灵芝三萜的生物活性及潜在应用研究

马传贵 张志秀 肖 宝 孙思胜

（1. 北京京诚生物科技有限公司，北京 102600；2. 中国医学科学院北京协和医学院生物医学工程研究所，天津 300192；3. 许昌学院 食品与药学院/河南省食品安全生物标识快检技术重点实验室，河南 许昌 461000）

灵芝是一种重要的药用真菌，我国最早的药学著作《神农本草经》中即有收载，并将其列为上品。古代中医认为灵芝具有极高的药用价值——主治“心腹五邪”，“益脾气，安神，忠信和乐” “久食轻身不老，延年神仙”。现代药理学和临床研究表明，灵芝具有多种药理活性，可护肝，治疗关节炎、高血压和神经衰弱等，已被广泛用于预防和治疗各种类型疾病，特别是在免疫调节、肝脏保护和抗肿瘤方面。

灵芝含有多种具有较高生物活性的化合物，这些物质包括三萜类、多糖、蛋白质、脂类、酚类、固醇类等，具有提高机体免疫力、抗肿瘤、抗菌、抗炎、抗氧化和抑制乙酰胆碱酯酶活性等作用[1]。在过去40年中，研究人员从不同灵芝中分离出400多种次级代谢产物[2]。其中，从灵芝的子实体、孢子和菌丝体中已经鉴定出150多种三萜类化合物[3]。灵芝的生物活性成分主要为两大类，一类是水溶性多糖，主要由葡聚糖、半乳聚糖和/或其他杂多糖组成；另一类是三萜类化合物[4]。

灵芝三萜类化合物（总三萜）的化学结构都是基于羊毛甾烷型，灵芝三萜作为灵芝总三萜中重要的活性成分，包含灵芝酸、灵芝醇等，约占总三萜的30%[5]，具有广泛的生物活性，包括抗肿瘤、抗HIV-1、抗高血压、抗血管生成、免疫调节、抗雄激素、抗乙型肝炎、抗氧化和消炎抗菌等[1-4]。灵芝酸是最主要的灵芝三萜，目前已分离到上百种灵芝酸，包括灵芝酸A、灵芝酸C、灵芝酸D、灵芝酸T等[6]。目前针对灵芝三萜含量的检测方法有紫外吸收系数法、高效液相色谱分析法、薄层色谱分析法等，随着人们对于灵芝产品三萜含量的关注度提高，这些检测方法将得到更广泛的应用。

1 灵芝三萜的生物活性

1.1 细胞毒性和抗肿瘤活性

研究发现，50 μg/mL的灵芝酸T（GA-T）对人高转移肺癌细胞（95-D肺癌细胞）抑制率达70%，而低浓度的GA-T也可强烈抑制95-D细胞集落的形成[7]，表明GA-T可有效抑制肺癌细胞增殖；GA-T在体外能成功地抑制癌细胞的侵袭，因此，GA-T可能成为一种潜在的癌症治疗药物[8]。研究还发现，灵芝酸单体Me（GA-Me）具有抗肿瘤细胞转移的作用，具体表现为抑制肿瘤细胞粘附和运动，以及抑制基质金属蛋白酶（MMP 2和MMP 9）基因的表达，表明GA-Me可能成为一种新型抗转移剂[9]。灵芝酸DM，也表现出对癌细胞系（PC-3和LnCaP）较强的细胞毒性[10]。Hsu等[11]通过研究赤芝酸（A、B、C和N）对人类白血病细胞HL-60生长抑制和凋亡的影响，最终发现赤芝酸B降低了某些肿瘤细胞系的细胞能力，并促进了HL-60细胞的凋亡。Wang等[12]研究发现，灵芝酸A（GA-A）以剂量依赖性方式显著抑制人肝癌细胞HepG2和SMMC7721的增殖，能够诱导细胞周期阻滞在G0/G1期并发生凋亡，抑制肝癌细胞的迁移和侵袭，因此其可能开发成为治疗肝癌药剂。艾滋病毒是一种高度传染性的病毒，目前已证实灵芝三萜类化合物（灵芝酸β、灵芝醇B、灵芝酚和灵芝酸A）具有显著的抗HIV-1蛋白酶活性。

1.2 抗氧化和保肝活性

活性氧自由基是机体代谢过程的副产物，可通过一系列连锁反应引起细胞损伤，其长期存在导致衰老加速和许多与年龄相关的疾病发生。大量研究表明，灵芝提取物尤其是灵芝三萜成分，能够提高超氧化物歧化酶和过氧化氢酶的活性，这些酶参与消除有害的活性氧[13-15]。肝脏是人体的重要器官，是人体进行物质代谢的重要场所，其中肝脏中还原性谷胱甘肽的抗氧化应激、减少体内氧自由基和抑制脂质过氧化反应等作用，对于机体、尤其是肝脏的健康有重要意义。研究发现，灵芝三萜可有效清除自由基，增强机体抗氧化应激能力，从而减轻了肝脏损伤[16]。对小鼠酒精性肝损伤的保护作用研究发现，灵芝三萜可以通过抑制脂质过氧化、提高抗氧化酶活性、抑制细胞凋亡和免疫炎症反应来保护酒精引起的肝损伤[17]。此外，体外试验也证实，灵芝三萜类化合物对t-BHP诱导的人肝癌细胞HepG2氧化损伤具有较强的细胞保护作用[18]。

1.3 神经保护作用

氧化应激是许多神经退行性疾病的病因之一，如帕金森病、亨廷顿病、肌萎缩侧索硬化症和阿尔茨海默病（AD）。治疗AD的方法之一是通过抑制乙酰胆碱酯酶（AChE）来控制大脑中神经递质乙酰胆碱的功能。研究证实，持续摄入灵芝三萜类化合物可以减少AD的恶化[19]。张玥等[20]研究灵芝三萜类化合物对大鼠脑海马神经细胞Aβ1-40表达的影响，发现给AD大鼠连续灌胃给药60天后，其Aβ1-40表达减少，进一步证实灵芝三萜有防治AD的作用，且其作用机制可能与减轻Aβ的神经毒性以及减少脑内Aβ沉积有关。研究还发现，灵芝三萜能显著降低小鼠血清甘油三酯、总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇水平，显著减少主动脉斑块面积，其通过减轻内皮功能障碍和调控巨噬细胞极化、促进泡沫细胞凋亡，来减轻动脉粥样硬化[21]。

1.4 助眠特性

研究发现，将灵芝三萜和茯苓粉等原料搭配使用可以有效提升戊巴比妥钠诱导小鼠的睡眠发生率[22]。小鼠催眠试验显示，灵芝三萜酸各剂量组能显著缩短小鼠的睡眠潜伏期，表明其具有改善睡眠的功能[23]。已有研究者将灵芝三萜酸和γ-氨基丁酸、磷脂酰丝氨酸、酸枣仁提取物等物质搭配，开发出一种促睡眠和调节心情的产品配方[24]。

1.5 抗糖尿病活性

灵芝三萜类化合物具有醛糖还原酶和α-葡萄糖苷酶抑制活性，这两种酶与糖代谢和糖尿病并发症有关。醛糖还原酶是多元醇途径中的第一个酶，它将葡萄糖转化成山梨醇，山梨醇的积累可导致糖尿病并发症，如神经病变、肾病、白内障和视网膜病变等。研究发现，灵芝乙醇提取物显著降低了半乳糖喂养的大鼠的血半乳糖醇水平，且从具有醛糖还原酶抑制活性的醇提取物中鉴定出了灵芝酸C2、灵芝酸A和灵芝酸D，证实这三种灵芝酸具有醛糖还原酶抑制活性[25]。α-葡萄糖苷酶将位于小肠上皮的双糖和低聚糖转化为葡萄糖。因此，抑制α-葡萄糖苷酶是缓解高血糖症的常用策略。研究还发现，灵芝醇B5具有比阿卡波糖（一种抑制餐后血糖水平的α-葡萄糖苷酶抑制剂）更高的α-葡萄糖苷酶抑制活性[26]。

2 灵芝三萜在功能性食品和保健品开发中的潜在应用价值

在功能性食品及药品的开发方面，灵芝长期以来一直作为一种有效的补充剂与其他药物一起使用，尤其是在辅助治疗肝炎、疲劳综合征以及乳腺癌、前列腺癌的化疗或放疗当中[27-29]。有数据显示，我国以灵芝为主要原料的养生保健产品已超过500种，以灵芝为原料的药品有100多种，灵芝产品的销售额已超过100亿元[30]。

灵芝品种‘仙芝1号’已通过国家新品种认定，其灵芝多糖、三萜含量分别高达2.13%、0.67%[31]，其子实体可为灵芝三帖产品的开发提供优质材料来源。而在膳食补充剂中加入灵芝三萜生物活性成分的关键挑战是保持该活性成分的稳定性。目前微胶囊已被应用于商业食品领域，但仍处于初步研究阶段，而灵芝三萜微胶囊这一产品剂型可用于膳食补充剂的开发，但微胶囊功能特性的评估，如包封效率、储存稳定性、控释和生物利用度等，亟需关注和解决。

此外，灵芝孢子油作为一种通过超临界二氧化碳流体萃取技术从破壁的灵芝孢子中提取的油状脂质物，集成了灵芝孢子的多种活性成分，而灵芝三萜是其重要的质量衡量指标，只有灵芝三萜含量达到10%以上的孢子油产品才算达到行业水平。一些优质的灵芝孢子油产品，灵芝三萜含量可达到20%以上[32]，受到消费者青睐和关注。目前市场上一些高品质的灵芝类产品，会单独标注灵芝三萜（灵芝酸）的含量。

3 总结和展望

灵芝三萜类化合物是灵芝的重要生物活性成分。灵芝三萜类包括100多种化合物，能够刺激机体免疫修复，发挥免疫调节作用，提高自身免疫力，从而达到抗病毒、抗癌、保护肝脏、抗氧化和助眠等功效。因此当前市场上也针对灵芝三萜的诸多生物活性而开发出相应的药品、药食同源产品等，都备受消费者青睐。

目前及未来很长一段时间，灵芝三萜类产品的开发仍依赖于对灵芝三萜的全面性生理作用研究。灵芝三萜的结构与其药理活性息息相关，因此从构效关系的角度出发阐明灵芝三萜的生物活性，挖掘其潜在价值是关键。此外，灵芝酸结构中含氧官能团的存在是灵芝苦味的主要来源，是评价灵芝质量的主要依据。一般来说，含氧官能团含量高的灵芝味道苦，药用价值高。然而，苦味在一定程度上限制了其在食品工业中的应用，因此在保证健康价值的基础上，提升其口感，也是保健口服产品研发中值得关注的一方面。