热带灵芝研究进展

刘 戈，冯 昆，赵 静

(澳门大学中华医药研究院，澳门大学中药质量研究国家重点实验室，中国 澳门 999078)

灵芝是一种拥有数千年药用历史的中国传统珍稀药用真菌，具有很高的药用价值，属于担子菌纲 (Basidiomycetes)、多孔菌目 (Polyporales)、灵芝科 (Ganodermataceae)、灵芝属 (Ganoderma)，灵芝属包括大约80种，我国有44种。热带灵芝Ganoderma tropicum(Jungh.)Bres.，在分类学上属于灵芝科、灵芝属真菌。近年来，随着对灵芝属研究的逐渐深入，对热带灵芝的研究也逐渐增多。热带灵芝主要分布在中国、印度尼西亚、马来西亚和新加坡4个国家[1－4]，在中国主要分布在云南[5]、海南[6]和台湾[7]等地。热带灵芝在民间多自采自用，具有滋补、强壮、抗肿瘤的功能，福建民间也有报道称用它可以治疗冠心病[2，3]。本文将从热带灵芝的培养方式、化学成分及分析方法、药理功能等方面对热带灵芝的研究现状进行综述。

1 培养方式

目前研究的热带灵芝菌种一般经过野外采集后组织分离得到。热带灵芝的鉴定一般采取形态学鉴定和PCR表征鉴定。张东柱[8]等曾对热带灵芝子实体和菌丝体形态进行了观察研究，发现其成熟孢子不同于赤芝 (Ganoderma lucidum)的卵形孢子，而呈纺锤形 (图1，刘戈制作)，子实体偶呈扇面形。Utomo等[9]通过使用特异性引物和 PCR－PFLP，对rDNA进行鉴定，从而分辨出热带灵芝。

热带灵芝的培养研究主要集中在固体培养和液体培养2个方面。

1.1 固体培养

在培养基的选择方面，邓军等[10]报道，热带灵芝在木屑、蔗渣、废棉等主料的培养基上都能正常生长，见表1。

表1 不同固体栽培培养基比较

从表1可以看出，蔗渣74%、麦麸25%、过磷酸钙1%、桑枝屑73%、麦麸25%、白糖1%、过磷酸钙1%的栽培配方产量较高，分别达到 219.76 g·kg－1和 191.26 g·kg－1，完全使用废棉种栽培热带灵芝产量较低，但是其中加入适量麦麸可以提高产量。刘国民等[11]通过米饭培养基、大肠杆菌显色培养基 (CA)和马铃薯葡萄糖琼脂培养基 (PDA)组织分离热带灵芝，均得到纯化的菌丝体;米饭培养基上的菌丝体生长速度最快，其次为PDA培养基，CA培养基上菌丝体生长最慢;在继代培养中，PDA培养基的菌丝生长表现仍优于CA培养基，原因在于CA培养基适合细菌的生长，不适合热带灵芝 (大型真菌)菌丝体的生长。

在培养条件的选择方面，刘国民等[11]采用统计学方法进行因变量分析，结果发现接种方法、接种菌种量和菌种质量均对其培养有很大影响。在固体平板培养中，菌丝生长最适pH为5.9，菌丝生长的最适温度为28.8℃。季节因素考察方面，反季节栽培容易产生畸形芝，而气温回升之后子实体生长发育便正常，能长成掌状菌盖。由此可见，热带灵芝的菌丝体生长发育、出芝过程以及出芝后子实体的生长均需要一个较高的温度。子实体的形成和生长需要100 lx～200 lx的光照，无光照则不能形成菌盖，但菌丝生长阶段不需要光照，如果光照超过100 lx对菌丝体生长有极显著的抑制作用[10]。

在热带灵芝的培养过程中，碳元素含量减少而氮元素含量升高。培养前期，木质素的分解速度快于半纤维素和纤维素，后期则相反，最终碳元素以二氧化碳的形式散失，这一现象与胞外酶的产生和积累息息相关。纤维素酶的高峰出现在子实体形成过程中期，且淀粉酶的活性在培养前期较高，20 d时达高峰。纤维素酶的活性变化规律与纤维素的降解规律趋于一致，多酚氧化酶变化规律不明显，所以尚不能肯定多酚氧化酶活性与木质素降解的关系。在可溶性糖的方面，木糠麦麸培养基中可溶性糖的含量，在接种后10 d内由2.26%降为1.69%。而子实体形成过程中，基质中的可溶性糖含量逐渐增加，最终达到2.84%。其原因可能前期菌丝体积累过程需要消耗大量的碳源，而后期出芝过程中菌丝体分泌出分解酶类，使淀粉、木质纤维素分解成为可溶性糖类，还有可能是菌丝体自身分泌出可溶性糖和菌丝体本身的溶解。另外，相同条件下热带灵芝子实体中锗元素含量高于赤芝，这表明热带灵芝对锗元素的富集能力更强[11]。

1.2 液体培养

刘国民等[11]采用MS(轻唾琼脂培养基)，加入肌醇100 mg·L－1、烟酸0.5 mg·L－1、盐酸硫胺素2.0 mg·L－1、盐酸吡哆素1.0 mg·L－1、甘氨酸 2.0 mg·L－1、6－BA 1.0 mg·L－1、IBA 1.0 mg·L－1、蔗糖30 g·L－1，pH 5.8 条件下能够培养热带灵芝。Law[12]通过对5种培养基进行对比，得出在25℃的大豆提取物中培养15 d热带灵芝菌丝体，能够获得最高水平的菌丝体量和多糖产量。同时Tong等[13]还证实，在马铃薯葡萄糖肉汤培养基中加入不同浓度的Ge元素，随着添加Ge元素含量的增加，菌丝对Ge的利用也增加，菌丝中Ge元素的含量也随之增加。

2 化学成分及分析方法

已有文献报道，热带灵芝中主要含有多糖、三萜、蛋白质以及微量元素等4种物质，具体情况见表2。

表2 热带灵芝化学成分与药理活性

续表

2.1 多糖

在热带灵芝的总糖含量研究中，邓军等[10]采用蒽酮法，在共同栽培对比试验中，热带灵芝子实体的水溶性多糖含量约为赤芝子实体的1/4，多糖含量为0.408%。Buon[12]对热带灵芝中糖的分子量进行测定，结果为27 000 Da。Aryantha等[16]采用TLC法对酸水解后的热带灵芝与赤芝的单糖进行了对比，两者均含有不同浓度的葡萄糖、半乳糖、木糖和鼠李糖。之后，Xin等[18]采用HPTLC法，对酸水解后的热带灵芝进行分析，热带灵芝子实体含有葡萄糖、半乳糖、甘露糖、木糖、岩藻糖和葡糖醛酸。

2.2 三萜类

Aryantha等[16]于2001年报道，用三氯化锑和利伯曼－布夏德试剂分别作显色剂，显色后在366 nm紫外下对相同条件培养得到的赤芝和热带灵芝子实体进行TLC对比分析，热带灵芝与赤芝的三萜类成分类似，并且与赤芝相比，热带灵芝含有更多种类的三萜类物质。同年，Su等[21]通过HPLC法，使用Lichrosphere 100 C－18 column(300 mm ×4.6 mm，5 μm)色谱柱对6种不同产地的热带灵芝中的灵芝酸B、C2含量进行测定，含量分别为 0.0940 mg·g－1～ 0.143 3 mg·g－1和0.0312 mg·g－1～ 0.1052 mg·g－1。2006 年，Wang 等[20]采用HPLC法也对福州产地的热带灵芝中6种灵芝酸含量进行测定，这是目前为止对热带灵芝中三萜类成分最完全的定性及定量报道。2013年，Hu等[24]首次对热带灵芝子实体中的醇提物进行分离，得到3种羊毛甾醇型三萜类物质，分别为3β，7β，15β－三羟基－11，23－二氧代羊毛脂 －8，16－二烯－26酸、3β，7β，15β－三羟基－11，23－二氧代羊毛脂－8，16－二烯－26－酸甲基酯、3β，15β－二羟基－7，11，23－三氧代羊毛脂－8，16－二烯－26酸甲基酯 (图2)。

2.3 其它

邓军等[10]采用盐酸水解法，使用氨基酸分析仪对栽培得到的热带灵芝子实体进行定量分析，热带灵芝与赤芝相同，均含有天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸等17种氨基酸，其中含有赖氨酸、蛋氨酸等9种人体必需氨基酸，且含量是赤芝的2倍左右，他们还对热带灵芝中矿质元素进行原子吸收分析，证明热带灵芝中含有Ge、Cu、Fe等矿质元素。另外，Aryantha[16]曾报道猜测热带灵芝中含有麦角甾醇。

3 药理功能

在热带灵芝的药理活性研究中，抗肿瘤、保肝、降血糖等研究均有报道。在热带灵芝抗肿瘤作用研究中，Choong等[14]对赤芝、热带灵芝以及松杉灵芝 (Ganoderma tsugae)药理活性对比研究发现，热带灵芝菌丝体水提物对正常细胞无毒性，但能够诱导人体乳腺癌细胞MDAMB－435凋亡和坏死。热带灵芝的水提物也具有诱导小细胞肺癌细胞的凋亡作用，Sadava等[15]研究指出，其主要作用机理是其水提物能够提升含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶3的活性，而含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶能够作用在半胱氨酸残基，它选择性地切割蛋白质进而造成细胞凋亡。

在热带灵芝保肝研究领域，台北医学大学杨依珍以四氯化碳诱发小白鼠急性肝障碍的模式，并以谷丙转氨酶(GOT)、谷草转氨酶 (GPT)及组织切片的方法来评估18种灵芝类物质中三萜类对急性肝障碍的效果。结果证明，热带灵芝在以相同剂量加药3次后，排除肝障碍的效果最好[34]。

Bastami等[35]报道热带灵芝具有调节胰岛素分泌和降血糖作用，在口服葡萄糖耐药试验中，1 g·kg－1体重的粗提物就显示明显的降低血糖作用;热带灵芝粗提物对大鼠胰腺β－细胞系的 IC50值为100 μg·mL－1;在30 min的急性胰岛素分泌测试中，热带灵芝粗提物也显示出具有提高胰岛素分泌的作用，这些结果都表明，热带灵芝粗提物具有升高胰岛素和降低血糖活性的作用。

另外，Hu等[24]分离出的化合物3β，7β，15β－三羟基－11，23－二氧代羊毛脂－8，16－二烯－26－酸甲基酯，被证明具有一定的乙酰胆碱酶活性抑制作用。而乙酰胆碱与心血管系统存在重要的相互作用。人的脑组织中有大量的乙酰胆碱，随着年龄的增加，乙酰胆碱的含量会减少，继而容易诱发帕金斯症、阿尔茨海默病等疾病，抑制乙酰胆碱酶，可以延缓乙酰胆碱的减少，提高人脑内的乙酰胆碱含量，促进脑神经传导功能，改善脑功能，提高记忆力[36，37]。

4 结语

一直以来，灵芝都是中药学领域研究的热点，但研究多集中在赤芝和紫芝 (Ganoderma sinense)2种灵芝上。近几年来，越来越多的研究工作者已经开始了灵芝属其它种类灵芝的研究，除了对热带灵芝的研究之外，如Huang等[38]对于松杉灵芝对肝损失保护和Yu等[39]对松杉灵芝抗肺癌的研究也都显示出较好的药理活性。仅从目前的研究结果来说，热带灵芝具有与赤芝相似的化学成分及相似的药理活性[40]，并且在治疗急性肝障碍[34]等方面较赤芝有更好药理活性，具有很高的研究价值。但是，目前对热带灵芝的研究远不如赤芝和紫芝深入，有很多方面包括药理活性、发酵培养、化学成分及分析方法等都值得进一步深入研究。例如，一方面增加其药理活性方面的研究，如热带灵芝是否同赤芝一样，具有免疫调节作用[41]、抗病毒、抗衰老[42]等药理作用;另一方面，可以在热带灵芝菌丝体液体发酵方面进行研究，以更快捷廉价地获得灵芝活性成分，确定热带灵芝的品质控制方法并保障其质量。

[1]卯晓岚.中国大型真菌[M].郑州:河南科学技术出版社，2000:499.

[2]赵继鼎.中国灵芝新编 [M].北京:科学出版社，1989:149－153.

[3]《中华本草》编委会.中华本草 (第三卷)[M].上海科学技术出版社，1999:543.

[4]高建莉，禹志领，李绍平，等.灵芝三萜类成分研究进展 [J].中国食用菌，2005，24(4):6－11.

[5]向黎元，尹复元，吴洵凤.云南野生灵芝及液体培养[J].云南中医学院学报，2000，23(1):19－20.

[6]李海蛟，何双辉，崔宝凯.海南霸王岭自然保护区多孔菌研究[J].菌物学报，2010，29(6):828－833.

[7]安宝贞，蔡志浓，张东柱，等.台湾果树及木本观赏植物立枯型真菌性病害之调查与分布 [J].Plant Pathology Bulletin，2005(14):203－210.

[8]张东柱.灵芝与热带灵芝子实体形态与菌丝纯培养之比较 [J].林业试验所研究报告季刊，1991，6(4):397－406.

[9]Utomo C，Werner S，Niepold F，et al.Identification of Ganoderma，the causal agent of basal stem rot disease in oil palm using a molecular method [J].Mycopathologia，2005(159):159－170.

[10]邓军，莫天砚.热带灵芝的生理特性研究及化学成分分析[J].广西农业大学学报，1992，11(4):15－23.

[11]刘国民，吴兴亮，李娟玲，等.野生热带灵芝Ganoderma tropicum(Jungh.)Bres.菌种分离与驯化研究 [J].海南大学学报:自然科学版，2009，27(1):24－29.

[12]Jong LB.Production and properities of polysaccharides from mycelia of three Ganoderma species [J].University putra Malaysia，1999(5):9.

[13]Chow Chin Tong，Pei Joo Chong.Mycelial growth and Germanium uptake by four species of Ganoderma [J].Pertanika Journal of Tropical Agricultural Science，1996，19(2/3):171－174.

[14]Yew Keong Choong，Mohamed Mustapha Noordin，Suhaila Mohamed，et al.The nature of apoptosis of human breast cancer cells induced by three species of genus Ganoderma P.Karst.(Aphyllophoromycetideae)crude extracts [J].International Journal of Medicinal Mushrooms，2008，10(2):115－125.

[15]David Sadava，David WS，Ryan RM，et al.Effect of Ganoderma on drug－sensitive and multidrug－resistant small－cell lung carcinoma cells [J].Cancer letters，2009，227(2):182－189.

[16]INyoman PA，Andi A，Suswini K.Occurrence of triterpenoids an polysaccarides on Ganoderma tropicum with Ganoderma lucidum as reference [J].Australasian Mycologist，2001，20(2):123－129.

[17]Pavel Tomsik，Tomas Soukup，Eva Cermakova，et al.L－rhamnose and L －fucosesuppress cancer growth in mice [J].Central European Journal of Biology，2011(5):1－9.

[18]Xin Di，Kelvin KCC，Hei Wun Leung，et al.Fingerprint profiling of acid hydrolyzates of polysaccharide extracted from the fruiting bodies and spores of Lingzhi by high performance thin layer chromatography[J].Journal of Chromatography A，2003，1018(1):85－95.

[19]徐旋里.甘露糖对急性肺损伤的保护作用及其通过甘露糖受体抑制脂多糖诱导的巨噬细胞炎症 [M].浙江:浙江大学，2008.

[20]Xiao Ming Wang，Ming Yang，Shu Hong Guan，et al.Quantitative determination of six major triterpenoids in Ganoderma lucidum and related species by high performance liquid chromatography [J].Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis，2006，41(7):838－844.

[21]Ching Hua Su，Yi Zhen Yang，Hsiu－O Ho，et al.High－performance liquid chromatographic analysis for the characterization of triterpenoids from Ganoderma [J].Journal of Chromatographic Science，2001(39):93－100.

[22]罗俊，林志彬.灵芝三萜类化合物药理作用研究进展 [J].药学学报，2002，37(7):574－577.

[23]Xiao Yu Gu，Dan Liu，Min Ye，et al.Structural characterization of minor metabolites and pharmacokinetics of ganoderic acid C2in rat plasma by HPLC coupled with electrospray ionization tandem mass spectrometry [J].Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis，2012，75(5):64－73.

[24]Li Li Hu，Qing Yun Ma，Sheng Zhuo Huang，et al.Three new lanostanoid triterpenes from the fruiting bodies of Ganoderma tropicum[J].Journal of Asian Natural Products Research，2013，15(4):357－362.

[25]陈若芸.灵芝化学研究[C]//中国菌物学会首届药用真菌产业发展暨学术研讨会论文集.江苏:中国菌物学会药用真菌专业委员会，2006.

[26]张智.D型丝氨酸调节大鼠海马稳态可塑性的机制研究 [M].安徽:中国科学技术大学，2008.

[27]史瑞红.谷氨酸通过活化脊髓星形胶质细胞参与痛觉敏感的作用观察[M].山西:山西医科大学，2011:4.

[28]张中伟.谷氨酸诱导人神经母细胞瘤细胞凋亡分子机制的初步探讨及mGLP－1对细胞凋亡的保护作用[M].广东:华东师范大学，2010:2.

[29]宋文婷，徐立，刘建勋.脑缺血后谷氨酸及其受体介导的神经细胞损伤及相关药物研究进展 [J].中国药理学通报，2012，28(6):747－750.

[30]吕尚军.谷氨酰胺、甘氨酸及甘谷二肽对烧伤大鼠心肌保护作用及其信号机制的实验研究 [M].重庆:第三军医大学，2007:10.

[31]刘振平，申晶，宋晓艳.L－丙氨酸对INS－1E细胞胰岛素分泌功能的影响 [J].天津医药，2011，39(2):159－161.

[32]田慧，师永生，张舒静，等.缬氨酸对肝纤维化的影响 [J].中国医疗前沿，2011，6(7):18－19.

[33]刘浏，杨冬华，汤绍辉.异亮氨酸改善上消化道出血患者肝脏和肌肉蛋白合成功能 [J].中华医学杂志，2007，87(22):1563.

[34]杨依珍.灵芝属三萜类成分之分布模式与对肝功能及HL－60细胞之影响 [M].中国台湾:台湾医学大学医学研究所，1995.

[35]Bastami MS，Bohari SPM，Har WM，et al.Hypoglycemic，insulinotrophic and cytotoxic activity of three species of Ganoderma [J].Malaysian Journal of Science，2007，26(2):41－46.

[36]Elaine KP，Michael Curtis，David JD，et al.Cholinergic correlates of cognitive impairment in Parkinson's disease:comparisons with Alzheimer's disease [J].Journal of Neurology，Neurosurgery，and Psychiatry，1985(48):413－421.

[37]Guy S，Salvesen，Vishva MD.Caspases:intracellular signaling by proteolysis [J].Cell，1997(91):443－446.

[38]Chi Chang Huang，Wen Ching Huang，Suh Ching Yang，et al.Ganoderma tsugae hepatoprotection against exhaustive exercise－induced liver injury in rats [J].Molecules，2013(18):1741－1754.

[39]Yang Hao Yu，Han Peng Kuo，Hui Hsia Hsieh，et al.Ganoderma tsugae induces S phase arrest and apoptosis in doxorubicin－resistant lung adenocarcinoma H23/0.3 cells via modulation of the PI3K/Akt signaling pathway [J].Evidence－based Complementary and Alternative Medicine，2012(5):1－13.

[40]Jamal Mahajna，Nesly Dotan，Ben Zion Zaidman，et al.Pharmacological values of medicinal mushrooms for prostate cancer therapy:the case of Ganoderma lucidum [J].Nutrition and cancer，2011，61(1):16－26.

[41]Jane Ramberg，Erika Nelson，Robert Sinnott.Immunomodulatory dietary polysaccharides:a systematic review of the literature [J].Nutrition Journal，2010，9(54):1－22.

[42]张晓云，杨春清.灵芝的化学成分和药理作用 [J].国外医药植物药分册，2006，21(4):152－154.