靈芝的國外研究進展

馬 羚 王明瑞

1.重慶三峽醫藥高等專科學校 重慶 萬州 404020;2.山東京芝生物科技有限公司 山東 冠縣 252522

靈芝屬于擔子菌綱（Basidiomycetes）多孔菌科（Polyporaraceae）靈芝亞科（Ganodermatoideae）靈芝屬（Ganoderma）,始載于《神農本草經》,能“益心氣”、“安精魂”、“補肝益氣”、“堅筋骨”;《本草綱目》認為其具有“滋補強壯”、“延年益壽”、“利關節”、“治耳聾”等功效。在民間享有“仙草”的美譽。現代藥理研究表明,靈芝具有抗腫瘤、抗高血壓、抗病毒和免疫調節等藥理作用,且幾乎無毒副作用,受到醫藥界的廣泛重視。在現代市場,尤其是東亞地區作為一種膳食補充劑,具有較高的經濟價值。本文對活性成分及藥理作用國外研究現狀進行整理,旨在進一步推動靈芝產業的快速發展,并為保健食品、藥品的研究和生產提供科學依據。

1 資源分類與資源分布

1.1 資源分類 靈芝最早于1881年被英國真菌學家Peter Adolf Karsten命名。1889年,Patouillard確立了Garnoderma屬的概念,從而靈芝開始作為一個屬進入了人們的視線。靈芝分類地位為真菌界、擔子菌口、層菌綱、非摺菌目、靈芝科、靈芝屬。M.A.Donk在1933年建立靈芝亞科（Ganodermatoideae）,包括靈芝屬Ganoderma和假芝屬Amauroderma,1948年,將其提升為靈芝科。

1981～1989年,國際上出版了2本有關靈芝的專著和一些重要論文,包括許多世界性、地方性、熱帶地區和有關模式標本研究等,例如,Steyaert R.L.（1980）,Furtado J.S.（1981）,Ryvarden L.（1980～1985）,Bazzalot B.K.（1982）,Corner E.J.H.（1983）等,有力地促進了靈芝科真菌的分類研究。

1.2 分布與培植 全世界已發現的靈芝有250多種,從歐洲的溫帶到非洲的熱帶均有分布,主要集中在歐洲的北部、南部、非洲中部、南美及亞洲東部,如日本、美國、法國、捷克、英國、荷蘭、越南、巴西、荷蘭、孟加拉、加拿大、朝鮮、泰國、阿根廷、巴布亞新幾內亞和墨西哥等國家。在奧連特亞熱帶地區發現了許多野生品種。靈芝栽培方法較多,如林地仿野生栽培、椴木栽培等,可根據不同靈芝品種特點開展定向培植,如靈芝孢子粉的棚式栽培,靈芝子實體的仿生栽培。

2 化學成分

靈芝的化學成分非常復雜,已經鑒定出超過400種不同的化合物,使該真菌成為活性化合物的虛擬細胞工廠。靈芝中主要的生物活性化合物通常被認為是多糖和三萜化合物,還有能有效分解纖維素和木質素的酶等。

2.1 靈芝多糖 靈芝多糖是由肽多糖、葡萄糖、雜多糖等多糖組成的混合物,是靈芝的最有效成分之一,含有少量D-阿拉伯糖、D-木糖、D-半乳糖、D-甘露糖、L-巖藻糖等單糖。Cheong J.Y.等[1]從靈芝子實體的堿組分中純化肽聚糖,并通過常規分析研究肽聚糖的組成。肽聚糖被認為是多糖鏈作為側鏈共價結合到多肽核心的雜化分子。

2.2 三萜類化合物 三萜類化合物是靈芝的另一類重要化學成分,分布于靈芝子實體的外周,多為高度氧化的羊毛甾烷衍生物,其化學結構復雜,種類繁多,有的具苦味,有的無苦味。

Kubota T.等[2]首次從靈芝中分離到三萜類化合物——靈芝酸A和靈芝酸B,根據光譜數據確定了結構,靈芝酸A是一種新的高氧化三萜,具有羊毛甾烷A環。目前已分離出靈芝酸一百多種。T Nishitoba等[3]分離出了兩種新的萜類化合物——ganoderic acid J和ganolucidic acid C。

2.3 蛋白質、多肽和氨基酸 靈芝中的蛋白質以多種類型存在,主要包括真菌免疫調節蛋白、凝集素、糖蛋白及酶等。Mishra J.等[4]對印度靈芝的子實體（GLF）和菌絲體（GLM）抗菌肽進行了分離和鑒定。鑒定了代表性的酰胺鍵,證實了肽段中陽離子和疏水氨基酸的存在,這是已知的抗菌肽的主要結構特征。同時,二級結構預測表明,GLF和GLM組分中有α-螺旋卷曲。

2.4 甾醇類化合物 靈芝中的甾醇類化合物含量豐富,是靈芝的活性成分之一。Yuan J.P.等[5]建立了梯度反相高效液相色譜法,測定了靈芝不同部位（菌柄、菌蓋、管子和孢子）中游離酯和酯化麥角甾醇的含量。結果表明,各部位麥角甾醇總含量在0.8～1.6 mg/g之間,游離酯化麥角甾醇的相對豐度不同。與菌蓋和菌柄組織相比,孢子和管子的麥角甾醇酯具有相當高的百分比。

2.5 其他成分 除上述成分外,靈芝還含有核酸、生物堿類及一些微量元素。Lindequist U.等[6]研究普氏靈芝發現,除三萜類和多糖外,其還含有獨特的倍半萜和其他小分子化合物。且這些化合物在體內和體外對多重耐藥細菌具有顯著的抗菌活性,如MRSA。

3 藥理作用

靈芝化學成分多樣,包含水溶性和脂溶性成分,水溶性的多糖成分具有抗腫瘤、抗衰老及免疫調節等作用,而脂溶性成分具有降血壓、降血液粘稠度、減低血栓形成及促進血液循環等作用,此外,還有抗菌、抗病毒等作用。

3.1 抗腫瘤 靈芝的抗癌作用與三萜類、多糖或免疫調節蛋白有關,它們抑制DNA聚合酶、抑制Ras癌蛋白的翻譯后修飾或刺激產生細胞因子。此外,靈芝抗癌機制還有:（Ⅰ）通過下調周期蛋白D1的表達和抑制尿激酶型纖溶酶原激活劑的分泌,抑制乳腺癌和前列腺癌細胞的增殖和侵襲行為;（Ⅱ）抑制乳腺癌和前列腺的生長并誘導細胞凋亡。癌細胞通過上調p21和Bax的表達;（Ⅲ）通過抑制蛋白激酶C,從而抑制肝癌細胞的生長;（Ⅳ）通過增加半胱天冬酶-3的活性,從而誘導結腸癌細胞凋亡;（Ⅴ）通過抑制來自前列腺癌細胞的血管內皮生長因子和轉化生長因子β-1的分泌。Tong C.C.等[7]研究靈芝粗提物對小鼠骨髓瘤細胞株的殺傷作用,通過掃描電鏡和透射電鏡觀察結果進一步證實了各種凋亡和壞死特征的發生。Nguyen V.T.等從越南靈芝中分離出了兩類新的三萜類化合物,其中一種對PC-3細胞有明顯的抑制作用。

3.2 調節免疫 Yeh C.H.等通過將靈芝免疫蛋白LZ-8作用于TLR4缺陷小鼠腹腔吞噬細胞,發現其可提高免疫調節蛋白r LZ-8的IL-1β、IL-12p70、CD86和 MHC II的表達能力,之后將r LZ-8單獨作用于巨噬細胞,發現r LZ-8可促進T淋巴細胞IFN-γ和IL-2釋放,說明靈芝免疫蛋白LZ-8可以激活小鼠巨噬細胞和T淋巴細胞。

3.3 保肝護肝 Meneses M.E.將墨西哥原產地靈芝的標準化提取物給予C57BL/6小鼠,飼喂高膽固醇飼料,并與辛伐他汀進行比較。評價了提取物對血清生化指標、肝臟脂質含量、膽固醇代謝和腸道微生物群組成的影響。GL-1或GL-2提取物對脂質代謝的影響優于辛伐他汀。靈芝的α-葡聚糖和β-葡聚糖介導了降低膽固醇水平的作用機制,促進了腸內膽固醇的吸收降低,糞便膽汁酸和膽固醇的排泄量增加。

3.4 降血糖 靈芝提取物被公認為可用于糖尿病的輔助治療。靈芝的多種生物活性成分（多糖、蛋白多糖、蛋白質和三萜化合物）已被證明具有降血糖作用。靈芝多糖通過增加小鼠血漿胰島素水平和降低血漿糖水平而具有降血糖活性。蛋白酪氨酸磷酸酶1B是治療糖尿病的一種很有前景的治療靶點,蛋白多糖可抑制該酶的體外釋放。此外,三萜類化合物對醛糖還原酶和α-葡萄糖苷酶有抑制作用,可抑制餐后高血糖,靈芝提取的蛋白質可顯著降低淋巴細胞浸潤,增加糖尿病小鼠胰島素抗體的檢測。

3.5 抗菌 靈芝是一種具有抗菌活性的葡聚糖硫酸酯的重要來源[8]。Yoon S.Y.等用串聯肉湯稀釋法檢測靈芝對革蘭氏陽性和革蘭氏陰性菌的抗菌活性。結果表明,在十五種細菌中,靈芝對藤黃微球菌的抑菌活性最強,MIC為0.75 mg/ml。研究靈芝與四種抗生素（氨溴索、頭孢唑啉、土霉素、氯霉素）的抗菌作用,結果表明,靈芝與四種抗生素的抗菌組合在大多數情況下是加性效應,與頭孢唑啉合用時,對枯草芽孢桿菌和產酸克雷伯菌有抑制作用。

3.6 抗炎 Dudhgaonkar S.研究發現,靈芝三萜能夠抑制由脂多糖（LSP）引起的各種炎癥反應。Ko H.H.等從靈芝中分離獲得12種三萜類和甾醇類化合物。通過評估它們對肥大細胞、中性粒細胞和巨噬細胞釋放的化學介質的抑制作用發現,化合物10對大鼠中性粒細胞B-葡萄糖醛酸酶的釋放具有明顯的抑制作用,而化合物9對FMLP/CB刺激的大鼠中性粒細胞中超氧陰離子的形成有明顯的抑制作用。化合物10對LPS/IFN-c刺激的N9小膠質細胞中NO產生有明顯的抑制作用。此外,化合物9還能夠保護人角質形成細胞免受紫外線B的損傷,表明化合物9可以保護角質形成細胞免受光損傷。

3.7 其他藥理作用 除上述藥理作用外,靈芝還具有降血壓、抗氧化、抗抑郁、抗艾滋等作用。Kanmatsuse K等報道,靈芝對原發性高血壓患者具有明顯的降壓作用,且在六個月的口服攝入中對原發性或邊緣性高血壓患者沒有任何副作用。靈芝蛋白提取物具有抗氧化和抗菌的作用。靈芝菌絲體能改善氧化偶氮甲烷（AOM）誘發的結腸癌前病變和5-FU引起的小腸損傷,其有可能作為抗結腸癌前體的預防劑。Matsuzaki H.等[9]研究靈芝菌絲體水溶性提取物對大鼠的抗抑郁作用,在強迫游泳試驗中提取物表現出抗抑郁樣作用,在情境恐懼調節試驗中減弱了凍結行為,并且減少了DOI誘導的頭抽搐的數量,表明靈芝菌絲體具有抗抑郁樣的潛力。

4 結語

靈芝是傳統中藥中的瑰寶,具有多種藥用及保健功能。市場上的靈芝產品種類繁多,包括以靈芝子實體、靈芝菌絲體、靈芝孢子粉為主要成分的各種藥品和保健品,廣泛應用于醫療、保健等領域。目前,國內的靈芝產業狀況整體科技含量偏低,應學習國外學者的研究思路,結合先進的科學技術,讓靈芝更好地為人類健康服務。