灵芝的主要化学成分及其药理作用

灵芝的主要化学成分及其药理作用摘要灵芝是中国经典的传统中药之一，无论是在传统中医药理论中还是在现代科学研究中，灵芝都具有非常高的药用价值及研究价值。近代对于灵芝的研究愈发细致全面，本文通过对灵芝的化学成分方面及药理作用方面的近代研究进行整合综述，希望对未来灵芝的研究发展有所帮助。关键词：灵芝；化学成分；药理作用AbstractGanodermalucidumisoneoftheChineseclassictraditionalChinesemedicine,nomatterinthetraditionalChinesemedicinetheoryorinthemodernscientificresearch,ganodermalucidumhasveryhighmedicinalvalueandresearchvalue.Inmoderntimes,thestudyofganodermalucidumisbecomingmoreandmoredetailedandcomprehensive.Inthispaper,thechemicalcomponentsofganodermalucidumandthepharmacologicaleffectsofmodernresearchareintegratedandsummarized,hopingtohelpthefutureresearchanddevelopmentofganodermalucidum.Keywords:Ganodermalucidum;chemicalcomponent;phramacologicalaction;灵芝是中国家喻户晓的中药之一，在我国第一部中药专著《神农本草经》中就开始有记载，传统的中医药理论认为，灵芝性平味甘，归心、肺、肝、肾经，具有补气安神，止咳平喘的作用，可用于心神不宁，失眠心悸，肺虚咳喘，虚劳短气，不思饮食等症状[2]。灵芝中的化学成分有三萜、多糖、甾醇、蛋白质和多种挥发性成分，有提高免疫力、抗肿瘤、降血糖、抗氧化、调节心血管系统、改善消化系统等药理作用。现代医学体系中，灵芝也具有很高的研究价值，运用现代技术对传统中药——灵芝的研究对灵芝的发展有着重要意义。1.1概述赤芝外形呈伞状，菌盖肾形、半圆形或近圆形，直径10～18cm，厚1～2cm。皮壳坚硬，黄褐色至红褐色，有光泽，具环状棱纹和辐射状皱纹，边缘薄而平截，常稍内卷。菌肉白色至淡棕色。菌柄圆柱形，侧生，少偏生，长7～15cm，直径1～3.5cm，红褐色至紫褐色，光亮。孢子细小，黄褐色。气微香，味苦涩[2]。紫芝皮壳紫黑色，有漆样光泽。菌肉锈褐色。菌柄长17～23cm[2]。虽然在药典中记载，灵芝的药用部位为赤芝及紫芝的干燥子实体，但在实际生活中，灵芝孢子粉、灵芝菌丝体也被广泛运用。1.2化学成分概述科学研究表明，灵芝的药理成分非常丰富，其中有效成分可分为十大类，包括灵芝多糖、灵芝多肽、三萜类化合物、核苷、多种氨基酸(其中含有七种人体必需氨基酸)、蛋白质、甾类、甘露醇、香豆精苷、生物碱、有机酸（主含延胡索酸），以及微量元素Ge、P、Fe、Ca、Mn、Zn、等[3]。1.2.1三萜类已从灵芝的子实体、孢子和菌丝体中鉴定出200多种三萜类化合物。灵芝子实体中的三萜类化合物含量高、种类多，菌丝体内灵芝三萜类化合物种类较少。在灵芝的未破碎孢子中未检测到灵芝三萜类化合物。根据官能团和侧链，灵芝三萜类化合物可以分为包括灵芝酸、灵芝三醇、灵芝酮、灵芝内酯和灵芝醛在内的化合物[12]。赤芝中的三萜类成分多为四环三萜的羊毛脂烷有ganoderenicacidD、ganodericacidC6、lucidenicacidA等，还有具有特殊五环骨架体系结构的羊毛甾烷三萜类新化合物GanosinensicacidC等[4]。赤芝三萜类化合物为高度氧化的羊毛甾烷衍生物，而lucidenicacidA可能为一类特殊的五环骨架体系的合成起源[7]。1.2.2甾醇类赤芝中的甾醇主要为麦角甾醇、麦角甾醇过氧化物。麦角甾醇类化合物主要为麦角甾烯醇、麦角甾烯酮，如麦角甾-7，22-二烯-3β-醇、麦角甾-7,22-二烯-3-酮、麦角甾-7,22E-二烯-3-醇、麦角甾-7,22E-二烯-3-酮、麦角甾-7,22E-二烯-2,3,9-三醇等[13]。这类成分在赤芝抗肿瘤功能上起着不可忽视的作用。研究发现，甾醇类成分对人源肿瘤细胞起着一定的抑制增殖作用，这一结果值得人们做出进一步研究[7]。1.2.3多糖类灵芝多糖主要以杂多糖形式存在，主要储存在灵芝细胞内壁上，主要包含D-葡萄糖，D-岩藻糖，D-半乳糖，D-木糖，L-鼠李糖，L-阿拉伯糖等。采用梯度乙醇沉淀法和Q-SepharoseFastFlow(QFF)强阴离子交换柱从灵芝提取物中分离得到两种多糖(GLP-1和GLP-2)。GLP-1多糖被鉴定为p-半乳糖葡聚糖，GLP-2被发现是一种相对均匀的b-p-葡聚糖，通过实验，GLP-1能更好地保护脾脏和胸腺。有研究表明，β-D-葡聚糖是灵芝多糖肽(PsP)中的活性成分。与其他生产β-D-葡聚糖的生物如酿酒酵母相比，灵芝具有高浓度的β-D-葡聚糖[15]。1.2.4氨基酸赤芝内含有丰富的氨基酸，包括赖氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、缬氨酸、甲硫氨酸等人体必需氨基酸且占氨基酸总量的30%-40%，能够给人提供足够的营养以及提高人体免疫力。1.3药理作用研究进展1.3.1对心血管系统的药理作用赤芝对心血管系统产生的药理作用表现在保护心肌缺血、强心以及降压等方面[6]，赤芝还能够降低血胆固醇、血脂以及血压水平，对心血管系统有保护作用。有研究表明，用灵芝中的三萜类化合物水提取液给患有心肌损伤小鼠进行注射，消除了小鼠的心肌梗塞和纤维化，从而得出灵芝三萜类化合物具有预防心肌损伤的作用[21]。还有研究显示，赤芝能减少心肌细胞坏死死亡[8]，降低心力衰竭基因的表达[21]，有效起到保护心脏的作用。在对动物进行缺氧死亡实验时发现，灵芝干粉科提高对动物对异丙肾上腺素引起的心肌缺氧的耐受能力，而异丙肾上腺素是增加心肌对血液和氧的需要的中药化合物，所以，认为灵芝对异丙肾上腺素引起的心肌损伤有一定的保护作用[]。1.3.2对呼吸系统的药理作用灵芝对呼吸系统产生的药理作用主要有解痉平喘和止咳祛痰等[6]。赤芝发酵液可以发挥止咳作用；赤芝醇提取液和发酵液均有祛痰的作用。实验中，灵芝提取液可预防小鼠过敏性哮喘气道高反应并抑制气道平滑肌的收缩，此外，赤芝酊、赤芝液及赤芝菌丝体的提取物对组织胺引起的离体平滑肌收缩具有解痉作用[10]。1.3.3对中枢神经系统的作用赤芝对人体有镇静、镇痛的作用。有研究证明，赤芝酊发酵液、赤芝菌丝体醇提液能够明显降低肌肉张力从而减少自发活动，以此起到镇静作用[7]。实验证明，赤芝的乙酸乙酯和甲醇提取物均能抑制由乙酸引导的腹部收缩反应，说明其具有显著的镇痛作用[8]。在小鼠创伤脊髓实验中，灵芝多糖可通过降低坏死因子（TNF-α）的表达，增加超氧化物歧化酶的表达，有效保护损伤脊髓脊髓[22]。1.3.3抗氧化作用赤芝主要成分中具有多羟基、多羧基的结构特点，因此赤芝具有抗氧化功能。有研究表明，赤芝利用其抗氧化机制对乳腺癌具有显著疗效[8]。赤芝菌丝体水提液对于清除过氧化氢、羟基自由基的能力较强[11]。有研究表明，用含灵芝破壁孢子粉的饲料喂养的肉鸡肝脏和脾脏的总抗氧化能力、谷胱甘肽还原酶和过氧化氢酶活性显著高于对照饲料喂养的肉鸡(P<0.05)，说明，灵芝机体对生长性能、自由基清除活性、抗氧化能力和免疫功能有改善作用[18]。1.3.4抗肿瘤药理作用灵芝多糖能提高机体抗肿瘤免疫功能，可通过增强巨噬细胞、自然杀伤细胞（NK）和细胞毒性T细胞的功能，间接杀死肿瘤细胞；也可通过巨噬细胞、T淋巴细胞释放能抑制或杀死肿瘤细胞的细胞因子，如肿瘤坏死因子（TNF）和干扰素（IFN）来杀死肿瘤细胞或促其凋亡[5]。有科研人员对灵芝孢子油体内外抗肿瘤的评估中发现，灵芝孢子油能够通过诱导细胞凋亡来抑制肿瘤细胞在体内的基因表达，从而抑制肿瘤细胞的生长。有临床研究发现，灵芝多糖对肺癌患者的淋巴细胞增殖和活化有拮抗抑制作用[20]。1.3.5免疫调节作用灵芝孢子粉的免疫调节作用是其重要的药理作用，灵芝孢子多糖、三萜类有效成分及孢子蛋白质通过不同的作用机制增强机体的特异性免疫和非特异性免疫功能。有研究表明，灵芝孢子粉能够通过增强机体内巨噬细胞、吞噬细胞等免疫细胞活性从而直接或间接调节机体免疫功能[9]；提高血清溶菌酶含量，增强免疫功能[19]；灵芝多糖水解产物GLP可以作为膳食补充剂改善免疫反应和免疫特异性调节[21]；还能增加抗体生成，从而使其发挥细胞免疫作用[20]。1.3.6抗炎作用有研究发现乙醇提取物和灵芝三萜可以特异性地抑制脂多糖介导的炎症反应。在体内，抗炎因子有TNF-α、IL-1等，我们发现灵芝三醇通过减少TNF-α和IL-6的产生，而抗炎因子IL-10水平明显增加[20]，减少ALT/AST的释放，有效地阻止了LPS/D-半乳糖胺诱导的肝损伤[16]。灵芝中的低极性活性三萜类成分较中极性三萜类成分有更好的抗炎作用[17]。1.3.7抗衰老作用灵芝提取物可以通过抑制UVB诱导的黑色素生产基因的表达并通过增加胶原蛋白的表达，从而起到延缓光衰老、抗皮肤衰老的作用[21]。灵芝三萜类化合物科通过诱导超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化合物的产生，抑制蛋白质和脂质的过氧化反应从而发挥抗衰老活性[21]。灵芝多糖还能有效地清除羟自由基、DDPH自由基、ABTS自由基、超氧自由基等，从而达到抗衰老的作用[20]。有研究指出，灵芝孢子粉可使患有阿尔兹海默症的小鼠颅内的老年斑（senileplaques,SP）和神经原纤维缠结（neurofibrillarytangles,NFTs）的降解、减少或消失及淀粉样蛋白血管病变减少，并具有神经元细胞的保护作用，促进幼稚神经细胞的生长[23]。参考文献关小莺,黄康艳,谢意珍,陈少丹.赤芝挥发性成分分析及特征指纹图谱构建[J].食用菌学报,2019,26(03):113-118.中华人民共和国药典[M].中国医药科技出版社,国家药典委员会,2019中国灵芝图鉴[M].科学出版社,吴兴亮,戴玉成著,2005文焕松,李启发,陈冲,夏柯,李远志.赤芝子实体中三萜类化合物成分的研究[J].华西药学杂志,2018,33(05):467-469.王朝川.灵芝成分及功能的研究现状[J].中国果菜,2018,38(08):45-47+53.赵明宇.灵芝的化学成分及药理作用分析[J].首都食品与医药,2017,24(02):44-45.熊小文,李晔,李鹏,姚广,张志强,许建华.赤芝子实体的化学成分及其抗肿瘤活性[J].中国医院药学杂志,2015,35(21):1902-1906.李玲,孙元章,李刚.灵芝生物活性成分及其药理作用研究进展[J].南方农业,2019,13(04):50-55.包县峰,徐勇,刘维明,王星丽,孙培龙,张安强.灵芝孢子粉生物活性成分及药理作用[J/OL].食品工业科技:1-10[2020-03-13]./kcms/detail/11.1759.TS.20191011.1634.010.html.廖逸茹,江南,罗霞.灵芝在呼吸道疾病中的运用及研究进展[J].四川中医,2019,37(03):215-218.刘宇琪,郝利民,鲁吉珂,崔燕,郑志强,张黎明,贾士儒.灵芝子实体和孢子粉纯化多糖体外抗氧化活性研究[J].食品工业科技,2019,40(16):27-31.Yang,Y.,Zhang,H.,Zuo,J.

etal.

Advancesinresearchontheactiveconstituentsandphysiologicaleffectsof

Ganodermalucidum.

biomeddermatol

3,

6(2019).尹辉.灵芝化学成分研究概述[J].山东农业工程学院学报,2017,34(02):152-153.YuXu,XuanZhang,Xiao-HuiYan,Jia-LinZhang,Li-YanWang,HaiXue,Guo-ChuanJiang,Xin-TongMa,Xue-JunLiu.Characterization,hypolipidemicandantioxidantactivitiesofdegradedpolysaccharidesfromGanodermalucidum,InternationalJournalofBiologicalMacromolecules,Volume135(2019).DjangganSargowo,NadiaOvianti,ElianaSusilowati,NizamuddinUbaidillah,AdriyawanWidyaNugraha,Vitriyaturrida,KartikaSiwiProboretno,MirzaFailasufi,FadhliRamadhan,HestiWulandari,YogaWaranugraha,DinarsariHayuningPutri.TheroleofpolysaccharidepeptideofGanodermalucidumasapotentantioxidantagainstatherosclerosisinhighriskandstableanginapatients.IndianHeartJournal,Volume70,Issue5(2018).ZhongpengHu,RuipingDu,LeiXiu,ZiyaoBian,ChaomeiMa,NaotoSato,MasaoHattori,HaochiZhang,YanchenLiang,ShuixingYu,XiaoWang.ProtectiveeffectoftriterpenesofGanodermalucidumonlipopolysaccharide-inducedinflammatoryresponsesandacuteliverinjury.Cytokine,Volume127(2020).郝萌萌,王金艳,冯娜,张劲松,唐庆九,韩伟.灵芝子实体中不同极性的三萜体外抗肿瘤及抗炎活性比较[J].菌物学报,2019,38(06):917-92