宗、杂菌之分；,中国被毛孢并非唯一的无性型菌种，其在冬虫夏草子座中始终不是优势菌；,蝙蝠蛾拟青霉发酵产品与天然冬虫夏草的相似度更高，且其品质已得到,FDA,认证。,小 结,