靈芝提取物及其在牙膏中的應用

嚴來喜 徐春生

(廣州市牙博士口腔護理研究院,廣東 廣州 510897)

引言

靈芝(學名:Ganoderma lucidum(Curtis) P. Karst.)是靈芝科、靈芝屬真菌。靈芝是我國傳統的珍貴藥材,關于靈芝的最早記載是《神農本草經》,距今已有2000多年的歷史。靈芝的種類多樣,主要分布于我國江蘇、浙江、云南、湖南、江西等氣候潮濕的亞熱帶區域。靈芝提取物中的活性成分十分豐富,有多糖、三萜類、甾醇、多肽、氨基酸等。研究表面,這些活性物質具有抗炎、抗氧化、抗血糖、抗潰瘍、抗癌等生物活性作用[1],可廣泛應用于保健食品、藥品和化妝品,關于靈芝提取物在牙膏中應用的相關資料較少,本研究主要分析靈芝提取物中的功能性成分及其作用,綜述其在化妝品方面的應用,展望靈芝提取物在牙膏中應用的發展前景,以期為靈芝牙膏的進一步研究提供參考。

1 靈芝提取物的主要成分及其作用

1.1 靈芝多糖

靈芝多糖是靈芝的主要活性成分之一,目前已經分離出200多種,其中分離出的大部分多糖為β型葡聚糖[2]。靈芝多糖作為多功能的天然藥物的主要活性成分,在抗腫瘤、抗氧化、抗炎、調節免疫、保護中樞神經系統、抗疲勞、保護肝臟、降血糖血脂等方面具有良好的生理功能[3]。其主要提取方法有:熱水浸提法、微波輔助提取法、酶提取法[4]。

殳葉婷等[5]通過測定靈芝多糖的總還原力 、DPPH 自由基清除率 、羥基自由基清除率以此評價靈芝多糖的抗氧化能力,表明靈芝多糖可以清除過多的自由基 ,抑制脂質過氧化,提高細胞活力對抗氧化損傷,從而達到延緩皮膚衰老的作用。陳聯[6]提取了長白山靈芝中以葡聚糖為主要成分的雜多糖,應用于小鼠牙周炎動物模型,發現其可抑制小鼠牙槽骨的吸收,調控牙周組織中促炎因子白細胞介素-1β、腫瘤壞死因子-α、1L-10 的表達,降低小鼠牙周炎炎癥反應。靈芝多糖通過增強抗原呈遞細胞、單核吞噬細胞系統活性,促進體液和細胞免疫反應[7]等方式,顯示出免疫調節的特性。Xie等[8]研究探討了靈芝多糖肽對環磷酰胺誘導的免疫抑制小鼠的調節作用。結果表明,靈芝多糖肽可通過改善小鼠免疫器官指數、耳膜腫脹率、碳吞噬指數和清除率、細胞因子(TNF-α、IFN-γ、IL-2)和免疫球蛋白A(IgA)的分泌,顯著減輕環磷酰胺誘導的免疫損傷,結果證實靈芝多糖肽具有保護免疫器官和促進免疫相關細胞因子產生的作用。靈芝多糖作為免疫調節劑,能夠通過增強機體免疫系統來抵抗細菌病毒的入侵,是克服大流行疫情的潛在藥物。

1.2 靈芝三萜類化合物

靈芝三萜是靈芝的主要活性成分之一,具有抗腫瘤、抗高血壓、免疫調節、抗乙型肝炎、抗氧化和消炎抗菌等功能[9]。目前從靈芝中已分離出300多種三萜類物質[10]。其主要的提取方法有:有機溶劑提取法、超聲波提取法、酶提取法、微波提取法、超臨界CO2提取法[4]。

周昌艷等[11]通過小鼠體外試驗與體內試驗,研究得到靈芝酸通過直接細胞毒作用與免疫體系的活化抑制腫瘤細胞增殖。劉東等[12]以小鼠為試驗模型,觀察靈芝活性成分對高血壓的影響,結果表明靈芝三萜有明顯的降壓效果。王家鵬[13]在研究過程中發現,靈芝可以延緩機體衰老,減少脂質過氧化物的產生,提高機體的抗氧化能力。Vazirian等[14]從氯仿提取物中分餾出的三萜類化合物和類固醇化合物混合物,能夠抑制革蘭氏陽性菌和酵母菌。腸道病毒71(enterovirus 71,EV71)是兒童手足口病、神經系統和全身性并發癥的主要致病因素,Zhang Wenjing等[15]評估了三萜類化合物抗EV71病毒感染的活性,結果表明,兩種物質通過與病毒顆粒相互作用可阻止EV71感染,阻斷病毒對細胞的吸附,其在人橫紋肌肉瘤細胞中均有顯著的抗EV71活性。

1.3 甾醇類化合物

靈芝中含有比較高的甾醇類成分,甾醇類化合物是靈芝的次生代謝產物,具有增強人體抵抗疾病的能力,使人體中膽固醇濃度降低,可用于抗腫瘤、抗衰老等方面[16]。目前自靈芝中分離出的甾醇類化合物已有40多種,根據骨架可分為麥角甾醇類和膽甾醇類,其中麥角甾醇含量達到0.3%[17,18]。甾醇類物質在靈芝中主要以游離態甾醇和甾醇酯的形式存在,其傳統提取方法為溶劑回流法、超聲法。與之相比,閃式提取法通過負壓、剪切、高速碰撞等各種外力作用使溶質迅速進入溶劑,能顯著降低提取時間和溫度,更適合甾醇的提取[19]。除此之外,超臨界CO2提取法 同樣可用于甾醇類物質的提取,具有得率高、提取溫度低、提取時間短等優點[20]。

張萱[21]通過從靈芝中分離鑒定到的麥角甾醇、過氧化麥角甾醇和靈芝醇 B,對小鼠肺腺癌 LA795 細胞進行研究,發現這3種物質均對小鼠肺腺癌 LA795 細胞有抑制作用。賈碩[22]通過研究發現單一的靈芝甾醇組分即可清除自由基,表現出一定的抗氧化活性,促進超氧化物歧化酶 SOD 的分泌,抑制丙二醛 MDA 的產生和乳酸脫氫酶 LDH 的釋放。

1.4 氨基酸、多肽和活性蛋白類

靈芝是氨基酸的“貯存庫”,其氨基酸含量占靈芝質量的10%以上;含有賴氨酸、亮氨酸等人體必需的氨基酸,占總氨基酸量的 30%～40%,靈芝氨基酸具有種類多、含量高、活性高、易被人體吸收等特點,與靈芝多糖協同后具有強烈的抗腫瘤活性[23]。陳體強等對靈芝提取物進行了氨基酸測試,結果表明,靈芝提取物中含有17種氨基酸,其中7種是人體所必需的[24]。

靈芝多肽由氨基酸以不同組成和排列方式構成,其分子結構復雜多樣。靈芝多肽屬于靈芝的次級代謝產物或靈芝蛋白水解物,具有高效、穩定、低毒,且有多種生理活性等優點,可廣泛應用于食品和醫藥行業。靈芝已被證明具有較強的抗氧化活性,并且幾乎沒有副作用,

靈芝活性肽是靈芝主要的抗氧成分[25]。何慧[26]等發現3種靈芝活性肽比靈芝多糖具有更強的羥基自由基清除能力。

現階段,有關靈芝的研究主要集中在靈芝多糖類和三萜類化合物,而對蛋白類化合物的研究相對較少。但靈芝中蛋白質的含量較高(7.52%～32.05%),遠高于多糖(0.53%～3.05%)和三萜類化合物(0.47%～1.47%)[27]。靈芝中的蛋白質種類較多,包括真菌免疫調節蛋白、核糖體失活蛋白、凝集素、糖蛋白和酶等。靈芝中的 FIP 不僅具有抗炎、抗癌等功效,還具有凝集素功效。凝集素是非免疫來源的糖蛋白或多價碳水化合物結合蛋白,能夠凝集細胞或沉淀糖絡合物。Girjal等[28]從靈芝中分離的新型生物活性凝集素分子不依賴金屬離子,無單糖抑制作用,具有良好的酸堿穩定性、熱穩定性以及顯著抗真菌活性。

1.5 微量元素及其他活性成分

靈芝中含有鉀、鍺、銅、鎂、鐵、鋅和錳等微量元素,且靈芝中天然有機鍺的含量較高[29]。鍺分為有機鍺和無機鍺兩種存在形式,無機鍺有毒,有機鍺則比較安全,且在人體能量轉換、抗病能力等方面展示出多種生物學功能,因而人們對其越發重視。井長勤等通過監測靈芝中鍺對自然衰老大鼠的血清超氧化物歧化酶和丙二醛的含量影響,發現靈芝中鍺可以減少自然衰老的大鼠血清中自由基的產生,加速自由基的清除,具有一定抗衰老的生物學作用[30]。

2 靈芝提取物在化妝品品中的研究和應用

2.1 在護膚品中的研究和應用

將靈芝應用到護膚品中,所開發出的護膚品不僅具有良好的保濕性,可使皮膚滋潤柔軟,同時可以起到抗衰老、滋潤保濕、美白、建立皮膚屏障的功效。黃守耀等[31]以靈芝提取物研制抗衰老面膜以及張智等[32]以靈芝孢子提取物,采用感官評價、儀器測定等方法對其抗衰老效果進行評價,結果顯示靈芝水提液及靈芝孢子提取液能提升皮膚含水量,增加皮膚彈性,減少皺紋,具有抗衰老效果。金佳穎[33]等分別對黑靈芝提取物、珍珠提取物和珍珠靈芝復配物的美白功效進行評價,測定三者對體外酪氨酸酶和B16細胞黑色素含量的影響,結果表明,1%黑靈芝提取物、2%珍珠提取物及二者組成的復配物均可以抑制酪氨酸酶活性、降低細胞內黑色素含量。陳偉[34]等以二甲苯鼠耳腫脹炎癥模型研究靈芝提取物的抗炎效果,結果表明小鼠在連續服用7d的靈芝孢子粉后有明顯的抑制小鼠耳朵腫脹的效果,具有抗炎作用。

隨著人們消費觀念的改變,人們對大自然的崇尚以及回歸自然的需求,“天然”、“綠色”、“健康”的消費理念也越來越深入人心。護膚品的發展也正在從礦物油時代轉變成天然成分時代,尤其是作用溫和、刺激性小、安全有效的中草藥護膚品越來越受到人們的喜愛。靈芝由于具有抗氧化、延緩衰老、增強免疫力、抗炎等作用,在許多護膚品中已被當作核心功效成分使用。部分靈芝護膚產品的品牌和功效宣稱等信息見表1。

表1 靈芝護膚產品以及功效介紹

2.2 在洗護發產品中的研究和應用

靈芝可應用洗發水、護發素等洗護發產品中。靈芝應用在洗發水中有抗菌、消炎、去屑止癢、養發、護發、抑制脫發、刺激毛發再生的功效。許文江[35]等使用靈芝洗發水對260例脂溢性皮炎及其并發的搔癢、頭屑、頭脂和脫發等癥狀進行臨床觀察,研究發現有6.5%的患者頭發光澤增加,56.6%的患者頭發變得柔順,2.1%的患者用后頭發變黑。絕大部分患者洗后感到頭發蓬松、清爽、舒適。260例試驗者未發現有全身或局部過敏、刺激癥狀或不適反應的現象。劉無垢[36]將野生紫靈芝應用到洗發水中,成功研制出具有潔發、護發、秀發、養發作用的天然靈芝高級洗發香波。

靈芝對頭發具有很好的親和性,不僅不會發生抗原抗體反應,而且其營養物質還能被頭發吸收,滲透到角質層中,使頭發有光澤,起到美發護發的作用。部分靈芝洗護產品的品牌和功效宣稱等信息見表2。

表2 靈芝洗護產品以及功效介紹

3 靈芝提取物應用于牙膏的發展前景

中國牙膏市場的產品按照功效劃分,主要有4個類別: 美白類、中草藥類、抗敏感類、其他類。2020年,各功效牙膏的市場銷售占比為: 美白類牙膏 28%,中草藥類牙膏 25%,抗敏感類牙膏 10%,其他類牙膏37%[37]。由此可見,中草藥類牙膏占據著一個非常大的市場。中草藥牙膏市場增長的主要驅動力之一是消費者越來越意識到使用天然和中草藥牙膏產品的潛在健康益處。尤其是中國消費者,使用中藥治療各種疾病(包括牙齒問題)的歷史由來已久。這種文化背景為草本牙膏產品創造了獨特的市場,許多中國消費者愿意為高品質的草本牙膏品牌支付溢價。

靈芝在我國歷史悠久,是一味非常珍貴的藥材。《神農本草經》中評價靈芝為“上上之藥,方中妙品”。靈芝提取物具有抗氧化、消炎抗菌等作用,且具有抗刺激性小、作用溫和及療效顯著等特點,這些特點可在牙膏中當做核心成份使用,成為靈芝牙膏的創新點。Chen[6]提取了長白山靈芝中以葡聚糖為主要成分的雜多糖,應用于小鼠牙周炎動物模型,結果表明靈芝提取物能降低小鼠牙周炎炎癥反應。Girjal[28]等從靈芝中分離的新型生物活性凝集素分子具有良好的酸堿穩定性、熱穩定性以及顯著抗真菌活性。戚怡[38]等在牙膏或漱口水中加入靈芝提取物,研究發現添加了靈芝提取物的牙膏或漱口水可以有效地減少有害細菌的再次滋生;另一方面還可以清除口腔內有害的原蟲類生物。顧正國[39]發明了含靈芝成分的牙膏組合物及其制備方法。李曄[40]發明了一款靈芝牙膏,并采用高效液相色譜儀-蒸發光散射檢測器聯用檢驗,結果表明靈芝牙膏中的靈芝提取物具有抑菌效果。目前市場上靈芝牙膏產品有安惠靈芝牙膏、安惠靈芝益生菌牙膏、鑄源靈芝牙膏、馳潤靈芝牙膏、仙芝樓靈芝牙膏等。由此可見,關于靈芝提取物應用到牙膏的研究和發明已逐漸增多,靈芝牙膏的的市場也在逐步打開。從靈芝中提取天然的功效成分應用到牙膏中,完全符合人們回歸大自然的要求,并可更好地實現人們綠色健康的美好愿望。因此在牙膏中添加適量的靈芝提取物正在成為牙膏開發的熱點。