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樺樹菇(白樺茸,Inonotus obliquus)的功效

陳啟楨

  樺樹菇藥理功效
   樺樹菇在明代李時珍的本草綱目即有記載,性寒味微苦能利五臟、宣腸氣、排毒氣、壓丹石、人熱發、止血等功效;在日本民間使用上則有止血、治腹痛、利尿、健胃、止瀉等功能 (Ying et al., 1987;劉, 1984)。近代的科學研究樺樹菇的熱水抽出物具有抑制老鼠Sacroma180腫瘤細胞及一般腫瘤的功能。
樺樹菇的一些藥理功效的近代研究如下:

  1. 抗癌

2008年Youn等人將樺樹菇以熱水萃取後分別對人類肝癌細胞HepG2與HepG3作用48小時,發現在1000 μg/mL時可以有效抑制人類肝癌細胞的生長,細胞存活率分別為36 %與67 %,深入研究其作用機制,結果係細胞週期停留在G0/G1 phase造成細胞凋亡進而抑制細胞的生長 (Youn et al., 2008)。2005年Kim等人以深層培養之樺樹菇菌絲體胞內多醣針對不同癌細胞做實驗,經過證實顯示其作用機制並非以直接的毒殺作用而是藉由免疫調節來抑制癌細胞的生長 (Kim et al., 2005)。

  1. 抗腫瘤活性

由於樺樹菇胞內多醣的活體內抗癌機制與化學結構尚未有明確的研究結果,因此,Kim等人於2005年研究樺樹菇菌絲體之胞內多醣,利用液態培養Inonotus obliquus BELYU1102將其菌絲體水萃物經酒精沉澱與分離後得到α-Linked    fucoglucomannan,作用於接種B16F10黑色素細胞瘤的BDF1老鼠身上發現其   存活率可以明顯的增加約4.07倍 (Kim et al., 2005)。

  1. 抗氧化

2005年Cui將樺樹菇粉末經過不同溶劑萃取後得到四個萃取成份,其中以多醣抗氧化活性最差;多酚則具有最佳的抗氧化能力,並且可以保護細胞對抗氧化壓力的傷害,在50μg/mL的濃度下可明顯保護HaCaT角質細胞株避免受到H2O2傷害 (Cui et al., 2005)。2007年Nakajima等人研究指出,由Agaricus blazei Mycelia,Ganoderma lucidumPhellinus linteus三者與樺樹菇相較之下,樺樹菇有較強的超氧陰離子與氫氧自由基的清除能力 (Nakajima et al., 2007)。

  1. 抗發炎

2005年Young等人研究指出,利用MEOH萃取出的樺樹菇萃取物作用在經由LPS誘導後的RAW264.7上,其可藉由調節iNOS與COX-2的表現來抑制發炎因子NO 與前列腺素PGE2的分泌 (Young et al., 2005)。1970年蘇哈諾夫針對樺樹菇的藥效進行動物試驗,誘發實驗動物的腹膜炎、結膜炎、眼瞼炎,藉以了解抗炎效果。發現樺樹菇可以抑制以碘酒混合甘油所造成腹膜炎;並且可以抑制由松節油與葵花油所造成的結膜炎、減少眼瞼的充血程度 (崛, 2005)。

  1. 抗HIV

美國研究發現樺樹菇的萃取物β-1,3-D Glucan 對預防SARS病毒有作用,對愛滋病有明顯的抑制作用,還有極高的抗HIV病毒的作用,可有效抑制傳染性病毒,還可以和抗愛滋病的AZT、DDT等混用。1998年Ichimura等人研究發現樺樹菇具有抑制HIV-1 蛋白?的活性,其活性物質為高分子量的水溶性木質素 (Ichimura et al., 1998)。

  1. 調節免疫

樺樹菇菌絲體所萃出的胞內多醣可以促進細胞的增生,而產生Nitrite的活性與LPS相似。在10μg/mL可明顯抑制Nitrite的產生,並且於iNOS mRNA的表現量亦有明顯的下降 (Kim et al., 2005)。2008年Zhang等人探討樺褐孔菌粗多糖對正常小鼠和低免疫力小鼠免疫功能的影響。依據各實驗具體分組進行實驗觀察其對正常小鼠和低免疫小鼠淋巴細胞轉化的影響,結果顯示樺樹菇多糖可顯著促進淋巴細胞轉化,有提高免疫功能的作用 (Zhzng et al., 2008)。

  1. 保護肝臟

2008年,Wu 等人為了觀察樺褐孔菌乙醇提取物對小鼠肝臟的保護作用,利用腹腔注射四氯化碳豆油溶液造成急性肝損傷的小鼠模型,再以肝臟及脾臟質量比、血清中天門冬氨酸氨基轉移? (AST)及丙氨酸氨基轉移? (ALT)為指標;結果發現小鼠血清中AST、ALT值明顯低於控制組 (Wu et al., 2008)。2007年,Song等人發現樺褐孔菌石油醚及乙酸乙酯萃取物可以降低肝組織損傷中的小鼠血清AST、ALT值,增加肝組織SOD、GSH-Px活性,減少MDA含量,作用均呈dose-dependent (Song et al., 2007)。

樺樹菇藥理活性成分
   根據國內外研究報告及相關文獻指出,食藥用菇類最吸引人的地方在其具有機能性成分如多醣體、類三?化合物、腺?、鍺化合物與有機硒,因此具有抗癌、降血壓、降血糖、抑制膽固醇、免疫等療效。早年樺樹菇只是俄羅斯的一種民間藥用真菌,後來其有效成份才逐漸引起美國、日本、韓國等研究者的廣泛重視。根據初步研究,樺樹菇含有樺樹菇醇、氧化三?化合物、羊毛甾醇、栓菌酸、葉酸衍生物、芳香族的香草酸、丁香酸等。
   近年來,越來越多的研究結果顯示,樺樹菇還有大量的植物纖維類多醣體,具有良好的抗癌、降血糖、免疫賦活作用。其中的葡聚醣 (2-Glucan)、Kitchea質、Hetero多醣類、Pectin quality等物質,還可作為細胞膜成分之一,特別是多醣類的BRM (Biological Response Modifiers)物質中,葡聚醣的含量較高,可以提升免疫細胞的活力,抑制癌細胞擴散、防止癌症復發;還能促進排泄、避免胃腸吸收到致癌物質。有些研究發現,樺樹菇可以增強人體免疫力,減輕化學或放射療法與手術的副作用 (崛, 2005)。
   在樺褐孔菌的化學成份研究上,利用膠體層析及光譜技術 (MS、NMR、IR),
1958年羅夫雅吉那 (Lovyagina)等人鑑定出蝶?股氨酸 (pteroylglutamic acid,葉酸衍生物)、香草酸 (Aromatic vanillic acid)、丁香酸 (Syringic acid)、r-羥基苯甲酸 (r-hydroxybenzoic acid) (崛, 2005)。2007年Nakajima等人為了研究樺樹菇抗氧化的結構,以80 % MeOH萃取其子實體並分離純化得到七個化合物,鑑定出其化學結構為小分子的多酚:4-hydroxy-3,5-dimethoxy benzoic acid 2-hydroxy-1-hydroxymethyl ethyl ester (BAEE)、 protocatechic acid (PCA)、caffeic acid (CA)、 3,4-dihybenzaladehyde (DB)、 2,5-dihydroxyterephtalic acid (DTA)、 syringic acid (SA) 與3,4-dihydroxybenzalacetone (DBL)。其中以BAEE與DTA為首次發現,並未有報導過在它在自然界的其他來源被分離出 (Nakajima et al., 2007)。
    由於樺樹菇在波蘭等地被用來治療癌症,在日本又被研究指出其菌絲體熱水萃取物具有抗AIDS的功效;因此為了研究出有活性的結構物質與實際結構2000年有學者利用系統化學研究並分離出樺樹菇的三?類與固醇類,並發表了三個由樺樹菇所萃出的羊毛甾烷型三?類 (Jian et al., 2001)。

  以固態培養基太空包栽培方式,已可成功栽培出樺樹菇的子實體,菌絲生長期約三週,出菇至採收約二個月,每個太空包產量平均乾重約120公克。利用液菌發酵培養方式探討樺樹菇菌種生長條件,結果最適生長溫度為26℃,最適生長pH為6.0,較適碳源為fructose及sucrose,較適氮源為Yeast extract及corn steep liquor,經過交叉試驗,發現0.5% yeast extract與2.5% fructose對樺樹菇菌種有較佳的生長優勢。在DPPH抗氧化分析方面,以子實體甲醇萃取物10mg/mL的效果最佳,自由基的清除率達90%。在抗菌活性方面,僅對Fusarium moniliforme BCRC 31745有抑制產孢作用,且為子實體甲醇萃取物效果最佳。在抗腫瘤細胞活性方面,子實體甲醇及乙醇萃取物對AGS, MCF, HeLa腫瘤細胞有30%至40%的抑制率,而對Chok正常細胞的傷害性不明顯,顯示無毒性作用。至於菌絲體,在抗氧化、抗菌及抗腫瘤細胞生長方面,則無明顯效果。本研究證明樺樹菇的子實體較具有功效性,而菌絲體則無。

以固態培養基太空包栽培方式,野生樺樹菇已可成功栽培出有性世代的子實體,菌絲生長期約三週,出菇至採收約二個月,每個太空包產量平均乾重約120公克(圖一)。由於截至目前為止,樺樹菇並沒有人工栽培子實體的記錄,本研究成果為世界首例。過去樺樹菇產品材料來源皆採自於樺樹上的野生子實體,品質及產量受限於各地理環境的差異而有不同,人工栽培可以提供穩定的材料來源,對未來的市場開發,具有重要的意義。
在DPPH抗氧化分析方面,以子實體甲醇萃取物10mg/mL的效果最佳,自由基的清除率達90%(圖二)。在抗菌活性方面,僅對Fusarium moniliforme BCRC 31745有抑制產孢作用,且為子實體甲醇萃取物效果最佳(表一)。在抗腫瘤細胞活性方面,子實體甲醇及乙醇萃取物對Ags, MCF, HeLa腫瘤細胞有30%至40%的抑制率(圖三~圖五),而對Chok細胞的傷害性較不明顯,顯示對正常細胞的毒性小(圖六)。至於菌絲體,在抗氧化、抗菌及抗腫瘤細胞生長方面,則無明顯效果。
由各項生物活性分析結果,證實樺樹菇的子實體的甲醇或乙醇的萃取物活性高於菌絲體,且子實體的整體效果,優於菌絲體。樺樹菇已能順利人工栽培成功,後續生物活性探討,證實子實體的活性均優於液體培養的菌絲體,顯示具有市場的競爭力及開發潛力,將來可能適合開發做成飲品或經由加工做成保健產品。

* 圖說:1.樺樹菇野生子實體(左圖:無性世代)及人工栽培子實體(右圖:有性世代)。* 作者:陳啟楨* 圖說:1.樺樹菇野生子實體(左圖:無性世代)及人工栽培子實體(右圖:有性世代)。
* 作者:陳啟楨
* 圖說:2.樺樹菇子實體及菌絲體甲醇與乙醇萃取物之抗氧化能力,顯示甲醇萃取物的抗氧化效果較佳。* 作者:陳啟楨* 圖說:2.樺樹菇子實體及菌絲體甲醇與乙醇萃取物之抗氧化能力,顯示甲醇萃取物的抗氧化效果較佳。
* 作者:陳啟楨

* 圖說:3.表一、樺樹菇子實體及菌絲體熱水、甲醇與乙醇萃取物之抗菌活性。 註:- 表示無效果;+ 表示效果不顯著;++ 表示效果顯著;+++ 表示效果極為顯著。 * 作者:陳啟楨* 圖說:3.表一、樺樹菇子實體及菌絲體熱水、甲醇與乙醇萃取物之抗菌活性。 註:- 表示無效果;+ 表示效果不顯著;++ 表示效果顯著;+++ 表示效果極為顯著。
* 作者:陳啟楨
* 圖說:4.樺樹菇子實體及菌絲體甲醇與乙醇萃取物之抗AGS腫瘤細胞效果。* 作者:陳啟楨* 圖說:4.樺樹菇子實體及菌絲體甲醇與乙醇萃取物之抗AGS腫瘤細胞效果。
* 作者:陳啟楨

* 圖說:5.樺樹菇子實體及菌絲體甲醇與乙醇萃取物之抗HeLa腫瘤細胞效果。* 作者:陳啟楨* 圖說:5.樺樹菇子實體及菌絲體甲醇與乙醇萃取物之抗HeLa腫瘤細胞效果。
* 作者:陳啟楨
* 圖說:6.樺樹菇子實體及菌絲體甲醇與乙醇萃取物之抗MCF腫瘤細胞效果。* 作者:陳啟楨* 圖說:6.樺樹菇子實體及菌絲體甲醇與乙醇萃取物之抗MCF腫瘤細胞效果。
* 作者:陳啟楨

* 圖說:7.樺樹菇子實體及菌絲體甲醇與乙醇萃取物之抗Chok正常細胞效果。* 作者:陳啟楨* 圖說:7.樺樹菇子實體及菌絲體甲醇與乙醇萃取物之抗Chok正常細胞效果。
* 作者:陳啟楨

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