第1篇：药用昆虫的临床应用研究
昆虫是当今世界上有待开发的最大生物类群，作为自然界中重要的组分有史以来一直与人类生活息息相关。“药食同源”，我国人民在长期与自然界抗争和征服自然的过程中通过自身的生活体验对昆虫的药用价值有着深刻的了解。特别是近年来昆虫源药用成分的挖掘，以及药用昆虫在治疗某些疑难杂症方面的独到作用，引起了广大医药工作者和昆虫学者的极大兴趣，药用昆虫的研究有了长足进展。
总结我国药用昆虫的研究历史，分析其发展过程，对进一步挖掘药用昆虫的价值，保护及持续利用药用昆虫资源有着重要的现实意义。回顾我国药用昆虫的研究历史，大致可划分为如下几个阶段。
1临床认识阶段（原始记载期-公元19世纪前）
我国利用昆虫的历史有据可考的，如养蚕有近5000年的历史，养蜂有近3000年的历史。药用昆虫最早记录见于《诗经》（公元前2-6世纪)，有“七月蟋蟀蟋蟀入药”之辞。《山海经》（公元前8世纪春秋时期）中己明确提出了药用昆虫的药用和治疗性能。1972年马王堆汉墓出土的《五十二病方》(公元前2世纪）是目前已知最早的医书，其上记述虫类药物16种，明确昆虫药物5“种”：蚕(卵、冥蚕种)、蜂(卵、蜂子）、食衣白虫、地胆虫、庆良（蜣螂）等2|。《神农本草经》(公元前1-2世纪）是目前公认的第一部药学专着，其中记述21种虫类药物，明确药用昆虫8“种”，分为上、中、下三品。上品有蜂蜜、桑螵蛸，中品有蜂房、土鳖虫、僵蚕和虻虫；下品有斑蝥、蝼蛄等，并称“上药养命，中药养性，下药治病”。
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晋代陶弘景的《本草经集注》(公元500年)，除对《神农本草经》所载365种药物进行订正外，又在自辑的《名医别录》(472-536年)中论述药物365种，其中增补昆虫药物9种，即：白蜡、原蚕、土蜂、大黄蜂、元箐、葛上亭长、蜻蛉、桑蠹虫、夜行虫等。之后较有代表性的“本草”中药用昆虫及其产品的种类不断增加，如《唐新修本草》（公元659年）记述20种；《本草经集注》（华阳陶隐居，公元718年）记述22种；宋代《政和新修经史证类备用本草》（公元1116年)记述虫药52种；明代的《本草纲目》（李时珍，1596)记述了昆虫药73种161；清代的《本草纲目拾遗》（赵学敏，1765)又补记昆虫25“种”。这一时期药用昆虫的研究主要是药学工作者从中医临床角度出发，对昆虫类药物进行观察、应用，在种类、加工、采收、炮制、药性、功能等方面有许多发现和正确记述，尤其是对昆虫药物的药性及作用认识较为深刻，例如“蜂蜜”作为最早认识的昆虫药物之一，《神农本草经》称其“安五脏、补不足、益气补中，止痛解毒，除百病，和百药”；汉代张仲景（公元1世纪）以它治“大便不通”；唐代(公元6-7世纪）用其治“赤白痢”；宋代(公元12世纪）又用其治“汤火伤、止痛”，并作为面部的润泽剂等。这些应用在今天看来仍然是正确的，并还在继续应用。
这一阶段对药物昆虫的认识是建立在朴素的观察基础上的，虽然《本草纲目》建立了当时世界上最先进的博物学分类系统，并被译成多种文字传遍世界，对欧洲的现代植物学、博物学发展起了极大的促进作用，但由于晚清政府的闭关锁国政策限制了现代科学在中国的传播，药用昆虫的命名至到19世纪末尚不能以科学命名法进行考证和定名。因此，这一阶段的“种”可能是一类其内含非常丰富。
2全面认识阶段（1901-1980)
进入20世纪后，现代科学在我国迅速发展。现代分类学概念的引入，使药用昆虫的称谓、记述有了统一纲领，正确命名、准确描述使药用昆虫的种数迅速增加。化学分析手段的引入，对中药昆虫的组成成分分析成为可能，促进了药用昆虫药用价值的全面评价和认识；现代生物学概念与方法又使药用昆虫人工养殖成为现实。这些代表了药用昆虫研究新阶段的主要特点。
这一阶段突出成就之一是物种概念在药用昆虫中的应用，一方面采用科学命名法对药用昆虫的研宄更加深入、准确，另一方面考证、发现了许多新的药用昆虫类群。朱弘复等（1950)较早地考证了《本草纲目》中昆虫种类16，李凤荪（1951)的《中国经济昆虫学》及周尧《中国早期昆虫学研究史》（1957)中分别首次将药用昆虫单列出来，并考证出《本草纲目》记载的药用昆虫73种（类)[7，之后有人对红娘子(程藩等，1964应珂等，1989)、小九香虫(金琴英，1974)、螗虫（项育民等1984)、桑螵蛸（邓正己等，1985)、雪蚕（张士良等1987)、蛴螬(魏重韬，1989)等进行了考证。1979、1982年国家先后组织编写了《中国药用动物杂志》第1册、第2册，其中收录药用昆虫共计13日51种143种。这些工作丰富了我国药用昆虫的种类，为药用昆虫的进一步研究，奠定了良好的基础。目前我国己明确记载的药用昆虫约239种(蒋三俊，1999)，其中常用的约40种。
现代化学分析技术在中药中应用，使中药研究产生了质的飞跃。目前所知第一篇关于中药中昆虫产品分析的文献为日本人1915年所撰，之后由于战乱，我国药用昆虫成分分析基本处于停滞状态，近20年后才又有报告，有代表性的工作主要有“斑(1935)、和“冬虫夏草之初步研究”（1947)。其中对冬虫夏草成分分析结果表明：水占1084%、脂肪&4%、粗蛋白25.32%、粗纤维1&53%、碳水化合物28.90%、灰分410%，同时也对冬虫夏草脂肪中析出的结晶、蛋白质水解产物和脂肪组分进行较为详细的研究，代表了解放前的研究水平。
解放后至20世纪70年代未，我国药用昆虫的研究多数在临床应用方面，有关化学成分的分析相对较少，较有代表性的工作是20世纪60年代对蜜蜂王浆的分析115-16和20世纪70年代末对斑蝥素及其类似物抗癌作用的研究。前者为以后王浆类保健品的迅速开发打下了基础，后者则为以后深入研究昆虫抗癌物质以及斑蝥资源利用创造了条件。
3综合利用阶段（1981年以后）
从20世纪80年代开始，我国进入了一个稳定的经济发展时期。随着人民生活水平的提高，医疗卫生条件不断改善，保健需求日益增长，药用昆虫的研究也进入了一个飞速发展阶段，研究报告数量直线上升，涉及内容广泛多样。据不完全统计，1981-1990年间共发表有关药用昆虫学的论文384篇，是20世纪70年代的6倍、60年代的10倍。这个阶段的特点如下。
我国药用昆虫研究的目标主要集中在抗癌、保健和医药工业用虫等方面，研究最多的是五倍子、冬虫夏草、蜂类及其产品、斑蝥（素）、地鳖虫、蝉和蚂蚁等。20世纪80年代发表的药用昆虫文献中，关于五倍子的有70篇（不含化工类)，占1&4%；关于冬虫夏草的有96篇，占25.7%；关于蜂类及其产品的89篇，占23>4%；关于斑蝥（素）的37篇，占9.7%；关于地鳖虫的20篇，占5.2%。此外，有关蝉类和蚂蚁的文献也较多，分别占3.9%和21%。仅这7类文献就占该阶段文献总数的88.4%。
3.1资源的挖掘、开发受到重视过去有关药用
昆虫的文章主要是医药工作者完成的，其中临床应用占较大比例。20世纪80年代之后，随着药用昆虫资源受到重视，昆虫学工作者积极参与，围绕着资源开发利用开展了许多工作，使药用昆虫的研究摆脱了过去多限于临床、药理方面的内容，进入了一个资源保护和利用齐头并进的崭新阶段。其代表性工作有：贵州省组织了五倍子高产增殖研究，完成了角倍蚜生殖生物学、繁殖生态学、寄生植物栽培，人工助迁等技术研究，出版了研究专辑（贵州林业科技，1988，第1期)，使五倍子生产上了一个新台阶119-22。从20世纪80年代初期开始，全国各地普遍开展了冬虫夏草的研究，发现了一些虫草寄生昆虫新种，分析比较了肾虫草、亚樟虫草、虫草菌丝体与冬虫夏草生药成分及其药理（肖永庆等，1983；高俊德等，1981；张士善等，1981；包天相等，1983；杨大荣等，1987)，很大程度上扩大了冬虫夏草的入药资源及其代用品，在一定程度上满足了中成药生产的需要。继20世纪80年代初肯定了斑素抗癌作用之后，斑素资源昆虫研究相继展开。袁锋等（1988)首先分析了陕西产16种元箐科昆虫斑蝥素含量，之后朱传先等(1991)对四川产元箐含量进行了测定，国家自然基金委也专门支持对全国性资源进行考查。张含藻等对几种斑蝥的生物学、种群动态及人工养殖进行了探索1231。除了传统上己开始的地鳖虫、五倍子的人工养殖技术研究外，这一阶段也开始了洋虫（陈凤玉等，1985，樊瑛等，1991)和虫草蝠蛾（张三元等，1988)的生物学及养殖技术的初步研究。
3.2新的药用昆虫不断发现在大量考证基础上，一些新的药用昆虫种类又被发现。20世纪80年代初出版的《中国药用动物志》第2册较第1册增加了药用昆虫72种。袁锋等（1988)、谭娟杰等(1995)分别证实了4种和8种元箐所含斑蝥素超过国家药曲标准（0.35%)，可以考虑入典。20世纪70年代未发现蟑螂油有一定抗癌作用124-25，20世纪80年代后对其抗癌机理进行了初步研究，证明蟑螂油能直接杀灭S180癌细胞，并能使小鼠腹腔巨当细胞指数显着增加，提高机体免疫力，同时证明蟑螂油的毒性很小，安全范围大，之后又发现蟑螂油还可治疗原发性肝癌（陈利铭，1986)。国外学者20世纪60年代末发现某些蝶类含有抗癌活性成分异黄蝶呤（isoxanathoptera)，20世纪70年代中期发现我国台湾产的一种粉蝶（Pi^r/ssp.)含有异鸟口票蛉（isoguanine)等抗癌活性物质，目前己引起国内学者的重视。
4存在的问题及展望
纵观我国药用昆虫研宄历史，还存在着一些问题值得重视。一是药学与昆虫学工作者沟通、交流不够，以致于许多药用昆虫俗名与真名难以统一。同一俗名的药用昆虫在不同地区可能不是一种昆虫，相近缘的昆虫可否代用，需药学、昆虫学工作者协作才可定论。二是药用昆虫的订正需要加强。目前中药中应用的“昆虫”种类复杂，有的甚至视鼠妇、蛞蝓、蝎子等为昆虫1328。“红娘子”在应用中也有较大的混乱，有的认为属于元箐科，目前多视为蝉科的黑翅红娘子Huechyssanguines(DeGeer)应珂等（1989，考证认为“红娘子”这一称谓是樗鸡（同翅目、樗鸡科)Lycormadel/catulaWhite的俗名，是黑翅红娘子的正名，在清代之前“红娘子”应指樗鸡，清代之后逐渐演绎为后者，二者的药性实际差别甚大|291。类似的问题在药用昆虫中还有许多。三是在成分分析上不能满足综合利用的要求。目前国内对药用昆虫化学成分的分析仅限于保健、抗癌类药物方面，对其营养成分(微量元素、氨基酸组成、脂肪酸组成)及营养价值的评价开展不够，在一定程度上限制了药用昆虫的综合开发。四是人工养殖研究不足。这方面工作多是在几种传统品类上(如地鳖虫)重复进行，新的药用昆虫养殖工作因基础研究不够，未见有大的突破。五是对资源持续利用认识不清。张含藻等（1988，1989)调查证明大斑元箐、眼斑元箐自然种群数量在20世纪80年代中期以后急剧下降，应引起有关方面重视。类似的问题还有许多，至今亦未采取保护措施，为进一步持续利用埋下隐患。
虽然药用昆虫的研究还有一些问题亟待解决，但目前这方面的工作仍然发展很快。实践表明，药用昆虫在用于治疗疮、疖、肿痛、癌症等方面有显着疗效和独特功能，己引起越来越多的学者所重视，其中不乏药物学者和昆虫学者，二者的结合必将对药用昆虫的研究推向更深、更广的层次，药用昆虫学的现，带动了药源昆虫的养殖、利用及相关研究，产业、产品、研究一体化代表了药用昆虫研究的方向，将更加具有生命力，前景更为可观。
作者：张志勇(北京农学院植物科学技术系，北京102206)
第2篇：药用昆虫对灵芝多糖合成的影响
灵芝[Gawo^ewa(.：Fr.).]是我国着名的药用真菌。由于它能预防和治疗许多疾病，在古代曾被称为“仙草”。近年来包括我国在内的东南亚国家以及美国和加拿大的许多学者对灵芝进行了深入的研究。现代药理和营养学研究证明，灵芝含有多种生物活性成分，如多糖、灵芝三萜、甾醇、核酸、蛋白质、多肽、脂肪酸等，其中多糖和三萜是灵芝中关键的药效成分。
由于传统的栽培方法周期长，产量远不能满足市场需要，而通过液体深层发酵技术生产灵芝具有生产周期短、活性物质和野生灵芝基本一致等特点，现已成为获取灵芝和其生物活性物质的有效方法之—。
近年来，灵芝的液体发酵技术取得了很大进展，但如何进一步促进灵芝细胞生长和提高活性物质的产量仍是人们希望解决的课题。
药用昆虫如地瞥虫、蜣螂、九香虫、斑蝥等是我国中药的重要组成部分，其所含的化学成分多种多样，与普通昆虫相比，含有多种预防和治疗人类疾病的药效成分；而且昆虫类药物所含的药效成分往往与植物类药物的成分不同。另一方面，对于药物的研究，人们的常规思路是研究药物对人体/动物生理的影响(即防治疾病)，但药物对有价值的微生物代谢产物的合成有无影响呢？基于此设想，本实验分析了一些典型的药用昆虫对灵芝多糖合成的影响。
1材料和方法
1.1主要仪器
HYG2n型回转式恒温调速摇柜，上海欣蕊自动化设备有限公司；UNICO2100紫外-可见分光光度计，上海仪器有限公司；CR22G日立高速冷冻离心机，日本日立公司；BUCHI-R200旋转蒸发仪，德国BUCHI公司。AKTAExplorer(瑞士)分离纯化系统。
1.2药用昆虫
地瞥虫（EM/O/少力《6?咖Walker)、九香虫(AspongopuschinensisDallas')、斑蝥(MylabrisphalerataPall.)、蜣螂(Catharsiuswo/ossus)由安徽省药材公司赠送；松毛虫(一Den^roli脑shoui)由本实验室米集。所有样品风干，经适当处理，粉碎过80目后备用。
1.3灵芝培养
1.3.1菌种
灵芝Gano^erwa/uci^uw，由江南大学工业生物技术教育部重点实验室生物资源研究室保存。
1.3.2培养基
培养基组成(g/L)：葡萄糖30，玉米粉10，麸皮粉10，蛋白胨3，KH2PO41.5，MgS〇40.75，VB10.05。
1.3.3液体发酵
采用摇瓶发酵，在液体发酵过程中，采用补料方式添加经灭菌的受试昆虫粉状悬浮物目昆虫粉：水=1：3(r/F)]。补料时间：发酵起始24h后；装液量：500mL摇瓶中控制装液量为140mL。培养条件：30、170r/min，培养时间7d。
1.4生物量的测定
菌体用40目的滤网反复分离，分离后的菌体离心，用水洗2次后，再离心，沉淀的菌体在60下烘至恒重，称重得生物量。
1.5灵芝多糖的测定
胞内和胞外多糖的测定：按参考文献进行。菌体粉碎后，用1mol/LNaOH稀碱液在60下提取1h，重复提取3次，提取后的多糖用苯酚-硫酸法定量测定。
胞外多糖的测定：发酵液经离心所得的上清液合并，减压浓缩到发酵液体积的2/5~3/5，加4倍体积95%酒精后，在冰箱中静置24h。离心，沉淀后多糖的测定方法同胞内多糖的方法。
1.6多糖的组成分析
多糖中所有组分的分离：DEAE纤维素柱法。采用AKTAExplorer(瑞士)分离纯化系统。柱型号：HiPrep16八0DEAE。洗脱液：以超纯水、0.06、0.12、0.25、0.5mol/L的NaCl溶液进行梯度洗脱，即前面溶剂洗至无多糖检出时(苯酚-硫酸法检测多糖)，换用后面的溶剂继续洗脱；流速：2mL/min；分部收集：5mL/管；每个样品上样量均为2mL(控制多糖量为9~10mg左右)。
多糖主要组分的进一步分离：经DEAE纤维素柱分离后，获得灵芝多糖的主要组分。再对主要组分采用Superdex200HR10/30凝胶柱进一步进行分离，以考察其是否有未分离的组分。洗脱液：0.1mol/LNaCl；流速：0.25mL/min；分部收集：1mL/管[14]。多糖的定量分析：苯酚-硫酸法。
1.7统计分析
液体发酵每个样品设3个重复。数据处理采用Excel2000和SAS8.1软件。显着性分析采用/检验。
2结果和讨论
2.1不同昆虫粉对细胞生长的影响
几种昆虫的添加对灵芝细胞生长的影响。可见，在添加量为4g/L时，斑蝥对灵芝细胞的生长具有极显着的抑制作用(P<0.01)；九香虫对灵芝的生长也有一定的抑制作用；而地瞥虫、蜣螂和松毛虫的添加对灵芝的细胞生长并无显着影响。
2.2对灵芝多糖产物形成的影响
考虑到斑蝥昆虫有毒，因此，进一步只研究了地瞥虫、松毛虫、蜣螂和九香虫在各种浓度下对灵芝多糖形成的影响。
2.2.1对灵芝胞内多糖的影响
各昆虫对灵芝胞内多糖（Intracellularpolysaccharides，IPS)的影响。蜣螂(ossus)的添加对灵芝胞内多糖的生成有显着影响。当添加量为5g/L时，可显着提高胞内多糖的产量[从对照的(1.93±0.09)g/L提高到(2.41±0.12)g/L](P<0.05)。其他昆虫的添加对灵芝胞内多糖的形成无显着促进作用，且随着添加量的增加，所有昆虫都表现出一定的抑制作用。
2.2.2对灵芝胞外多糖的影响
蜣螂(CM)和地瞥虫(ES)在添加量为5g/L时，可促进灵芝胞外多糖的生成，产量分别由对照的(520.3±20.2)mg/L提高到(608.9±20.2)mg/L和(581.3±19.1)mg/L。两者与对照相比均差异显着(P<0.05)。但2种昆虫在其他添加量下并无促进作用。
2.3蜣螂对灵芝胞内和胞外多糖组成的影响
DEAE-柱是分离多糖和精制分离时常用的分离介质。添加和不添加蜣螂(5g/L)所得灵芝胞内多糖在AKTAExplorer分离纯化系统的DEAE-柱上的分离曲线。
灵芝的胞内多糖共有5种主要组分，分别命名为IPS-1、IPS-2、IPS-3、IPS-4和IPS-5，依次由超纯水及0.06mol/L、0.12mol/L、0.25mol/L和0.5mol/L的NaCl溶液洗脱所得。主要组分为超纯水洗脱所得的IPS-1，添加蜣螂组样品的IPS-1含量占其多糖总量的83.12%，对照组的IPS-1含量占其多糖总量的82.47%。二者之间无显着差异。
为考察IPS-1是否有未分离的组分，采用Superdex200HR10/30凝胶柱对其进一步进行了分离(用0.1mol/LNaCl进行洗脱)。结果表明，2个样品的IPS-1均含有3个单组份，但两样品间3组分完全一致，含量没有显着差异。
添加和不添加蜣螂所得灵芝胞外多糖在AKTAExplorer分离纯化系统的DEAE-柱上的分离曲线。灵芝的胞外多糖也有5种主要组分，依次由超纯水及0.06、0.12、0.25和0.5mol/L的NaCl溶液洗脱所得，分别命名为EPS-1、EPS-2、EPS-3、EPS-4和EPS-5。主要组分为超纯水洗脱所得的EPS-1。添加蜣螂组样品的EPS-1含量占其多糖总量的66.00%，对照组的EPS-1含量占其多糖总量的64.80%。二者之间无显者差异。
为进一步考察EPS-1是否是单一组分，采用Superdex200HR10/30凝胶柱又对其进行了分离(用0.1mol/LNaCl进行洗脱)。结果发现，2个样品的EPS-1均含有2个组分，但两样品间两组分完全一致，其相对含量也没有显着差异。
添加蜣螂后，灵芝胞内和胞外多糖的产量显着提高，结果提示，添加蜣螂发酵后，灵芝胞内和胞外多糖的主要组分和其相对含量未发生变化，提示灵芝胞内外多糖主要组分的合成途径并未改变。蜣螂提高灵芝多糖的产量可能与其直接促进灵芝多糖的合成代谢有关。
3讨论
目前提高灵芝活性物质产量的研究主要集中在灵芝发酵基质和发酵过程的优化，如优化发酵参数溶氧和pH等，或采用两阶段培养或补料-分批发酵等策略。这些传统的发酵优化手段对于提高细胞生物量和代谢物的产量是可行的。但本研究则从另外的角度研究了几种虫类药物对灵芝深层培养过程中多糖物质生物合成的影响。
作者：刘高强\丁重阳2，章克昌2，王晓玲\韩文军1（1中南林业科技大学生命科学与技术学院，长沙410004；2江南大学食品科学与技术国家重点实验室，无锡214122）
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