灵芝提取物及其在牙膏中的应用

严来喜 徐春生

(广州市牙博士口腔护理研究院,广东 广州 510897)

引言

灵芝(学名:Ganoderma lucidum(Curtis) P. Karst.)是灵芝科、灵芝属真菌。灵芝是我国传统的珍贵药材,关于灵芝的最早记载是《神农本草经》,距今已有2000多年的历史。灵芝的种类多样,主要分布于我国江苏、浙江、云南、湖南、江西等气候潮湿的亚热带区域。灵芝提取物中的活性成分十分丰富,有多糖、三萜类、甾醇、多肽、氨基酸等。研究表面,这些活性物质具有抗炎、抗氧化、抗血糖、抗溃疡、抗癌等生物活性作用[1],可广泛应用于保健食品、药品和化妆品,关于灵芝提取物在牙膏中应用的相关资料较少,本研究主要分析灵芝提取物中的功能性成分及其作用,综述其在化妆品方面的应用,展望灵芝提取物在牙膏中应用的发展前景,以期为灵芝牙膏的进一步研究提供参考。

1 灵芝提取物的主要成分及其作用

1.1 灵芝多糖

灵芝多糖是灵芝的主要活性成分之一,目前已经分离出200多种,其中分离出的大部分多糖为β型葡聚糖[2]。灵芝多糖作为多功能的天然药物的主要活性成分,在抗肿瘤、抗氧化、抗炎、调节免疫、保护中枢神经系统、抗疲劳、保护肝脏、降血糖血脂等方面具有良好的生理功能[3]。其主要提取方法有:热水浸提法、微波辅助提取法、酶提取法[4]。

殳叶婷等[5]通过测定灵芝多糖的总还原力 、DPPH 自由基清除率 、羟基自由基清除率以此评价灵芝多糖的抗氧化能力,表明灵芝多糖可以清除过多的自由基 ,抑制脂质过氧化,提高细胞活力对抗氧化损伤,从而达到延缓皮肤衰老的作用。陈联[6]提取了长白山灵芝中以葡聚糖为主要成分的杂多糖,应用于小鼠牙周炎动物模型,发现其可抑制小鼠牙槽骨的吸收,调控牙周组织中促炎因子白细胞介素-1β、肿瘤坏死因子-α、1L-10 的表达,降低小鼠牙周炎炎症反应。灵芝多糖通过增强抗原呈递细胞、单核吞噬细胞系统活性,促进体液和细胞免疫反应[7]等方式,显示出免疫调节的特性。Xie等[8]研究探讨了灵芝多糖肽对环磷酰胺诱导的免疫抑制小鼠的调节作用。结果表明,灵芝多糖肽可通过改善小鼠免疫器官指数、耳膜肿胀率、碳吞噬指数和清除率、细胞因子(TNF-α、IFN-γ、IL-2)和免疫球蛋白A(IgA)的分泌,显著减轻环磷酰胺诱导的免疫损伤,结果证实灵芝多糖肽具有保护免疫器官和促进免疫相关细胞因子产生的作用。灵芝多糖作为免疫调节剂,能够通过增强机体免疫系统来抵抗细菌病毒的入侵,是克服大流行疫情的潜在药物。

1.2 灵芝三萜类化合物

灵芝三萜是灵芝的主要活性成分之一,具有抗肿瘤、抗高血压、免疫调节、抗乙型肝炎、抗氧化和消炎抗菌等功能[9]。目前从灵芝中已分离出300多种三萜类物质[10]。其主要的提取方法有:有机溶剂提取法、超声波提取法、酶提取法、微波提取法、超临界CO2提取法[4]。

周昌艳等[11]通过小鼠体外试验与体内试验,研究得到灵芝酸通过直接细胞毒作用与免疫体系的活化抑制肿瘤细胞增殖。刘东等[12]以小鼠为试验模型,观察灵芝活性成分对高血压的影响,结果表明灵芝三萜有明显的降压效果。王家鹏[13]在研究过程中发现,灵芝可以延缓机体衰老,减少脂质过氧化物的产生,提高机体的抗氧化能力。Vazirian等[14]从氯仿提取物中分馏出的三萜类化合物和类固醇化合物混合物,能够抑制革兰氏阳性菌和酵母菌。肠道病毒71(enterovirus 71,EV71)是儿童手足口病、神经系统和全身性并发症的主要致病因素,Zhang Wenjing等[15]评估了三萜类化合物抗EV71病毒感染的活性,结果表明,两种物质通过与病毒颗粒相互作用可阻止EV71感染,阻断病毒对细胞的吸附,其在人横纹肌肉瘤细胞中均有显著的抗EV71活性。

1.3 甾醇类化合物

灵芝中含有比较高的甾醇类成分,甾醇类化合物是灵芝的次生代谢产物,具有增强人体抵抗疾病的能力,使人体中胆固醇浓度降低,可用于抗肿瘤、抗衰老等方面[16]。目前自灵芝中分离出的甾醇类化合物已有40多种,根据骨架可分为麦角甾醇类和胆甾醇类,其中麦角甾醇含量达到0.3%[17,18]。甾醇类物质在灵芝中主要以游离态甾醇和甾醇酯的形式存在,其传统提取方法为溶剂回流法、超声法。与之相比,闪式提取法通过负压、剪切、高速碰撞等各种外力作用使溶质迅速进入溶剂,能显著降低提取时间和温度,更适合甾醇的提取[19]。除此之外,超临界CO2提取法 同样可用于甾醇类物质的提取,具有得率高、提取温度低、提取时间短等优点[20]。

张萱[21]通过从灵芝中分离鉴定到的麦角甾醇、过氧化麦角甾醇和灵芝醇 B,对小鼠肺腺癌 LA795 细胞进行研究,发现这3种物质均对小鼠肺腺癌 LA795 细胞有抑制作用。贾硕[22]通过研究发现单一的灵芝甾醇组分即可清除自由基,表现出一定的抗氧化活性,促进超氧化物歧化酶 SOD 的分泌,抑制丙二醛 MDA 的产生和乳酸脱氢酶 LDH 的释放。

1.4 氨基酸、多肽和活性蛋白类

灵芝是氨基酸的“贮存库”,其氨基酸含量占灵芝质量的10%以上;含有赖氨酸、亮氨酸等人体必需的氨基酸,占总氨基酸量的 30%～40%,灵芝氨基酸具有种类多、含量高、活性高、易被人体吸收等特点,与灵芝多糖协同后具有强烈的抗肿瘤活性[23]。陈体强等对灵芝提取物进行了氨基酸测试,结果表明,灵芝提取物中含有17种氨基酸,其中7种是人体所必需的[24]。

灵芝多肽由氨基酸以不同组成和排列方式构成,其分子结构复杂多样。灵芝多肽属于灵芝的次级代谢产物或灵芝蛋白水解物,具有高效、稳定、低毒,且有多种生理活性等优点,可广泛应用于食品和医药行业。灵芝已被证明具有较强的抗氧化活性,并且几乎没有副作用,

灵芝活性肽是灵芝主要的抗氧成分[25]。何慧[26]等发现3种灵芝活性肽比灵芝多糖具有更强的羟基自由基清除能力。

现阶段,有关灵芝的研究主要集中在灵芝多糖类和三萜类化合物,而对蛋白类化合物的研究相对较少。但灵芝中蛋白质的含量较高(7.52%～32.05%),远高于多糖(0.53%～3.05%)和三萜类化合物(0.47%～1.47%)[27]。灵芝中的蛋白质种类较多,包括真菌免疫调节蛋白、核糖体失活蛋白、凝集素、糖蛋白和酶等。灵芝中的 FIP 不仅具有抗炎、抗癌等功效,还具有凝集素功效。凝集素是非免疫来源的糖蛋白或多价碳水化合物结合蛋白,能够凝集细胞或沉淀糖络合物。Girjal等[28]从灵芝中分离的新型生物活性凝集素分子不依赖金属离子,无单糖抑制作用,具有良好的酸碱稳定性、热稳定性以及显著抗真菌活性。

1.5 微量元素及其他活性成分

灵芝中含有钾、锗、铜、镁、铁、锌和锰等微量元素,且灵芝中天然有机锗的含量较高[29]。锗分为有机锗和无机锗两种存在形式,无机锗有毒,有机锗则比较安全,且在人体能量转换、抗病能力等方面展示出多种生物学功能,因而人们对其越发重视。井长勤等通过监测灵芝中锗对自然衰老大鼠的血清超氧化物歧化酶和丙二醛的含量影响,发现灵芝中锗可以减少自然衰老的大鼠血清中自由基的产生,加速自由基的清除,具有一定抗衰老的生物学作用[30]。

2 灵芝提取物在化妆品品中的研究和应用

2.1 在护肤品中的研究和应用

将灵芝应用到护肤品中,所开发出的护肤品不仅具有良好的保湿性,可使皮肤滋润柔软,同时可以起到抗衰老、滋润保湿、美白、建立皮肤屏障的功效。黄守耀等[31]以灵芝提取物研制抗衰老面膜以及张智等[32]以灵芝孢子提取物,采用感官评价、仪器测定等方法对其抗衰老效果进行评价,结果显示灵芝水提液及灵芝孢子提取液能提升皮肤含水量,增加皮肤弹性,减少皱纹,具有抗衰老效果。金佳颖[33]等分别对黑灵芝提取物、珍珠提取物和珍珠灵芝复配物的美白功效进行评价,测定三者对体外酪氨酸酶和B16细胞黑色素含量的影响,结果表明,1%黑灵芝提取物、2%珍珠提取物及二者组成的复配物均可以抑制酪氨酸酶活性、降低细胞内黑色素含量。陈伟[34]等以二甲苯鼠耳肿胀炎症模型研究灵芝提取物的抗炎效果,结果表明小鼠在连续服用7d的灵芝孢子粉后有明显的抑制小鼠耳朵肿胀的效果,具有抗炎作用。

随着人们消费观念的改变,人们对大自然的崇尚以及回归自然的需求,“天然”、“绿色”、“健康”的消费理念也越来越深入人心。护肤品的发展也正在从矿物油时代转变成天然成分时代,尤其是作用温和、刺激性小、安全有效的中草药护肤品越来越受到人们的喜爱。灵芝由于具有抗氧化、延缓衰老、增强免疫力、抗炎等作用,在许多护肤品中已被当作核心功效成分使用。部分灵芝护肤产品的品牌和功效宣称等信息见表1。

表1 灵芝护肤产品以及功效介绍

2.2 在洗护发产品中的研究和应用

灵芝可应用洗发水、护发素等洗护发产品中。灵芝应用在洗发水中有抗菌、消炎、去屑止痒、养发、护发、抑制脱发、刺激毛发再生的功效。许文江[35]等使用灵芝洗发水对260例脂溢性皮炎及其并发的搔痒、头屑、头脂和脱发等症状进行临床观察,研究发现有6.5%的患者头发光泽增加,56.6%的患者头发变得柔顺,2.1%的患者用后头发变黑。绝大部分患者洗后感到头发蓬松、清爽、舒适。260例试验者未发现有全身或局部过敏、刺激症状或不适反应的现象。刘无垢[36]将野生紫灵芝应用到洗发水中,成功研制出具有洁发、护发、秀发、养发作用的天然灵芝高级洗发香波。

灵芝对头发具有很好的亲和性,不仅不会发生抗原抗体反应,而且其营养物质还能被头发吸收,渗透到角质层中,使头发有光泽,起到美发护发的作用。部分灵芝洗护产品的品牌和功效宣称等信息见表2。

表2 灵芝洗护产品以及功效介绍

3 灵芝提取物应用于牙膏的发展前景

中国牙膏市场的产品按照功效划分,主要有4个类别: 美白类、中草药类、抗敏感类、其他类。2020年,各功效牙膏的市场销售占比为: 美白类牙膏 28%,中草药类牙膏 25%,抗敏感类牙膏 10%,其他类牙膏37%[37]。由此可见,中草药类牙膏占据着一个非常大的市场。中草药牙膏市场增长的主要驱动力之一是消费者越来越意识到使用天然和中草药牙膏产品的潜在健康益处。尤其是中国消费者,使用中药治疗各种疾病(包括牙齿问题)的历史由来已久。这种文化背景为草本牙膏产品创造了独特的市场,许多中国消费者愿意为高品质的草本牙膏品牌支付溢价。

灵芝在我国历史悠久,是一味非常珍贵的药材。《神农本草经》中评价灵芝为“上上之药,方中妙品”。灵芝提取物具有抗氧化、消炎抗菌等作用,且具有抗刺激性小、作用温和及疗效显著等特点,这些特点可在牙膏中当做核心成份使用,成为灵芝牙膏的创新点。Chen[6]提取了长白山灵芝中以葡聚糖为主要成分的杂多糖,应用于小鼠牙周炎动物模型,结果表明灵芝提取物能降低小鼠牙周炎炎症反应。Girjal[28]等从灵芝中分离的新型生物活性凝集素分子具有良好的酸碱稳定性、热稳定性以及显著抗真菌活性。戚怡[38]等在牙膏或漱口水中加入灵芝提取物,研究发现添加了灵芝提取物的牙膏或漱口水可以有效地减少有害细菌的再次滋生;另一方面还可以清除口腔内有害的原虫类生物。顾正国[39]发明了含灵芝成分的牙膏组合物及其制备方法。李晔[40]发明了一款灵芝牙膏,并采用高效液相色谱仪-蒸发光散射检测器联用检验,结果表明灵芝牙膏中的灵芝提取物具有抑菌效果。目前市场上灵芝牙膏产品有安惠灵芝牙膏、安惠灵芝益生菌牙膏、铸源灵芝牙膏、驰润灵芝牙膏、仙芝楼灵芝牙膏等。由此可见,关于灵芝提取物应用到牙膏的研究和发明已逐渐增多,灵芝牙膏的的市场也在逐步打开。从灵芝中提取天然的功效成分应用到牙膏中,完全符合人们回归大自然的要求,并可更好地实现人们绿色健康的美好愿望。因此在牙膏中添加适量的灵芝提取物正在成为牙膏开发的热点。