灵芝孢子具有较高的药用价值和药理活性,但由于灵芝孢子具有双层细胞壁,其主要为几丁质、 、木质素等,导致其细胞壁坚韧,不易破解,使其中的有效成分难以被人体吸收利用。对此,本文主要综述了灵芝孢子的破壁方法及其药理作用。

一、

灵芝孢子的破壁方法

目前国内外有关研究对灵芝孢子的破壁方法概括起来主要有5种,分别为生物法(优点是基本不消耗能量,破碎效果较好,设备简单;缺点是需要的时间较长,并且难以去除残留的酶液或微生物等);化学法(优点与生物法较为相似;缺点是提取溶剂易导致有效成分变性,且溶剂残留不易去除);物理法(能量消耗较大,且设备较为复杂、投资较大);机械法(优点是操作简单、易行;缺点是机械设备投资大、运行成本较高)和综合法(联合运用以上4种方法中的2种及以上对灵芝孢子进行破壁)。

二、川大金钟采用

低温脆化对辊破壁技术

技术优势:

1、能够有效防止灵芝孢子活性成分在破壁过程中的氧化问题;

2、破壁率高,能够稳定保持在98%以上;

3、防止重金属残留。

关键工艺原理:

1、低温脆化:

这里解释低温脆化首先了解一个科学名词“玻璃化温度”,高分子聚物由高弹态转变为玻璃态的温度,通俗点讲就是物质由柔软变得硬脆的温度,就像馒头在常温下是柔软的,但是冷冻到一定温度会变得又硬又脆。

川大金钟灵芝孢子在破壁前首先将灵芝孢子降温到“玻璃化温度”,使之变硬变脆,达到易于破壁,整个破壁过程处于极低的温度状态能够 的防止灵芝孢子活性成分的氧化问题。

2、对辊破碎工艺(属物理破壁工艺的一种):

在两条轧辊之间调整好间距,相对转动,灵芝孢子粉通过其间,受到外力挤压,外壳就破碎开来,完成破壁。对辊破壁工艺相较于碰撞破壁,能够极大地降低体系温度,破壁率稳定,重金属残留小。

低温脆化及对辊破碎是两个相辅相成的工艺过程,如果不对灵芝孢子进行低温脆化处理,那么灵芝孢子通过对辊轧辊的时候只会变形,不会破碎,达不到破壁效果。如果进一步调小轧辊间距,灵芝孢子也能破碎,但是由于轧辊间的间距缩小,轧辊间的摩擦增大,不但会加速设备磨损, 的影响是会有金属碎屑混入孢子粉里,重金属残留会严重超标。

三、药理作用

目前,国内外对灵芝孢子药理作用的研究主要集中于抗癌、免疫调节、抗氧化、神经保护、保肝、抗糖尿病等方面。

1、抗癌作用

相关研究发现,灵芝孢子的抗癌作用主要由多糖、三萜等有效成分起作用。例如,Fukuzawa等研究发现灵芝孢子中含有16~20个碳的长链脂肪酸,能够抑制各种癌细胞的增殖;Shen等发现灵芝孢子可以通过调节肝细胞和几种相关免疫细胞的miRNA来抑制人肝癌细胞HepG2的增殖,从而达到治疗肝癌的目的,在测定的61个miRNA中,miR-的表达最多;Li等观察灵芝孢子的超临界CO2提取物对离体胆管癌的影响,发现其能抑制离体胆管癌的迁移,其作用主要是通过抑制TGF-β1诱发上皮间质转化(EMT),从而抑制EMT激活胆管癌细胞的迁移。此外,其他相关研究还指出,灵芝孢子提取物对乳腺癌、前列腺癌、结肠癌等多种癌症治疗均有效果.

2、免疫调节作用

灵芝孢子在传统中药中用来调节免疫系统已有较长历史。Pan等观察灵芝孢子多糖对 亚 (MNNG)诱发胃癌大鼠的免疫性和抗氧化活性的影响发现,给予患胃癌大鼠灵芝孢子多糖后,可以降低血清和胃组织中脂质 化产物水平,并使胃癌所致的血清SOD、CAT和GSH-Px水平趋于正常,表明灵芝孢子多糖具有一定的免疫调节作用和抗氧化作用。

3、抗氧化作用

灵芝的抗氧化作用与多糖有关,并与多糖的单糖组成、分子量有较大关系。Heleno等在对灵芝不同部位多糖的提取中发现,灵芝菌丝体中提取的多糖含量 ,灵芝孢子中提取的多糖抗氧化活性 ,其DPPH清除率为0.15mg/mL,还原能力为0.69mg/mL,均比其他部位提取的多糖抗氧化能力强。

4、神经保护作用

灵芝孢子对神经系统有一定的保护作用。Zhou等研究发现,给大鼠服用高剂量(8g/kg/d)的灵芝孢子粉可以使大鼠海马区谷胱甘肽/谷胱甘肽 酶(GSH/GR)和丙二醛(MDA)恢复到正常水平,保护大鼠的海马区神经细胞,从而减少阿尔茨海默病的发生。Gokce等观察到,给予脊髓损伤大鼠灵芝多糖后,其能够减少组织中半胱氨酸蛋白酶-3、肿瘤坏死因子α、 化物酶、丙二醛和一氧化氮的水平,从而保护脊髓损伤神经细胞。

5、保肝作用

相关研究表明,灵芝孢子具有护肝、保肝作用。胡宗苗等观察到灵芝孢子对CCl4肝损伤小鼠的纤维化保护作用,经灵芝孢子治疗后可显著降低小鼠血清中ALT和AST含量,升高肝组织中SOD含量,降低MDA含量,组织病理学显示,灵芝孢子可使肝纤维化程度降低,且肝组织中MMP-9蛋白表达显著降低,提示灵芝孢子可能通过调节MMP-9蛋白来改善肝纤维化。

6、抗糖尿作用

在灵芝孢子的抗糖尿作用方面,Xiao等研究发现,灵芝多糖中的F31组份具有抗糖尿病的潜力,其作用机制可能是通过激活AMPK通路从而减少肝葡萄糖调节酶mRNA的水平、改善胰岛素抵抗和降低附睾的脂肪率有关,因此,其可以用来预防和治疗肥胖和2型糖尿病。

四、结语

随着科学技术的发展以及科研人员对灵芝孢子的深入研究,灵芝孢子的药理作用和预防保健功能日益显现,不再仅仅局限于药用,而是更多地进入了食品、饮料和保健等大健康产业。因此,加大对灵芝孢子破壁技术和药理作用的深入研究,使灵芝孢子的有效成分和药用价值达到 化的利用。

本文摘编自《成都大学学报(自然科学版)》年12月第36卷第4期,(原文作者杨杭、刘凤、练心浩、邹亮、郭晓恒、雨田)特此致谢!

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