2018最重要的食用菌學術會議,討論了哪些重要的靈芝議題?──記第九屆世界食用菌生物學和產品大會(下)

上篇之後,本系列報導要在下篇和您分享另外三大值得關注的靈芝議題是:單一靈芝多醣、靈芝三萜的醫療價值;中國國家規定的三萜、多醣檢測法不準,企業內部應另定質量控制標準才能做出好靈芝,以及孢子粉、孢子油能直接抑制腫瘤細胞的活性來源是固醇,而非三萜!文章最後還會帶大家一起思考,你吃的靈芝或你做的靈芝,是屬於1.0~4.0哪個等級?

文/吳亭瑤   簡體版/請鏈接

 

值得關注的靈芝議題(承上篇

(3) 單一靈芝多醣、靈芝三萜的醫療價值

混合多種成分、多重作用的靈芝粗提取物,可為人們帶來預防疾病的保健價值──這部分在上篇報導裡,福建農林大學劉斌和馬來西亞Alok Nahata對於「靈芝提取物調控肝臟脂質代謝和預防攝護腺肥大」的報告已有充分體現。

與之對照的是德國柏林自由大學樊華博士的報告,其對單一靈芝多醣如何調控免疫機制,以及單一靈芝三萜如何抑制癌細胞生長的研究,讓我們看到了靈芝的醫療潛力和新藥前景。

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德國柏林自由大學樊華博士報告〈探索靈芝的醫療保健潛力〉現場。(攝影/吳亭瑤)

 

該團隊自靈芝(Ganoderma lucidum)子實體分離純化出含有8~9%蛋白成分的大分子多醣GLIS,經細胞實驗證實,可以透過細胞免疫(活化巨噬細胞)和體液免疫(活化包含B細胞在內的淋巴細胞)兩條路徑讓整個免疫系統活躍起來。

實際把GLIS以每隻100 μg的劑量,注射到事先接種S180肉瘤細胞的小鼠體內,會使脾細胞(內含淋巴細胞)數量增加近三分之一,並且抑制腫瘤生長(抑制率60~70%)。這表示靈芝多醣GLIS確實具有提升免疫系統對抗腫瘤的能力。

有趣的是,另一個從靈芝子實體分離、經硫酸化處理、不含蛋白成分的純多醣GLPss58,不僅不會像GLIS那樣促進免疫,反而可以透過抑制巨噬細胞和淋巴細胞的增生和活性、減少發炎性細胞激素生成、阻止血液中淋巴細胞往發炎組織遷移……等多重機制,降低免疫反應的激烈程度。此作用正好適合那些長期過度發炎(如紅斑性狼瘡等自體免疫疾病)患者的醫療需求。

此外,樊華的團隊也對靈芝(Ganoderma lucidum)子實體裡八個單一三萜化合物進行抗癌活性的評估。結果發現,其中兩種三萜對人類乳癌細胞、人類大腸癌細胞,以及惡性黑色素瘤細胞,都有顯著的抑制增生和促凋亡作用。

進一步分析這兩種三萜促使癌細胞凋亡的機制發現,它們是通過「降低粒線體的膜電位」和「提高粒線體的氧化壓力」兩條路徑,「直接」逼癌細胞自我了斷,與靈芝多醣GLIS透過免疫系統「間接」抑制腫瘤的作用全然不同。

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上海市農業科學院食用菌研究所所長張勁松,以會議主持人身份,致贈證書給報告者樊華博士。互有師生關係的兩位,正是把傳統中藥靈芝帶入歐洲科學殿堂的重要推手。(攝影/吳亭瑤)

 

出生於中國,1960、70年代即種過靈芝的樊華,是中國早期少數赴德留學的優秀科學家。其在德國柏林自由大學建立免疫和抗腫瘤實驗平台後的1990年代初期,就與上海市農業科學院食用菌研究所開始合作,探索靈芝等多種藥用真菌的生物活性成分。

當年代表上海市農業科學院食用菌研究所遠赴德國交流的研究生,正是今日承辦本屆世界食用菌生物學與產品大會的主要負責人,食用菌研究所所長張勁松;而當年的樊華,則是助力張勁松取得德國柏林自由大學醫學博士的指導老師。

張勁松回國後持續和樊華的實驗室合作,上述報告中的多醣與三萜,正是由張勁松在食用菌研究所的團隊所提供。雙方將近二十年的合作,對於靈芝進入歐洲科研殿堂、推動靈芝全球化研究,極具指標性意義。

樊華通過德國嚴謹的研究模式讓我們更加明白,靈芝裡的眾多活性成分既可「合在一起」共創輕身不老延年的保健價值,也可「分開應用」為已發生的疾病提供特定療效。

未來有沒有可能把實驗中的活性多醣、活性三萜做成臨床藥物?「那就看他們年輕一輩囉!」樊華把期待的目光,望向已經建立起一支強大研究隊伍的張勁松。

 

(4) 中國國家規定的三萜、多醣檢測法不準,企業內部須另定質控標準才能做出「好靈芝」

靈芝的保健與醫療價值無庸置疑,相關的論文數量亦居所有食用菇之冠,靈芝原材料在中國的年產量也已超過10萬噸,比起2003年的49,100噸(第五屆世界食用菌生物學與產品大會在上海召開時公佈的數據)可說是翻倍成長。

如何從「產量大國」轉型為「產值強國」,是所有靈芝業者念茲在茲的;如何從良莠不齊的靈芝產品中,找到真正好的那一個,則是所有消費者,乃至研究者,深切關注的。

由張勁松率領的上海市農業科學院食用菌研究所團隊,在這次大會上的一系列報告,正是要告訴大家做好靈芝的要件,以及中國國家規定的三萜、多醣檢測法不準,企業內部須另定質量控制標準才能做出好靈芝。

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張勁松(圖中)和其團隊研究員唐慶九(圖右)、馮娜(圖左)、劉艷芳等,分別透過〈影響靈芝產業發展關鍵鑑定方法和標準的研究〉、〈靈芝有效成分的研究與質量標準的建立〉、〈通過高效液相色譜技術建立靈芝三萜的一測多評方法〉、〈靈芝β-葡聚醣的結構表徵、生物活性研究及其定量檢測方法開發〉等四場報告,解析如何建立準確的質控指標,助力做出好靈芝。(攝影/吳亭瑤)

 

張勁松開宗明義便說道:如果「好靈芝」指的是「效果好的靈芝」,那麼,決定靈芝好不好的關鍵,既非產地,也不是外觀,而在它是否含有高生物活性成分。

研究顯示,舉凡品種(菌株)、栽培模式(段木或袋栽)、生長條件(光照、溫度、濕度、通氣、培養基)、採收時機、使用的靈芝部位(子實體、孢子粉、菌絲體),乃至當年的天候狀況,都會影響靈芝的生物活性成分種類和含量。

換句話說,絕對不是任何名叫靈芝或看起來像靈芝的「靈芝」都有一樣的生物活性成分(事實上有些根本不是靈芝),也不是哪個地方產的靈芝保證一定好或才算道地,外觀長得漂不漂亮亦無以為據,更不可能野生放養會勝過人工栽培……

想要做出好靈芝的不二法門,只有使用好的品種,並且在標準化的栽培系統下控制所有生長條件,才能讓每次種出來的靈芝,都穩定含有高生物活性成分;有了一批又一批含有高生物活性的原材料,才可能持續不斷做出質量穩定、功效卓著的好產品。

所以,為了把靈芝做好,我們需要DNA鑑定技術以確定和保證菌種來源的穩定,也需要透過育種技術培育出高孢子粉產量、高三萜、高多醣或其他特定需求的品種,同時亦需要針對靈芝裡的主要活性成分建立「準確的」質量控制方法。

目前中國的靈芝企業幾乎都是採用國家規定(由農業部制定)的靈芝三萜和多醣檢測法作為產品的質量控制標準,其產品上標示的三萜、多醣含量也都是按此方法檢測的結果。

問題是,這個檢測方法會受到外力嚴重干擾,像是:真正的靈芝三萜(如靈芝酸A、靈芝酸B……)無法被測出來或嚴重低估,反而會把「不是靈芝三萜」的物質當作三萜來反映;又或者測到的多醣含量不只是靈芝多醣,連澱粉多醣、糊精多醣都被一起算進來……

因此,在定性、定量都不準的情況下,以中國國家規定的檢測方法所測得的靈芝總三萜和總多醣,實際上和靈芝的生物活性並沒有一定的相關性。

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張勁松團隊的研究發現,以中國農業部制定的靈芝三萜檢測標準,對靈芝酸A(ganoderic acid A)、靈芝酸B(ganoderic acid B)……等8種靈芝三萜標準品進行檢測,並無法檢測出其實際含量,反而會把「不是靈芝三萜」的油酸(oleic acid)和麥角固醇(ergosterol)當作三萜來反映。(攝影/吳亭瑤,圖為張勁松報告現場)

 

對此,張勁松特別強調,中國的靈芝企業按國家規定做事,在法理上一點錯也沒有,但企業如果真想做出好靈芝,就必須採用可以「真實反映」靈芝生物活性高低的檢測方法作為內部的質控標準,才有辦法保證自家產品的質量和功效。

能將混合物中的單一成分分離,並加以定性和量化各成分比例的HPLC(高效液相色譜法),向來是檢測靈芝中各種活性成分的好方法。然而HPLC需要各種單一成分的標準品才能操作,在標準品取得不易和價格昂貴的現實考量下,令不少企業裹足不前。

為了解決這個問題,張勁松的團隊已針對靈芝(Ganoderma lucidum)子實體中主要的活性多醣GLIS和17種活性三萜成分,開發出省錢、方便又快速的檢測方法。尤其對於三萜的「一測多評」,更是只要檢測靈芝酸A(多數靈芝子實體中含量最高的三萜成分),即可通過對照的方式,對其他16種三萜做到絕對定量──精確得知各活性成分的含量非常重要,因為含量也會影響產品的功效表現。

只不過,不論是以活性多醣GLIS或靈芝酸A作為質控指標,都只適合用在以靈芝(Ganoderma lucidum)子實體為原料的產品,因為這兩種活性成分「絕對不會」出現在孢子粉和菌絲體裡。

因此,以孢子粉或菌絲體為原料的靈芝產品,乃至使用其他靈芝菌種(如紫芝Ganoderma sinense、松杉靈芝Ganoderma tsugae),都必須根據原材料特有的活性成分,找出「對的」成分作為質控指標。至於檢測方法,在經濟實惠的方法被開發出來之前,HPLC可能還是比較理想的選擇。

 

(5) 沒有三萜不表示沒效!固醇是孢子粉、孢子油抗腫瘤活性的重要來源

和「中國國家規定的靈芝三萜和多糖檢測方法不準」一樣令人難以面對的是,靈芝孢子裡幾乎不含三萜。

用「幾乎」是科學的客觀說法,因為大約十幾二十噸的靈芝孢子粉,才能獲得幾克的三萜,比例之微小,已到了可以忽略不計的地步。而引發如此天大誤會的源頭,正是這個國家規定、業界遵循的靈芝三萜檢測法。

此方法制定於1990年代,當時離靈芝三萜被發現才短短幾年,大家對於三萜的了解非常有限,擁有的技術也不如現在,以致用了錯誤的標準品(熊果酸或齊墩果酸,它們是植物萜類,而非靈芝特有的三萜)、粗糙的檢測方法(比色法,也稱顯色法),制定出一直被延用至今的靈芝三萜檢測方法,所以才會在孢子粉,還有以孢子粉為原料進行提取的孢子油,驗出根本不存在的靈芝三萜。

「但,沒有三萜並不表示沒有生物活性」,張勁松在報告時特別強調。已有許多實驗證實孢子粉和孢子油具有抗腫瘤作用,只是為其帶來抗腫瘤活性的成分並非三萜,而是麥角固醇(麥角甾醇)之類的固醇(甾醇)成分。

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以HPLC法對Ganoderma lucidum子實體和孢子粉進行檢測顯示,兩個不同來源的靈芝子實體裡均含有多種三萜(曲線圖上面兩條曲線,每一個突起的峰就代表一種三萜成分),但三個不同來源的靈芝孢子粉都測不到三萜(曲線圖下面三條曲線)。(攝影/吳亭瑤,圖為張勁松報告現場)

 

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根據張勁松團隊的研究顯示,至少可從靈芝孢子粉中分離出四種固醇成分(上圖),它們對腫瘤細胞增生都有不等程度的抑制作用(下圖)。(攝影/吳亭瑤,圖為張勁松報告現場)

 

雖然結果都是抗腫瘤,但由於造成此結果的活性成分並非三萜,而是固醇,因此在栽種原材料和生產孢子粉、孢子油的產品過程中,就該選擇比較主要的固醇成分(如麥角固醇)作為質控指標,才能確保質量和功效的穩定性。

孢子粉亦含有多醣(孢子的細胞壁組成就是多醣),所以也可以選擇主要的多醣成分作為質控指標。只是來自孢子的多醣,和來自子實體的多醣,結構上完全不同,因此在選擇質控指標時,不能張冠李戴,必須另外建立屬於孢子粉的質控模式──這就像「雞」和「雞蛋」不同的道理,兩者的質量監控指標怎會一樣?

此外,張勁松在報告中也指出,孢子經過破壁後可大幅提高麥角固醇的獲取量,因此對孢子粉、孢子油產品來說,「破壁」是提高相關產品生物活性的重要技術。而在孢子油中占有很大比例的油酸成分,則值得多加探討其對孢子油的功效有哪些貢獻。

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唐慶九在報告中明確指出,同樣是靈芝Ganoderma lucidum,子實體來源的多醣(左圖)和孢子粉來源的多醣(右圖),化學結構組成明顯不同。(攝影/吳亭瑤,圖為唐慶九報告現場)

 

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張勁松在報告中指出,三種不同來源的靈芝孢子粉,破壁前後測得的麥角固醇含量有相當顯著的差距,顯示「破壁」是提高相關產品質量的重要技術。此外,在孢子油中占有很大比例的油酸,應被視為是孢子油的主要成分,值得多加探討。(攝影/吳亭瑤,圖為張勁松報告現場)

 

在「國家規定」沒有改變的前提下,在中國銷售的孢子粉、孢子油產品,根據官方標準檢測出來的三萜結果進行成分標示和文字宣傳,是理所當然。

只是筆者以為,企業在行銷的過程中,與其不斷強調三萜與孢子粉、孢子油的關係,甚或挪用子實體的三萜功效當作孢子粉、孢子油的功效,還不如多與學界合作探討固醇或油酸成分的價值,多介紹真正的主角給消費者認識。當真正的活性成分足夠強大時,一旦哪天沒有三萜可以「借用」,消費者對於產品的信心也不致崩盤。

 

在迎接食用菌產業4.0時代之前,還有太多事情要做

幕落之後,工作才要開始。隨著第九屆世界食用菌生物學與產品大會劃下句點,不知道與會者們留住了哪些記憶、帶回了哪些靈感?

還記得大會開幕時一再被提及的,比起四十年前僅占全球總產量5.7%、不足10萬噸的規模,中國2017年的食用菌產量已來到3600萬噸,占全球七成。

而除了「量大」之外,中國具有一定生產規模的食用菌種類更多達二十種以上,比起歐、美、日、韓等其他國家開發利用的食用菌種類「只有個位數」,顯得成就斐然。

然而在漂亮的數據背後,中國當今的食用菌產值,卻遠不如產量只有十分之一的日本,出口量也沒有相對成長。這表示中國食用菌產業的蓬勃主要依賴的是強大的內需市場,距離成為「影響世界的食用菌強國」,還得再加把勁。

中國工程院院士,同時也是吉林農業大學教授的李玉,在題為〈迎接食用菌產業4.0時代的到來〉的主旨演講裡,借鏡工業發展和農業發展從1.0到4.0的進步歷程,從育種、栽培、深加工、管理等多層面相,為食用菌產業如何升級到4.0指引出一條明路。

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中國工程院院士李玉,在第九屆世界食用菌生物學和產品大會的主旨演講裡,為食用菌產業規畫出前瞻性的美麗藍圖。(攝影/吳亭瑤)

 

1.0~4.0代表的意義是什麼?以工業來說,就是從1.0的蒸汽時代、2.0的電氣(電力)時代、3.0的訊息(網路)時代,進步到4.0的人工智能(AI)時代,可以愈來愈省時省力、愈來愈規模化、愈來愈精準化、愈來愈客製化。

所以,對於包含靈芝在內的食用菌產業來說,就是從最早看天吃飯野集野菇的1.0等級,升級到隨便拿到菌株就種的2.0,再升級到可以鑑定菌種身世的3.0,然後升級到可以根據特定需求訂製特定菌種的4.0。

李玉以院士級的高度和遠見,為食用菌產業規畫出前瞻性的美麗藍圖。4.0的技術對中國來說一點問題也沒有,問題是,目前中國食用菌產業到底處在什麼樣的情況?

除了少數企業已經進階到「從種源、原料、產品都做到標準化」的3.0水平,大多數企業可能還停留在拿到菌株就種、只要有錢賺就好的2.0階段吧?!

想從2.0進升到4.0,真的還有太多「基本工」要做。包括目前中國採用工廠化(標準化)方式生產食用菌的比率不到10%,遠不及發達國家的90%,以及食用菌中農藥殘留量和重金屬含量的控制,都是亟需努力的課題。

先確立安全,再追求功效,對健康才有意義;有了功效,還要做到標準化,才能讓功效一而再再而三的穩定重現;有了穩定重現的能力,才可能進步到所謂的精準醫療和客製化醫療。

在邁向食用菌產業4.0的時代浪潮裡,哪個企業能放眼未來、扎根現在,不忘初衷、實打實幹,誰才是最後的贏家。而作為消費者的你我,只要用心思量,一定能夠找到至少3.0以上的產品,來維護自己和家人的健康。

(感謝張勁松所長同意本文使用其團隊研究成果的部分投影片照片)

 

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第九屆世界食用菌生物學與產品大會的提袋。(圖片來源/上海市農業科學院食用菌研究所)

 

〔延伸閱讀〕

1. 2018最重要的食用菌學術會議,討論了哪些重要的靈芝議題?──記第九屆世界食用菌生物學和產品大會(上)

2. 〔2015第一屆中國靈芝大會系列報導〕張勁松博士演講:靈芝產業轉型需要解決的重要問題──種源、栽培、加工標準化,市場營銷合法化

3. 記2005第五屆世界食用菌學及產品大會──靈芝產業國際化的時代已經來臨