灵芝多糖制备及药理研究进展_石凤敏

作者简介 收稿日期
石 凤 敏 （ 1983 － ） ，女，河 北 承 德 人，博 士，从 事 药 学 研 究， E-mail： shifengmin318@ 163． com。* 通讯作者，副研究员，从 事植物资源开发研究，E-mial： dzmbj@ sohu． com。 2012-01-11
行比较，发现微波法提取多糖具有操作简便、能耗低、省时且 提取率高等优点，并指出该方法可以广泛用于灵芝多糖的工 业化生产［14］。周明等采用热水浸提和超声波 － 微波协同 2 种方法萃取灵芝子实体中的多糖，并对提取时间和料液比等 因素对灵芝多糖提取率的影响进行了研究，发现与常规热水 提取工艺相比，超声波 － 微波协同萃取法可减少 3 /4 的提取 时 间，提取率更高，同时还可有效降低用水量 ，节约水 资
Research Progress of Polysaccharide from Ganoderma lucidum SHI Feng-min et al （ Institute of Medicinal Plant Development，Chinese Academy of Medical Sciences，Peking Union Medical College， Beijing 100193） Abstract The paper introduced the main research achievements on the preparation and pharmacological effect of Ganoderma lucidum polysaccharides （ GLP） ，and then forecasted its development prospect． It was pointed out that polysaccharide was one of the main active components in Ganoderma lucidum with the medical functions of immune regulation，anti-tumor，anti-aging，antioxidant，anti-lipid，etc． ，it was the medical resources with broad development prospect． Key words Ganoderma lucidum； Polysaccharide； Preparation； Pharmacological effect
能够增强机体的细胞免疫与体液免疫，而且无毒副作用。关 于灵芝多糖免疫调节功能的机制还不是十分清楚，普遍认为 可能是灵芝多糖通过直接或间接促进淋巴细胞增殖反应、增 强迟发型过敏反应、增强巨噬细胞吞噬功能、增强 NK 细胞 的细胞毒活性以及促进细胞因子的生成、增强 DNA 多聚酶 α 的活性、促进白细胞介素分泌、促进树突状细胞成熟等实 现其免疫功能。
效成分溶出
反应温度较低，产 物不易变性； 提高 多糖得率，缩短提 取 时 间； 降 低 成 本，环 保 节 能； 工
艺简单可行
酶价格较高； 容易失 活，对反应温度要求
严格
膜分离法 利用多糖分子量 的 大 小不同，在通过半透膜 时，实 现 机 械 分 离，然 后通 过 为 真 菌 赤 芝［Ganoderma lucidum （ Leyss． ex Fr． ） Karst．］或紫芝［Ganoderma sinense Zhao，Xu et Zhang］的干燥子 实体，担子菌纲多孔菌科灵芝属，是名贵的传统中药，在《本草 纲目》中被列为一种不可多得的药食两用珍品。据《中国药 典》2010 年版记载，灵芝性平味甘，归心、肺、肝、肾经。补气安 神、止咳平喘，用于心神不宁，失眠心悸，肺虚咳喘、虚劳短气、 不思饮食［1］。现代化学研究证明，灵芝含有多种生物活性成 分，如多糖类、三萜类、甾醇类、核苷类、生物碱类等［2］。其中， 灵芝多糖（ GLP） 是从灵芝中提取的主要功效成分，与灵芝的多 种药理活性有关，可以提高机体免疫能力、抗肿瘤、抗癌症、抗 衰老、调节血脂、抗辐射、提高机体耐缺氧能力等［3］，具有广阔 的研究开发前景。有关灵芝多糖研究的文献有很多，笔者主要 就其制备及药理作用方面的研究成果进行综述。 1 灵芝多糖的制备 1． 1 灵芝多糖的提取方法 目前，各国学者已经从灵芝中 分离得到 200 余种多糖，大部分为 β-型葡聚糖，少数为 α-型 葡聚糖。根据其存在的位置可以分为胞内多糖和胞外多糖， 胞内多糖存在于灵芝子实体、孢子和发酵产生的菌丝体细胞 壁内壁中［4］，胞外多糖则存在于细胞外发酵液中。灵芝多糖 的提取以破坏多糖和蛋白质的结合，通过溶媒加以分离为基 本原理，并以此为前提尽量使多糖少被水解，再经过干燥获 取粗多糖。
安徽农业科学，Journal of Anhui Agri． Sci． 2012，40（ 10） ： 5860 － 5864，6077
责任编辑 张杨林 责任校对 李岩
灵芝多糖制备及药理研究进展
石凤敏，佟曦然，丁自勉* （ 中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所，北京 100193）
摘要 综述了灵芝多糖的制备及药理作用方面的主要研究成果，并展望了其发展前景。指出灵芝多糖是灵芝属灵芝中的主要活性成分 之一，具有免疫调节、抗肿瘤、抗衰老、抗氧化、降血脂等药理作用，是具有广泛开发前景的药品资源。 关键词 灵芝； 多糖； 制备； 药理作用 中图分类号 S 567． 3 + 1 文献标识码 A 文章编号 0517 － 6611（ 2012） 10 － 05860 － 05
释放出胞内产物
提取时间短，提取 耗电量较大，微波功 率高； 工 艺 简 单， 率稍高，易出现焦糊 节省投资，节省试 状态，破坏多糖分子 剂； 能 耗 低，节 约 结构
水资源
酶解法
选用合适的酶（ 如纤维 素酶、果胶 酶 等） 对 中 药材预处理，破坏细胞 壁的结构，减少溶剂提
取时来自细胞壁 和 细 胞间质的阻力，促进有
低温工艺，对多糖 `耐药性、耐热性、耐 体活性保存较好， 溶剂能力有限，使用 具有冷除菌作用， 范 围 受 限； 膜 面 易 能耗 低、速 度 快、 污染 费用省，在生产过
程中不产生污染
40 卷 10 期
石凤敏等 灵芝多糖制备及药理研究进展
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源［15］。李钟玉等用超声波法对灵芝多糖进行提取，结果显 示，与酸提取法相比，超声波法提取得到多糖的量最多，提取 物中的糖含量明显增加，大分子杂质明显减少［16］。
《中国药典》2010 年版，采用蒽酮 － 硫酸法测定灵芝多 糖含量，原理是将多糖水解成葡萄糖，但蒽酮试剂见光易分 解，测定数据存在波动性大、重复性差等缺点［24］。由于苯酚 － 硫酸法在试验数据的稳定性方面优于蒽酮 － 硫酸法，现已 广泛应用于灵芝多糖含量的检测。黎晶晶等以灵芝子实体 为样品，通过对苯酚 － 硫酸法检测条件系统详细系统的研 究，确定了灵芝多糖含量测定的最佳条件，可以使含量测定 的结果更稳定和准确［25］。徐志祥等以摇瓶培养的灵芝菌丝 体的干粉为样品，通过一系列试验确定了苯酚 － 硫酸法中灵 芝多糖的最佳提取条件和显色条件，使得改进后的苯酚 － 硫 酸法测定的灵芝多糖数据更可靠，稳定性更好，为应用苯酚 － 硫酸法精确测定灵芝产品中灵芝多糖的含量提供了试验 依据［26］。
剂中
水资 源，环 保； 具
有杀菌作用，萃取
液不易变质
超声时间过长、功率 过大，可能使多糖分 子发生断裂，导致结
构破坏降低 多 糖 提
出率及破坏功能
微波法
微波加热使细胞 内 的 极性物质，尤其是水分
子吸收微波能后 产 生 热量，细胞内部温度骤 升，破坏细胞膜和细胞
壁形成微小的孔 洞 和 裂纹，使细胞外溶剂更 容易进入细胞，溶解并
碱会影响到 灵 芝 多
糖分子螺旋 层 之 间
氢键的稳定性
超声波法
利用 20 kHz ～ 50 MHz 低温 利 于 保 护 有
的超声波的高频振荡、 效 成 分； 常 压 萃
强烈的空化作用 和 振 取，安 全 性 好，操
动匀化效应，使有效成 作简便； 提取时间
分游离并较快进 入 溶 短，效 率 高； 节 约
周明等采用热水浸提和超声波一微波协同2种方法萃取灵芝子实体中的多糖并对提取时间和料液比等因素对灵芝多糖提取率的影响进行了研究发现与常规热水提取工艺相比超声波一微波协同萃取法可减少34的提取时间提取率更高同时还可有效降低用水量节约水资表多糖提取方法比较提取方法原理优点缺点水提醇利用多糖微溶热水而对试验设备要求沉法不溶于乙醇的特性用不高操作容易
随着现代科学的发展以及对多糖研究的深入，在传统方 法水提醇沉法［5 －6］、稀碱浸提法、稀酸浸提法等的基础上衍 生出提取效率更高的膜分离法、酶解法［7］、超声波法［8 －9］、微 波法［10］等（ 表 1） 及 不 同 方 法 的 组 合，如 超 声 － 微 波 协 同 法［11 －12］、超声波 － 酶法［13］等。众多研究结果表明，这些新方 法可以在一定程度上缩短提取时间并提高提取率。靳丹虹 等对通过索氏法、超声波法及微波法提取的灵芝多糖含量进
除紫外分光光度法外，荧光光谱法也被用于灵芝多糖含 量的测定，曹佳佳等以 6 种灵芝为样品，利用苯酚 － 硫酸法， 通过荧光光谱法测定灵芝中多糖的含量，试验结果表明，多 糖浓度与生成物的荧光强度呈良好的线性关系，且与《中国 药典》2005 年版中的方法所测结果基本一致，因而荧光光谱 法测定灵芝多糖操作简便、快速、灵敏度高、重复性好，可用 于灵芝及其他相关产品中多糖含量的测定［27］。 2 灵芝多糖的药理作用 2． 1 免疫调节作用 作为生物免疫调节剂，灵芝多糖不但
江振友等对灵芝多糖（ GLB7） 对小鼠细胞免疫功能调节 作用进行研究，认为灵芝多糖能提高小鼠的非特异性和特异 性细胞免疫功能［28］。董昌金在研究灵芝多糖对小鼠免疫功 能的影响时发现，每天灌胃 0． 5 或 1． 0 g / kg 体重灵芝多糖， 可明显促进小鼠特异性抗体的形成，促进小鼠巨噬细胞的吞 噬功能，增加外周血 T 淋巴细胞数量，延缓胸腺萎缩，并可对 抗由 CY 所致的细胞免疫和体液免疫低下的作用［29］。
与传统方法相比较而言，新技术新方法都提高了多糖收 率，但超声的振动、微波的高温和极化、酶的降解都有可能在 增加溶出率的同时改变或破坏多糖大分子的结构，影响到活 性或改变功能，而相关的研究尚属空白。通常由相对分子质 量在 104 以上的多糖大分子作为抗原才能较有效地诱导体 液免疫，这对于分子量越大功能就越强的灵芝多糖的研究来 说尤其应予注意。
廉，一次性投入较 较 大； 成 本 高，损 耗
小，易于推广
大 量 乙 醇，能 耗 高，
产生的废液 易 造 成
环境污染
酸碱浸 提法
通过酸碱的作用 使 细
胞及细胞壁充分 吸 水 膨胀而破裂，使多糖充
分游离出来
节省时间，减少原
材料 及 试 剂 的 消 耗，节省投入
酸会对糖苷 键 有 一 定的破坏作用，还会 腐蚀容器； 碱提液浓 度 增 大，过 滤 难； 酸
表 1 多糖提取方法比较
提取方法
原理
优点
缺点
水提醇 沉法
利用多糖微溶热 水 而 不溶于乙醇的特性，用 热水将多糖提出，并将 其提取液浓缩，加入适
当的乙醇反复数 次 沉 降，得到粗多糖
对试 验 设 备 要 求 工 艺 复 杂，周 期 长，
不高，操 作 容 易， 提取效率低； 产品纯
准确度高，成本低 化困难且活 性 损 失
除了对灵芝干燥药材中的多糖提取进行研究外，为了获 取灵芝发酵液中的胞外多糖，Zhang 等研究了灵芝活体生物 合成，建立了动态模型并将其应用到发酵液的胞外多糖提取 中，对胞外多糖的生产具有现实指导意义［17］。一些新的专 利技术，如真空气流植物细胞破壁技术［18］等，也同样开始受 人关注。针对不同的提取方向和需求选择合适的提取方法， 对人们进行灵芝多糖的研究和生产有很大的帮助。 1． 2 灵芝多糖含量的测定 多糖的含量测定可分为两大 类： 一类是直接测定多糖本身，如高效液相色谱法，常用于专 业糖化学研究； 另一类是利用多糖水解产物与显色剂反应 生成有色化合物，测定其吸收度和含量呈线性关系的原理而 建立的方法，即紫外分光光度法。紫外分光光度法具有操作 方便快速、灵敏度高和重复性好的特点［19］，常用于质量控制 研究，被中国药典及一些国标、行标收录。依据显色剂的不 同可以分为苯酚 － 硫酸法［20］、蒽酮 － 硫酸法［21 －22］、水杨酸 法［23］等。