〔蘇慶華專欄〕靈芝研究在北醫──憶董大成院長

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在本篇專欄中,蘇慶華借由回顧進到北醫任教的歷程,介紹董大成院長對於台灣靈芝研究之貢獻,以及師徒倆在靈芝研究路上的相輔相成、教學相長。從生產靈芝粉圓、追蹤靈芝多醣在腸道的蹤跡、三萜類指紋圖譜的建立,到靈芝子實體廢渣的再利用,一切都是在位於地下室的「宛如中世紀煉丹場景的實驗室」裡完成的……。

文/蘇慶華

◎本文原載於2013年《健康靈芝》第59期 2~5頁

 

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董大成(1916~2008)攝於2006年家中。(攝影/鄭人和)

 

1985年六月,歷經三年對冬蟲夏草的追尋,總算在台灣發現一個新的真菌屬, 命名為植生蟲草(Phytocordyceps),並且將它的性別遺傳模式及子實體形成的機制弄清楚了,總之好不容易取得博士學位,就拿著這本臺大農化研究所的畢業論文,開始到處找工作。

我自己認為,比較理想的工作是謀一份兼具研究工作的教職,雖然當時博士人口仍很稀少,但大學不像現在那麼多,還是有點到處碰壁的感覺。反而加入公部門坐辦公室的行政工作機會是存在的,可是又像回到以前在農復會,每天開會,有著無法自己動手做實驗的缺憾。

正在猶豫是否到政府單位上工當技術官僚,也從沒想到去應徵醫學方面的教職,這時一位早我一年畢業的學長介紹我到臺北醫學院(以下簡稱北醫,2000年改名為臺北醫學大學)面試,沒想到就此在北醫落腳,一待就是二十八年。

 

「明天就可以來上班了!」

這次面試的經過也充滿戲劇性。大熱天的,我一樣打著領帶,帶著我的論文,還有兩盒幻燈片──論文是剛從打字行用鉛字一字一字打出來再 Xerox 的,幻燈片則是正片底片裝在硬紙板做的外框裡,可在簡報時放入幻燈機的卡夾中投射出來。當時沒有電腦、沒有 Word、沒有 Printer, 也沒有 Powerpoint,所有論文的圖表都是用針筆描繪或手動打字機做出來的。

到了北醫,進到校長室,面試官只有一位,就是董大成院長(相當於今日的校長)本人。大家都知道董教授在學術上的成就,包括早期的氨基酸代謝之酵素、白鳳豆中的多巴胺,到後來的黃麴毒素、PCB中毒、雞母珠毒蛋白等,是國內知名的生化學者。1983年,北醫從臺大醫學院生化學科聘請董教授為院長,領導北醫向更具研究內涵的途徑前進。

雖然都是來自臺大,但我只從報章雜誌上看過他的報導,或在黃麴毒素學術研討會上見過,從未正式交談過,因而顯得有點緊張。還好董院長只問了一些簡單的問題,瞭解一下我的背景,順手將我的論文翻閱一下,也沒有要我做學術性簡報,就交代秘書通知隔壁辦公室的人事主任送來一些表格,叫我當場填寫。

填完以後,他面帶微笑,以非常和緩的口氣說:「好了!」當時我還有點無法會意,為了確認,於是再問:「什麼時後可以知道結果?」董院長很淡定地說:「明天就可以來上班了!」這是1985年八月下旬發生的事,沒想到南北奔波找了兩個月的工作,就在我家不遠的北醫,一下子都搞定了,全部面談時間不超過半個鐘頭。

當時聘任教師並不需要通過三級三審教評會的冗長程序,也沒有要求博士後研究年限、研究論文積點(RPI)、論文影響指數(impact factor),有了博士學位就可以由副教授起聘,比起現在年輕學者要取得助理教授資格,可謂簡單許多。

剛好那年教育部補助北醫兩個教師名額,作為加強師資之用,我很幸運成為北醫的「客座副教授」,意思是用教育部的錢短期(兩年)聘任。這個頭銜持續兩年後教育部就取消了,這種補助方式也跟著消失,北醫認為我的教學、研究還算可以,就以「副教授」續聘。

 

宛如中世紀煉丹場景的實驗室

董院長雖然沒有很仔細看我做過的論文,但其實他對中藥研究有著極高的興趣。他在接任北醫院長時,唯一的條件就是要有一個實驗室,這個實驗室就叫作「中藥醫學研究中心」,1983 年即已成立,位於當時行政大樓的地下室,也就是董院長辦公室的正下方,總共有八十坪左右的空間。

實驗室分成兩部分,第一部分是設備完善、空間明亮、有磨石地板、進出須換鞋、有空調的現代化細胞研究室。董院長花了很多心血,動用許多人脈,包括向當時省府李登輝主席募款,來建設此研究室。

第二部分就有很大落差了,基本上就是一個沒有空調的開放大空間,幾條深咖啡色的實驗台,上面擺著浸滿各式草藥的瓶瓶罐罐,粗糙的水泥地板吸走了光線,所以看起來更加昏暗。大空間的末端有簡單隔間的小區作為飼養動物之用,因此當抽風機壞掉時,空氣中就會充滿老鼠的味道。

我的教學編制在微生物及免疫學科,而我的實驗空間則被分配在第二區。剛報到時還有一點被嚇到的感覺,哇!世界上竟然還有像電影裡中世紀進行煉丹術的場景。雖然我過去曾待過臺大一號館及四號館古老的實驗室,但是至少這些日據時代的建築都是挑高設計,且通氣採光良好,像這樣低矮的空間還是第一次看到。但不管什麼實驗室,只要有實驗室我就可以待下去。

董院長忙著校務之餘,也會抽空從院長室下來看看研究助理們的進度,順便和我們聊一下研究教學的狀況,就這樣,我也開始建立屬於自己的設備及研究主題。一開始仍延續博士班植生蟲草的研究,因為實驗材料所需,我就在中藥醫學研究中心種了一整桌的三角瓶。

植生蟲草的子實體是鮮黃色的,一束一束長在玻璃瓶中相當漂亮,為色調沉悶的實驗室增添活潑的氛圍。董院長在這之前沒看過這些菌,甚感新奇,遇有外賓來訪,就帶他們來看這種台灣獨有的真菌,現在想起來也實在有趣。

 

靈芝研究的第一步 ── 生產「靈芝粉圓」

在北醫的第一年就這樣過去了, 這一年裡(1985~1986)發生了許多事,包括靈芝三萜類化學構造第一次由日本學者所發表,靈芝作為保健食品大發利市,國科會邀集國內學者推動靈芝整合型計畫。由於董院長的推薦,我也進入國科會的計畫中,任務是培養靈芝多醣,供應其他研究組織進行功能性研究,從此開啟我的靈芝研究生涯。

這個任務對我而言應該十分簡單,不過如果要達到動物實驗所需的量,必須有醱酵槽才辦得到,可是醱酵槽造價十分昂貴,在研究計畫中無法編列,於是只好土法煉鋼──由於中藥醫學研究中心有許多大大小小的玻璃瓶罐,我們就選了最大的二十公升三口瓶,裝滿培養液後滅菌,瓶子的直徑剛好可放入滅菌釜,冷卻後接種靈芝菌絲體,再用養金魚的空氣幫浦一方面通氣,一方面作為攪拌之用;為避免污染,空氣入口還裝了兩層過濾器。

就這樣,我們用幾乎不花錢的醱酵槽,很順利地開始生產所謂的「靈芝粉圓」。因為靈芝菌絲在空氣攪動下會形成漂亮的球形,而且絕對是天然的,不含順丁烯二酸,加上培養液中含有大量多醣,放置一天後就形成靈芝粉圓果凍。這種漂亮的粉圓果凍,只能在不用攪拌機的情況下產生,因為攪拌葉片會將菌球打爛變成糊狀的培養液。後來這個醱酵槽也成為董院長帶外賓參觀的景點之一。

當然,為了純化多醣,包括過濾、透析、冷凍乾燥等程序是免不了的,最後白花花的多醣體就呈現出來了。這些原料除了供應整合型兩年期計畫之外,後來也成為董院長做研究的材料。這一年董院長七十歲,完成他在北醫院長之任期,轉而擔任專職研究的教授,辦公室也搬到地下室來,幾乎天天和我在一起。

董教授多數時間都在實驗室看書、念 paper,也勇於開發新的研究方法及購置儀器設備,其中之一就是在1990年引進北醫第一台,也可說是全國第一台的流式細胞儀(flow cytometer)。這種價值上千萬的儀器不是我們買得起的,董教授就用租的。這台目前幾乎所有細胞研究不可或缺的儀器,在二十幾年前董教授就有先見之明,開始利用作為人體免疫細胞分群、質、量之研究。

有一次董教授突發奇想,叫我多做一些靈芝粉圓分裝在果凍盒子裡,請實驗室所有老師、研究生、助理每天吃一盒,為期一個月,於實驗前後抽血,用剛剛租來的流式細胞儀分析比較,發現幾乎每個人的免疫狀況都有很大的改善。這也是促成董教授後來幫助食用油含PCB中毒的病人,服用靈芝多醣改善免疫功能的起源。

現在回想起來,尤其在最近發生順丁烯二酸澱粉事件之後,當初如果能把靈芝粉圓果凍好好的加以生產,一定可以成為另一項台灣健康美食。

 

追蹤靈芝多醣在腸道的蹤跡

求知若渴的董教授,還千辛萬苦從日本友人那裡取得十分昂貴的碳14 同位素標定的葡萄醣(14 C labeled glucose),囑咐我把它加到培養基,透過靈芝轉化成 14 C 標定的靈芝多醣,經純化後餵食大鼠,追蹤攝影證明過去認為無法被人體消化的靈芝多醣,最後還是有很大部分由腸道細胞吞噬進入動物體內,進而改善免疫系統。

我也為了這個實驗傷了一點腦筋,雖然 14 C 並不會產生輻射,但畢竟是同位素,靈芝培養過程會產生 14 C 的二氧化碳,所以從醱酵槽出來的氣體都要經過鹼液吸收二氧化碳,最後把這些含 14 C 的液體交給幅射委員會處理,才完成這項任務。

這時候的董教授已經沒有研究壓力,可以自由自在地尋找有意義的研究題材,這些研究基本上與他熱心投入的慈善公益活動密不可分,包括紅十字會台灣分會、台灣盲人重建院、惠明盲童學校、中華民國傷殘重建院等。

董教授與我在北醫這段期間的靈芝研究論文,大都在董教授所創立的《中華民國癌症學會會刊》中發表。直到今日,他所創立的癌症研究基金會仍然設立獎金及獎項,鼓勵對癌症研究具貢獻的學者。

 

從三萜類指紋圖譜的建立,到靈芝子實體廢渣的再利用

追隨著董教授的腳步,我除了協助建立多醣的分析方法之外,靈芝三萜類也成為我另一個研究主軸。當時,從不同來源的靈芝子實體發現三萜類具有特徵指紋,而且有很高的再現性。經比對三百多個標本,可以歸納出十八個生物種,顯示三萜類可以作為靈芝種類初步分類之依據。

當然提出這樣說法一開始其實遭到許多微生物學者質疑,他們認為三這類二級代謝產物(Secondary metabolite)是不穩定的過程,不能作為分類依據。但站在生產者或醫藥研究者的立場,成分的質與量才是值得關切的關鍵。而且這十八種類型的三萜類萃取物,對肝臟保護及癌細胞抑制的作用也有極大差異,顯示三萜類在生理活性上扮演著複雜而有意義的角色。

但要把三萜類逐一純化分離來進行細胞、動物、乃至人體試驗,則有一定的困難度,尤其對研究生更是冒險的挑戰。於是,在一次靈芝研討會中,一位業者問我:「靈芝子實體萃取濃縮後會剩下許多廢渣,這些東西如何再利用?」這個問題也使我的研究轉向將靈芝開發為生物醫學材料,並發展成 SACCHACHITIN 這樣一個比較成功的案例(詳見《健康靈芝》52、53期)。

這些研究過程中,許多都是利用董教授在中藥醫學研究中心所購置的設備儀器才能順利完成,包括我們最近發現白色念珠菌(Candida albicans)的單倍體(haploid)所使用的顯微鏡,也都是董院長在1983年採購的。

董教授在2000年以後逐漸減少研究的時間,但在北醫我盡力保留一間小辦公室,讓他來學校仍有可以休息的地方。他每次來也都會跟我們討論研究上的事情,並交代一些需要分析的樣品,這種治學不倦的精神真令人感佩。

雖然我沒有在臺大上過他講授的課程,但很幸運能夠在他七十歲以後當他的學生。最近翻閱董教授的一些紀念專文,發現他的學術成就被諸多有名的主題,如雞母珠毒蛋白、烏腳病、PCB、癌症研究所掩蓋,而看不到靈芝研究的成果。在此我要說,董大成教授也是台灣靈芝醫學研究之先驅。

 

延伸閱讀

1. 悼念台灣靈芝抗癌研究之鼻祖 董大成教授(1916~2008 )

2. 〔蘇慶華談靈芝廢渣/敷料〕靈芝子實體另類用途──人工皮膚之開發

3. 〔蘇慶華談三萜〕靈芝酸B及C2在各種靈芝中之含量

4. 〔蘇慶華專欄〕靈芝研究啟蒙時期的回顧 ── 普羅波鎖