王 倩,張佳嬋,王昌濤,安 全
(1. 北京工商大學 北京食品營養(yǎng)與人類健康高精尖創(chuàng)新中心,北京 100048;2. 云南白藥集團股份有限公司,云南 昆明 650504)
靈芝在我國擁有悠久的使用歷史,傳統(tǒng)醫(yī)學一直將靈芝視為滋補強壯、固本扶正的名貴中藥,其味甘苦、性平,歸心、肺、肝、脾經(jīng),素有“仙草”的美譽。
靈芝因地域來源以及表觀特征的不同而進行分類,如按顏色分類可分為赤、青、黃、白、黑、紫6種;按照不同屬可分為靈芝屬、假芝屬、雞冠孢芝屬、網(wǎng)孢芝屬。靈芝富含多種活性成分,具有保健功效,并且靈芝也具有良好的美容功效,在《本草綱目》中記載了其可以“補中益氣,增智慧,好顏色,久食輕身不老,延年神仙。”近年來研究也表明靈芝在美白、保濕、抗衰老、抗炎等方面具有良好的效果[1]。
目前靈芝的應用主要集中在保健食品和藥品方面,其在化妝品領(lǐng)域的開發(fā)應用也已逐步開展,相關(guān)的科學研究也有了部分報道。本文綜述靈芝的主要活性成分以及其在化妝品方面的作用機制和應用,為靈芝在化妝品行業(yè)的應用提供一定的理論基礎(chǔ)。
靈芝富含多糖、三萜類、蛋白質(zhì)類、生物堿以及微量元素等多種成分,而靈芝多糖是研究較為廣泛的重要活性成分,據(jù)文獻報道靈芝多糖具有顯著的抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)、抗氧化、降血糖、保肝護肝等作用[2,3]。 此外,有文獻[4]證實靈芝的非揮發(fā)性成分中還包含約1.8%的灰分,3%~5%的脂肪,59%的纖維以及7%~8%的蛋白質(zhì)等。
靈芝的活性成分(多糖、三萜類和肽聚糖等)在子實體、菌絲體和孢子中均有發(fā)現(xiàn),但是不同產(chǎn)地、不同生長條件以及不同種屬和部位都會對成分含量產(chǎn)生一定的影響。
對于中藥材來講,都會有“道地產(chǎn)區(qū)”一說。產(chǎn)地不同,決定了靈芝活性成分的差異性,這與其種植的環(huán)境、氣候變化或者采摘時期存在一定的相關(guān)性[5]。
來李娟等[6]對不同產(chǎn)地靈芝的腺苷含量進行了比較分析,發(fā)現(xiàn)不同產(chǎn)地的靈芝腺苷含量存在明顯差異,并且同一產(chǎn)地不同批次的樣品的腺苷含量也有著質(zhì)的不同。黃生權(quán)[7]也對6種不同產(chǎn)地的赤芝全成分做了具體的研究,發(fā)現(xiàn)浙江龍泉為赤芝的道地產(chǎn)區(qū),其靈芝多糖含量遠多于其他非道地產(chǎn)區(qū)靈芝的含量。李靜靜等[8]對全國不同產(chǎn)區(qū)之間赤芝破壁孢子粉的油脂含量進行測定,發(fā)現(xiàn)不同產(chǎn)區(qū)的孢粉含油率存在較大差異。
靈芝的入藥部位一般為子實體。靈芝子實體可以分為菌蓋表皮層、木栓層、菌柄3部分,每部分的活性成分因其生長分化過程中的營養(yǎng)分配及代謝差異而不同。丁平等[9]研究了靈芝不同部位靈芝酸B的含量,發(fā)現(xiàn)菌蓋表皮層靈芝酸B含量最高,菌柄次之,木栓層含量最低。胡斌杰等[10]對靈芝不同部分的靈芝多糖進行了測定,以靈芝多糖含量為指標排序為:菌蓋表皮層>菌柄>木栓層。袁學軍等[11]也發(fā)現(xiàn)這3個部位之間的成分存在著極顯著差異:菌柄中的靈芝多糖和蛋白質(zhì)含量高于菌蓋,但菌蓋中三萜的含量卻高于菌柄。
我國共有靈芝科真菌4屬98種,所屬不同或種類不同的靈芝應用價值也不同。目前真正被承認具有保健價值的也僅有3種,這種不同歸因于活性成分上的差異,最終原因主要是由其遺傳背景和種性決定的。陳凌華等[12]對5種不同亞屬的53種靈芝子實體的多糖含量進行了測定,發(fā)現(xiàn)不同亞屬的靈芝多糖含量有明顯不同,同一亞屬的不同菌株含量也不盡相同。楊革[13]對5種靈芝進行了氨基酸分析,發(fā)現(xiàn)樣品均含有l(wèi)7種氨基酸,未檢出色氨酸,但不同氨基酸含量不同。郭金英等[14]以14種不同品種靈芝為試材,比較了其主要營養(yǎng)成分的含量,結(jié)果表明:野生靈芝多糖、三萜含量多數(shù)高于人工栽培靈芝,而人工栽培的靈芝粗蛋白質(zhì)含量多數(shù)高于野生靈芝。
靈芝子實體的生長發(fā)育期可分為現(xiàn)蕾期(10~40 d)、芝蓋形成期(40~60 d)、成熟期(60~90 d)、衰老期(90~120 d)。不同生長期的靈芝,其活性成分種類及含量也在不斷變化,這與其生長過程中的代謝轉(zhuǎn)換和生長環(huán)境密切相關(guān)。黃生權(quán)[7]對不同生長期靈芝子實體的主要功效成分進行了分析,發(fā)現(xiàn)三萜和蛋白質(zhì)的含量隨著生長而減少,多糖含量呈先下降后增加最后又下降的趨勢,在成熟期達到最高。這可能是由于隨著子實體的逐漸木質(zhì)化,蛋白質(zhì)和三萜被生長利用,纖維素等大分子多糖隨時間累積,進入衰老期后,由于靈芝孢子的噴射,多糖、蛋白和三萜含量均顯著降低。
靈芝菌絲體、子實體、孢子分別為靈芝不同生長階段的不同存在形式,其活性成分含量也不同。丁平等[9]發(fā)現(xiàn)靈芝子實體菌皮中靈芝酸B的含量多于靈芝孢子粉,而赤芝發(fā)酵菌絲體中并未測出靈芝酸B,這表明靈芝酸B可能存在于木質(zhì)結(jié)構(gòu)中。馮慧琴等[15]通過實驗證明同種靈芝的子實體總?cè)扑釣椋?.58±0.25) mg/g,孢子粉為(3.48±0.03) mg/g,菌絲體僅為(1.75±0.09) mg/g。
現(xiàn)代護膚是一個整體性概念,各部分相互依存、相互影響。角質(zhì)層含水量充足時,皮膚反射光線能力強,皮膚看起來白凈光滑;促進皮膚的微循環(huán),面色就會紅潤有光澤;保持皮膚微生態(tài)平衡,炎癥反應的發(fā)生率也會降低;當真皮層膠原纖維受到氧化損傷時,不但會引起皮膚的衰老,還會使膚色變黃;而炎癥性的色素沉著,會使面部顏色不均;過敏反應引起的干燥脫屑等問題,也離不開保濕修護。而靈芝擁有多方面的美容功效,可以起到一劑多效的作用。
美白一直是亞洲人亙古不變的討論熱點,影響膚色的因素包含多種:①膚色是多種色素協(xié)同作用的結(jié)果,其中黑素的含量起決定性作用[16];②皮膚含水量也是一個重要因素,含水量低,皮膚折光力降低,表現(xiàn)為膚色暗沉[17];③皮膚血液循環(huán)不良,引發(fā)膚色晦暗;④皮膚屏障受損,角質(zhì)層變薄,外源性因素造成膚色加深;⑤炎癥反應可導致色素沉著等;⑥氧自由基過量引起脂質(zhì)過氧化,使膚色暗黃,加速皮膚老化[18]。
古代對于靈芝的美白作用就有記載,北宋時期王懷隱編著的《太平圣惠方》中描述“服靈芝,十日輕身,二十日一切病止,三十日身如白玉。”靈芝孢子提取液可增強免疫系統(tǒng)的機能,改善胰臟血液循環(huán),起到美白作用。趙丹等[19]發(fā)現(xiàn)靈芝發(fā)酵液對酪氨酸酶活性抑制率高達73.22%,其通過抑制酪氨酸酶活性起到抑制黑色素合成的作用,進而達到美白效果。Hyde等[20]發(fā)現(xiàn)靈芝菌中含有一種黑色素降解酶,可以對合成的黑色素進行降解。Kim等[21]確定了靈芝萜酮二醇能夠抑制細胞酪氨酸酶的活性和表達以及酪氨酸酶相關(guān)蛋白-1(Tyrosinase Related Protein 1,TRP-1),酪氨酸酶相關(guān)蛋白-2(Tyrosinase Related Protein 2,TRP-2)和小眼畸形相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子(Microphthalmia-associated Transcription Factor,MITF)的表達,從而減少黑色素生成。此外,靈芝萜酮二醇也影響絲裂原活化蛋白激酶(Mitogen-activated Protein Kinases,MAPK)級聯(lián)和環(huán)磷酸腺苷(Cyclic Adenosine Monophosphate,cAMP)依賴的信號通路,從而影響小鼠B16-F10黑素瘤細胞的黑素生成。
皮膚缺水干燥時,角質(zhì)化細胞套膜蛋白脆性增加,導致角質(zhì)細胞間連接不牢固,皮膚屏障功能下降,經(jīng)皮水分散失增多[22];此外,真皮層黏多糖含量減少,水分下降,血管伸縮性及通透性降低,皮膚代謝隨之減緩。皮膚含水量過低表現(xiàn)為皮膚松弛、無光澤、干燥脫屑并進一步引發(fā)皮膚屏障功能受損,皮膚抵抗力降低。
靈芝中起到保濕作用的主要為靈芝多糖。一方面,多糖分子中的極性基團可與皮膚中的水分子形成氫鍵,牢牢鎖住水分,起到保水作用[23];此外,多糖可與皮膚細胞胞外基質(zhì)中的其他多糖組分以及纖維狀蛋白質(zhì)一同構(gòu)成含有充足水分的胞外膠狀基質(zhì),為皮膚源源不斷提供水分;另一方面,多糖具有良好的成膜性,能在皮膚表面形成一層致密的薄膜,減少皮膚表面的水分流失,加強角質(zhì)層水合作用,達到鎖水功效[17];同時多糖也可以作為一種營養(yǎng)成分,供給細胞活動代謝,保持細胞養(yǎng)分充足,從而使皮膚水潤飽滿。華洋林等[24]以開菲爾菌(Kefir)發(fā)酵靈芝提取液,通過保濕性能評價發(fā)現(xiàn):較優(yōu)發(fā)酵條件下的靈芝發(fā)酵液保濕效果優(yōu)于10%甘油,這可能是因為作為常見保濕劑的甘油在吸水后不會釋放水分,而靈芝發(fā)酵液是動態(tài)保濕,可以根據(jù)周圍環(huán)境來調(diào)節(jié)水分。鐘柳艷[25]也通過體外重量法證明了靈芝發(fā)酵液具有良好的吸濕性和保濕性。
衰老是人類不可逃脫的自然規(guī)律,這也使得延緩衰老成為研究的熱點。目前皮膚衰老假說層出不窮,其中自由基學說被廣為接受[26]。自由基廣泛存在于人體中,具有極強的氧化能力,少量且可控的自由基對人體生命活動有益,一旦超出限度會引起細胞的廣泛損傷。自由基誘發(fā)機體脂類發(fā)生過氧化,其終產(chǎn)物易與蛋白質(zhì)、核酸等大分子物質(zhì)發(fā)生交聯(lián),從而使細胞通透性降低,最后導致細胞破裂、凋亡。自由基引起的損傷累積超過了機體的自我修復能力時,會致使細胞分化狀態(tài)的改變甚至喪失,進而引發(fā)皮膚衰老[27]。可見,清除自由基是延緩衰老的有效途徑。
《神農(nóng)本草經(jīng)》記載:“肉靈芝,無毒、補中、益精氣、增智慧,治胸中結(jié),久服輕身不老。”據(jù)研究表明,靈芝多糖、靈芝三萜、靈芝多糖肽對延緩衰老均有一定效果,其具體作用路徑如表1所示。

表 1 靈芝活性成分與其抗衰老作用路徑Tab. 1 Ganoderma lucidum active ingredient and its anti-aging effect pathway
微循環(huán)在人體代謝過程中起到重要作用,一方面為組織細胞輸送氧氣和養(yǎng)料,另一方面可以帶走代謝產(chǎn)物。灰塵、紫外線照射等外部因素影響及體內(nèi)微環(huán)境的變化都會引起皮膚纖維蛋白質(zhì)表達量的升高,阻塞血管,并最終致使皮膚色素沉積、膚色晦暗、肌膚松弛。
錢睿哲等[36]以豚鼠為模型測定涂抹靈芝護膚霜30 d后的皮膚微循環(huán),發(fā)現(xiàn)其有明顯的促進皮膚血液微循環(huán)及提高皮膚含水量的作用。楊紅梅等[37]也證明了靈芝多糖可明顯改善復制家兔失血性休克再灌注模型(HS-R)的血液流變學特性,改善微循環(huán),其機制可能為靈芝多糖提高了紅細胞SOD活性、抑制了脂質(zhì)過氧化。靈芝多糖促進微血管內(nèi)皮細胞增殖的作用可能有利于微血管內(nèi)皮的保護,并加速微血管內(nèi)皮細胞損傷后的修復[38]。
諸多復雜原因誘發(fā)痤瘡。體內(nèi)雄性激素水平與痤瘡的發(fā)生息息相關(guān)[39],雄激素產(chǎn)生于性腺和腎上腺,其在組織內(nèi)5α-還原酶的作用下,可被轉(zhuǎn)化為具有活性的二氫睪酮(Dihydrotestosterone,DHT)。DHT可被皮脂腺細胞內(nèi)的雄激素受體捕捉并與其發(fā)生特異性結(jié)合,從而把信息傳達到細胞核,啟動DNA控制中心進行生物合成及釋放某些調(diào)控因子,調(diào)控皮脂腺的增生和分泌功能。Fujita等[40]報道靈芝提取物顯示出最強的5α-還原酶抑制活性。Liu等[41]也對靈芝子實體中分離出的靈芝醇B的抗雄激素作用進行了重要的研究工作,發(fā)現(xiàn)其具有抑制5α-還原酶活性和結(jié)合雄激素受體(AR)的能力。說明靈芝在輔助治療痤瘡方面有一定效果。
炎癥反應是機體的防御性自然反應,是機體與損傷因子進行抗爭的體現(xiàn)。損傷因子與機體發(fā)生作用后,會造成組織細胞的損傷;但同時損傷因子也會刺激機體抗病能力的增強,加快損傷因子的清除,使受損組織得以修復,最終使機體的內(nèi)外環(huán)境達到新的平衡。一般情況下炎癥反應對人體有益,但炎癥反應所造成的局部損傷不容忽視。
張妍淞等[42]發(fā)現(xiàn)靈芝多糖具有抗炎作用,可部分抑制脂多糖(Lipopolysaccharides,LPS)誘導的體內(nèi)炎癥,其機理與靈芝多糖促進小鼠腹腔巨噬細胞表面甘露糖受體(Mannose Receptor,MR)的表達、抑制巨噬細胞向M1型極化有關(guān),M1型巨噬細胞具有促進炎癥、殺滅微生物的作用。陳玉勝等[43]研究靈芝多糖對四氯化碳(CCl4)誘導的急性肝損傷模型小鼠的抗炎作用,發(fā)現(xiàn)其可能與抑制自由基脂質(zhì)過氧化、抑制炎性因子活化及一氧化氮合酶(NOS)活性有關(guān)。Taofiq等[44]通過研究發(fā)現(xiàn)靈芝的水溶液、甲醇溶液和乙醇提取物均具有一定程度的抗炎效果,其機制主要是通過抑制NO、前列腺素E2(PGE2)、腫瘤壞死因子α(TNF-α)和白細胞介素1β(IL-1β)來發(fā)揮作用。
皮膚過敏最終會引起炎癥反應。皮膚過敏反應是依賴淋巴細胞(T淋巴細胞)介導的抗原特異性皮膚過敏反應。在過敏反應中輔助性T細胞1(Th1細胞)和Th2細胞分別參與了細胞免疫應答和體液免疫,分工合作;肥大細胞所釋放的組胺也起到極其重要的作用。組胺的釋放與Th1/Th2細胞失衡引起的絲聚蛋白代謝異常都是影響皮膚過敏的重要原因。
有研究證實,靈芝提取物可以在治療組胺介導的過敏反應中發(fā)揮重要作用。Powell[45]發(fā)現(xiàn),靈芝可以恢復過敏反應患者Th1和Th2細胞免疫狀態(tài)之間的正常平衡,此外靈芝三萜類化合物還能有效地抑制大鼠肥大細胞釋放組胺,其通過與膜蛋白作用抑制Ca2+攝取,來阻斷組胺釋放。Kohda等[46]和Tasaka等[47]也證明了靈芝酸C和靈芝酸D以及赤靈芝發(fā)酵液氯仿提取物在體外對大鼠肥大細胞組胺的釋放有明顯的抑制作用。
皮膚微生態(tài)系統(tǒng)包括皮膚表面組織、細胞及各種分泌物、各類微生物、微環(huán)境。這些組成部分在皮膚表面形成第一道生物屏障,抵抗外來侵害。皮膚上的菌群一般分為常住菌群和暫住菌群,暫住菌主要是由金黃色葡萄球菌、大腸桿菌和鏈球菌等組成。當皮膚微生態(tài)遭到破壞或皮膚屏障受損,暫住菌將會侵入皮膚內(nèi)部引起一系列皮膚問題。
靈芝有較好的抑菌效果。Taofiq等[1]發(fā)現(xiàn)靈芝提取物對枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、肺炎克雷伯菌、銅綠假單胞菌、傷寒沙門氏菌和鼠傷寒沙門氏菌等均有抑制作用。趙成萍等[48]也通過實驗證明了靈芝多糖對枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、沙門氏菌的抑制作用,且抑菌效果與濃度相關(guān)。
現(xiàn)階段靈芝的美容護膚作用得到了較好的論證,其在化妝品中的功效及其作用方式如表2所示。在上述機制的探索中,大多還處于生化水平、細胞水平與蛋白水平的研究,對于動物試驗、人體試驗以及基因?qū)用娴难芯窟€較少,值得進一步探究。

表 2 靈芝中活性物質(zhì)在化妝品中的功效及與其作用方式Tab. 2 The efficacy of active substances from Ganoderma lucidum in cosmetics and its mode of action
隨著人們對綠色、安全化妝品的追求,加之中藥護膚理念的發(fā)展,靈芝因其獨特的功效,逐漸成為化妝品界的寵兒。表3為對市場上含靈芝的化妝品的產(chǎn)品及其功效宣稱的總結(jié)。從表3不難發(fā)現(xiàn):1)目前靈芝護膚品主要產(chǎn)地為中國,這是由于靈芝是我國傳統(tǒng)中藥,自古以來國人對于靈芝的滋養(yǎng)功效就十分推崇,對其產(chǎn)品接受度也較高;而國外對其功效了解有限,所開發(fā)的產(chǎn)品大多為迎合中國市場所開發(fā),這些產(chǎn)品中靈芝提取物添加量較少,多為功效宣稱成分,發(fā)揮作用有限。2)靈芝的品種開發(fā)主要集中在赤芝、紫芝和黑芝中,2000年《中國藥典》中首次承認了赤芝和紫芝的藥用功效,這也使二者成為了研究的熱點。赤芝對調(diào)節(jié)代謝平衡,促進核酸和蛋白質(zhì)的合成,抵抗自由基有良好的效果;紫芝的萜類物質(zhì)少于赤芝,能有效延緩衰老,提高肌膚免疫力;黑芝則有較好的解毒抗敏作用。目前,靈芝成分的添加形式均為子實體提取物,對于孢粉、菌絲體的研究還較少,有待進一步研究。3)市場上靈芝化妝品的劑型開發(fā)已涉及膏霜、乳液、精華水、面膜等多種形式,主要集中為護膚類產(chǎn)品,淋洗類、彩妝類等市場仍存在空缺。這主要是由于靈芝的成本較高、提取技術(shù)復雜、產(chǎn)品開發(fā)起步晚造成的。

表 3 市場上含靈芝的化妝品的產(chǎn)品及其功效宣稱Tab. 3 Cosmetic products containing Ganoderma lucidum on the market and their efficacy claims

續(xù)表
隨著人們對美容整體觀念認識的不斷加深,市場上對于多效合一產(chǎn)品的需求也越來越強烈。靈芝擁有多種活性成分,可從多角度進行養(yǎng)膚護膚,綠色安全,開發(fā)前景可觀。但目前靈芝化妝品的開發(fā)及機制研究尚存在不足。1)應用種屬較狹窄。多集中在赤芝、紫芝和黑靈芝子實體提取物上,對于其他種屬的靈芝子實體、靈芝孢子以及靈芝菌絲體的研究較少。2)添加形式單一。市場上的靈芝化妝品添加形式均為提取物,技術(shù)單一,可考慮生物轉(zhuǎn)化法進行處理,綠色安全。3)功效研究范圍稍窄。多針對于保濕、抗衰老方面的功效研究,對美白、抗炎、抗過敏、促進血液微循環(huán)、維持皮膚微生態(tài)以及痤瘡的防治方面研究還較少。4)人體試驗開展較少。目前化妝品的功效研究數(shù)據(jù)多為體外試驗所得,實驗結(jié)果外推至人的可靠性有限,其功效性和安全性還有待實驗進一步驗證。綜上所述,靈芝在化妝品方面的研究還存在許多問題待解決,但其多效合一的護膚功效值得進一步關(guān)注和研究。