生物发酵灵芝产品的药理作用研究
山东医药工业研究院新药药理研究中心助理研究员 刘修鑫
当今,随着化学药品毒副作用的越来越明显和疾病谱的改变,以及医学模式的转变,现代医学受到前所末有的挑战,同时为中医药的发展提供了良好的机遇。但要使中医药文化融入现代医药文化,首先应利用现代高科技手段,实现中药的标准可控性的现代化生产,对中药的化学成分、分子结构、药理作用进行广泛而细致的研究,能明确阐述中药的药理药效才能为中药融入现代医药文化为国际市场所接受。上述问题成为摆在中药制药企业进入国际市场之前的重要课题。由此,山东省医药工业研究院新药药理研究中心对利用生物发酵技术生产的灵芝菌合剂的药理作用进行了全面、系统的研究,从一个品种中探讨中药在医学模式转变中其理论的科学依据。
灵芝是担子菌纲多孔菌科灵芝属真菌,常见的有赤芝(Gan-odermalucidum),紫芝(G.japon-icum),薄树芝(G.Capense)等。在我国灵芝作为药用已有2000年的历史,被认为是滋补强壮、扶正固本的珍品,临床上用于多种疾病的治疗,这与西药的特异性疗效大相径庭。自六十年代以来我国科技工作者对灵芝在人工培养、化学组成、药理作用和临床作用等方面进行了系统的研究,对灵芝扶正固体的作用进行了有益的探索。在灵芝的生产上不但能人工培养多种灵芝子实体,而且运用现代生物技术仿生学实现了灵芝工业化规模药品生产。在药理化学组成研究方面,1989年中、日科学家共同进行了以灵芝子实体的处理品为样品的免疫药理学、细胞药理和分子药理学的探讨,证明它是一种免疫调节剂,初步提示了祖国传统应用灵芝治疗疾病的原理。但灵芝菌合剂与子实体样品则有很大不同,灵芝菌合剂是利用现代生物技术生产的液体制剂,从临床研究发现:较灵芝子实体的疗效显著,且治疗病种更广,并取得惊人效果,这与西药特异性的治疗理论是相勃的,这种差异不仅要从生物化学角度认识,在灵芝菌合剂的菌丝体生长过程中,复杂的菌类生化反应中产生更多的生理活性物质,灵芝菌丝体加上这些生化中产生的活性物质,才能全面反映灵芝菌合剂的药理作用同时也应该从医药文化的内涵去理解。通过对灵芝菌合剂研究揭示了治疗心脑血管病、抗癌、保肝、抗损伤、降血糖、降血脂、调节免疫方面的作用机理,这为医学模式由特异性、靶向治疗向整体治疗观念转变提供了科学依据。
, 百拇医药
植物研究表明灵芝化学成分复杂,迄今已从灵芝属真菌中分离到10大类近200余种化合物,包括:多糖类、氨基酸、蛋白质及肽类、核苷类、呋喃类、甾醇类、生物碱类、三萜类及油脂类,药理学研究表明灵芝具有多方面的生理活性和广泛的药理作用,影响到机体的多个系统。但传统的灵芝制剂,由于子实体木质化程度较高,实际上利用的是子实体的水提物、醇提物、主要有效成分虽然有十大类但灵芝因木质化后,各种有效成分含量较低,活性较弱,同时传统生产过程又是一个不断损失药效的过程,所以子实体灵芝在实验过程中较生物发酵的灵芝菌合剂在某些功能方面差异显著,这是因为灵芝菌合剂在生产过程中产生的有效成分和复杂的菌类生化反应产生的更多活性成分全部浸在液体制剂中,防止了有效成分的损失,药效成分含量高的结果,因而在临床上表现疗效峻猛、快速。
对灵芝菌合剂和灵芝的药理作用及其研究进展作如下综述:
1 对心脑血管系统的影响
1.抗血栓和抗血小板聚集作用试验表明,灵芝热水提取物对内毒素引起的大鼠弥漫性血管内凝血具有明显影响,能防止血小板减少,纤维蛋白质减少,抑制内毒素引起高血脂大鼠肝静脉中血栓的形成。体外试验证明灵芝具有抑制血小板聚集及抗凝血酶作用。
, 百拇医药
研究证明,灵芝菌合剂(40ml/Kg)大鼠灌胃给药,连续10天,可抑制ADP和胶原诱导的血小板聚集,使血小板最大聚集率PAG(M)下降68%。
同剂量大鼠灌胃给药,可抑制体内血栓形成,与对照组比形成血栓的湿重下降32%,表明有明显的抗血小板血栓形成作用;体外血栓形成试验表明上述剂量可使血小板形成时间、纤维蛋白血栓形成时间明显延长,血栓长度和血栓重量明显减少,具有明显抗大鼠血栓形成作用。
2.抗脑缺氧作用:灵芝菌合剂(40ml/Kg)大鼠灌胃给药,连续七天,以脑含水量、脑指数、脑通透性为指标观察对结扎大鼠双侧颈总动脉后脑缺血的影响,结果发现用药组脑含水量、脑指数、脑通透性明显低于模型对照组,表明对脑缺血造成的脑水肿和脑损伤具有保护作用。
3.强心作用:灵芝菌合剂明显的强心作用,表现为增强心肌收缩力、增加心肌摄氧、呼吸能力。对离体蟾蜍心脏和戊巴比妥钠致心力衰竭心脏均有明显的强心作用,对后者尤为显著,在一定范围内,强心作用随剂量增加而加强。赤芝菌丝体乙醇提取液亦有类似作用,但往往先有短暂的抑制,然后表现出持久的强心作用。
, 百拇医药
4.抗心肌缺血及对应激大鼠心肌保护作用:
清醒家兔静脉注射赤芝液(3g/Kg),对垂体后味叶素引起的急性心肌缺血具有明显的保护作用,能使心电图(V5导)高耸的T波显著降低。大白鼠的抗心肌缺血试验中,赤芝子实体注射液也有类似作用,可能与其扩张冠状动脉、增加冠脉流量有关。
实验结果表明,灵芝菌合剂40ml/Kg大鼠灌胃给药,连续七天能改善异丙肾上腺素引起的心肌缺血状态,使心电图ST段位移减少,提高心肌组织SOD活性,降低心肌组织MDA含量,揭示其能够抑制心肌缺血状态下氧自由基的产生及氧化损伤过程,从而对缺血心肌有保护作用。
5.对冠脉循环的影响:用同位素85Rb测定小鼠心肌营养性血流量,并观察灵芝菌合剂对心肌血流的影响,心肌摄取
85Rb的能力与心肌营养性血流量(毛细血管流量)成正比,即心肌开放的毛细血管数及表面积越大,其通透性越大,摄取85Rb量越多,结果表明腹腔注射灵芝菌合剂(5~10ml/Kg)能显著增加心肌摄取85Rb的能力。以上结果表明,能增加心肌营养性血流量,改善心肌微循环,增加心肌氧的供给,这是参与心肌缺血保护作用的重要环节。
, http://www.100md.com
6.降血脂和抗动脉粥样硬化作用:
研究中:设高、低两个剂量组,低剂量组为等效剂量,阳性对照药为甘露醇烟酸酸脂片所用剂量,约为临床等效剂量的4倍,其血清CH.TG极显著升高,在此高脂模型上,灵芝菌合剂及甘露醇烟酸脂均能显著降低大鼠血清CH.TG,表明其降血脂作用明显。
7.对血液流变学的影响:本实验研究了对血液流变学的影响,灵芝菌合剂(40ml/Kg)大鼠灌胃给药,连续七天,于末次给药1h后用1%戊巴比妥钠iP浅麻,腹主动脉取血测血液流变学各指标,结果表明,全血还原粘度、血浆比粘度、全血比粘度高切、全血比粘度低切等参数与对照组比明显降低,说明其具有改善血液流变学特性,降低血粘度的作用。
8.对动物耐缺氧能力的影响:赤芝子实体及其发酵液和G.SP.发酵液制剂均能显著提高小鼠耐缺氧能力,一次腹腔注射赤芝发酵浓缩液还能显著提高小鼠耐受常压缺氧的能力,表明组织耗氧量增加,对缺氧耐受力下降的情况下,赤芝仍能提高对缺氧的耐受能力。口服或腹腔注射赤芝浓缩液还明显增强小鼠耐受低气压(-550~-560mmHg)缺氧的能力,发酵液干粉也能提高小鼠耐缺氧能力,尤能提高心肌耐缺氧的能力,并有降低整体动物耗氧量、改善缺氧动物心肌代谢等作用。
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研究表明:灵芝菌合剂(40ml/Kg)大鼠灌胃给药,连续七天,常压下观察小鼠耐缺氧时间,发现空白对照组小鼠存活的时间为38分钟,给药组为47分钟,可使小鼠耐缺氧存活时间延长24%,表明其明显提高小鼠耐缺氧能力。
2 抗肿瘤作用
从灵芝子实体的热水提取物中分离出多种水溶性多糖,其中酸性葡聚糖(PA)有明显的抑制作用,其ID50为50ml/Kg;人工培养的赤芝菌丝体热水萃取物对皮下移植的纤维肉瘤细胞生长具有抑制作用;以尾静脉注射纤维肉瘤细胞引起肺部转移病灶为模型,发现此萃取物有抑制作用,日本从灵芝发酵液中提取克勒斯汀,PS-k抗癌特效良药,其销售额具日本草药制剂第二位,临床研究发现,灵芝菌合剂具有显著抗肿瘤作用,可能与本品含有此两种物质有关,药理、提纯、分离研究已进入后期工作。从灵芝菌合剂中分离出的多糖GL-1(分子量40000),对S-180腹水癌抑制率为95.6%~98.5%。
3 对动物实验性肝炎的防治作用
四氯化碳可使动物形成急性中毒性肝炎,除有明显的肝功能损伤外,还有典型的中毒性肝炎的病理组织学表现。连续给小鼠口服赤芝酊8天,能减轻四氯化碳引起的病理损害,并减轻四氯化碳对肝脏解毒功能的损伤。灵芝菌合剂对小鼠四氯化碳中毒性肝炎有防治作用。无论先给药或形成肝炎后给药,均能不同程度的减轻肝功能损害,降低血清谷-丙转氨酶,促进肝细胞再生,减轻肝小叶炎细胞浸润。从薄树芝菌丝体中提取的薄醇醚可使肝脏部分切除的再生能力加强,并对抗大剂量消炎痛对小鼠的毒性作用。
(未完待续), http://www.100md.com
当今,随着化学药品毒副作用的越来越明显和疾病谱的改变,以及医学模式的转变,现代医学受到前所末有的挑战,同时为中医药的发展提供了良好的机遇。但要使中医药文化融入现代医药文化,首先应利用现代高科技手段,实现中药的标准可控性的现代化生产,对中药的化学成分、分子结构、药理作用进行广泛而细致的研究,能明确阐述中药的药理药效才能为中药融入现代医药文化为国际市场所接受。上述问题成为摆在中药制药企业进入国际市场之前的重要课题。由此,山东省医药工业研究院新药药理研究中心对利用生物发酵技术生产的灵芝菌合剂的药理作用进行了全面、系统的研究,从一个品种中探讨中药在医学模式转变中其理论的科学依据。
灵芝是担子菌纲多孔菌科灵芝属真菌,常见的有赤芝(Gan-odermalucidum),紫芝(G.japon-icum),薄树芝(G.Capense)等。在我国灵芝作为药用已有2000年的历史,被认为是滋补强壮、扶正固本的珍品,临床上用于多种疾病的治疗,这与西药的特异性疗效大相径庭。自六十年代以来我国科技工作者对灵芝在人工培养、化学组成、药理作用和临床作用等方面进行了系统的研究,对灵芝扶正固体的作用进行了有益的探索。在灵芝的生产上不但能人工培养多种灵芝子实体,而且运用现代生物技术仿生学实现了灵芝工业化规模药品生产。在药理化学组成研究方面,1989年中、日科学家共同进行了以灵芝子实体的处理品为样品的免疫药理学、细胞药理和分子药理学的探讨,证明它是一种免疫调节剂,初步提示了祖国传统应用灵芝治疗疾病的原理。但灵芝菌合剂与子实体样品则有很大不同,灵芝菌合剂是利用现代生物技术生产的液体制剂,从临床研究发现:较灵芝子实体的疗效显著,且治疗病种更广,并取得惊人效果,这与西药特异性的治疗理论是相勃的,这种差异不仅要从生物化学角度认识,在灵芝菌合剂的菌丝体生长过程中,复杂的菌类生化反应中产生更多的生理活性物质,灵芝菌丝体加上这些生化中产生的活性物质,才能全面反映灵芝菌合剂的药理作用同时也应该从医药文化的内涵去理解。通过对灵芝菌合剂研究揭示了治疗心脑血管病、抗癌、保肝、抗损伤、降血糖、降血脂、调节免疫方面的作用机理,这为医学模式由特异性、靶向治疗向整体治疗观念转变提供了科学依据。
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植物研究表明灵芝化学成分复杂,迄今已从灵芝属真菌中分离到10大类近200余种化合物,包括:多糖类、氨基酸、蛋白质及肽类、核苷类、呋喃类、甾醇类、生物碱类、三萜类及油脂类,药理学研究表明灵芝具有多方面的生理活性和广泛的药理作用,影响到机体的多个系统。但传统的灵芝制剂,由于子实体木质化程度较高,实际上利用的是子实体的水提物、醇提物、主要有效成分虽然有十大类但灵芝因木质化后,各种有效成分含量较低,活性较弱,同时传统生产过程又是一个不断损失药效的过程,所以子实体灵芝在实验过程中较生物发酵的灵芝菌合剂在某些功能方面差异显著,这是因为灵芝菌合剂在生产过程中产生的有效成分和复杂的菌类生化反应产生的更多活性成分全部浸在液体制剂中,防止了有效成分的损失,药效成分含量高的结果,因而在临床上表现疗效峻猛、快速。
对灵芝菌合剂和灵芝的药理作用及其研究进展作如下综述:
1 对心脑血管系统的影响
1.抗血栓和抗血小板聚集作用试验表明,灵芝热水提取物对内毒素引起的大鼠弥漫性血管内凝血具有明显影响,能防止血小板减少,纤维蛋白质减少,抑制内毒素引起高血脂大鼠肝静脉中血栓的形成。体外试验证明灵芝具有抑制血小板聚集及抗凝血酶作用。
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研究证明,灵芝菌合剂(40ml/Kg)大鼠灌胃给药,连续10天,可抑制ADP和胶原诱导的血小板聚集,使血小板最大聚集率PAG(M)下降68%。
同剂量大鼠灌胃给药,可抑制体内血栓形成,与对照组比形成血栓的湿重下降32%,表明有明显的抗血小板血栓形成作用;体外血栓形成试验表明上述剂量可使血小板形成时间、纤维蛋白血栓形成时间明显延长,血栓长度和血栓重量明显减少,具有明显抗大鼠血栓形成作用。
2.抗脑缺氧作用:灵芝菌合剂(40ml/Kg)大鼠灌胃给药,连续七天,以脑含水量、脑指数、脑通透性为指标观察对结扎大鼠双侧颈总动脉后脑缺血的影响,结果发现用药组脑含水量、脑指数、脑通透性明显低于模型对照组,表明对脑缺血造成的脑水肿和脑损伤具有保护作用。
3.强心作用:灵芝菌合剂明显的强心作用,表现为增强心肌收缩力、增加心肌摄氧、呼吸能力。对离体蟾蜍心脏和戊巴比妥钠致心力衰竭心脏均有明显的强心作用,对后者尤为显著,在一定范围内,强心作用随剂量增加而加强。赤芝菌丝体乙醇提取液亦有类似作用,但往往先有短暂的抑制,然后表现出持久的强心作用。
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4.抗心肌缺血及对应激大鼠心肌保护作用:
清醒家兔静脉注射赤芝液(3g/Kg),对垂体后味叶素引起的急性心肌缺血具有明显的保护作用,能使心电图(V5导)高耸的T波显著降低。大白鼠的抗心肌缺血试验中,赤芝子实体注射液也有类似作用,可能与其扩张冠状动脉、增加冠脉流量有关。
实验结果表明,灵芝菌合剂40ml/Kg大鼠灌胃给药,连续七天能改善异丙肾上腺素引起的心肌缺血状态,使心电图ST段位移减少,提高心肌组织SOD活性,降低心肌组织MDA含量,揭示其能够抑制心肌缺血状态下氧自由基的产生及氧化损伤过程,从而对缺血心肌有保护作用。
5.对冠脉循环的影响:用同位素85Rb测定小鼠心肌营养性血流量,并观察灵芝菌合剂对心肌血流的影响,心肌摄取
85Rb的能力与心肌营养性血流量(毛细血管流量)成正比,即心肌开放的毛细血管数及表面积越大,其通透性越大,摄取85Rb量越多,结果表明腹腔注射灵芝菌合剂(5~10ml/Kg)能显著增加心肌摄取85Rb的能力。以上结果表明,能增加心肌营养性血流量,改善心肌微循环,增加心肌氧的供给,这是参与心肌缺血保护作用的重要环节。
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6.降血脂和抗动脉粥样硬化作用:
研究中:设高、低两个剂量组,低剂量组为等效剂量,阳性对照药为甘露醇烟酸酸脂片所用剂量,约为临床等效剂量的4倍,其血清CH.TG极显著升高,在此高脂模型上,灵芝菌合剂及甘露醇烟酸脂均能显著降低大鼠血清CH.TG,表明其降血脂作用明显。
7.对血液流变学的影响:本实验研究了对血液流变学的影响,灵芝菌合剂(40ml/Kg)大鼠灌胃给药,连续七天,于末次给药1h后用1%戊巴比妥钠iP浅麻,腹主动脉取血测血液流变学各指标,结果表明,全血还原粘度、血浆比粘度、全血比粘度高切、全血比粘度低切等参数与对照组比明显降低,说明其具有改善血液流变学特性,降低血粘度的作用。
8.对动物耐缺氧能力的影响:赤芝子实体及其发酵液和G.SP.发酵液制剂均能显著提高小鼠耐缺氧能力,一次腹腔注射赤芝发酵浓缩液还能显著提高小鼠耐受常压缺氧的能力,表明组织耗氧量增加,对缺氧耐受力下降的情况下,赤芝仍能提高对缺氧的耐受能力。口服或腹腔注射赤芝浓缩液还明显增强小鼠耐受低气压(-550~-560mmHg)缺氧的能力,发酵液干粉也能提高小鼠耐缺氧能力,尤能提高心肌耐缺氧的能力,并有降低整体动物耗氧量、改善缺氧动物心肌代谢等作用。
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研究表明:灵芝菌合剂(40ml/Kg)大鼠灌胃给药,连续七天,常压下观察小鼠耐缺氧时间,发现空白对照组小鼠存活的时间为38分钟,给药组为47分钟,可使小鼠耐缺氧存活时间延长24%,表明其明显提高小鼠耐缺氧能力。
2 抗肿瘤作用
从灵芝子实体的热水提取物中分离出多种水溶性多糖,其中酸性葡聚糖(PA)有明显的抑制作用,其ID50为50ml/Kg;人工培养的赤芝菌丝体热水萃取物对皮下移植的纤维肉瘤细胞生长具有抑制作用;以尾静脉注射纤维肉瘤细胞引起肺部转移病灶为模型,发现此萃取物有抑制作用,日本从灵芝发酵液中提取克勒斯汀,PS-k抗癌特效良药,其销售额具日本草药制剂第二位,临床研究发现,灵芝菌合剂具有显著抗肿瘤作用,可能与本品含有此两种物质有关,药理、提纯、分离研究已进入后期工作。从灵芝菌合剂中分离出的多糖GL-1(分子量40000),对S-180腹水癌抑制率为95.6%~98.5%。
3 对动物实验性肝炎的防治作用
四氯化碳可使动物形成急性中毒性肝炎,除有明显的肝功能损伤外,还有典型的中毒性肝炎的病理组织学表现。连续给小鼠口服赤芝酊8天,能减轻四氯化碳引起的病理损害,并减轻四氯化碳对肝脏解毒功能的损伤。灵芝菌合剂对小鼠四氯化碳中毒性肝炎有防治作用。无论先给药或形成肝炎后给药,均能不同程度的减轻肝功能损害,降低血清谷-丙转氨酶,促进肝细胞再生,减轻肝小叶炎细胞浸润。从薄树芝菌丝体中提取的薄醇醚可使肝脏部分切除的再生能力加强,并对抗大剂量消炎痛对小鼠的毒性作用。
(未完待续), http://www.100md.com