第一章 序論
3. 靈芝的活性成分
而靈芝的藥用活性成分已被證實的有三萜類(triterpenoids)、多醣體
表1-1. 台灣地區常見的野生靈芝種類及特性
Table 1-1. The kinds and charatertistics of wild Ganoderma in Taiwan (許,1993).
子 實 體 孢 子
(polysaccharides)、核苷酸、蛋白質、胺基酸、生物鹼及多種微量元素等 (Yuen and Gohel, 2005; Paterson, 2006),三萜類與多醣體的功效更是備受矚目。目前從 靈芝分離純化的有效藥用成分已高達 400 種以上 (Shiao, 2003; Sanodiya et al., 2009),表 1-2 為已發表之靈芝活性成分及生理活性,主要成分陳述如下:
3.1 多醣體
真菌來源的多醣體具有刺激免疫系統,保護身體免受病原性微生物或是外來 毒素的侵襲 (Brown and Gordon, 2005)。赤芝多醣體中的 β-1,3-glucan 主鏈和 β-1,6- glucan 支鏈(圖 1-1)也已證實具有抗腫瘤及免疫調節功能 (Miyazaki and Nishijima, 1981)。近來的研究更顯示萃取自子實體、菌絲體或孢子的靈芝多醣體 對巨噬細胞 (Hua et al., 2007; Ji et al., 2007)、B 細胞 (Zhang et al., 2002b; Lin et al., 2006a; Zhuang, 2009)、樹突細胞 (Cao and Lin, 2002; Lin et al., 2006b)及嗜中性白 血球 (Hsu et al., 2003)均具有免疫調節的功能。
3.2 三萜類
三萜類為靈芝的二級代謝產物,也是靈芝苦味的主要來源,超過 150 種以上 的三萜類已從靈芝中被分離鑑定,大多屬於氧化型羊毛固醇類衍生物,像是 ganoderic、lucidenic、ganodermic、ganoderenic、ganolucidic、applanoxidic acids、
lucidones、ganoderals 和 ganoderols 等結構 (Boh et al., 2007)。靈芝中的三萜類 主要功能有抗腫瘤、保肝、抗血管新生、抗高血壓 (Kabir et al., 1988; Lee and Rhee, 1990)、降膽固醇、抑制組織胺釋放、促進血小板凝集及抗 HIV 病毒 (Paterson, 2006; Boh et al., 2007)。
表1-2. 赤芝的生物活性成分及其藥用功能
Table 1-2. Biological activities and pharmacological functions reported for the fungus Ganoderma lucidum (Sanodiya et al., 2009).
Bioactive Compound Therapeutic Effects Protein LZ-8, β-D-glucan, Immunomodulation
Polysaccharides, glycoproteins,
lanostanoid, Triterpenoids , and steroid
Anti-cancer, anti-tumor, chemo and radio prevention
Polysaccharides Anti-herpetic Anti-ulcerogenic Polysaccharides, ganodermin Anti-microbial
Triterpenoids Anti-HIV-1and Anti-HIV-1-protease
Glycans Anti-diabetic Ganoderic acids R and S and
ganosporeric acid A Hepatoprotective
Ganoderic acid Immunomodulation, Anti-inflammatory, Anti-allergic
Ganoderic acid T Anti-proliferative activity ganoderol B Anti-androgenic
Ethanol extract Anti-angiogenic activity Estrogenic
Chloroform extract Anti-oxidant Methanol extract Anti-mutagenic Powdered mycelium and water extract of
mycelium Cardiovascular and circulatory functions
圖1-1. 真菌細胞壁成分及 β-glucan 結構
Figure 1-1. β-glucan is one of the key components of the fungal cell wall (Chan et al., 2009). The basic subunit of the fungal β-glucan is β-D-glucose linked to one another by 1-3 glycosidic chain with 1-6 glycosidic branches. The length and branches of the β-glucan from various fungi are widely different.
3.3 蛋白質及胺基酸
1989 年 Tanaka 等人從赤芝純化出具有免疫調節功能之 LZ-8 蛋白質,研究 顯示LZ-8 具有抗腫瘤及治療自體免疫疾病之效果 (Tanaka et al., 1989),是這幾
年很熱門研究材料。而分離自赤芝的 GLL-M 屬於一種親醣蛋白(lectin)
(Kawagishi et al., 1997);另外也在靈芝發現一些具生物活性之胜肽及胺基酸 (Shiao, 2003; Paterson, 2006; Boh et al., 2007; Sanodiya et al., 2009)。
3.4 核苷酸
從 G. capense 的菌絲體中分離出多種的核苷酸,有 adenine、adenosine、uracil 和 uridine (Boh et al., 2007)。水溶性的核苷酸發現具有抑制血小板凝集的功能 (Shimizu et al., 1985)。
3.5 其他微量元素
微量元素有鉀、鈣、磷、鎂和有機鍺 (水野和川合, 1997; Chiu et al., 2000)。
二、靈芝的栽培與量產
由於靈芝的藥用保健功能,早在中國古代已被視為珍貴藥材,野生的靈芝非 常稀少,在整個保健食品市場的需求日益擴增,野生靈芝早已不符所需,1971 年日本人直井幸雄氏成功建立量產靈芝子實體的方法,人工栽培的靈芝已成為供 應市場的主要來源。
人工栽培靈芝可分成子實體與菌絲體的生產兩種(圖 1-2)。子實體傳統的栽 培方式是以包裝木屑、瓶裝木屑或直接栽種在段木上;這種在段木或以木屑、麥
圖1-2. 生產赤芝子實體與菌絲體的主要栽培方式
Figure 1-2. Main cultivation methods for the production of G. lucidum fruit bodies and mycelia (Boh et al., 2007).
桿及稻桿填充的太空包的農場化栽培方式已發展三十幾年。另一種是在生物反應 器培養的生產技術,以固態基質或是液態基質,在無菌的反應器中進行培養,作 為小型或試驗型的生產工場 (Boh et al., 2007)。