灵芝中的有机锗化合物

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灵芝中的有机锗化合物
陈靖媛
北京大学医学部基础医学院临床医学系10-9班
hithlan@
摘要:灵芝是一种珍贵的药食两用大型真菌,传统中医认为它能扶正固本、延年益寿,
临床证实,灵芝对慢性支气化管炎、糖尿病、高血压、肿瘤等疾病皆有疗效。

灵芝的药理活性与其含有的多糖、有机锗、三萜类化合物有关。

研究发现,有机锗化合物具有广谱抗癌、抗肿瘤、提升免疫力等效用,因此,研究灵芝中的有机锗化合物有助于癌症的治疗,本文综述有机锗化合物在灵芝中分布、结构以及其在临床实验上的功效及机理。

关键词:灵芝、有机锗化合物、灵芝多糖锗
锗以化合物形式存在,大致分成无机锗和有机锗两类,无机锗作为电子材料,人体肠道无
法吸收.而有机锗的种类可分为:(1)合成有机锗:羟乙基锗倍半氧化物、螺锗等一类抗病毒、抗炎、抗癌有机锗。

(2)天然有机锗:由天然植物、真菌中提取或直接食用。

(3)生物有机锗:是将锗化合物植入生物体内,如酵母、细菌、大型真菌、蔬菜等【1】。

目前关于灵芝中的有机锗研究报道集中在天然有机者及生物有机锗上。

灵芝是一种珍贵有效的传统中药,若能从中分离出其有效化学成分,并加以研究制造,就能更开发出更有效的药,1971年,日本学者浅井一彦【2】发现灵芝中锗含量在800~2000ppm 且存在具有广谱活性的有机锗。

开启合成有机锗化合物的热潮,目前研究最多的Ge-132及螺锗已进入临床研究阶段,但是,研究表明Ge-132及螺锗仍有临床使用的局限性【3】,因此,研究人体能自然吸收的天然有机锗的分子以及研究天然有机锗在人体内的作用有其必要性。

1994年【4】,发现灵芝对微量元素锗不只是单纯的富集作用,还有生物的转化过程.但是因为普通培养灵芝的锗含量在10ppm以下【5】,经紫外线等特殊方法诱导之灵芝菌株等可达30~300ppm之间【6~7】,随灵芝种类不同富锗能力有差异。

由于提取的有机锗量太小,所以无法做定量实验。

近年研究致力于高效提取的方法以及富锗灵芝的出现,即用生物工程技术,增强灵芝对锗的富集能力,其有机锗的含量达2800ppm,让灵芝中的有机锗研究以及作为保健食品的可能性出现新希望。

一、有机锗在灵芝中的分布
灵芝的生长过程可分为四个时期,依次为孢子期、菌丝体、原基、子实体,再回到孢子期。

灵芝常入药的形态就是子实体期,又区分为菌柄、菌褶、菌盖三部分。

王庚红【8】等检测富锗灵芝中的锗含量发现,不同时期含锗量顺序为:菌丝体>孢子粉>子实体>原基。

其中,子实体中不同部位富锗量顺序为:菌柄>菌褶>菌盖。

菌盖锗含量最低与灵芝生长有关。

灵芝的菌褶为生殖部位,由菌盖分化而来。

菌盖中锗含量过高会抑制菌褶的分化,因此菌盖的锗含量较低。

二、有机锗在灵芝中的存在方式
牛君仿【9】等人比较1mol/LNaOH、2mol/LNaOH、95%乙醇、90%甲醇及水溶液提取富锗灵芝子实体及菌丝体。

研究水醇溶物和乙醇沉淀物()包括蛋白质多糖等大分子发现灵芝中50%
的锗可能与多糖、蛋白质等大分子结合,另一半的锗与三萜类化合物、氨基酸、肽等小分子的方式存在。

2004年陈孝、傅庭治【10】通过生物工程技术,自行筛选富锗灵芝菌丝体经热水提取,得
到多糖,将Ge一132作为外加锗源,进行富锗灵芝菌的液体发酵培养,通过菌体的物质代谢转化,结合于多糖的大分子上或少量结合于蛋白质上。

发酵液经水提、醇沉、高效液相色谱分离,取得高纯化的灵芝菌锗多糖,经计算灵芝菌锗多糖中锗的结合率为92.6%,与蛋白
结合率为6.8%。

利用渗透法检测未发现灵芝菌锗多糖中有游离的锗。

分析结果提示:糖苷为0型。

组成分析表明:多糖由D一葡萄糖、D一甘露糖,半乳糖组成;分了量为19500。

有关其结合方式正在研究中。

三、富锗灵芝的效用
利用生物工程技术将无机锗(Ge02)加入灵芝菌深层发酵培养液,通过菌丝体本身代谢转化,将Ge与大分子多糖结合,成为灵芝多糖锗络合物。

1.灵芝多糖锗能增强体液免疫和细胞免疫作用。

牛建伟【11】等研究发现灵芝多糖锗能抑制S180肉瘤小鼠的肿瘤生长.明显升高S180肉瘤小鼠腹腔巨噬细胞的活性,同时比较而且以二氧化锗和灵芝多糖对S180肉瘤小鼠腹腔巨噬细胞的活性影响,实验结果指出灵芝多糖锗的上述作用比不含锗的灵芝多糖和Ge02强。

丘琳【12】等研究表明灵芝多糖锗对小鼠溶血素形成和溶血空斑形成有显著的升高作用,对ConA、LPS诱导体外小鼠T.B淋巴细胞增殖有明显的兴奋作用。

2.抗肿瘤作用
高春义【13】等的研究结果指出富锗灵芝菌丝体对小鼠S180肉瘤有抑制效果,富锗灵芝菌丝体的抑瘤作用主要是由于锗含量增高所产生的。

四、思考与讨论
1.关于灵芝中的锗含量目前仍没有定论,并且研究报道差异甚大,可能因为灵芝化学成分
复杂,且因菌种不同或培养方法、研究方法不同而显示一定的差异性。

使得研究之间的差异变数无法掌控,所以关于灵芝中有机锗的报道也不一。

2.灵芝子实体中不同部位富锗量顺序为:菌柄>菌褶>菌盖;在不同时期含锗量顺序为:菌
丝体>孢子粉>子实体>原基,这点大部分报道相同。

目前市面上入药的灵芝部位多为子实体,但是实验结果指出子实体的含锗量小于菌丝体及孢子粉,同时考虑栽培的易得性,培养富锗灵芝菌丝体是最好的灵芝有机锗来源。

3.有关锗在灵芝中的存在方式,目前的了解是50%的锗可能与多糖、蛋白质等大分子结合,
50%的锗与三萜类化合物、氨基酸、肽等小分子的方式存在。

对于其结构形式有待进一步的研究。

4.研究表明灵芝多糖锗有增强体液免疫和细胞免疫作用以及抗肿瘤作用,关于其作用机制
研究则不明,但是可作为日常生活保健食品。

致谢
感谢北京大学医学部图书馆及电子阅览室的老师的大力支持,感谢化学老师平日辛苦的教导,感谢妈妈为我煮三餐,提醒我要定时吃药,感谢爸爸帮我选了一台性能优越的笔记本。

参考文献
1.熊汉勇,周志愉.具有抗癌活性的有机锗化合物研究进展[J].江西医学检
验,2007,25(4):345~347
2.Asai K.Okikawa H Synthesis of the enantiomer of 4-substituted ylactones with
known absoluteconfiguration 1971
3.SlavikM.Reactivityofthegermaniumhydrogencorn-pounds[J].DragsExpClinRes,1982,
8(2):379-381
4.陈体强、翁启勇等。

灵芝菌丝体富锗效应研究初报[J] 。

福建省农科院学报,1994,9(3):
46~49
5.Hung-Cheh anogermanniun In Fruit Body Of Ganorderma Lucidum[J].Bull.
bull.nat’l Taiwan nor.univ.1989,34:263~272
6.董玉玮,苗敬芝等。

紫外诱变赤灵芝原生质体选育高产有机锗菌株的研究[J]。

食品科学,
2009,30(15):188~192
7.吴水英、徐宝泉.灵芝有效成分及其影响因素的研究进展[J].食用菌,2006,28(5):4~5
8.王红庚. 微量元素锗在灵芝体内的富集特性及其分布规律的研究[D]. 河北农业大学植
物生理学系,2001
9.牛君仿.富锗灵芝中有机锗化合物的分离纯化及结构鉴定[D]. 河北农业大学植物生理学
系,2002
10.陈孝.灵芝多糖锗的研究[C]//2004年灵芝专题研讨会论文集.2004:35~36
11.牛建伟,谢平.灵芝多糖锗的抗肿瘤及免疫增强作用研究[J].中国生化药物杂志,2000,32
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12.丘琳、牛建伟.灵芝多糖锗的免疫增强作用研究[J].中国热带医学,2002,2(1):20~21
13.高春义、尹进、徐贝力等。

富锗灵芝抗肿瘤作用与环核苷酸的关系[J]。

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