牛樟芝的生理活性

一、 牛樟芝簡介

牛樟芝( Antrodia cinnamomea) 又名牛樟菇、樟菇、窟內菰、紅樟芝、神明菇等，甚 至被稱為「蕈類的紅寶石(ruby in mushroom)」(Wu, Ryvarden, & Chang, 1997)。

牛樟芝主產地為台灣，是台灣特有真菌，生長於山區中低海拔約 200~1600 公尺之牛

樟樹(Cinnamomun kanehirar Hay.)上，過去因大量採伐，造成野生牛樟芝數量也就越來 越少，目前僅剩零星見於交通不便之中、高海拔 450~2000 公尺山區(王，2011)。

牛樟芝主要生長於樹幹腐朽之內壁，少數會生長於倒伏牛樟木才潮濕之表面(Chang

& Chou, 1995)。其子實體外觀形態多變，且形狀會隨著牛樟樹形狀而有變化，故有皮塊 狀(層紋板狀)、板狀、鐘乳石狀(鐘狀)、馬蹄狀或塔狀等模樣。初生時顏色鮮紅色，漸 長變為白色、淡紅褐色、淡褐色或淡黃褐色之孔狀構造，牛樟芝子實體帶有苦味，且具 有黃樟香味(Wu et al., 1997)。

牛樟芝菌絲體則為其剛開始發育生長時的主要組織，初期生長時為一絲絲的，隨著菌 絲數增加，會逐漸形成菌絲團，接著再成為菌絲體，以為接著要發育成子實體打下良好 基礎(王，2011)。

二、 牛樟芝成分

目前已鑑定出至少78 種牛樟芝內具活性之成分(bioactive ingredients)，例如:

triterpenoids、sesquiterpene lactone、steroid及polysaccharide等(Chen, Yang, & Shen, 1995a;

Chen, Yang, & Shen, 1995b; Cherng, Chiang, Cheng, & Wang, 1995; Cherng, Wu, & Chiang, 1996)。有關牛樟芝的成分及生物活性研究中，成分研究上多著重於大分子的多醣體 (polysaccharides)和小分子的三萜類(triterpenoids)和固醇類(steroids)。

1. 多醣體（polysaccharides）：

藥用菌中(真菌類、靈芝、牛樟芝等)多醣類常為其具生物活性(預防及抑制腫瘤、免

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疫生理活性)之有效成分。

牛樟芝中影響免疫反應主要為多醣類，例如: 菌絲體多醣可促使 IFN-γ、TNF-α 的表 現，進而增加樹突細胞與巨噬細胞數量(Chen et al., 2008)。除此之外，多醣體之所以有 預防及抑制腫瘤的效用，主要是因多醣類中含有β-glucan (β-葡聚醣)的成份，β- glucan 能透過刺激巨噬細胞、T 淋巴細胞、B 淋巴細以及自然殺手細胞等，增強免疫功能進而 達到抗腫瘤的效果(Mizuno, 1996)。

多醣類除了能抑制腫瘤和改善免疫調節外，亦有研究指出牛樟芝菌絲體的多醣成分可 以抑制 NOS 表現與一氧化氮等發炎因子的生成(Chen, Lin, Liao, & Shieh, 2007; Shen et al., 2004)。

2. 三萜類（triterpenoids）：

牛樟芝成分中，目前發現以三萜類佔絕大的比例，其中結構部分以 ergostane 爲骨架

和 lanostane 爲骨架的化合物居多，例如: 以 ergostane 爲骨架的 antcin A、antcin B (zhankuic acid A)、antcin C 等；及以 lanostane 爲骨架的 dehydroeburicoic acid、

dehydrasulphurenic acid 等(Chen et al., 1995b; Cherng et al., 1995; Cherng et al., 1996)。

三萜類是牛樟芝的主要化學成份之一，研究發驗牛樟芝子實體中高達 63%為三萜類，

其也被認為是牛樟芝苦味的來源 (Geethangili & Tzeng, 2011)。目前研究大多於探討三萜 類成分對於腫瘤細胞抑制及機制，在體外培養實驗也證實牛樟芝乙醇萃物可透過巨噬細 胞的活化，生成大量 TNF-α 與 IL-1β，進而可抑制肝癌細胞 (HepG2 及 PLC/PRF/5)生長 (Chang et al., 2011)；除此之外，有研究也提出牛樟芝中的三萜類於體外實驗中對乳癌

(MDA-MB-231)、結腸癌(HT-29, HCT-116 & SW-480)細胞具有毒殺效用(Yeh et al., 2009)。

從實驗證實三萜類化合物有抑制肝癌細胞增殖作用，和多醣體同樣扮演著抗腫瘤活

性調節之重要角色。而三萜類在牛樟芝抗發炎功效上也扮演重要的角色，在抗發炎機制 上，目前認為與 NF-κB 傳遞路徑的抑制作用是有所關聯的(謝 等，2013)。

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三、 牛樟芝萃物的生物活性

全世界約 80 % 的人口依賴傳統藥物(traditional medicines)或仿間用藥(folk medicine) 做為初級保護或治療，而這些傳統治療所使用的材料大多屬於草本萃物(herbal extracts)，

且多以水溶性為主(Patwardhan, Warude, Pushpangadan, & Bhatt, 2005)。

在臺灣牛樟芝就為一種仿間使用已久的藥材，可用於改善過量飲酒造成的不適及無 力感(Wu et al., 1997)，除此之外，部分民眾也認為牛樟芝具有延長壽命的效用。

於牛樟芝子實體相關研究中，發現其可應用於預防或治療多種疾病，包含肝臟疾病、

食物或藥物中毒、腹瀉(diarrhea)、腹部疼痛、高血壓、皮膚搔癢以及改善免疫功能 (Geethangili & Tzeng, 2011)。

1. 抗癌功效(Anti-Cancer Activities)

於in vivo及in vitro實驗中發現不論是牛樟芝子實體還是菌絲體均具有降低多種癌細 胞增生的功效。於文獻中指出牛樟芝子實體以CHCl3/MeOH 進行粗萃對Jurkat、Hep G2、

Colon 205及MCF 7等細胞株具毒殺效果(Rao, Fang, & Tzeng, 2007)。牛樟芝固態培養菌 絲體(AC-SS,1 μg/mL)在in vitro實驗中發現於肝癌細胞株C3A及PLC/PRF/5中，給予牛樟 芝可輔助抗癌藥物cisplatin (10 μM)或mitomycin (10 μM) 抑制癌細胞增值的效用(Chang et al., 2008)。

牛樟芝多醣體的部分也有文獻指出其不論是在vivo及in vitro實驗均可顯著抑制腫瘤 細胞的生長，且此機制與免疫作用有關(Liu et al., 2004)。

2. 抗發炎功效 (Anti-Inflammatory Effects)

降低發炎反應的產生有幾種不同的方式，像是減少reactive oxygen species(ROS)的生 成、降低促發炎細胞激素(cytokine)的分泌等。在相關研究中發現牛樟芝菌絲體萃物可減 緩 因 fMLP(N-formyl-methionyl-leucyl-phenylalanine) 及 PMA(phorbol 12-myristate 13-acetate)誘發peripheral human neutrophils(PMN)或mononuclear cells(MNC)而產生的 ROS (Shen et al., 2004)；發酵培養之牛樟芝菌絲體(25~100 µg/mL)可改善RAW 264.7巨噬

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細胞因LPS誘導產生之NO、PGE₂、TNF-α及IL-1β，除此之外，牛樟芝的給予中斷了LPS 所誘發之IB-降解，進而可減緩NF-B的活化(Hseu et al., 2005)。這樣的結果在牛樟芝 子實體甲醇(6~50 μg/mL)、CHCl₃(3~25μg/mL)萃物中也可看到相同的現象，即可藉由降 低巨噬細胞iNOS、TNF-和 IL-12的產生而改善發炎現象(Rao et al., 2007)。

研 究 中 指 出 ， 野 生 牛 樟 芝 子 實 體 甲 醇 萃 物 (50 μg/mL) 在 小 鼠 microgli 細 胞 株 (EOC13.31)中，可藉由降低iNOS、COX-2及TNF-的表現而達到抗發炎之效用，且甲醇 萃物功效優於水萃物，抑制效用分別為子實體>固態發酵>液態發酵(Liu et al., 2007)。

3. 抗氧化活性(Anti-Oxidant Activities)

大量文獻指出牛樟芝具有清除自由基(free radical)的能力，像是可清除

DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl)、抑制脂質過氧化等功效(Hsiao et al., 2003; Mau, Huang, Huang, & Chen, 2004; Shu & Lung, 2008; Song & Yen, 2002)。

於Shu和Lung (2008)的研究中發現牛樟芝甲醇萃取物及菌絲體培養後之過濾液具有

清除DPPH自由基、脂質過氧化、超氧陰離子自由基(superoxide anion)等抗氧化效用。

4. 護肝效用(Hepatoprotective Activity)

相關研究中指出在牛樟芝在護肝效用上是藉由不同機轉達成，像是清除自由基減少 細胞損傷、增強抗氧化酵素活性、抑制發炎介質(inflammatory mediators)和誘導肝細胞 的再生(Geethangili & Tzeng, 2011)。

5. 免疫調節作用(Immunomodulatory Effect)

牛樟芝成分中，主要以多醣類影響免疫反應，除此之外，研究指出牛樟芝菌絲體純 化出的免疫調節蛋白可藉由調節TLR2受體活化NF-κB途徑之相關基因表現，最終達到活 化巨噬細胞(謝 等，2013)。

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6. 其他功效

除了上述功效外，研究發現牛樟芝的給予，於動物實驗中具有改善疲勞的功效(Huang, Hsu, Huang, Yang, & Hou, 2012)；牛樟芝萃物也可經由調節內皮細胞鈣離子通道，增加 NO釋放和活化cGMP系統而促使血管舒張以改善血脂及心血管問題；在美容部分，牛樟 芝可降低細胞受到紫外光的傷害，同時也具有抑制細胞被光線照射後產生酪氨酸酶 (Tyrosinase，一種使人體皮膚形成黑色素的酵素)的活性，進而可降低皮膚因受紫外光所 導致的黑色素沉積(王，2011)；神經保護功效上，牛樟芝萃物可經由PKA-dependent路徑 抑制JNK和p38活性，而避免PC-12(神經細胞)的凋亡(Lu, Cheng, Lai, Lin, & Huang, 2008)。

四、 牛樟芝安全性

近年來牛樟芝食用上的安全性問題也逐漸受到大眾的重視，於吳銘芳等人(2012)的研 究中，建立小鼠(BALB/c mice)進行28天亞急性與90天亞慢性毒性分析模式，每組十隻老 鼠，以16.7、833.3與1666.7 mg/kg/day三種牛樟芝劑量連續28天管灌餵食或90天口服餵食，

觀察亞急性毒性反應或亞慢性毒性反應，以了解人體每日牛樟芝建議攝取劑量1倍(16.7 mg/kg/day)、50倍(833.3 mg/kg/day)與100倍(1666.7 mg/kg/day)下，是否會影響到小鼠之 肝、脾、腎內臟器官產生病變。除此之外，進一步透過生化與血液常規檢驗，觀察毒性 是否產生。實驗結果發現各組老鼠均存活，且實驗組老鼠之血液與生化檢驗結果皆與對 照組無統計上的差異；組織切片的部分各組也皆未有明顯的病理與毒理變化。

此外，Chen, Chen, Lin, Tsai, and Nam (2011)以Sprague–Dawley rats進行90天亞慢性毒 性分析以評估牛樟芝之安全性，實驗中，大鼠分別以管餵方式給予不同的劑量之牛樟芝 (3000, 2200 and 1500 mg/kg BW/day)，連續餵食90天後各組老鼠均存活，且沒有明顯的 臨床病徵和體重差異，進一步透過生化與血液常規檢驗結果皆與對照組無統計上的差異。

因此，由本篇實驗結果，Chen et al.(2011)證實於SD大鼠中，牛樟芝的無毒性顯示劑量(no observed adverse effect level, NOAEL)為3000 mg/kg BW/day。

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