人工栽培灵芝与野生灵芝活性成分的比较分析.docx

人工栽培灵芝与野生灵芝活性成分的比较分析周春红，董佳（西南大学食品科学学院, 重庆400715）摘要：本文简述了灵芝的主要生理活性成分，并对人工栽培与野生灵芝的活性成分等方面进行了比较分析，以期为生产提供理论依据，减少人工栽培灵芝时一些有效成分的失衡，并为进一步研究灵芝药理作用机制、改进生产工艺及制定质量控制标准提供根据。关键词：灵芝；活性成分；比较分析灵芝（ganoderma lucidum）古称瑞草，又称“三秀”，自古以来一直是人们公认的名贵药材。它是一类 大型真菌，属于担子菌亚门、层菌纲、多孔菌属、灵 芝菌科1。按其颜色，灵芝分为赤芝、黄芝、青芝、 黑芝、紫芝等，并以赤芝（又称丹芝）为主要代表。 至今世界各国发现灵芝科的真菌有 113种，其中灵芝 属有 50 种，假芝属 57 种，鸡冠孢芝属 2种，其他 4种。 在我国分布的灵芝科真菌有86种，占世界种类的 76 以上。中医认为，灵芝具有滋补、健脑、强身、消炎、 利尿、益胃等功效，还可有助于治疗神经衰弱、心悸 头晕、失眠健忘、慢性肝炎、肾炎、气管炎、冠心病、 癌症、脑溢血、动脉硬化、萎缩性肌强直、牛皮癣等 多种疾病。药理实验进一步表明，灵芝还具有强心、 保肝和镇静作用，对贫血亦有一定的疗效 2，3。-葡聚糖，多糖链由 3股单糖链构成，是一种螺旋状立体构形物，其立体构型和dna、rna相似。分子量 从数百到数十万，除一小部分小分子多糖外，大多不 溶于高浓度酒精，在热水中能溶解5，6。1.2 三萜类化合物目前从灵芝中分离得到的三萜类化合物有 100余 种，多数为高度氧化的羊毛甾烷衍生物，主要包括： 灵芝酸，灵芝醇，灵芝醛等。灵芝酸是三萜类物质中较多的一种，也是灵芝苦 味的主要来源，由数个异戊烯首尾相连而成。灵芝酸 在不同种的灵芝中或同一种不同生长阶段的子实体中 的含量是不同的，一般随着其成熟度的提高而递增， 且集中子实体的外周部位。灵芝酸有强烈的药理性， 能够降低血液中胆固醇、甘油脂、-脂蛋白的含量， 具有护肝排毒、降低血压，抑制血小板凝结，促进血 液循环，促进新陈代谢，促进生物体内环境达到平衡 健康的状态。为控制和提高灵芝药材及其制剂的质量，有人对 灵芝中的一些三萜成分进行了含量的测定。丁平等采 用rp-hplc法测定灵芝菌盖的表皮层、木栓层、菌 柄、子实体等部位灵芝酸b的含量，发现主要集中在 表皮部位7。马林8 等也发现hplc的方法快速、简 便、分离度好，适用于灵芝及其相关制剂的三萜类物 质检查和含量测定。1.3 核苷类核苷是组成rna、dna必不可少的重要物质，是 具有广泛生理活性的一类水溶性成分。灵芝中含有尿1灵芝主要生理活性成分灵芝的有效成分十分丰富，目前已分离的有数十种，现主要介绍以下几种有效成分。1.1灵芝多糖多糖类化合物是灵芝所含主要化学成分之一。现 已证明，灵芝多糖类具有抗肿瘤、免疫调节、降血糖 降血脂、抗氧化及抗衰老等作用，故灵芝多糖是灵芝 的主要有效成分。灵芝多糖种类很多，有水溶性多糖、 酸性多糖和碱性多糖，以杂多糖为主，主要由l-阿拉 伯糖、l-岩藻糖、l -鼠李糖，d -葡萄糖、d -半乳糖、 d-甘露糖、d-木糖和d-葡聚糖等组成 4。目前已分 离到的有200多种，其中大部分为-葡聚糖，少数为作者简介：周春红（1986），女，重庆合川人，硕士研究生，研究方向：食品化学与营养学。66中 国 食物 与 营 养嘧啶、腺嘌呤、腺苷等成分 9，可以运用薄层色谱对其进行鉴别，同时用紫外分光光度法还可以测定灵芝 子实体中总核苷含量。戴敬等10 利用毛细管电泳测定 了四维灵芝液中腺苷与鸟苷的含量，方法简便、快速、 准确、重现性好，还可用于样品核苷类成分测定。1.4矿质元素灵芝中含有多种矿质元 素， 有mn，mg，ca， cu，ce，sr，ba，zn，fe，p，b，cr，ni，v，ti等， 其中最重要的是锗元素 11。灵芝对锗的富集能力比较 强，很多研究者将无机锗加入灵芝培养基（液）中以 得到较高含量的有机锗。锗是人类必需的微量元素之一，研究发现，灵芝 的药效与灵芝所含的有机锗和高分子多糖密切相关。 有机锗及锗化合物具有诱发机体干扰素的产生、降低 血压、提高机体免疫等功能，有抗氧化、清除自由基、 刺激造血系统功能、抑菌及提高免疫力等广泛的生物 学活性，并且毒性极低。化成分测定的数据表明，灵芝作为药用，其主要成分是糖类，在人工栽培条件下，糖类含量会下降，故 在入药和临床时要谨慎待之。灵芝用于化妆品方面， 主要是利用其蛋白质和灰分中的微量元素，如硒、 锗等，栽培的子实体能提高蛋白质和灰分的含量。表1 大别山灵芝的主要成分蛋白质含量（mg/g）总糖含量（mg/g）多糖含量（mg/g）灰分含量（）样品种类野生灵芝10.6414.063.620.0208 栽培灵芝 15.96 11.72 3.12 0.0230 不同测定方法以及不同品种、不同生产地的灵芝，测得的生理成分的含量可能会有较大差异。表 2是引 自陈康林13 教授最近发表的野生灵芝和人工栽培灵芝 成分分析的数据。表2 野生灵芝和人工栽培灵芝有效成分对比 类别天然野生灵芝人工种养灵芝破壁孢子粉有机锗多糖 灵芝酸 总三萜 腺苷 微量元素 其他成分 农药残留8002 000ppm2.315100多个种类25个种类 完全配合150多种 无无0.45 少量 少量差异极大10多种 有大量农药残留无0.75 极少 极少 极少差异极大10多种 有大量农药残留2人工栽培灵芝与野生灵芝的活性成分比较分析灵芝作为中医药宝库的珍品，具有多种有效成分和广泛的生物活性和药理作用。野生灵芝的功效自被 重视以来，资源遭到了急剧的破坏，从而开始兴起了 人工栽培灵芝的热潮，各种灵芝产品也开始批量生产。 众多资料与研究分析表明，它们各有特点。人工栽培灵芝的有效成分是否发生变化，引起了 广大菌物学和药物学工作者的重视，并做了相关研究。 曹恒生12 等曾对灵芝野生和栽培的子实体进行了主要 生化成分含量的测定，分别对大别山灵芝的总糖、多 糖含量以及蛋白质含量、灰分含量作了最初的比较分 析（表1）。结果表明，在蛋白质含量上，野生灵芝显著地低 于栽培灵芝，低达5.32mg/g；由于人工栽培的培养基 为其提供了更充足的氮源，更有助于灵芝蛋白质的合 成。野生灵芝的总糖、多糖含量比栽培灵芝高，总糖 高出2.34mg/g，多糖则多出0.14mg/g，显示出总含量 变化幅度大，多糖含量增幅较小；而灰分含量，野生 与栽培灵芝相差不大，分别为0.0208和0.230。生灵芝中有较大药用价值的有机锗和有机硒在养殖灵芝中是几乎不含的。每 g野生灵芝中含有机锗几乎 是生长 20年的野山参含量的 4 6倍。王志军、张家 荣14 等对海南野生灵芝和种植灵芝中硒含量进行测 定，结果表明，海南天然灵芝硒含量为147.4g/kg（湿法），58.9g/kg（干法）；人工种植灵芝硒含量为0.0g/kg（湿法），19.7g/kg（干法）。即两种处理方 法测得的海南天然灵芝硒含量都要比人工种植的硒含 量高很多。野生灵芝采用湿法消化要比干法灰化处理 的效果好，也说明了野生灵芝中的硒大部分是以极性 有机小分子的形式存在。姜波15 等人采用原子吸收光谱法测定了野生及养 殖灵芝中10种元素含量（表3）。表3养殖及野生灵芝中元素含量测定结果单位：g/g元素cunafepbksrmgcamnzn养殖3.4139.6444.62.94230.02.1620.01688.020.513.9野生4.633.6165.31.94910.02.8220.01118.010.715.2周春红等：人工栽培灵芝与野生灵芝活性成分的比较分析67由表 3的结果可见，养殖灵芝及野生灵芝中均含有铜、钠、铁、铅、钾、锶、镁、钙、锰、锌元素， 其含量水平在野生灵芝和养殖灵芝中较相当。其中钾 含量最高，在养殖灵芝中为4.2mg/g，在野生灵芝中高 达4.9mg/g；养殖灵芝的钠、铁、镁和锰含量分别是野 生灵芝的近4.2、2.7、2.9、2倍；而野生灵芝的铜和钙 含量是养殖灵芝的1.4、1.6倍，野生灵芝的锶、锌含量 比养殖灵芝略高。铜、钠、铁、钾、镁、钙、锰、锌 等元素为生物体的必需元素，锶等元素目前尚不了解 其生理功能，被列为中性元素。由实验结果分析可见， 养殖灵芝的金属含量水平与野生灵芝相比基本相当。结构复杂药理作用强烈的平盖灵芝、松针层孔菌等多年生菌种均无法实现栽培。4.2繁殖我国是灵芝的起源国，但目前灵芝产业中所用的 菌种存在严重的品种退化及质量下降等问题，品质较 高的灵芝菌种需要从日本、韩国引进。野生灵芝是担 孢子有性遗传而繁殖，灵芝有4种性别：a1、a2、b1、 b2，只有a、 b两类不同性别的孢子结合才能再繁殖成 另一个小的野生灵芝。而人工栽培灵芝大多采用无性 繁殖，即通过菌丝分裂来培植菌种，再次培育更多的 菌种，其间不需要交配过程。一代代无性繁殖下去， 必然导致菌种的退化。4.3生长期与药效积累灵芝的质量与品质依靠生长期、环境、温度、湿 度、品种等多种因素。生长期越长，有效成分越高。 野生灵芝，除我国的赤芝为一年生外，大都为子实体 多年生植物，有的野生灵芝生长期长达数百年，其积 累的药用价值更为显著。而袋料栽培的人工赤芝采用 化肥培养基，到成熟只需要 30d，段木栽培也仅仅3个 月左右，导致人工灵芝的药物有效成分累积量低，无 法达到理想的疗效。 野生灵芝生长期越久药效积累越 强，而栽培的灵芝药效是一代不如一代，到了第4代 的时候，养殖灵芝其药用价值微乎其微。4.4农药残留野生灵芝生长于大自然之中，受农药及有害物质 残留的影响很小，而养殖灵芝一般生长在人工搭建的 大棚之中，不可避免地要用到农药与化学方法来培育 菌种，比如栽培过程中要用到农药来控制病菌虫害， 所以人工栽培最致命的一个缺点，那就是污染。3 人工栽培与野生灵芝的药理作用比较分析李忠谱16 对野生树舌（平盖）灵芝与人工栽培灵 芝进行了 40多年的药效比较，灵芝子实体的化学活 性成分均低于野生树舌，其中还缺腺嘌呤、腺苷、尿 嘧啶、尿苷、d-苷露糖，多糖类中缺葡聚糖等，多种 酶类中缺单宁酶，元素中缺硒、锌等，锗的含量仅为0.72 230ppm，而野生树舌中锗的含量高达 12 380 ppm。通过药效比较发现，人工灵芝对神经系统的调 节、呼吸系统和降低淋巴液总胆固醇水平的作用均不 及野生树舌。由于栽培灵芝的多糖含量低于树舌，所 以在抗肿瘤、免疫调节等方面的临床效果都弱于树舌。中国医学科学院药用植物研究所王立为17 等人对 野生和栽培灵芝的药理作用进行了比较，探讨了野生 和栽培灵芝的灵芝醇提取物对巴比妥钠小鼠的睡眠时 间、游泳时间及其对体外淋巴细胞转化实验的影响。 结果表明，野生和栽培灵芝的灵芝醇提取物都具有一 定的镇静作用，野生灵芝作用较弱；两种灵芝提取物 都显示有较好的抗应激和抗疲劳作用，但野生灵芝的 作用更强。总的来说，人工栽培的灵芝蛋白质含量较高些， 而野生天然的灵芝糖类的成分要高些，对于美容方面 的应用来说，人工的灵芝不错，但作为药用来说，生 物成分测定的数据表明，药用的成分主要为糖类物质， 所以在入药与临床上使用要谨慎待之。5小结由于野生灵芝和人工栽培灵芝的活性成分和药效作用存在的差异，现在越来越多的学者开始致力于通 过优化灵芝培养的条件等方法使其接近或超过野生灵 芝的某些活性成分。在灵芝微量元素含量研究方面， 目前研究较多的是对灵芝富硒的研究，即在富含无机 硒的培养基料中接入灵芝菌种，利用灵芝菌的富硒能 力将无机硒转化为有机硒，并使其富集较高含量的有 机硒（控制在人体安全吸收范围内），融灵芝和有机硒 之长，其药用价值更高。采用原生质体诱变来改良真菌菌种特性以提高有 效成分含量是一种快速、有效的方法。李刚等18 获得4其它方面的比较分析4.1品种世界上野生灵芝有几百种，目前我国对90余种已 经有了较明确的研究。但目前能够进行人工栽培的仅 限于结果简单的一年生赤芝、紫芝等有限的品种，而68中 国 食物 与 营 养了药用成分灵芝多糖含量提高7.16的诱变株；刘士旺等19 筛选获得的诱变株，灵芝硒含量提高了9.4 ；王 岁楼等20 通过原生质体诱变将灵芝菌株漆酶的酶活力 提高了2.83倍。但是针对灵芝主要药用成分灵芝三 萜的诱变育种报道较少。目前，也有人开始对灵芝三 萜高产菌株紫外诱变选育进行研究。chromatography a，2001 （911） : 119 - 126.10戴敬，鲁静，刘文英.高效毛细管电泳法测定四维灵 芝液中核苷类成分的含量. 中国中药杂志，2002，27（9）:665-668.11刘柱，赵厚坤. 浅谈灵芝的药用和食用价值. 现代农业 科学，2008，15（6）:45-46.12曹恒生，赵立新. 野生和栽培灵芝主要生化成分的比 较. 安徽农业科学，1996，103:54-55.13陈康林. 野生灵芝和人工栽培灵芝的不同. 医药世界，2008，32（2）:70-71.14华英杰，王志军，张家荣，等. 海南野生灵芝和种植 灵芝中硒含量的测定. 海南师范学院学报:自然科学 版，2005，18（1）:54-57.15姜波，陈瑞，杨晓琴，等. 原子吸收光谱法测定了野 生及养殖灵芝中10种元素含量. 广东微量元素科学，2008，15（4）:33-36.16李忠谱.野生活树树舌与栽培灵芝药效比较研究. 中国 食用菌，1994，13（2）:16-18.17王立为，刘新民，肖培根，等.野生和栽培灵芝药理 作用的比较. 中药研究与信息，2003，5（11）:33-35.18李刚，杨凡，李瑞雪，等.原生质体紫外诱变选育灵 芝新菌种的研究. 微生物学报，2001，41（2）: 229-233.19刘士旺，郭泽建，阚云超，等.灵芝原生质体诱变筛 选富硒高生物量菌株. 浙江大学学报:农业与生命科学 版，2003，29（1）: 44-48.20王岁楼，王琼波，陈春涛，等.灵芝原生质体诱变 选育高产漆酶突变株的研究. 食品科学，2006，27（5）: 53-57.参考文献1谷胜东. 灵芝. 天津：天津科学技术出版社，2005：18-19.2邓海林，吴佩颖，王建新.灵芝的研究进展. 时珍国医 国药，2005，16（2）：141-143.3蔺丽，方能虎，吴旦.灵芝的主要生物活性研究概况. 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