作者KSfish (不下棋 勿扰)
看板NCHU-PP87
标题灵芝之活性成分与发酵生产
时间Sun Nov 12 20:19:24 2006
http://www.alum.ntu.edu.tw/read.php?num=42&sn=872
文/孙璐西(食品科技研究所教授)
在医药发达的国家,慢性疾病如高血压、心脏病、癌症与糖尿病等经常取代传染性疾病
而成为十大死因前几名。许多慢性病的发生除涉及遗传基因外,大都与饮食作息有关。在
「药食同源」与「药补不如食补」的观念下,具有保健功效的食品或中草药已成为国人养
生保健、远离疾病的最佳选择。国内外许多食品公司、药厂与生技公司也都因应此消费潮
流而纷纷投入保健食品的研发与制造。目前我国保健食品市场规模达新台币二百三十余亿
元,其中进口产品占近四成,国内的生产工厂约有140家。许多制造厂家由国外进口原料
在国内生产,但是2004年我国保健食品的出口值仅达进口值的三分之一左右,未来仍须努
力。
政府有监於保健食品产业的蓬勃发展及我国传统中药的基础,故於1999年在国科会主导
下成立「跨部会保健食品研究开发整合推动委员会」,针对有助於人体健康并可延缓慢性
疾病发生的保健食品进行探讨,期能提升我国保健食品领域的研发能力并促成产学合作,
以加速我国保健食品产业迈入世界舞台。在众多对健康有益的中草药食材中,灵芝是自古
以来就被认为具有滋补强壮、延年益寿功效的养生圣品。近年来亦有许多关於灵芝保健功
效的科学报导,包括调节免疫力、抑制肿瘤、降低氧化伤害、降血压、降血脂、抗血栓之
形成、降血糖、抗病毒、抗辐射、保护肝脏及抑制紧张情绪等。其活性成分则包括多醣体
(特别是活性多醣(1→3)-β-D-glucan),三萜类(特别是氧化型三萜),固醇类,小分
子蛋白质及有机锗等。
目前灵芝的生产,除了野生灵芝外,可分为两种方式。一种是以太空包接菌进行固态培
养(如图1),此种生产方式虽然可以得到灵芝的子实体,类似野生灵芝,但是生长期较
长,至少需要一个月的时间。另一种方式是於发酵槽中接菌进行液态培养(如图2),可
以工厂化地大量生产,而且生产期短,通常一周至10天即可收获。一般而言,子实体型态
的灵芝其三萜类与多醣体两种活性成分皆有,而发酵液型态的灵芝则多醣体含量高但不含
三萜类活性成分。
我们因此选择灵芝作为研究对象,首先建立灵芝中活性多醣(并非所有灵芝中多醣都具
有生理活性)的快速分析方法,藉以分析各种灵芝产品的活性多醣含量。灵芝多醣已被证
实具有免疫调节功能,是以葡萄糖为主的中性多醣,灵芝子实体的多醣约有三分之一为具
有β-(1 → 6)分支的(1 → 3)-β -D-glucan (聚葡萄糖)。此种多醣为灵芝中主要
之活性多醣,可刺激人体单核细胞分泌肿癌致死因子TNF-α(tumor necrosis factor-
α )。我们所研发出的活性多醣快速分析方法,乃利用萤光染剂aniline blue中所含的
sirofluor会与(1 → 3)-β -D-glucan形成具有专一性的错合物,此物於激发波长
395nm照射下会於495nm放出其特徵萤光,可据以检测灵芝样品中是否含有活性多醣,以及
其含量之多寡。我们调查了10件市售灵芝产品,发现有一件产品总多醣高达238.8 mg/g,
但其中活性多醣的量却仅有0.3 mg/g;亦有产品总多醣虽然不高(5.0 mg/g),但活性多
醣却有2.0 mg/g(表1)。我们的研究也发现以固态培养所得灵芝子实体与液态培养所得
之灵芝发酵液,二者所含的活性多醣会随菌株不同及培养方式之不同而有明显的差异。子
实体的活性多醣分子量较大,但是发酵液的活性多醣含量较高(表2)。可见灵芝子实体
与液态发酵产品之活性多醣无论质与量都有所不同,其生理活性是否亦有差异呢?到底现
代工业化以发酵槽方式生产所得到的灵芝液体发酵产品能否媲美传统的固态培养方式所得
的子实体呢?这对於土地与人工皆昂贵但是发酵工业发达的台湾来说是一个值得深究的研
究项目。
於是我们邀集了本所(台大食品科技研究所)的五位教授以灵芝作为申请「跨部会保健
食品研究开发计划」的主题,探讨以豆科植物为基质的灵芝液态发酵。这项为期三年的研
究计画从2003年8月开始执行,研究团队包括目前担任本校教务长的蒋丙煌教授负责液态
发酵生产灵芝,张鸿民教授负责探讨灵芝的最主要生理活性「调节免疫活性」,沈立言教
授负责评估灵芝发酵液的肝脏保健功效及分析三萜含量,吕廷璋教授负责分析灵芝液体发
酵过程中活性多醣的变化情形,我本人则就灵芝发酵液的调节血脂与抗动脉硬化功效进行
了解,并分析发酵液中来自豆科植物的异黄酮(isoflavones)含量。由於豆科植物含有
具抗氧化活性的异黄酮素,我们以豆科植物作为灵芝液体发酵的基质,期望灵芝发酵时所
产生的酵素可将异黄酮素转化为容易被人体吸收利用的「活化异黄酮」。此外,豆科植物
中的多醣体亦可能於发酵过程中受酵素作用而有所转化,并可能与灵芝多醣产生加乘作用
。
经过一年多的努力,我们已能大幅提高灵芝发酵液中的活性多醣含量,活性多醣占总多
醣的比例高达52.5%(表3),远高过一般市售灵芝产品(表1)。更令人兴奋的是在我们的
灵芝液态发酵产品中,发现有三萜类的化合物,此类成分一般只有在灵芝子实体中存在。
目前我们正在进行200至500公升中型发酵槽的生产试验,所得的产物将进行各项生物活性
的动物试验,预期在一年後能完成此项三年计画,届时期望我们所研发的灵芝液态发酵产
品能有较市售灵芝产品更佳的保健功效。
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