灵芝孢子化学成分及相关药理作用研究进展*

张溪桐 杨 骏

灵芝为多孔菌科真菌赤芝Ganodermalucidum(Leyss. exFr.)Karst.或紫芝GanodermasinenseZhao, Xuet Zhang的干燥子实体。其味甘,性平,归心、肺、肝、肾经;具有补气安神、止咳平喘的作用[1]。灵芝孢子(Ganodermalucidiumspore)是灵芝生长成熟期从菌盖弹射出来的极其细小的孢子,作为灵芝的精华部分,灵芝孢子具有灵芝全部的遗传活性物质[2],其所含有的灵芝多糖、灵芝酸、有机锗、有机硒等营养物质比灵芝子实体多出数十倍,灵芝孢子粉药理作用有抗肿瘤、保肝、降血糖、增强免疫功能等作用,而且其抗肿瘤作用和增强机体免疫作用超过母体灵芝。除含多糖、三萜、核苷等灵芝本身固有的成分外,尚有许多与生命代谢有关的因子,其药用价值日益受到重视[3]。本文对近10年灵芝孢子的化学成分和药理研究进行综述,为灵芝孢子的进一步研究提供实验依据。

1 灵芝孢子的化学成分研究

灵芝孢子粉的功效比子实体更突出,其有效成分的种类和含量均高于子实体[4]。灵芝孢子粉的活性成分主要包括多糖类、核苷类、三萜类、脂肪酸类、氨基酸类及微量元素等。

1.1 多糖类成分江艳等[5]对微波软化后的灵芝孢子粉中多糖组分进行了研究,首次分离得到Lzps-1(纯度为97.25%)。于青等[6]用离子色谱法测定灵芝孢子粉中多糖的含量,先用沸水预加热提取,再用离子色谱法测定,得到灵芝孢子粉中多糖的主要组分为葡萄糖、半乳糖、甘露糖、木糖、岩藻糖等。周卫军等[7]对灵芝孢子多糖原料用凝胶柱分离纯化得到2个纯多糖组分GLPS1和GLPS3,并对其单糖组成进行分析,发现GLPS1和GLPS3均含D-甘露糖、D-葡萄糖和D-半乳糖。张丽霞等[8]采用气相色谱法和红外光谱法对破壁灵芝孢子粉水溶性多糖(GLPS3)的组成进行研究,结果表明GLPS3是均一组分,其单糖组成为半乳糖和葡萄糖。陈亮等[9]用HPLC法测定灵芝孢子粉软胶囊中多糖的含量,结果测得10批次样品中D-无水葡萄糖的平均含量为40.18 mg·g-1。钱一帆等[10]用HPLC法测定灵芝孢子粉片中多糖的含量,结果测得10批次样品中D-无水葡萄糖的平均含量为36.99 mg·g-1,与陈亮等的结果基本一致。

1.2 核苷类一般采用HPLC法分析灵芝孢子粉中的核苷类成分。王金艳等[11-13]采用高效液相色谱法对不同产地和不同采收时期灵芝孢子粉进行含量测定,结果表明不同产地的灵芝孢子粉中核苷类成分的组成和含量具有显著差异,其中尿苷、鸟苷、腺苷的含量占核苷总量的比例超过70%,是灵芝孢子粉中的主要核苷类成分。高云玲等[14]和俞晓玲等[15]均采用HPLC-PDA法测定破壁灵芝孢子粉中腺苷含量,测得破壁灵芝孢子粉中腺苷的含量分别为0.2667 mgg-1和0.0139 mgg-1。王均理[16]采用HPLC法测定虫草破壁灵芝孢子粉中虫草素与腺苷含量,结果3个批次中腺苷的平均含量为0.106%。

1.3 三萜类灵芝孢子粉中含有三帖类化物包括灵芝孢子酸A,灵芝酸A、B、C、E,五环三萜类的赤芝孢子内酯A和B,灵芝醇F等[17]。陈冠州等[18]用紫外分光光度法测定破壁灵芝孢子粉提取物中的总三萜含量,结果测得总三帖含量的平均值为3.5/100。王筱婧等[19]用HPLC法测定灵芝孢子粉中灵芝酸C2的含量,结果HPLC法测得三批灵芝孢子粉中灵芝酸C2的平均含量约为0.110%。杨小英等[20]用紫外分光光度法和HPLC法来测定破壁与不破壁灵芝孢子粉中三萜类成分的含量,结果紫外分光光度法测得破壁与不破壁灵芝孢子粉中三萜类成分的含量为4.26%,3.71%,HPLC法测得的含量为2.84%,1.35%,表明破壁灵芝孢子粉三萜类化合物含量大于不破壁灵芝孢子粉。董虹玲等[21]用HPLC法测定灵芝孢子粉中灵芝酸C2、灵芝酸G和灵芝酸A的含量,测得2种灵芝酸的含量分别为0.01 mg·g-1、0.03 mg·g-1。

1.4 脂肪酸类脂肪酸是灵芝孢子中活性成分的重要组成部分吴晓玲等[22]用固相微萃取法测定灵芝孢子粉中的挥发性成分,共鉴定出脂肪类、苯环类、杂环类、萜类4类共55种成分,其中脂肪酸最多。其中β-榄香烯、芳姜香酮等成分在灵芝孢子粉挥发性成分中首次报道。有研究表明,灵芝孢子粉的脂肪酸主要包括不饱和脂肪酸油酸和亚油酸[23]。此外,从灵芝孢子粉中还检测出甘碳烯酸、甘二碳四烯酸等长链烯酸。秦臻等[24]采用气相色谱法测定破壁灵芝孢子粉中油酸及亚油酸的含量,结果表明4个批次灵芝孢子粉中油酸的平均含量为20.40%,亚油酸的平均含量为4.92%。

1.5 氨基酸类灵芝孢子粉含有氨基酸类物质一般采用氨基酸自动分析仪、柱前衍生化-HPLC法进行测定。研究表明,灵芝孢子粉中含有18种常见的氨基酸及微量的牛磺酸,其中必需氨基酸含量较高[25]。周芬霞等[26]采用柱前衍生化-HPLC法来测定灵芝孢子粉中牛磺酸与精氨酸的含量。见表1。

表1 GLS化学成分及其分析方法汇总

2 灵芝孢子的药理作用研究

现代药理研究表明,灵芝孢子的药理作用有抗肿瘤、调节免疫、保肝、降血糖等,其中抗肿瘤和调节免疫作用是研究的热点。

2.1 抗肿瘤灵芝孢子粉能有效的控制癌细胞的合成破坏癌细胞端粒酶活性,使癌细胞无法分裂增生[27]。研究表明:灵芝孢子可以抑制肿瘤细胞的增殖,诱发HL-60细胞凋亡的成分为长链脂肪酸[28]。王筱婧等[29]通过体外细胞毒实验和体内抑瘤实验,研究灵芝孢子粉在体内、体外对人肝癌细胞生长的抑制作用,结果显示:体外实验,灵芝孢子粉对HepG2细胞的抑制作用,具有一定的时间和剂量效应关系,在高浓度(5 g·L-1)、72 h时灵芝孢子粉对HepG2细胞的抑制率最高;体内实验,高剂量的灵芝孢子粉对裸小鼠移植瘤的生长具有一定的抑制作用,且无明显的毒副作用。此表明不管是体内还是体外,灵芝孢子粉对肿瘤细胞生长均具有抑制作用,实验中用的是BALB/C-nu品系小鼠(无缺损胸腺且功能性T淋巴细胞),说明灵芝孢子粉抗肿瘤的机制可能与直接抑制肿瘤生长有关,并不只是在于提高机体免疫力。赵晶等[30]研究破壁灵芝孢子粉对小鼠T细胞淋巴瘤的抑制作用,结果表明不管体内还是体外实验,灵芝孢子粉都具有抗淋巴瘤作用,其机制可能与直接作用及诱导细胞凋亡有关。见表2。

表2 GLS抗肿瘤作用及其机制研究

2.2 调节免疫灵芝孢子粉能激活巨噬细胞的吞噬功能对糖皮质激素有拮抗作用[31]。冯鹏等[32]研究了灵芝孢子多糖对荷艾氏腹水癌(EC)和S180肉瘤小鼠的免疫调节作用,发现灵芝孢子多糖可能通过增强机体的免疫系统来达到杀灭肿瘤细胞的功效。彭亮等[33]探讨破壁灵芝孢子粉对小鼠的免疫调节作用,结果显示各剂量组小鼠的淋巴细胞增殖转化能力、腹腔巨噬细胞的吞噬能力中、高剂量组小鼠的溶血空斑数均明显高于对照组。表明:破壁灵芝孢子粉能够增强小鼠的细胞免疫能力和体液免疫水平,促进小鼠的抗体生成,提高血清溶血素水平,增强巨噬细胞的吞噬能力。任玮等[34]研究赤灵芝孢子粉对老年小鼠的免疫调节作用,结果表明灵芝孢子可以提高正常老年小鼠的免疫调节功能,并通过对IL-2、IL-4、IFN-γ产生影响,来调节免疫应答。

2.3 保肝作用灵芝孢子粉对多种生物及理化因素引起的肝损伤有独特的保护作用可有效缓解各类慢性肝炎、肝硬化、脂肪肝、酒精肝及肝功能障碍[35,36]。金海[37]通过实验研究灵芝孢子粉对急性镉中毒小鼠肝脏的保护作用,发现与单独染镉组相比,预先给予灵芝孢子粉能有效保护小鼠肝脏使镉对小鼠肝脏的毒性减小,有效减低肝脏的ALT、AST值,改善肝损伤,小鼠肝脏的金属硫蛋白(MT)含量明显增加,小鼠肝脏的MT-lmRNA表达明显增加,小鼠MDA含量显著降低。表明一定程度上灵芝孢子能够通过诱导MT的产生来减轻镉对机体的损害,从而达到保肝效果。

2.4 降血糖灵芝孢子粉醇提物的水溶性成分对小鼠由四氧嘧啶引起的糖尿病的诱发有显著治疗作用[38]。姜余梅等[39]研究灵芝孢子和抗性淀粉对糖尿病大鼠糖脂代谢的作用,结果显示经过4周的灌胃干预后,灵芝孢子粉组与抗性淀粉组血糖水平较对照组都明显下降。说明灵芝孢子和抗性淀粉均可改善糖尿病大鼠血糖水平,灵芝孢子粉调节大鼠脂代谢紊乱效果较明显。刘莹等[40,41]研究灵芝孢子对2型糖尿病大鼠模型肾脏线粒体氧自由基损伤的保护作用,造模给药后,检测大鼠的耐糖量、血清胰岛素水平和肾脏组织活性,结果显示与模型组相比,灵芝孢子组的血糖含量、血清胰岛素水平均显著降低,肾脏SDH、SOD、GSH-Px活性升高,MDA含量降低。说明灵芝孢子具有明显降血糖的功效和对糖尿病大鼠肾脏的保护作用。

3 小结与展望

灵芝孢子粉活性成分复杂,目前对它的研究主要是化学成分和药理作用方面,然而对于灵芝孢子粉的化学成分与药理作用之间的关系还需要药理研究者去探索,近10年的文献中都缺乏这方面的研究。灵芝孢子粉哪种成分发挥抗肿瘤的作用,抗肿瘤和免疫调节作用机制之间有什么联系以及是某组分发挥药效还是各成分之间协同作用发挥药效等问题很少有人研究。

另一个研究热点是孢子粉的破壁问题。破壁灵芝孢子粉是灵芝孢子粉发展的必然趋势。但是破壁后的灵芝孢子粉在制剂生产中还存在很大的问题,比如存放过程中有效成分会霉变、氧化、变质;破壁的灵芝孢子粉中油性成分难溶于水,分散性差而降低吸收效果等。如何提高灵芝孢子粉的生物利用度还需要去探索。新技术的发展和应用可为灵芝孢子的进一步发展提供更多的可能性,如何运用其他学科的新技术新理论来解决灵芝孢子中存在的问题,是未来灵芝孢子发展中需要克服的问题,也是灵芝孢子发展的前景所在。期待学者对灵芝孢子做进一步的研究,扩展灵芝孢子粉的应用范围,提高应用价值,造福社会。