猴头菇作为一种食用和药用真菌，不仅味道鲜美，而且具有很高的药用价值，这引起了许多研究人员和开发人员的兴趣。越来越多的关于猴头菇中生物活性物质的分离、鉴定、生物活性评价和应用的研究成果，不仅丰富了猴头菇产品的种类，而且减少了由于难以保存而造成的经济损失，这对拓宽市场、促进猴头菇产业发展也很重要。研究表明，除了多糖和蛋白质等功能性大分子外，猴头菇还含有萜类、脑苷类、酚类和甾醇等小分子活性成分。这些生物活性化合物使猴头菌具有多种保健功能的生理活性，如抗氧化、抗癌、胃肠保护和免疫调节。此外，猴头菇还具有神经保护作用，可能有助于预防和治疗神经退行性疾病，引起了广泛关注。
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。
20世纪90年代，从猴头菇的子实体中提取纯化了8 种苯甲醇衍生物，并将这些物质命名为猴头菌酮A、B、C、D、E、F、G和H。随后分离出了猴头菌酮I、J和3-羟基h猴头菌酮F 3 种化合物，在随后的研究中也发现了猴头菌酮L和K。目前，猴头菌酮A～I已能够实现全合成。表2列出了已分离鉴定的猴头菌酮的提取方法、结构和生物活性。猴头菌酮并不是一个严格的化学分类，其中猴头菌酮C、D、E和I是酚类，猴头菌酮A、I、J、H、G、F是酮，而猴头菌酮B则属于生物碱。但它们在分子结构上仍具有一定的共性，多均以甲氧基苯酚为母核，其中少数化合物（如猴头菌酮F、G和I）中的酚羟基与烯键反应形成了吡喃结构。研究表明，猴头菌酮C、D、E、H和3-羟基猴头菌酮F具有神经保护活性，而猴头菌酮F、G、I（龙8体育官网1）、J和K已被证明没有这种活性。此外，猴头菌酮A、B、I（2）和L对癌细胞系表现出细胞毒性。
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）。
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。
蘑菇是一种很有前途的新蛋白质和肽来源，这一点逐渐被人们所认识。通过化学分离和药效学评估从猴头菇中分离出一种单带蛋白（HEP3），该蛋白在巨噬细胞和小鼠中都表现出免疫调节活性，研究小组最近进一步评估了猴头菇免疫调节蛋白的辅助抗肿瘤活性。他们鉴定了1455 种蛋白质，并观察到猴头菇蛋白质通过改善微生物群、免疫炎症反应和稳态来增强5-氟尿嘧啶的抗肿瘤功效。分离的活性肽Lys-Ser-Pro-Leu-Tyr（KSPLY）也被证明在100 μmol/L的浓度下对巨噬细胞具有免疫调节活性。据最近的文献报道，通过超声波微波辅助酶法制备的分子量为5～10 kDa的猴头菇多肽具有很强的抗氧化和降血脂活性。
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（神经营养因子）在神经系统神经元的生长、维持和修复中发挥着关键作用。有研究表明，猴头菇的神经营养活性不是直接作用，而是通过诱导神经营养因子，特别是神经生长因子（NGF）和脑源性神经营养因子（BDNF）的表达来实现的。猴头菇子实体的乙醇提取物可以刺激人星形细胞瘤细胞系1321-N1中NGF mRNA和蛋白质水平，并通过抑制c-Jun N-末端激酶来促进嗜铬细胞瘤（PC12）细胞中轴突的生长。猴头菇菌丝体及其乙醇提取物也被发现可以促进NGF的合成。子实体中的Hericenones和菌丝体中的erinicines被认为是猴头菇NGF生物合成的刺激因子。
有研究报道了NGF对hericenones C-E的刺激，其中hericenone D是最有前途的，与肾上腺素（一种强效NGF刺激剂）相当。作者认为，这种活性的变化取决于链的长度和脂肪酸的双键。Hericenone E可通过变构有丝分裂原活化蛋白激酶/细胞外信号调节激酶（MEK/ERK）和磷酸肌醇-3-激酶/蛋白激酶B（PI3K/Akt）途径增加细胞外信号调控激酶（ERK）的磷酸化和蛋白激酶B的磷酸化，并增强NGF诱导的PC12细胞神经炎发生。随后发现的hericenone H也被证明可以促进星形胶质细胞中NGF的分泌。
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Aβ25–35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。
帕金森病是第二常见的神经退行性疾病，其发病机制与大脑黑质致密部多巴胺能神经元功能障碍密切相关（图1）。猴头菇菌丝体被发现通过抑制内质网应激发挥神经保护作用，并显著改善黑质的多巴胺能损伤和氧化应激。猴头菇子实体中的3-hydroxyhericenone F也具有类似的作用，通过诱导细胞凋亡途径抑制内质网应激导致的神经细胞损伤。过量的活性氧和氧化应激与缺血性脑损伤的发病机制密切相关。猴头菇菌丝体可通过靶向iNOS/RNS和MAPK/CCAAT增强子结合蛋白同源蛋白途径来缓解大鼠缺血性中风。单胺类系统内的传递缺陷和慢性约束应激通常会导致海马BDNF表达减少和抑郁样行为。猴头菇通过调节单胺类神经递质和促进BDNF的表达，在抑郁症的治疗中发挥了作用。猴头菇多糖可通过上调背根神经节Akt和p38 MAPK的表达，恢复血神经屏障，加速大鼠外周神经损伤后感觉功能的恢复。猴头菇还通过调节肠道微生物群来改善认知障碍。
猴头菇因其丰富的营养成分、生理活性以及药用和食用特性而备受关注。猴头菇中含有多糖、蛋白、猴头菌素、猴头菌酮等多种活性成分。迄今为止，对猴头菇生物活性成分的研究更多集中在猴头菇多糖的分离纯化、结构鉴定及生物活性，然而关于猴头菇其他生物活性成分（尤其是小分子活性成分）的研究还相对较少。这些生物活性成分的提取、结构鉴定、活性和机理尚未形成相对系统的理论和技术体系，极大地限制了它们的工业应用。 猴头菇子实体、菌丝体和培养基中活性成分的组成、结构和生物活性差异很大 ，其来源、化学结构和生物活动之间的关系尚不清楚。即使对于研究更深入的多糖，也只有一些关于结构-活性关系的初步讨论。然而，大多数与生物活性相关的研究都停留在细胞和/或动物水平，很少进行临床前和/或临床研究，生物活性的机制仍有待进一步证实。这些问题限制了猴头菇的生物活性成分从实验室进入市场。越来越多的研究表明猴头菇对预防、改善神经退行性疾病具有优良前景，进一步探究其结构特性及作用机制，有望成为治疗和或预防神经退行性疾病的潜在药物，为猴头菇在食品和医药领域提供一个新的方向。
猴头菇由于营养丰富、安全可食用又兼具多种生物活性，能够满足人们的健康需求而备受关注。除了研究较为深入的多糖以外，猴头菇还具有其他小分子活性成分，例如猴头菌酮和猴头菌素是其研究较多的小分子活性成分；猴头菇具有抗氧化、提高免疫力、改善胃肠道等生物活性，但猴头菇促进神经系统和大脑健康的生物活性研究相对较少，因此本综述强调了猴头菇在治疗神经退行性疾病方面的广阔前景，重点关注了小分子物质在神经系统保护方面的作用，为进一步开发利用猴头菇活性成分在食品和医药中的应用提供科学的理论参考。
邱月，女，党员，博士，毕业于西北农林科技大学食品科学与工程学院食品科学专业，现任职于浙江工业大学食品科学与工程学院食品加工新技术与营养安全研究中心。主要研究方向为农产品危害因子控制与功能食品开发，作为项目负责人主持国家自然科学青年基金1项，浙江省博士后择优资助项目各1项，参与国家重点研发计划项目和国家自然科学基金面上项目各1项。在国内外学术期刊发表论文10余篇，其中第一/通讯作者发表SCI论文5篇，中文核心论文1篇；参编双语教材1部。
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。
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”。
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。
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