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靈芝的生理活性成分分析

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隨著靈芝特有成分,如高分子多糖體、
三萜類、核酸類、小分子蛋白質等陸續被發掘,
它的神秘面紗也逐漸褪去。

文/許瑞祥

 

一、靈芝的高分子多糖體 polysaccharide

高分子多糖體是指,由葡萄糖單位為主所鍵結而成的大分子量聚合物,自然界中的纖維素、澱粉、肝糖等皆是此類,但若是由靈芝所分離而得的多糖體,則與前述的多糖體有明顯的差異。

以澱粉和靈芝多糖體相比較,前者的葡萄糖單位是以α(1→4)為主鏈相連形成的聚合物,而靈芝多糖體則是由葡萄糖單位以β(1→3)為主鏈相接而成。前者可以被人體中的澱粉酶等酵素水解成葡萄糖,作為人類生活的能源;而靈芝多糖體目前似乎仍未發現人體中的酵素系統可以加以分解,因此才能使靈芝多糖體在動物及人體中產生多項重要的生理活性作用。

此類具有β(1→3)主鏈和β(1→6)側鏈的葡萄糖聚合物,原本被認為是一般高等真菌細胞壁的組成分,但在經熱水或鹼性溶液的萃取後,可分離而得靈芝多糖體,分子量約在數十萬至百萬之間,由於其分子量很大、結構複雜,因此有關靈芝多糖體的完整構造目前仍不清楚,其主要構成單位如圖(一)所示。

自1970年開始靈芝多糖體一直是研究靈芝有效成分中的主要對象,在目前發表的藥理研究文獻中,就以靈芝多糖體的報告最為豐富,已經證實具有抗腫瘤、降血糖、免疫能力增強等作用。有關靈芝多糖體的來源及其生理活性的研究比較結果如表(五)中所示。

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圖(一)靈芝具生理活性的高分子多糖體組成構造

(資料引用水野卓教授原圖:《きのンの基礎科學と最新技術》p.126,1991) 

 

表(五)靈芝屬代謝物中具生理活性之多糖體及其來源

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二、靈芝的特殊三萜類 

吃過靈芝的人都知道「赤靈芝」的煎煮液是很苦的,而日本學者在探討靈芝苦味來源時,發現一群靈芝特有的三萜類物質。目前自靈芝(G. lucidum)和松杉靈芝(G. tsugae)子實體和菌絲體所分離而得的三萜類(triterpenoids)經鑑定者至少有100種以上,其中以四環三萜化合物為主,主要構造如圖(二)所示。

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圖(二)靈芝特殊三萜類的基本構造

資料引用水野卓、川合正允著《キノコの化學、生化學》p.158,1992

 

在這些構造相似且皆屬於高度氧化的羊毛甾烷衍生物中,有的苦味很強,如酸性的三萜類化合物ganoderic acid 和lucidenic acid,在極低的濃度下(10-8~10-10M)其苦味仍能被感覺,但亦有些三萜類是淡而無味的。

有關靈芝的化學成分分析以三萜類的報告發表最多,在靈芝和松杉靈芝兩種最常見的栽培種中,因為使用菌株品系、栽培方式、管理方式、採收時期與成熟程度的不同,皆會使其中的三萜類組成種類和含量間產生很大的差距。目前已知部分含量較高的三萜類,經藥理研究後其生理活性如表(六)所示。

 

表(六)靈芝中具生理活性的三萜類種類及其來源

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由表(六)中之藥理研究結果可以說明,部分流傳已久的靈芝神奇作用,在這些含量較高的三萜類化合物之研究成果中得到實證。由於靈芝所含的獨特三萜類化合物成分高達百餘種,因此在日後的研究中相信必能發現更多藥理作用的證據,來解釋為何靈芝具有多種生理功能。

但三萜類化合物構造較不安定,在加工過程中,常因操作條件不同而改變其組成及含量,因此靈芝在萃取和濃縮程序時要盡量避免高溫及長期的氧化,以免破壞三萜類化合物原有的構造,而失去其原有的功能。

 

三、靈芝的核酸類

另一類具生理活性功能的成分是分子量較小的核酸類化合物,其中包括腺嘌呤、腺嘌呤核苷、尿嘧啶、尿嘧啶核苷和靈芝嘌呤等,有關核酸類目前已知的藥理作用如表(七)所示。

表(七)靈芝屬代謝物中具有生理活性之核酸類成分及其來源

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四、小分子蛋白質Ling Zhi-8(LZ-8)

1989年Kino等人發表自靈芝G. lucidum的菌絲中分離而得的小分子蛋白,代號LZ-8,具有免疫調節能力和促進細胞有絲分裂的作用,分子量約13,000。

目前已知的研究結果顯示,LZ-8可以有效抑制非肥胖型糖尿病老鼠的自體免疫性第一型糖尿病的發生,並對B型肝炎表面抗原所引起的抗體亦有明顯的抑制作用,換言之對糖尿病和肝炎的治療提供另一個新的途徑。

由於LZ-8的分子量小,其組成的胺基酸已經完全被定序了解,令人興奮的是,其構造與人類的免疫球蛋白重鏈(heavy chain)中的可變區域有相當高程度的相似性,使得在長期連續使用下產生抗體的機率大大減低。另外LZ-8亦已被證實會促進淋巴細胞產生介白素1和2(interleukin I and II),介白素能促使Τ細胞增殖並促其分泌干擾素,使免疫功能增強。

自發表LZ-8至今三年內,已使靈芝的研究進入另一個全新的領域中,由於控制LZ-8生成的遺傳物質(基因)已經被找到,因此使得靈芝學的研究與傳統的形態分類,以至於現代的分子生物學間,皆有密切的關聯性。LZ-8的發現有助於去除靈芝神秘的色彩,而在現代科學實驗的驗證下,古老的靈芝更顯得珍貴。

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靈芝小分子蛋白的胺基酸序列。(提供/許瑞祥)

 

本文出處:1993年版《靈芝概論》p.26~24,《2010靈芝概論》p.34~41