葉鵬飛 張美萍 王康宇 王 昱 王 義
(吉林農業大學生命科學學院,吉林 長春 130118)
靈芝主要成分及其藥理作用的研究進展綜述
葉鵬飛 張美萍 王康宇 王 昱 王 義*
(吉林農業大學生命科學學院,吉林 長春 130118)
靈芝是中國傳統的珍貴藥材,人們對其藥用價值及臨床應用進行了大量實驗研究,取得了很大進展。綜述了靈芝在中樞神經與心血管系統、呼吸系統、免疫調節及抗腫瘤、抗輻射、抗衰老及抗氧化等多方面的藥理作用的臨床應用研究,以及靈芝在飲料制備、盆景等方面的應用情況;展望靈芝在分子生物學及遺傳轉化方面的主要發展方向。
靈芝;有效成分;藥理作用;臨床應用
靈芝[Ganoderma lucidum(Curtis:Fr.)P.Karst]是擔子菌綱、多孔菌科、靈芝屬(Ganoderma),是真菌赤芝(G.lucidum Karst)和紫芝(G.japonicrn L. loyd)的總稱。最早的藥物學專著《神農本草經》將其列為上品,并根據顏色分為“赤芝、紫芝、黑芝、青芝、白芝、黃芝”六類。而目前我們已知的靈芝約有100余種,最為常見的為赤芝,其次為紫芝。靈芝含有多種生物活性成分,如多糖類、三萜類、多肽類、核苷類等。近年來,對靈芝的藥理學及臨床應用等多個方面的大量研究證實,靈芝對于增強人體免疫力,調節血糖,控制血壓,輔助腫瘤放、化療,保肝護肝,促進睡眠等均具有顯著功效;靈芝在制作保健飲料、盆景等方面也大有價值。
1.1 靈芝多糖
靈芝多糖目前已分離200多種,是靈芝最重要的有效成分之一。其中大部分為β-型的葡聚糖,少數為α-型的葡聚糖。靈芝多糖的提取方法主要有以下3種。
(1)水提醇沉法。利用多糖溶于熱水而不溶于醇、醚、丙酮等有機溶劑的特性,傳統提取靈芝多糖的方法多為水提醇沉法。工藝流程:破碎為顆粒狀的靈芝過40目篩→浸提→離心→濾渣→離心→離心液→真空濃縮→有機溶劑沉淀→烘烤→干品[1]。
(2)膜分離法。膜分離技術是指在分子水平上,以不同粒徑的混合物通過半滲透膜,實現機械分離[2]。工藝流程:破碎為顆粒狀的靈芝過40目篩→水浸提→粗濾除雜→去除大分子物質→去除小分子物質→多糖濃縮液→真空濃縮→冷凍干燥→粗多糖。
(3)其他提取方法。當前也有利用冷凍預處理法與協同酶法、超聲波催化纖維素酶法等方法提取靈芝多糖。超聲提取是一種物理破碎過程,利用的是超聲波輻射產生的空化作用、機械作用及熱學作用。超聲提取可極大地提高提取效率,節約溶劑,避免高溫對提取物的影響。胡斌杰等[3]利用超聲波法和傳統熱水法提取靈芝多糖的研究表明,超聲波法的提取時間比水提法縮短3/4,多糖提取率提高30%。
1.2 三萜類化合物
三萜類化合物是從靈芝中分離得到的主要有效成分之一,其脂溶性較高。已分離到的三萜類化合物約有130多種[4],如靈芝酸、靈芝酸甲酯、靈芝孢子酸、赤芝孢子內酯、赤靈酸、靈赤酸、靈赤酸甲酯、靈芝醇、靈芝醛、赤芝酸、赤芝酸甲酯、赤芝酮、靈芝內酯、赤芝醛等[5,6]。其中靈芝酸是最主要的活性物質。靈芝酸一般采用分光光度法或薄層色譜-分光光度法測定[7]。近年來,由于超聲技術具有能耗低、效率高、不破壞有效成分等特點,在食品和中草藥功能成分提取方面得到了廣泛應用[8~10]。
1.3 微量成分
靈芝中還含有核苷、嘌呤、蛋白質、多肽氨基酸等活性成分和有機硒等微量元素。其中分離提取的核苷和嘌呤的藥理活性很強,能降低血液黏度,抑制血小板聚集等;硒元素對冠心病和心腦血管病的防治有著顯著的作用,且對癌癥防治有特效。
2.1 中樞神經與心血管系統
靈芝對中樞神經系統的作用主要表現為鎮靜、鎮痛和安定。張虎等[11]研究表明,靈芝孢子粉對拮抗NCAM-L1在癲癇發作時對腦組織的各種改變和損傷有重要的修復作用。楊紅梅等[12]的研究表明,靈芝多糖對失血性器官再灌注損傷有保護作用,可降低失血性休克時肺毛細血管通透性的升高,對失血性休克肺損傷有保護作用。張旺信等[13]報道赤靈芝制劑能顯著提高腦缺血沙土鼠機體SOD活性,降低機體脂質過氧化產物丙二醛水平,清除腦缺血/再灌注產生的過量的氧自由基,從而改善腦缺血/再灌注損傷導致的腦組織超微結構的改變,有較好的腦保護作用。楊麗娟等[14]研究發現,不同濃度的靈芝多糖可減輕叔丁基氫過氧化物對原代人臍靜脈內皮細胞的氧化損傷引起的細胞凋亡,減少細胞凋亡率,減輕細胞內線粒體等細胞器的氧化損傷,顯著降低細胞內caspase-3的活性。羅少洪[15]、解躍華[16]、劉愛東[17]等的研究表明,靈芝多糖可降低血清膽固醇、三酰甘油,具有很好的調節高脂血癥和抗動脈硬化的作用。日本學者[18]的試驗證明,赤芝甲醇提取物對自發高血壓的大鼠有降壓作用,經分析有效成分為羊毛甾烷衍生物;并證明甲醇提取物及其有效成分在體外對血管緊張素轉變酶(ACE)有抑制作用,其降壓作用系繼發于對交感神經中樞的抑制。
2.2 呼吸系統
靈芝對呼吸系統的作用主要表現為止咳祛痰、解痙平喘等。小鼠氨霧引咳法證明,靈芝發酵液腹腔注射有較好的止咳作用,使氨水刺激引咳的潛伏期延長或使咳嗽次數明顯減少[19]。溫明春等[20]研究表明,靈芝可作支氣管哮喘慢性持續期良好的補充和輔助治療藥物。
2.3 免疫調節及抗腫瘤
靈芝中分離的蛋白多糖可使小鼠腹腔滲出液中的細胞、巨噬細胞、多形核細胞增加,表明其有免疫增強作用。大量研究表明[21],靈芝抗腫瘤作用的機制是宿主中介性的,即通過增強機體免疫功能而實現,而其中的活性成分即為靈芝多糖,它能提高腫瘤患者對化學治療和放射治療的耐受性,減輕和改善放化療引起的白細胞減少、患者食欲減退等副作用,改善惡病質,增強體質,提高免疫功能,增強患者的抗腫瘤免疫力。蔡文輝等[22]的研究表明,靈芝孢子粉對重癥急性胰腺炎(SAP)導致的免疫功能低下具有調整作用。李仲娟等[23]研究了靈芝多糖對小鼠Ml巨噬細胞活化及對T細胞增殖的影響,結果表明其對T細胞增殖有顯著效果。馮鵬等[24]研究發現,靈芝孢子多糖具有增加S180肉瘤荷瘤小鼠外周血CD3+、CD4+細胞數量的作用。呂明明等[25]通過對5例癌性胸水中原代腫瘤細胞的研究,證明靈芝孢子油對肺腺癌的癌性胸水原代腫瘤細胞有較好的抑制作用。徐晉等[26]將靈芝多糖與氟尿嘧啶聯合使用誘導人肝癌細胞HepG2凋亡,結果顯示,靈芝多糖與氟尿嘧啶聯用具有顯著的細胞毒性作用,可引起細胞色素C的釋放,活化caspase誘導肝癌細胞凋亡。
2.4 抗輻射、抗衰老及抗氧化
自由基對抗輻射、抗衰老及抗氧化起決定性作用。游育紅等[27]用叔丁基氫過氧化物氧化復制小鼠巨噬細胞體外氧化性損傷模型,以羅丹明123為熒光染色劑,以激光共聚焦顯微鏡檢測細胞線粒體膜電位。結果表明,靈芝多糖(GLP)體外給藥均可減輕自由基損傷,并使損傷的線粒體膜電位恢復。吳京燕等[28]研究發現GLP合劑能使輻照小鼠外周血白細胞及SOD活性較模型組顯著提高。Jia等[29]研究結果發現注射靈芝多糖的大鼠體內抗氧化酶量、胰島素量有明顯升高,脂質過氧化作用和血糖含量明顯下降,得出靈芝多糖可作為一種有效的抗氧化物的結論。Chen等[30]研究了靈芝多糖對患宮頸癌大鼠的血清中抗氧化酶和免疫反應的影響。結果表明,靈芝多糖能有效清除自由基。林曉等[31]對靈芝多糖抗老年大鼠皮膚衰老作用的研究結果顯示,靈芝多糖提高羥脯氨酸和SOD含量呈劑量依賴性,從而得出靈芝多糖提取物可有效緩解皮膚衰老的結論。李明春等[32]從細胞水平證明了靈芝多糖具有抗衰老的作用。
靈芝不但有奇特的藥用價值,同時具有極高的觀賞價值,利用靈芝的生物學特性,通過對靈芝生長環境條件的控制并結合人工截枝、靠接、藥物處理,培養出具有不同形態的靈芝,再配以適當的裝飾,制成了雍容典雅、野趣盎然、造型奇特的靈芝盆景[33~35]。
研究表明,靈芝水提液中含有靈芝多糖、靈芝酸等多種功能因子,是加工靈芝保健飲品的理想原料[36,37]。未經脫苦處理的靈芝水提液有濃烈的令人難以接受的苦澀味,為此,趙宏偉等[38]研制了風味靈芝飲料,程哲等[39]研制了靈芝乳保健飲料,丁方林等[40]研制了靈芝水果保健飲料。
近年來隨著生物化學、免疫學、現代醫學、生物制藥技術等多個學科的發展,以及對靈芝研究的進一步深入,尤其是遺傳轉化研究的推進,越來越多的真菌被成功轉化。靈芝的遺傳轉化對靈芝的基因生物學功能分析具有巨大的推進作用。
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葉鵬飛(1987-),男,在讀碩士,研究方向為植物細胞工程。E-mail: 649982514@qq.com 。
*通訊作者:王義(1966-),男,博士,教授,研究方向為藥用植物細胞工程。E-mail: wanglaoshi2007@tom.com。