萌動激活靈芝孢子抗癌活性研究

1、第4卷 第1期 中 國 食 品 學(xué) 報 Vol.4 No.12004年3月 Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology Mar.2004萌動激活靈芝孢子抗癌活性研究劉 昕 袁建平 王江海(中山大學(xué)國家教育部食品工程研究中心 廣州510275)摘 要 進(jìn)行了休眠期靈芝孢子、破壁靈芝孢子、萌動激活靈芝孢子及萌動激活全破壁靈芝孢子對小鼠肝癌 和網(wǎng)狀細(xì)胞肉瘤L-II細(xì)胞生長的抑制作用研究，結(jié)果表明，休眠期靈芝孢子經(jīng)萌動激活可顯著提升靈芝孢子 的藥理活性，萌動激活全破壁靈芝孢子具有顯著的抗癌活性，并呈明顯的量效關(guān)系。關(guān)鍵詞 靈芝

2、孢子 萌動 激活 抗癌活性文章編號 1009-7848(2004)01-0083-04靈芝(Ganoderma lucidum)是一種藥用真 菌，是傳統(tǒng)中藥寶庫中的一味珍貴藥材，已被廣 泛用于預(yù)防和治療多種疾病，如高血壓、糖尿 病、神經(jīng)衰弱、肝病、腎炎、胃潰瘍、高血脂、 哮喘、內(nèi)分泌紊亂、免疫系統(tǒng)疾病和腫瘤等疾 病17。因此，靈芝及其孢子具有很高的研究和藥 用價值。盡管靈芝子實體入藥在中國已有幾千年的歷史，但靈芝孢子到上個世紀(jì)才開始為人們所認(rèn)識 和利用。靈芝孢子內(nèi)富含大量的生物活性物質(zhì)， 其藥理活性比靈芝子實體更高8,9。最新的研究表 明，靈芝孢子具有顯著的抗腫瘤1013和抗艾滋病 毒的活性8

3、。靈芝孢子的活性高低及其藥理作用 發(fā)揮與其存在的狀態(tài)密切相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，將休 眠期的靈芝孢子進(jìn)行萌動激活可顯著提升其藥理活性，而且只有將堅韌的靈芝孢子壁完全打碎 后，萌動激活靈芝孢子中的生物活性物質(zhì)才能完 全釋放及有利于被人體充分吸收利用。作為保健 食品的萌動激活全破壁靈芝孢子（學(xué)者靈芝）已 被證明具有顯著的藥理活性13，特別是在抑制癌 細(xì)胞的轉(zhuǎn)移和預(yù)防癌癥的復(fù)發(fā)等方面能發(fā)揮重要作用。本文現(xiàn)將休眠期靈芝孢子、破壁靈芝孢 子、萌動激活靈芝孢子及萌動激活全破壁靈芝孢 子 (SBGS) 動物實驗組抗癌試驗的對比研究結(jié) 果公布如下。1 材料和方法1.1 原料及其預(yù)處理靈芝孢子原料產(chǎn)于由中山大學(xué)國家教育

4、部食品工程研究中心在福建高山林區(qū)建立的段木靈芝撫育基地。將新鮮飽滿的靈芝孢子經(jīng)低溫干燥處 理使其進(jìn)入低溫休眠期，再將休眠的靈芝孢子進(jìn) 行萌動激活和超微破壁處理(破壁率大于 99.8%)。實驗所用的休眠期靈芝孢子、破壁靈芝 孢子、萌動激活靈芝孢子及萌動激活全破壁靈芝 孢子均由廣州綠色盈康生物工程有限公司提供。1.2 實驗動物NIH種小白鼠，7周齡，鼠重2022g，由廣 東省衛(wèi)生廳醫(yī)用實驗動物場提供。實驗用鼠是在 無病原體的常規(guī)環(huán)境下，用標(biāo)準(zhǔn)粒狀飼料和水喂 養(yǎng)。1.3 化學(xué)藥品環(huán)磷酰胺(一種毒性大的抗腫瘤化療藥物) 由上海第十二制藥廠提供。1.4 實驗步驟收稿日期：2004-02-20作者簡介：劉

5、昕，男，1957年出生，高級工程師在無菌條件下抽取腹腔保種7d的腹水型小 鼠肝癌和網(wǎng)狀細(xì)胞肉瘤L-II細(xì)胞，用生理鹽水 稀釋得到濃度為5107 細(xì)胞/mL的腫瘤細(xì)胞懸浮 液。本實驗接種0.2mL腫瘤細(xì)胞懸浮液 (1107 細(xì)胞) 于每只小鼠的右腋皮下。接種后的小鼠被 隨機(jī)分成8組：(1) 陰性對照組：每天20mL/kg 84 中 國 食 品 學(xué) 報 2004年第1期生理鹽水；(2) 陽性對照組：每天20mL/kg環(huán) 磷酰胺（CTX）；(3) 休眠期靈芝孢子（DS） 組：每天8g/kg（分兩次）；(4) 全破壁靈芝孢 子（SBDS）組：每天8g/kg（分兩次）；(5) 萌 動激活靈芝孢子（GS）

6、組：每天8g/kg（分兩 次）；(6) 萌動激活全破壁靈芝孢子（SBGS）1 組：每天2g/kg；(7) SBGS 2組：每天4g/kg； (8) SBGS 3組：每天8g/kg（分兩次）。每組10 只小鼠的平均重量基本相同。各組小鼠均于接種 腫瘤細(xì)胞24h后，連續(xù)7d用灌胃器給藥。在最 后一次給藥后的次日，用頸椎離斷法處死小鼠， 并迅速剝離腫瘤后稱重，以腫瘤大小和抑瘤率來 評價所用藥物或靈芝孢子產(chǎn)品的抗癌活性。用t 檢驗比較各用藥組與對照組之間的差異，當(dāng)P 0.05時被認(rèn)為各用藥組平均瘤重與陰性對照組平 均瘤重之間存在顯著差異。2 結(jié)果和討論將小鼠肝癌細(xì)胞和網(wǎng)狀細(xì)胞肉瘤L-II分別 移植于小

7、鼠后，第2天即開始分別喂食休眠期靈 芝孢子（DS）、破壁靈芝孢子（SBDS）、萌動激 活靈芝孢子（GS）、萌動激活全破壁靈芝孢子（SBGS）和環(huán)磷酰胺（CTX），連續(xù)喂食7d后，研究不同類型靈芝孢子對小鼠肝癌細(xì)胞和網(wǎng)狀細(xì)胞肉瘤L-II的抑制作用，實驗結(jié)果見圖1和圖 2。陰性對照組中小鼠肝癌和網(wǎng)狀細(xì)胞肉瘤L-II 細(xì)胞重量分別為（1.78 0.13）g和（2.21 0.21）g (10只小鼠平均腫瘤重量，以100%表示)，其它 試驗組小鼠平均腫瘤重量（以相對于對照組小鼠 腫瘤重量的百分比表示）與對照組有顯著差異（P0.001），以100表示。不同類型的靈芝孢子對小鼠肝癌細(xì)胞及網(wǎng)狀細(xì)胞肉瘤L-II

8、的生長均 有顯著的抑制作用，但抑瘤效果有明顯差別。結(jié) 果顯示，休眠期靈芝孢子能分別減少兩種腫瘤大 小至對照組的81.0和82.5（抑瘤率分別為 19和17.5），而萌動激活靈芝孢子能分別減少 兩種腫瘤大小至對照組的64.3和64.1（抑瘤 率分別為35.7和35.9），表明萌動激活靈芝孢 子比休眠期靈芝孢子具有更高的藥理活性。研究 發(fā)現(xiàn)，SBGS比未破壁的萌動激活靈芝孢子具有 更顯著的抑制腫瘤作用，并呈現(xiàn)明顯的量效關(guān) 系。圖3顯示了SBGS劑量與抑瘤率的量效關(guān)系 曲線。正如圖13所示，劑量為8g/kgd的SBGS能分別減少小鼠肝癌及網(wǎng)狀細(xì)胞肉瘤L-II細(xì)胞 重量至對照組的14.1和16.6(抑

9、瘤率分別為85.9和83.4)，具有比環(huán)磷酰胺更高的抑制腫 瘤活性（抑瘤率分別為79.1和69.4）。實驗結(jié)果表明，靈芝孢子藥理作用的發(fā)揮與 靈芝孢子破壁與否密切相關(guān)，未破壁靈芝孢子中 的生物活性物質(zhì)難以被人體吸收。實驗證明，服 用未破壁的靈芝孢子后，在試驗對象糞便中可發(fā) 現(xiàn)大量完整的靈芝孢子。從實驗結(jié)果可以看出，圖1 不同類型靈芝孢子對小鼠肝癌細(xì)胞的抑制作用Fig.1 The inhibitory effect of various ganoderma spores on mouse hepatoma cells圖2 不同類型靈芝孢子對小鼠網(wǎng)狀細(xì)胞肉瘤L-II 的抑制作用Fig.2 The

10、inhibitory effect of various ganoderma spores on mouse reticulocyte sarcoma L-II第4卷 第1期 萌動激活靈芝孢子抗癌活性研究 85圖3 SBGS抑制小鼠腫瘤細(xì)胞的量效關(guān)系Fig.3 The dose-dependent inhibitions of SBGSon mouse tumor cells劑量大約為1g/(kgd) 的SBGS可達(dá)到劑量為 8g/(kgd) 未經(jīng)破壁的萌動激活靈芝孢子所能達(dá) 到的抑瘤率(36左右)；劑量大約為0.4g/(kgd) 的SBGS可達(dá)到劑量為8g/(kgd) 未經(jīng)萌動的休 眠期靈芝

11、孢子所得到的抑瘤率 (18左右)。動 物實驗表明，未破壁或未萌動的靈芝孢子與 SBGS相比，SBGS具有很高的藥理活性和抗癌活 性。在實驗劑量范圍內(nèi)，各種靈芝孢子對小鼠生 長無不良影響，無任何毒副作用。實驗小鼠活動 正常，毛色有光澤，未出現(xiàn)松、脫毛現(xiàn)象，未見 致畸胎和細(xì)胞染色體損傷作用。各實驗組的小鼠 平均體重增加無顯著差異。因此，SBGS有望提 高肝癌及其它癌癥病人的生存率。它作為一種新 的抗癌藥物單獨(dú)使用或同其它抗癌藥物共同使 用，在臨床應(yīng)用方面具有很高的醫(yī)療價值 1013。實驗表明，萌動過程的生物轉(zhuǎn)化能顯著提升 靈芝孢子的藥理活性。靈芝孢子進(jìn)入休眠期后， 酶活性降低，生理活性較弱。萌動是

12、將有生命力 的靈芝孢子從休眠的靜態(tài)躍升為生理活動頻繁的動態(tài)的過程。此時靈芝孢子的呼吸作用增強(qiáng)，酶 的種類和數(shù)量顯著增加。酶活性的加強(qiáng)使靈芝孢 子的新陳代謝能在較高水平上進(jìn)行，同時啟動大 量酶促反應(yīng)進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化，靈芝孢子中儲存的各 種物質(zhì)被轉(zhuǎn)化和提升為可供新生命利用的高活性成分，使生物活性物質(zhì)含量顯著增加，并可能產(chǎn) 生新的高活性物質(zhì)。靈芝孢子的萌動過程分為3個階段14：(1) 激活（Activation）：在適當(dāng)?shù)沫h(huán) 境條件下使休眠的靈芝孢子激活，如適宜的溫度 和充足的養(yǎng)分，包括水、氧、二氧化碳、糖和氨 基酸等，以及微量但可預(yù)示環(huán)境適合程度的無機(jī)鹽；(2) 各向同性生長（Isotropic gr

13、owth）：孢 子形態(tài)開始變化，同時伴隨各種代謝的恢復(fù)，包 括呼吸作用及核糖核酸和蛋白質(zhì)的合成；(3) 極性生長（Polarized growth）：由各向同性生長 轉(zhuǎn)變?yōu)闃O性生長，開始醞釀并形成能產(chǎn)生新菌絲 體的萌發(fā)管。萌動激活能顯著提升靈芝孢子的活性，但并 非所有的靈芝孢子均能通過萌動而使其活性提 高，研究發(fā)現(xiàn)，只有具備新鮮、飽滿并具有生命 力的靈芝孢子才能通過萌動激活而有效提升其藥理活性。靈芝栽培的環(huán)境和營養(yǎng)條件對靈芝孢子 的品質(zhì)和活性有重要影響，如用木屑等袋料栽培 收獲的靈芝孢子個體較小、皺縮、內(nèi)含物少、活 性低，孢子萌發(fā)率很低；而用段木培植收獲的靈 芝孢子個體較大、飽滿、活性高、表面

14、光滑，有 利于靈芝孢子的萌發(fā)，萌發(fā)率很高15。大量的實驗結(jié)果顯示，通過對休眠期靈芝孢 子進(jìn)行萌動激活可顯著提升其藥理活性，而且只 有靈芝孢子壁被完全破碎后，靈芝孢子中的生物 活性物質(zhì)才能完全釋放及有利于被人體充分吸 收。因此，SBGS具有顯著的抗癌活性，特別是 在抑制癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移和預(yù)防癌癥的復(fù)發(fā)等方面能發(fā)揮重要作用。腫瘤是全身性疾病在局部的表現(xiàn)，不是單純 以局部性治療就可以解決。盡管西醫(yī)的三大療法 可使中晚期腫瘤病人的腫瘤縮小或消失，但殘留 的癌細(xì)胞很可能復(fù)發(fā)并通過血道、淋巴道和種植 性三種方式轉(zhuǎn)移和擴(kuò)散至其它部位。當(dāng)癌細(xì)胞廣 泛轉(zhuǎn)移后，手術(shù)療法已無能為力，而放療和化療 對免疫功能、造血功能及

15、消化系統(tǒng)有嚴(yán)重的毒副 作用，反而促使易發(fā)性腫瘤患者的病情更加惡 化。因此，西醫(yī)的三大療法不可能完全解決腫瘤 的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移問題。通過近八年時間長期的臨床 跟蹤觀察及對一些病人的臨床實驗證明，SBGS 能顯著減輕化學(xué)治療或放射治療的毒副作用。因此，對于正在進(jìn)行或已完成化療或放療的癌癥病 人而言，服用SBGS將會獲得理想的治療效果。86 中 國 食 品 學(xué) 報 2004年第1期參 考 文 獻(xiàn)1. El-Mekkawy S., Meselhy M.R., Nakamura N. et al. Anti-HIV-1 and anti-HIV-1-protease substances from Gano

16、derma lucidum J . Phytochemistry, 1998, 49 (6): 165116572. Kim Y.S., Eo S.K., Oh K.W. et al. Antiherpetic activity of acidic protein bound polysaccharide isolated from Ganoder- ma lucidum alone and in combinations with interferons J . Journal of Ethnopharmacology, 2000, 72 (3): 4514583. Gao J.J., Mi

17、n B.S., Ahn E.M. et al. New triterpene aldehydes, lucialdehydes A-C, from Ganoderma lucidum and their cytotoxicity against murine and human tumor cells J . Chemical & Pharmaceutical Bulletin, 2002, 50 (6): 8378404. Shiao M.S. Natural products of the medicinal fungus Ganoderma lucidum: Occurrence, bi

18、ological activities, and pharma- cological functions J . Chemical Record, 2003, 3 (3): 172180 5. Gao Y.H., Zhou S.F. Cancer prevention and treatment by Ganoderma, a mushroom with medicinal properties J . Food Reviews International, 2003, 19 (3): 275325 6. Lin S.B., Li C.H., Lee S.S. et al. Triterpen

19、e-enriched extracts from Ganoderma lucidum inhibit growth of hepatoma cells via suppressing protein kinase C, activating mitogen-activated protein kinases and G2-phase cell cycle arrest J . Life Sciences, 2003, 72 (21): 23812390 7. Kimura Y., Taniguchi M., Baba K. et al. Antitumor and antimetastatic

20、 effects on liver of triterpenoid fractions of Gan- oderma lucidum: Mechanism of action and isolation of an active substance J . Anticancer Research, 2002, 22 (6A): 33093318 8. Min B.S., Nakamura N., Miyashiro H. et al. Triterpenes from the spores of Ganoderma lucidum and their inhibitory activity a

21、gainst HIV-1 protease J . Chemical & Pharmaceutical Bulletin, 1998, 46: 160716129. Min B.S., Gao J.J., Nakamura N. et al. Triterpenes from the spores of Ganoderma lucidum and their cytotoxicity against Meth-A and LLC tumor cells J . Chemical & Pharmaceutical Bulletin, 2000, 48 (7): 1026103310. Zhu H

22、.S., Yang X.L., Wang L.B. et al. Effects of extracts from sporoderm-broken spores of Ganoderma lucidum on HeLa cells J . Cell Biology and Toxicology, 2000, 16 (3): 20120611. 馮翠萍, 陳小君, 楊容甫等. 萌動激活赤靈芝孢子粉對腫瘤組織中MDA水平的影響 J . 癌癥, 2000, 19(8): 83512. Sliva D., Sedlak M. Slivova V. et al. Biologic activity o

23、f spores and dried powder from Ganoderma lucidum for the inhibition of highly invasive human breast and prostate cancer cells J . Journal of Alternative and Complementary Medicine, 2003, 9 (4): 49149713. Liu X., Yuan J.P., Chen X.J. Antitumor activity of the sporoderm-broken germinating spores of Ga

24、noderma lucidum J . Cancer Letters, 2002, 182 (8): 15516114. dEnfert C. Fungal spore germination: Insights from the molecular genetics of Aspergillus nidulans and Neurospora crassa J . Fungal Genetics and Biology, 1997, 21: 16317215. 林志彬. 靈芝的現(xiàn)代研究 M . 北京: 北京醫(yī)科大學(xué)出版社, 2001. 31Investigation of Antitumor Activity of the Germinating Spores of Gan