从可食用蘑菇（Lactarius hatsudake Tanaka）中提取的11,12-二氢乳糖阿魏酰醇（11,12-dihydrolactaroviolin）可作为结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis）的选择性抑制剂

《Food Chemistry》：11,12-dihydrolactaroviolin from edible mushroom Lactarius hatsudake Tanaka as a selective inhibitor of Mycobacterium tuberculosis

可食用真菌Lactarius hatsudake中分离出天然抗菌化合物11,12-二氢乳罗酮（dihydro-LAC），其通过抑制结核分枝杆菌耐药菌株的CmaA2和MmaA2酶阻断细胞壁合成，且对正常细胞无显著毒性，为功能性食品开发提供新资源。

　　

钟平生|毕龙城|常松岭|何亚文|齐楚楚|邓航|李鹏翔|易松林|李旺|任家利

摘要

识别功能性食品成分对食品研究至关重要。特别是可食用蘑菇含有天然抗菌化合物，这些化合物可用于开发功能性食品。在本研究中，我们从Lactarius hatsudake Tanaka中分离出11,12-二氢乳香酚（dihydro-LAC）这种抗菌化合物，它能够选择性地抑制Mycobacterium tuberculosis（包括80种耐药菌株），其最低抑菌浓度（MIC）为7.8 μg/mL。500 μg/mL的dihydro-LAC对正常细胞没有显著的细胞毒性，并能增强链霉素对M. tuberculosis的清除效果。分子对接和分子动力学模拟结果显示，dihydro-LAC通过靶向M. tuberculosis中的CmaA2和MmaA2酶来干扰细胞壁合成。进一步的转录和表达研究验证了这些预测目标的下调。此外，在靶向代谢组学中观察到mycolic acid生物合成途径的积累。这项工作为可食用蘑菇的功能性成分提供了宝贵的见解，并为特定人群提供了一种新的功能性食品资源。

引言

可食用真菌是天然活性化合物的重要来源，包括多糖、多酚、黄酮类化合物、萜类化合物和多肽（Wang等人，2014年）。特别是野生可食用蘑菇Lactarius hatsudake Tanaka，作为Russulaceae家族的一员，因其营养成分和生物活性成分而受到广泛研究（Gao等人，2007年；Xu等人，2019年）。这些生物活性成分具有广泛的抗菌、抗炎和抗氧化特性（Kosani?等人，2016年；Li等人，2022年；Nowakowski等人，2021年）。在我们之前的研究中，我们从L. hatsudake中分离出了具有抗癌作用的多糖（Yang等人，2024年；Yang等人，2024年；Yang等人，2025年）。

研究表明，源自食品的天然化合物具有抗结核活性。例如，具有多靶点抗结核机制的多酚类化合物（如姜黄素）是很有前景的前药分子（Amingad和Hakkimane，2025年）。其他天然产物，包括黄酮类和肽类，也是抗结核化合物的重要来源（Maiolini等人，2020年）。此外，天然萜类化合物也是抗结核药物开发的潜在候选物质（Kataev等人，2018年）。然而，它们在自然界中的含量较低，使得提取较为困难。作为萜类化合物之一的倍半萜类化合物广泛分布于真核生物界，包括真菌、植物和海藻中，主要以氧化形式存在，如内酯、醛和醇（Abu-Izneid等人，2020年；Balázs等人，2022年）。在之前的研究中，一种名为11,12-二氢乳香酚（dihydro-LAC）的倍半萜类化合物最初是从可食用蘑菇Lactarius deterrimus中分离出来的，后来发现它普遍存在于Lactarius属物种中（Clericuzio等人，2008年；Koul等人，1985年）。尽管dihydro-LAC在几十年前就被发现，但其生物活性仍有待研究。

Mycobacterium tuberculosis（MTBC）是一种通过气溶胶飞沫、未经巴氏杀菌的牛奶和受污染的肉类传播的空气和食物传播的病原体，可导致结核病（TB）（世界卫生组织（WHO）、联合国粮食及农业组织（FAO）和世界动物卫生组织（OIE），2017年；Alimuddin等人，2020年）。据研究，MTBC每年导致约1000万新结核病病例，并造成150万至200万人死亡（Chakaya等人，2021年；White等人，2019年）。此外，耐药M. tuberculosis的出现使感染预防和治疗变得更加复杂（Anil等人，2011年）。更令人沮丧的是，尽管引入了新的药物，耐药M. tuberculosis菌株将在十年内广泛出现（Pai等人，2016年）。具有抗MTBC生物活性的化合物，尤其是那些来自可食用来源的化合物，具有更高的生物安全性，可以作为发现控制MTBC感染的抗菌剂的重要候选物质（Abdjul等人，2025年），这是实现全球结核病消除目标的关键（White等人，2019年）。

在本研究中，我们从L. hatsudake中分离出了天然抗菌倍半萜类化合物dihydro-LAC，并对其进行了结构鉴定，首次证明它可以选择性地抑制M. tuberculosis》。通过分子对接和分子动力学（MD）模拟进行了虚拟筛选，结果表明CmaA2和MmaA2可能是dihydro-LAC的潜在靶点。在脂肪酸靶向代谢组学研究中，观察到dihydro-LAC处理后mycolic acid的合成受到干扰。我们的发现初步确立了dihydro-LAC作为前药设计的潜在先导化合物，并鼓励研究人员在野生可食用蘑菇中寻找更多有价值的功能性化合物。

材料与试剂

新鲜的L. hatsudake子实体从当地市场购买，并通过内部转录间隔区（ITS）测序技术进行鉴定（补充材料S1）。随后将其在60°C下干燥，研磨成粉末，并在-20°C下保存备用。M. tuberculosis H37Ra和H37Rv菌株以及从同一机构的患者身上获得的临床分离株保存在湖南胸科医院。革兰氏阳性（G+）和革兰氏阴性（G-）细菌也来源于此。

dihydro-LAC的提取与鉴定

使用优化的方法从L. hatsudake中提取了dihydro-LAC（图1A），并通过HPLC确认其纯度≥99.8%（图S1B）。

虽然从L. hatsudake中分离出了多种萜类化合物，但尚未对其进行详细研究（Anke等人，1989年；Vidari和Vita-Finzi，1995年；Clericuzio等人，2008年；Nowakowski等人，2021年；Grabia等人，2021年）。在之前的研究中，从L. hatsudake中分离出的一种绿色化合物被鉴定为azulene（图S1A，绿色）

结论与展望

从L. hatsudake中分离出的dihydro-LAC最初被证明可以选择性抑制M. tuberculosis>，包括耐药临床菌株，显示出在未来功能性食品中的应用潜力。计算机模拟表明，CmaA2酶是dihydro-LAC特异性抑制M. tuberculosis的最潜在靶点。dihydro-LAC处理导致细胞壁显著损伤。进一步的研究证实了计算结果。

作者贡献声明

钟平生：撰写——原始草稿、方法学、数据管理、概念构思。毕龙城：资源提供、实验研究。常松岭：资源提供、实验研究。何亚文：方法学、数据分析。齐楚楚：方法学、数据分析。邓航：资源提供、实验研究。李鹏翔：资源提供、实验研究。易松林：资源提供、实验研究。李旺：撰写——审稿与编辑、实验研究。任家利：监督、项目管理、资金筹措。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文所述工作的财务利益或个人关系。

致谢

本工作得到了中国国家自然科学基金（U24A20466）、湖南省重点研发计划（2024JK2158）、湖南省科技创新平台与人才计划（2019TP1029）、湖南省林业科技创新项目（XLK2024）以及湖南省研究生研究创新计划（2023CX01022）的支持。