中國:靈芝採收後以高氧處理,可提高靈芝的生物活性與品質

2019年10月18日/溫州大學/Frontiers in Microbiology

文/李怡萱(臺灣大學生化科技學系碩士班)

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富含三萜類、多酚類、多醣類的靈芝,具有抗發炎、抗氧化、免疫調節等多種生理活性,被廣泛用在營養保健品裡,因此如何提高其生物活性成分的含量,從而提高靈芝子實體的品質,便成了科學家的研究重點之一。2019年十月由溫州大學生命與環境科學院等發表在《Frontiers in Microbiology》(微生物學前沿)的研究報告指出,以高氧處理新鮮採收的靈芝,不僅有利於提高靈芝子實體裡的靈芝酸與酚類含量,還能提高靈芝的抗氧化與保護DNA活性。

 

高氧處理可增加靈芝子實體中的酚類化合物含量

由於靈芝子實體被摘採下來後,其生理代謝會持續進行,活性成分的含量依然會發生變化。該研究團隊將新鮮採收的靈芝子實體用空氣(21%)或60%和80%的氧氣處理六天,結果發現,高氧處理可以促進靈芝子實體中酚類化合物的生物合成,其中60%氧氣的處理效果最好,在第三天時總酚含量最高(圖一)。

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研究者共測定了六種酚類化合物,包含:沒食子酸、原兒茶酸、丁香酸、蘆丁、槲皮素和山柰酚,其中主要的酚類化合物是山柰酚和沒食子酸。在用60%氧氣處理後,山柰酚的生物合成有顯著提升,並且在第3天測定時達最高含量(1,784.08 mg/ kg )。沒食子酸含量在60%氧氣下處理5天後也有顯著的增加(從444.35 到 653.00 mg/kg)。

 

高氧處理也可增加靈芝子實體中的靈芝酸含量

他們也量測靈芝酸含量是否會因高氧處理而增加。結果如圖二所示,高氧處理可以增加靈芝子實體中的靈芝酸含量,做合適的條件是用60%的氧氣處理3天。在此條件下測定的靈芝酸為5.89 g/kg,與對照組相比增加了1.13倍。其中增加最為顯著的有:靈芝酸A、B和C2(ganoderic acid A、B、C2),以及靈芝烯酸(ganoderenic acid B)。

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高氧處理可提高對自由基的清除能力

研究團隊還探究不同氧濃度對靈芝抗氧化活性的影響。結果發現:

在60%或80%的氧氣處理下,清除DPPH自由基的能力在第3天有顯著的提升(圖三A)。

ABTS自由基清除能力在60%氧氣處理的第3天也達到最高點,顯著高於對照組;但是,在80%氧氣組和對照組之間,沒有觀察到ABTS+自由基清除能力的顯著差異(圖三B)。

另外,OH自由基(羥基自由基)和O2-自由基(超氧自由基)的最高清除活性也發生在使用 60%氧氣處理的第3天,分別比對照高1.30倍和1.54倍(圖三C,D)。

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高氧處理可提高靈芝保護DNA的活性

另外,研究團隊為了確定高氧處理對於靈芝保護DNA不受到損傷的特性是否有影響,提取樣品並測試其對pBR322質體DNA是否有保護的作用,能否不受到OH自由基的攻擊。在未加入自由基前,DNA主要為超螺旋形式的DNA(supercoiled DNA),是所謂完好形態的DNA;若受到OH自由基的攻擊,則會變成帶切口DNA(nicked form)。

不同氧濃度處理下,超螺旋DNA和帶切口DNA形式的百分比如圖四所示。在第3天,超螺旋DNA百分比逐漸升高,最高為68.74%(60%氧氣處理)和49.75%(80%氧氣處理),相較於對照組分別高2.15和1.56倍,該結果表明高氧處理可以增強靈芝子實體對於DNA損傷的保護活性。

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總結來說,高氧有利於增加靈芝中酚類化合物和靈芝酸的含量,最佳條件是用60%的氧氣處理靈芝子實體3天。採用60%的氧氣還能提高靈芝對於DPPH自由基、ABTS自由基、OH自由基和O2-自由基的清除作用,以及保護DNA不受到損傷的活性。因此,採用高濃度的氧來誘導生物活性化合物的合成,是提高靈芝子實體生物活性和品質值得參考的好方法。


〔資料來源〕Dong Q, et al. High Oxygen Treatments Enhance the Contents of Phenolic Compound and Ganoderic Acid, and the Antioxidant and DNA Damage Protective Activities of Ganoderma lingzhi Fruiting Body. Front Microbiol. 2019 Oct 18;10:2363. doi: 10.3389/fmicb.2019.02363. eCollection 2019.