松杉灵芝的化学成分及栽培技术研究

2019-12-30王伟刘君韦庆慧

安徽农业科学 2019年24期

王伟　刘君　韦庆慧

摘要松杉灵芝主要生长于落叶松、冷杉和云杉的腐木或伐根上，其营养成分丰富，含有多糖、三萜类化合物、蒽醌、甾醇、核苷和微量元素等化学成分，具有广泛的生物学活性，主要包括抗肿瘤、抗高血脂、抗氧化、消炎等作用。野生松杉灵芝资源稀少，完全不能满足市场及科研的需求，研究人工栽培技术势在必行。对松杉灵芝的化学成分和栽培技术进行了综述，包括菌种制作、培养、栽培，为松杉灵芝的开发利用提供参考。

关键词松杉灵芝;化学成分;栽培技术

中图分类号 S567.3+1 文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2019）24-0017-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.24.006

Research on Chemical Constituents and Cultivation Technique of Ganoderma tsugae Murr.

WANG Wei1，LIU Jun2，WEI Qing-hui3 （1.Inner Mongolia Daxinganling Key State-owned Forestry Administration Bureau Wuerqihan Forestry Bureau，Hulunbuir，Inner Mongolia 022159; 2.Research Institute of Forestry Ecology of the Greater Xing'an Mountains，Yakeshi，Inner Mongolia 022150; 3.Northeast Forestry University，Harbin，Heilongjiang 150040）

Abstract Ganoderma tsugae Murr.，also known as hemlock Ganoderma，mainly grows on the decaying wood or roots of larch，fir and spruce.It is rich in nutrients，including polysaccharides，triterpenes，anthraquinones，sterols，nucleosides and trace elements.It has comprehensive pharmacological effects，which mainly contain anti-tumor，anti-hyperlipidemia，anti-oxidation and anti-inflammatory.As wild resources Ganoderma tsugae Murr. are scarce and can not meet marketing and research needs，so research of artificial cultivation technology is imperative.The chemical constituents and cultivation techniques of Ganoderma tsugae Murr.were reviewed in this paper，including the inoculation，cultivation and cultivation mode，which provided reference for the development and utilization of Ganoderma tsugae Murr..

Key words Ganoderma tsugae Murr.;Chemical component;Cultivation technique

作者简介王伟（1967—），男，内蒙古呼伦贝尔人，高级工程师，从事林业生产经营管理工作。*通信作者，博士研究生，研究方向：生物防治。

收稿日期 2019-07-16

松杉靈芝（Ganoderma tsugae Murr.）又称铁杉灵芝、长白山灵芝，属于担子菌亚门（Basidiomycotina）、层菌纲（Hymenomycetes）、无隔担子菌亚纲（Holobasidiomycetidae）、多孔菌目（Polyporales）、多孔菌科（Polyporaceae）、灵芝属，主要生长于落叶松、冷杉和云杉的腐木或伐根上，是灵芝中的极品，主要分布于黑、吉、辽及甘肃等地区[1]。松杉灵芝的子实体是菌丝的聚合体，木栓质。菌盖肾形、半圆形或近扇形，红褐色至紫红色，有油漆状光泽，菌盖边缘有棱纹。菌肉淡白色或白色，厚约1 cm，管孔面白色至肉桂色。菌柄短而粗，侧生或偏生，有与菌盖相同的漆壳，长度为3～6 cm[2]。

松杉灵芝形态奇特，颜色绚丽，常用作观赏盆景[3]，同时也是一种极为稀少的珍贵草药，它作为药物在我国已有悠久的历史。民间用于滋补、抗寒、活血、治疗风湿性关节炎等疾病[4]，近年来人们对其药理活性开展了多方面的研究，发现松杉灵芝具有提高免疫力、抗肿瘤、抗病毒、抗氧化、改善心脑血管功能、调节消化系统功能等作用[5]。笔者主要对松杉灵芝的化学成分进行分析，并对其栽培技术方面研究进行综述，为松杉灵芝的开发利用提供参考。

1 化学成分

1.1 多糖

松杉灵芝多糖（GLP）是由具有生理活性的单糖聚合体和β-D葡聚糖等组成的多糖，具有特殊生物活性，呈螺旋立体式构型。

灵芝多糖具有很好的抗氧化活性，能够有效地清除体内自由基，减少对人体的损伤。·DPPH是一种以氮为中心的自由基，性质稳定，灵芝多糖可降低·DPPH 自由基的有效浓度，从而达到抗氧化的功效[6]。灵芝多糖能够清除体内多种活性氧（reacticeoxygen species，ROS），包括羟自由基（·OH）和超氧阴离子（O2·-）等，灵芝多糖可以有效地结合羟自由基（·OH），阻断其引起的细胞损伤等连锁反应，形成对人体无害的物质;灵芝多糖可以与超氧阴离子（O2·-）发生氧化反应将其进行清除[7]。同时，灵芝多糖还对四氧嘧啶引起的胰岛损伤有一定的治疗作用[8]。

松杉灵芝多糖是一种天然的免疫调节剂，能够有效改善人体免疫细胞对机体的调节作用[9];机体免疫细胞可以被直接或间接的激活，诱导B淋巴细胞中PLCα、PLCγ的表达[10];能增强淋巴细胞膜的活性[11]。此外，松杉灵芝多糖还具有抗肿瘤、抗病毒、抗血栓、抗凝血等作用。

1.2 三萜类化合物

三萜类化合物是松杉灵芝中另一重要生物活性成分，是松杉灵芝解毒作用的主要物质基础。试验证明，它可以通过促进淋巴细胞的增殖，提高巨噬细胞、NK细胞和T细胞的吞噬能力、杀伤能力，并直接和间接杀灭肿瘤细胞，从而快速提高机体免疫力。三萜类化合物还具有保肝护肝、抗氧化、抗菌消炎、抗HIV和疱疹病毒、抑制瘤细胞等功能。目前已从松杉灵芝中分离到的23种三萜类化合物[12-15]，从松杉灵芝乙醇提取物的乙酸乙酯部分中得到6种三萜化合物[16-18]。刘超等[17]对灵芝、松杉灵芝和紫芝子实体的化学成分进行了比较，结果表明灵芝与松杉灵芝中三萜酸类化合物成分相似。曾祥丽等[19]研究表明灵芝总三萜 GT和其组分GT2可以显著降低动物血清中的谷丙转氨酶和肝脏甘油三酯含量，与阳性药物的作用效果相似，不同程度减轻肝损伤，有明显的保肝护肝作用。

1.3 蒽醌

蒽醌类化合物有促进智力的作用。近年来，许多报道表明松杉灵芝具有增强记忆活性、抗氧化、镇静、抗疲劳、耐缺氧、保肝、抗肿瘤、增强免疫等药理活性，对多种疾病具有良好的治疗作用[17，20]。宋明杰等[21]研究发现松杉灵芝提取物显著增加了小鼠大脑中 ChAT含量，降低了AchE 含量，其促进智力的能力可能是通过增强ChAT 的活性而促进ACh 的生物合成，为胆碱能系统在机体正常生理活动中发挥作用提供了物质基础。因此，推测松杉灵芝对记忆障碍模型小鼠中枢胆碱能系统具有保护作用，改善学习记忆功能。

1.4 甾醇人类最早认识植物甾醇的功能作用是从其降低血液中胆固醇含量的研究开始。许多研究证明补充植物甾醇能显著降低血液中总胆固醇（TC）和低密度脂蛋白（LDL）水平，而不降低高密度脂蛋白（HDL）和甘油三酯的水平，降低LDL/HDL比值，并无明显副作用[22]。甾醇类化合物几乎存在于目前研究的所有药用真菌中，从药用真菌中分离到近 70 种甾醇类化合物，其中以麦角甾类化合物为主，其中过氧麦角甾类化合物 15 种，由于过氧桥的存在，具有较强的生物活性;还有一少部分为胆甾类和羊毛甾类化合物，其中胆甾类化合物 6 种、脂肪酸衍生物 1 种、羊毛甾类化合物 5 种。松杉灵芝中麦角甾醇含量高于紫芝和云芝，具有抗炎、抑制血管形成及抗肿瘤等作用。

1.5 核苷类化合物

核苷是生物遗传和信息传递不可或缺的物质基础，主要包括碱基、核苷、核苷酸及上述化合物的衍生物或类似物，由脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）组成。松杉灵芝具有抗突变功能的原因即含有腺苷、尿苷、腺嘌呤、尿嘧啶等核苷活性成分。

任为之等[23]采用毛细管电泳法同时测定灵芝中腺苷、鸟苷、尿苷、肌苷分别在2.33～116.60、2.08～104.20、2.06～103.00、1.08～ 43.20 mg/L有良好的线性关系，相关系数r分别为0.999 8、0.999 7、0.999 6、0.999 8，加样回收率分别为97.6%、101.2%、102.7%、101.4%，RSD分别为2.1%、1.6%、2.8%、2.3%。核苷类化合物是灵芝活性成分之一，其中腺嘌呤核苷具有很强地抑制血小板凝集的作用，对延缓和消除恶性肿瘤晚期易发生的一些致命的血液并发症具有良好的作用，有很好地降低膽固醇、降低血液黏度、改善血液微循环、抗缺氧和提高心肌营养性吸收的功效[24-25]。

1.6 微量元素

松杉灵芝子实体含有锰、铬、铜、铁、钙、镁、锌、硒、锗等多种微量元素，其中对人体有益的Se、Ge、Zn、Fe、Ca、Mg等微量元素含量较高，据报道松杉灵芝中还含有硼，可见松杉灵芝是微量元素的宝库。微量元素在人体内具有重要的生理作用，锌可以增加人体免疫功能;锰对减少血栓的形成至关重要，有效降低动脉硬化的风险[26-27];铁具有良好的补血功能[28-29];有机锗具有抗癌功效，与杉芝多糖协同发挥抑制肿瘤的作用，可以显著提高多糖的抗肿瘤作用。

吴方方等[30]采用电感耦合等离子体质谱仪测定松杉灵芝中29种微量元素的含量，其中松杉灵芝菌盖中重金属元素 Pb含量为（4.21 ± 0.29） μg/g，Cu 含量为（12.55±1.12） μg/g，As含量为（1.26 ± 0.08） μg/g，Cd 未检出;松杉灵芝菌柄中重金属元素Pb含量为（3.63 ± 0.04）μg/g，Cu含量为（16.59 ± 1.24） μg/g，As 含量为（1.58 ± 0.05） μg/g，Cd未检出;松杉灵芝菌盖中 Al、Fe、Zn、Mn 含量比赤芝菌盖高;松杉灵芝中重金属元素 Pb < 5 μg/g、Cd < 0.3 μg/g、Cu <20 μg/g、As < 2.0 μg/g，符合药用植物及制剂进出口绿色行业标准的限量标准。

2 栽培技术

2.1 菌种制作及培养

菌种要选择适合当地栽培的菌种，最好是在当地栽培驯化过的、菌丝旺盛、生命力强的菌种，严禁使用有污染、过熟或经过高温生产出的菌种[31]。

一级菌种制作：去皮马铃薯（200 g）切片，与麦麸（20 g）一起加水煮沸，煮至马铃薯熟而不烂;过滤后将滤液调至1 000 mL，加入葡萄糖（20 g）、琼脂（20 g）、磷酸二氢钾（3 g）、硫酸镁（1.5 g），加热至完全溶解，高压121 ℃灭菌35 min 后，将培养基分装于已灭菌试管中，分装量为试管长度的 1/3（试管规格 20 mm×200 mm），制成斜面培养基，斜面长 14 cm。培养基凝固后接菌，置于 25～27 ℃条件下恒温培养[1]。菌丝萌发后，选择菌落顶部菌丝进行2～3次纯化，在此过程中，选择生长势强、老化慢的菌株，获得菌丝生长均匀一致、生长势强、洁白的做一级菌种生产用种[32]。

二级菌种制作：潘启英等[33]在研究松杉灵芝高产培养基配方的筛选过程中发现2个配方对于灵芝产量明显增高;配方一是落叶松木屑80%、麦麸13%、玉米粉3%、豆粉3%、石膏0.7%、白灰0.3%;配方二是阔叶木屑80%、麦麸13%、玉米粉3%、豆粉3%、石膏0.7%、白灰0.3%。

按配方称量各材料配制培养料，拌匀后装聚丙烯或聚乙烯塑料袋，每袋装1.0 kg左右湿料，可以选择高压121 ℃灭菌3 h，也可以选择常压100 ℃灭菌7 h，冷却后，将菌种从袋口处接入，在24～26 ℃ 培养室内培养，空气相对湿度控制在30%以下，接菌后35～40 d长满袋[32]。

三级菌种接菌：培养料配方可参考二级菌配方。经30 d培养，菌丝长满菌袋，之后继续后熟15～20 d，然后再将菌袋放置于20 ℃以下的养菌室内保存[32]。

注意事项：接种时最好进行2次灭菌，即接种室消毒灭菌2次。接种室要门窗紧密、干燥、保持清洁，墙壁最好用石灰水粉刷，地面要求为水泥地。第1次接菌室消毒在菌袋出锅前进行，按空间用烟雾消毒剂4 g/m3，对接种室消毒过夜;第2次接菌室消毒在菌袋冷卻至30 ℃以下时进行，消毒过夜后即可接种。接种时要保证袋口菌料表面均有菌种，这样发菌快，并可减少污染，接种成活率可达98%[34]。菌丝生长中后期若发现袋内产生大量水珠，要加强接菌室的通风或者采取降温措施，每天开门窗通风换气1.5 h 左右[34]。无关人员不得随意出入接种室及养菌室。

2.2 栽培管理

2.2.1 码垛栽培。

采用码垛栽培方式，5月中旬，春季土壤解冻后，地温在 5 ℃以上，清理场地，在地面上撒一层白灰消毒。菌袋码垛，摆4层高。然后7～10 d浇1次透水。5月末或6月初菌丝返白，开始进行打孔，一般是距离菌袋底部适当位置，用直径为2.5 cm 左右的圆形打孔器打孔，深度控制在1.5 cm 左右，打孔后不需要浇水。最适宜松杉灵芝生长的温度是26 ℃左右，湿度90%左右。松杉灵芝子实体生长需要充足的氧气，对二氧化碳极其敏感，一定要控制好二氧化碳的量，避免畸形灵芝的产生。

2.2.2 地下埋设栽培。

选择的栽培地点应类似松杉灵芝野生状态的生长环境。黄夏[35]研究发现最适合松杉灵芝生长的林木类型为阔叶混交次生林，选择阴坡或半阴坡，坡度最好小于25°，厚土层和枯枝落叶层在5 cm以上，弱酸性土壤，土壤表层湿度超过60%。森林内空气超过75%，空气温度和土壤表层温度均在20～25 ℃，采光度在0.6～0.8。选择好场地后，挖坑做畦，畦宜南北向，深度约20 cm，宽度约90 cm，长度视林地条件而定，畦与畦之间保留70 cm的间距，畦底部可以撒少量石灰以防杂菌[36]。将发好的菌袋一端割口，另一端朝下放在畦床内，菌袋排好后，覆盖2 cm厚的土，以菌袋半露或不露为标准。覆土的深度和厚度应根据栽培场地湿度进行调整[34]。

3 病虫害、杂菌防治

白蚁可采用多次灭蚁药诱杀;蜗牛类可人工捕杀。在培养过程中，如发现有裂褶菌、树舌、炭团等情况，应用刀片刮去污染区域，涂抹波尔多液，并将杂菌菌袋烧毁[34]。

4 采收

灵芝成熟的标志有以下几个特点：菌盖变厚，大小不再变化，表面革质，周围白色生长圈消失，菌盖表面有漆光色泽，由浅黄色变成红褐色，菌管内释放出少量红色孢子粉。灵芝成熟后采收需及时，用刀在菌柄0.5 cm左右处割取，不要将菌皮一起拔出，以免病虫害传播。另外，为保持灵芝晒干后形态采收前的7 d停止浇水;采收的灵芝需要在阴凉通风处晾干，同时保证晾晒地点的干净整洁，周围不要有杂物。最后，晒干的灵芝装入塑料袋，通风干燥处保存[37]。

黄林芳等[38]在中药品质生态学中提出，为实现中药资源的可持续利用和生态系统可持续发展，要科学揭示优质（道地）药材形成科学内涵;要合理保护与利用优质（道地）药材，保障中药材安全、有效、可控、稳定与可追溯。松杉灵芝人工栽培的研究具有深远意义，不仅符合中药品质生态学的理论要求，而且符合市场需求，也为科研需求提供了有力支持。

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