冬蟲夏草養生價值的研究 The health Benefits of Cordyceps sinensis 主講嘉賓：朱佳石博士 2008 年 5 月 19 日 主辦機構：香港保健食品協會.

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1 冬蟲夏草養生價值的研究 The health Benefits of Cordyceps sinensis 主講嘉賓：朱佳石博士 2008 年 5 月 19 日 主辦機構：香港保健食品協會

2 What is Cordyceps sinensis ( 冬蟲夏草 )? 本品为麦角菌科冬虫夏草菌 Cordyceps sinensis (Berk.) Sace. 寄生在 蝙蝠蛾科昆虫蝙蝠蛾 Hepialus armoricanus Oberthür 越冬幼虫体上的 子座与虫体的复合体

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4 为什么冬虫夏草如此名贵？ 几百年的历史，用于中药保健 、疾病的中医治疗和康复 冬虫夏草的功效： − 保肺、补肾，阴阳双补 − 抗氧化 − 能量代谢 − 脂肪代谢 − 糖代谢 − 性功能和内分泌 − 免疫和细胞健康 − 保肝作用，抗肝纤维化 − 增强耐力、抗疲劳 − 心血管功能 − 呼吸功能 − 肾脏功能 − 辅助抗肿瘤功能 Zhu, et al. J. Alternat Complement Med. 4:289-303, & 429-457, 1998

5 为什么冬虫夏草如此名贵？ 天然药源匮乏 – 高海拔地区（青藏高原） – 气候条件恶劣，天然植被要求高 – 蝙蝠蛾蛹生长周期长 – 常年掠夺性开采，致使真菌孢子 弹射减少、密度减少 – 对其完全的生活史的认识还有缺 失环节 – 人工培养技术不成功

6 What is Cordyceps sinensis ( 冬蟲夏草 )? 本品为麦角菌科冬虫夏草菌 Cordyceps sinensis (Berk.) Sace. 寄生在 蝙蝠蛾科昆虫蝙蝠蛾 Hepialus armoricanus Oberthür 越冬幼虫体上的 子座与虫体的复合体

7 真菌？ 蝙蝠蛾 侵染

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9 真菌？ 蝙蝠蛾 夏？秋？冬？ 孢子 弹射 侵染 成熟 初春 春末夏初

10 Type1 Type2 Early May Late June 0-10 ℃ 15-25 ℃ 0-10 ℃ 15-25 ℃ 未成熟 成熟 冬虫夏草

11 Mycology Findings Fungus 常温菌 低温菌

12 Type1 Type2 Early May Late June 0-10 ℃ 15-25 ℃ 0-10 ℃ 15-25 ℃ H. sinensis P. hepiali Predominated Predominating?

13 两步法巢式嵌套 PCR 方法 18S 5.8S its2 its4 its5 its1 its3 28S ITS-1ITS-2 ITS4/5 DNA Fragment Phsp2/4 DNA Frag. 为增加 PCR 的特异性, 采用 Touch-Down PCR 方案 : 起始退火温度 : 70 ℃ 退火温度每循环降低 0.3 ℃ 共 35 循环 Zhu, et al. J. Mycology Research 2007, 5 (4): 214 - 224

14 500 400 300 200 100 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 DNA Template: 1. Fresh C. sinensis genomic DNA 2. Pool of ITS4/5 rDNA segments 400 300 50 250 200 150 100 BamHI DNA Sequencing Zhu, et al. J. Mycology Research 2007, 5 (4): 214-224

15 Sequence comparison: Natural C. sinensis (Phsp2/4 seg.) vs. P. hepiali (gb#EF530148 & EF555097) Seq. Identity 100% Zhu, et al. J. Mycology Research 2007, 5 (4): 214-224

16 Type1 Type2 Early May Late June 0-10 ℃ 15-25 ℃ 0-10 ℃ 15-25 ℃ H. sinensis P. hepiali Predominated Predominating?

17 中国被毛孢和蝙蝠蛾拟青霉从 206 株 新鲜采集的未成熟和成熟的冬虫夏 草中竞争性增殖状况 中国被 毛孢 百分生 长率 其它 菌 总计 p 未成熟 C. sinensis 61(50.8%)59120 <0.001 成熟 C. sinensis 21(24.4%)6586 蝙蝠蛾 拟青霉 未成熟 C. sinensis 7(5.83%)113120 >0.50 成熟 C. sinensis 5(5.81%)8186 Zhu, et al. J. Mycology Research 2007, 5 (4): 214-224

18 caterpillar stroma Attenuated ability of competitive proliferation of H. sinensis with C. sinensis maturation paradoxically associates with a slightly increased copy number of its gene in caterpillar and stroma of C. sinensis. Yao, Zhou & Zhu. FASEB J 2008, 22: 704.4

19 中国被毛孢和蝙蝠蛾拟青霉的基因共同存 在于冬虫夏草中 通过真菌竞争增殖检验，中国被毛孢和蝙 蝠蛾拟青霉的活菌共同存在于新鲜采集的 未成熟的和成熟的冬虫夏草中 随着高原环境温度的升高，冬虫夏草逐渐 成熟，中国被毛孢的竞争增殖能力逐渐下 降 Zhu, et al. J. Mycology Research 2007, 5 (4): 214-224 真菌学和分子生物学研究证明 冬虫夏草的多菌种学说

20 2a. Stromata of Type 1 C. sinensis 2b. Caterpillar of Type 1 C. sinensis 2c. Stromata of Type 2 C. sinensis 2d. Caterpillar of Type 2 C. sinensis 2e. Mycelia of H. sinensis 2f. Mycelia of P. hepiali d a3 b1 b2 c triplex a1 a2 d e1 e2 f f f Zhu, et al. J. Mycology Research 2007, 5 (4): 214-224

21 a1a1 a4a4 a2a2 a1a1 b4b4 d f d d d EaEa E ab EbEb EaEa GaGa GbGb GbGb ff d a1a1 GaGa G ab cb5b5 b2b2 a2a2 a3a3 a3a3 T1 Stromata T1 Caterpillar T2 Stromata T2 Caterpillar Hs pre-medium Hs mycelia Ph pre-medium Ph mycelia a, only in stroma; b, only in caterpillar; c, commonly in both stroma and caterpillar; d, only in H. sinensis ; f, only in P. hepiali Zhu, et al. J. Mycology Research 2007, 5 (4): 214-224

22 天然冬虫夏草的成熟的不同阶段， 其子座或僵虫体的小分子有机化合 物和蛋白质指纹谱出现动态变化 与中国被毛孢比较，蝙蝠蛾拟青霉 菌丝体的小分子有机化合物和蛋白 质指纹谱较接近于天然冬虫夏草的 指纹谱。 小分子有机化合物和蛋白质 指纹谱研究 Zhu, et al. J. Mycology Research 2007, 5 (4): 214-224

23 冬虫夏草 系草属真菌寄生在蝙蝠蛾类 昆虫上的结合体 系多种草属真菌寄生在蝙蝠 蛾类昆虫上的结合体

24 冬虫夏草的保健补益功效 几百年的历史，用于中药保健、中医 治疗疾病和康复 冬虫夏草的功效： – 保肺、补肾，阴阳双补 – 抗氧化 – 能量代谢 – 脂肪代谢 – 糖代谢 – 性功能和内分泌 – 免疫和细胞健康 – 保肝作用，抗肝纤维化 – 增强耐力、抗疲劳 – 心血管功能 – 呼吸功能 – 肾脏功能 Zhu, et al. J. Alternat Complement Med. 4:289-303, & 429-457, 1998

25 Effects of P. hepiali Cs-4 on senescence Zhu, et al. J. Alternat Complement Med. 4:289-303, & 429-457, 1998

26 冬虫夏草的保健补益功效 几百年的历史，用于中药保健、中医 治疗疾病和康复 冬虫夏草的功效： – 保肺、补肾，阴阳双补 – 抗氧化 – 能量代谢 – 脂肪代谢 – 糖代谢 – 性功能和内分泌 – 免疫和细胞健康 – 保肝作用，抗肝纤维化 – 增强耐力、抗疲劳 – 心血管功能 – 呼吸功能 – 肾脏功能 Zhu, et al. J. Alternat Complement Med. 4:289-303, & 429-457, 1998

27 曹正柳、温扬智. 实用中医药杂志. 1993, 1: 32-33

28 P. hepiali Cs-4 升高抗氧化能 力，降低血 MDA Chen and Deng. J Administ Tradit Chin Med 1995;5(suppl.):9-11

29 P. hepiali Cs-4 降低血清氧化型 LDL 0 5 10 15 20 25 安慰劑 P. hepiali Cs-4 血清 oxLDL (mg/dl) 第 0 週 第 8 週 p=0.549-22.9% p=0.001 Pei, et al., FASEB J. 2002; 16(4): A429

30 冬虫夏草的保健补益功效 几百年的历史，用于中药保健、中医 治疗疾病和康复 冬虫夏草的功效： – 保肺、补肾，阴阳双补 – 抗氧化 – 能量代谢 – 脂肪代谢 – 糖代谢 – 性功能和内分泌 – 免疫和细胞健康 – 保肝作用，抗肝纤维化 – 增强耐力、抗疲劳 – 心血管功能 – 呼吸功能 – 肾脏功能 Zhu, et al. J. Alternat Complement Med. 4:289-303, & 429-457, 1998

31 Dai, et al. J. Alternative Complimentary Med. 7(3): 231-240, 2001 3.0 3.2 3.4 3.6 3.8 4.0 4.2 治療 +18.4% 安慰劑 200 mg/kg/d 400 mg/kg/d 07 14 ( 天 ) +12.3%  - 三磷酸腺苷 Cs-4 升高供能量化合物（三磷酸腺苷）

32 Reduction of Blood Lactate after treated by the 2 Cordyceps sinensis Fungus Products 100 110 120 130 140 05001000 P. hepiali Product 1500 (mg/kg) Blood Lactate (AUC) 100 110 120 130 140 150 0500 1000 H. sinensis Product 1500 p<0.05

33 体质强健运动员服用 P. hepiali Cs-4 六 周降低恒量运动时的血乳酸浓度 -20% -10% 0% +10% +20% +30% 血乳酸浓度 ( 六周后的平均百分变化率 ) P. hepiali Cs-4 安慰剂 p=0.031 Li, et al. Chin J. Clin Pharmacy 16(5): 274-277, 2007

34 体质强健运动员服用 P. hepiali Cs-4 六周 降低恒量运动时的 RER -4% -3% -2% -1% 0% +1% +2% +3% +4% Average % Change in RER P. hepiali Cs-4 Placebo p=0.025 Li, et al. Chin J. Clin Pharmacy 16(5): 274-277, 2007

35  P. hepiali Cs-4 改善体内生物能量代谢 ，机体组织储存更多的、可直接利用 的生物能量物质。  生物能量代谢的改善同时表现在无氧 酵解供能减少，乳酸在体内的蓄积减 少。  在体质强健运动员， P. hepiali Cs-4 改 善耐力运动时的能量代谢功能，提高 体能和运动耐力。

36 冬虫夏草的保健补益功效 几百年的历史，用于中药保健、中医 治疗疾病和康复 冬虫夏草的功效： – 保肺、补肾，阴阳双补 – 抗氧化 – 能量代谢 – 脂肪代谢 – 糖代谢 – 性功能和内分泌 – 免疫和细胞健康 – 保肝作用，抗肝纤维化 – 增强耐力、抗疲劳 – 心血管功能 – 呼吸功能 – 肾脏功能 Zhu, et al. J. Alternat Complement Med. 4:289-303, & 429-457, 1998

37 Hirsutella sinensis 百令胶囊 Increases Weight-Loaded Swimming Time in Mice 李, 等. 中国中医药科技 2004; 11(5): 288-289

38 P. hepiali Cs-4 Increases Weight- Loaded Swimming Time in Mice 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 Placebo 6001200 P. hepiali Cs-4 1800 (mg/kg) Swimming Time (s) p<0.001 by ANOVA Chen et al., FASEB J 2008, 22: 961.5

39 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 VO 2 max (L/min) -0.05% p=0.80 P. hepiali Cs-4 Placebo +6.7%, p=0.05 Week 0 Week 6 健康老年人服用 P. hepiali Cs-4 六周 增加极量运动高峰摄氧量 Xiao, et al. Chin J Gerontol. 20(4): 297-298, 2001

40 健康老年人服用 P. hepiali Cs-4 六 周改善体能、增加有氧运动能力 P. hepiali Cs-4 安慰剂 +12.6% p=0.012 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 无氧酵解阈值 (L/min) 第0周 第0周 第 6 周 Xiao, et al. Chin J Gerontol. 20(4): 297-298, 2001

41  在少运动的成年人和老年人， P. hepiali Cs-4 改善人体有氧运动高峰摄氧能力和 运动能量代谢，提高运动耐力和基本体 能状态。  在体质强健运动员， P. hepiali Cs-4 改善耐 力运动时的心血管系统和代谢系统的功 能，提高体能和运动耐力。在运动后加 速心血管功能的恢复，更快地调整机体 状态，以适应新的运动训练。 P. hepiali Cs-4 增强耐力、抗疲劳

42 冬虫夏草的保健补益功效 几百年的历史，用于中药保健、中医 治疗疾病和康复 冬虫夏草的功效： – 保肺、补肾，阴阳双补 – 抗氧化 – 能量代谢 – 脂肪代谢 – 糖代谢 – 性功能和内分泌 – 免疫和细胞健康 – 保肝作用，抗肝纤维化 – 增强耐力、抗疲劳 – 心血管功能 – 呼吸功能 – 肾脏功能 Zhu, et al. J. Alternat Complement Med. 4:289-303, & 429-457, 1998

43 氧化型低密度脂蛋白胆固醇氧化型低密度脂蛋白胆固醇 安慰剂 P. hepiali Cs-4 服用 P. hepiali Cs-4 八周 降低氧化型低密度脂蛋白胆固醇 Zhu, et al. Circulation 2003; 108(17):IV781

44 20 25 30 35 40 45 50 55 安慰劑蟲草 Cs-4 血清 HDL (mg/dl) 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 安慰劑蟲草 Cs-4 第 0 週 第 8 週 +31.1% p<0.001 女性男性 +14.2% p=0.003 P. hepiali Cs-4 八周升高血清 HDL Pei, et al., FASEB J. 2002; 16(4): A429

45 冬虫夏草的保健补益功效 几百年的历史，用于中药保健、中医 治疗疾病和康复 冬虫夏草的功效： – 保肺、补肾，阴阳双补 – 抗氧化 – 能量代谢 – 脂肪代谢 – 糖代谢 – 性功能和内分泌 – 免疫和细胞健康 – 保肝作用，抗肝纤维化 – 增强耐力、抗疲劳 – 心血管功能 – 呼吸功能 – 肾脏功能 Zhu, et al. J. Alternat Complement Med. 4:289-303, & 429-457, 1998

46 0 1 2 3 4 5 6 7 8 空腹血糖 (mmol/L) 安慰劑 P. hepiali Cs-4 (250 mg/kg) 第 0 天 第 18 天 p<0.001 给予正常大鼠 P. hepiali Cs-4 十八天降低空腹血糖 Zhao, et al. J. Alternative Complimentary Med. 8(3): 309-314, 2002

47 健康成年人服用 P. hepiali Cs-4 六周降低空腹血糖 P. hepiali Cs-4 安慰劑 70 75 80 85 90 95 100 空腹血糖 (mg/dL) -7.22%, p=0.006 第 0 週 第 6 週 Li, et al., Chin J Clinical Pharmacy 16(5): 274-277, 2007

48 冬虫夏草的保健补益功效 几百年的历史，用于中药保健、中医 治疗疾病和康复 冬虫夏草的功效： – 保肺、补肾，阴阳双补 – 抗氧化 – 能量代谢 – 脂肪代谢 – 糖代谢 – 性功能和内分泌 – 免疫和细胞健康 – 保肝作用，抗肝纤维化 – 增强耐力、抗疲劳 – 心血管功能 – 呼吸功能 – 肾脏功能 Zhu, et al. J. Alternat Complement Med. 4:289-303, & 429-457, 1998

49 P. hepiali Cs-4 Enhances Sexual Functions in Rats 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 0250 750 P. hepiali Cs-4 1500 (mg/kg) Latency of Erection (sec) p<0.05 Gao, et al. FASEB J 2008 22: 1137.5

50 Capture Times within 20 min 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 0250500 H. sinensis Product 1500 p<0.01 Hirsutella sinensis Enhances Sexual Functions in Rats Gao, et al. FASEB J 2008 22: 1137.5

51 虚症老年人服用 P. hepiali Cs-4 三个月改善性生活 0%10%20%30%40%50%60%70% IMM Prof. Wan, et al. 1988 Prof. Yang, et al. 1995 改善率 (%) Cs-4 安慰劑 p<0.001 Zhu, et al. J. Alternat Compliment Med. 4(3): 289-303, 1998

52 冬虫夏草的保健补益功效 几百年的历史，用于中药保健、中医 治疗疾病和康复 冬虫夏草的功效： – 保肺、补肾，阴阳双补 – 抗氧化 – 能量代谢 – 脂肪代谢 – 糖代谢 – 性功能和内分泌 – 免疫和细胞健康 – 保肝作用，抗肝纤维化 – 增强耐力、抗疲劳 – 心血管功能 – 呼吸功能 – 肾脏功能 Zhu, et al. J. Alternat Complement Med. 4:289-303, & 429-457, 1998

53 冬虫夏草促进正常人的 NK 细胞功能 Liu, et al. Chin J Integrat Traditi Western Med 1992; 12(5): 267-269

54 冬虫夏草促进免疫功能 Chen & Lin. Chin J Experiment Clin Immunol 1992; 4(3): 38-40

55 虫草发酵液促进 MCF-7 癌细胞凋亡 对照组 : 细胞凋亡率 0.9±0.2% 虫草 10  g/ml : 细胞凋亡率 4.9±3.2% 虫草 50  g/ml : 细胞凋亡率 14.7±0.5% p<0.05 虫草 20  g/ml : 细胞凋亡率 10.7±2.7% p<0.05 Liu, et al. J Tianjin Med Univ 13(2): 206-209, 2007

56 虫草发酵液促进 MCF-7 癌细胞凋亡 Liu, et al. J Tianjin Med Univ 13(2): 206-209, 2007

57 冬虫夏草的保健补益功效 几百年的历史，用于中药保健、中医 治疗疾病和康复 冬虫夏草的功效： – 保肺、补肾，阴阳双补 – 抗氧化 – 能量代谢 – 脂肪代谢 – 糖代谢 – 性功能和内分泌 – 免疫和细胞健康 – 保肝作用，抗肝纤维化 – 增强耐力、抗疲劳 – 心血管功能 – 呼吸功能 – 肾脏功能 Zhu, et al. J. Alternat Complement Med. 4:289-303, & 429-457, 1998

58 P. hepiali Cs-4 改善肝功能 Yang, et al., Acta Academ Med Milit Tertiae 29(22): 2176-2178, 2007

59 虫草保肝，防止肝纤维化 Yang, et al., Acta Academ Med Milit Tertiae 29(22): 2176-2178, 2007 非酒精性脂肪肝 脂肪变性，正常 肝组织结构 非酒精性脂肪性 肝炎 脂肪变性，炎性 细胞浸润，肝坏 死，肝纤维化， 假小叶形成 非酒精性脂肪肝 ，还原性谷甘胱 肽治疗 脂肪变性，炎性 细胞浸润，肝坏 死，无肝纤维化 非酒精性脂肪肝 ，冬虫夏草治疗 脂肪变性减轻， 轻微炎性细胞浸 润，无肝坏死， 无肝纤维化

60 正常肝组 织 肝纤维化 肝硬变 虫草菌丝 治疗 虫草菌丝抑 制试验性肝 纤维化 Liu, et al. Chin J New Drugs Chin Rem 23(3): 139-143, 2004

61 冬虫夏草的保健补益功效 几百年的历史，用于中药保健、中医 治疗疾病和康复 冬虫夏草的功效： – 保肺、补肾，阴阳双补 – 抗氧化 – 能量代谢 – 脂肪代谢 – 糖代谢 – 性功能和内分泌 – 免疫和细胞健康 – 保肝作用，抗肝纤维化 – 增强耐力、抗疲劳 – 心血管功能 – 呼吸功能 – 肾脏功能 Zhu, et al. J. Alternat Complement Med. 4:289-303, & 429-457, 1998

62 P. hepiali Cs-4 改善血液动力学 Che & Lin. Chin Tradit Herbal Drugs 1996; 27(9): 552-553

63 强健体质运动员服用 P. hepiali Cs-4 六周 CWR 运动时增加心脏向肌肉组织供氧 -4% -2% 0% 2% 4% 6% 8% 10% 12% 平均氧脉搏 ( 三个月後的平均百分变化率 ) 虫草 Cs-4 安慰剂 p=0.05 Li, et al. Chin J. Clin Pharmacy 16(5): 274-277, 2007

64 P. hepiali Cs-4 ( 26 ± 3 mo ) 改善慢性 心衰病人的症状和生活质量 Chen. J Administ Tradit Chin Med 1995; 5(suppl.): 40-43

65 冬虫夏草的保健补益功效 几百年的历史，用于中药保健、中医 治疗疾病和康复 冬虫夏草的功效： – 保肺、补肾，阴阳双补 – 抗氧化 – 能量代谢 – 脂肪代谢 – 糖代谢 – 性功能和内分泌 – 免疫和细胞健康 – 保肝作用，抗肝纤维化 – 增强耐力、抗疲劳 – 心血管功能 – 呼吸功能 – 肾脏功能 Zhu, et al. J. Alternat Complement Med. 4:289-303, & 429-457, 1998

66 P. hepiali Cs-4 改善慢性支气 管炎病人的呼吸功能 Zheng, et al. Collect Basic Med Clin Studies P. hepiali Cs-4 1985:(2):95- 99

67 P. hepiali Cs-4 改善肺气肿病 人的呼吸功能和生活质量 Lei & Wang. J Administ Tradit Chin Med 1995; 5(suppl.): 28-29

68 冬虫夏草的保健补益功效 几百年的历史，用于中药保健、中医 治疗疾病和康复 冬虫夏草的功效： – 保肺、补肾，阴阳双补 – 抗氧化 – 能量代谢 – 脂肪代谢 – 糖代谢 – 性功能和内分泌 – 免疫和细胞健康 – 保肝作用，抗肝纤维化 – 增强耐力、抗疲劳 – 心血管功能 – 呼吸功能 – 肾脏功能 Zhu, et al. J. Alternat Complement Med. 4:289-303, & 429-457, 1998

69 P. hepiali Cs-4 改善肾功能 Chen, et al. Chin Tradit Herbal Drugs 1986; 17(6): 256-258

70 P. hepiali Cs-4 改善肾功能和 抗氧化功能 Jiang & Gao. J Administ Tradit Chin Med 1995; 5(suppl.): 23-24

71 冬虫夏草的保健补益功效 几百年的历史，用于中药保健、中医 治疗疾病和康复 冬虫夏草的功效： – 保肺、补肾，阴阳双补 – 抗氧化 – 能量代谢 – 脂肪代谢 – 糖代谢 – 性功能和内分泌 – 免疫和细胞健康 – 保肝作用，抗肝纤维化 – 增强耐力、抗疲劳 – 心血管功能 – 呼吸功能 – 肾脏功能 Zhu, et al. J. Alternat Complement Med. 4:289-303, & 429-457, 1998