〔蘇慶華談靈芝廢渣／敷料〕靈芝子實體另類用途──人工皮膚之開發

詳細內容: 分類：臺北醫學大學蘇慶華教授; 建立於 2015-09-06, 週日 17:15; 點擊數：8849

萃取特殊有效成分所剩餘的靈芝子實體廢渣，多被當作農田土壤之改良劑，但經作者研究顯示，靈芝廢渣經由鹼性溶液和脱色處理後，可獲得類似紙漿之靈芝菌絲，其中含有幾丁質和葡萄多糖，不僅能加速動物傷口癒合、減少疤痕形成，也和動物體有很好的相容性，為極具開發潛力的癒傷敷料。

文 ‧ 圖／蘇慶華

◎ 本文原載於1998年《健康靈芝》秋季號 21～23頁

近年來，靈芝成為眾所矚目的研究焦點，在代謝過程中，靈芝產生之三萜和多醣，更是學者們研究其生理活性來源探討的對象。三萜類在靈芝子實體中約占1～6%，會隨著靈芝的種類、生長時期的不同而有所差異，而水溶性多醣（分子量大於一萬）則占1～2%。

除了水溶性多醣和三萜類外，剩下的廢渣大部分是革質化的菌絲細胞，其為無法經由咀嚼咬碎之堅韌物質，只能作為靈芝萃取物之吸附劑（編按：即賦形劑，有助黏稠的萃取物乾燥成粉），或是作為農田土壤的改良劑。

靈芝子實體細胞壁含有大量幾丁質

其實這些子實體萃取後剩餘的菌絲細胞，經筆者分析，發現其中含有大量的幾丁質（chitin），其在一般人工栽培生產之松杉靈芝（Ganoderma tsugae）子實體約占50%，而野生的南方靈芝（G. australe）更高達65%。這也是為何靈芝子實體具有如此堅韌之特性，以致無法下嚥。一般食用真菌如香菇，其細胞壁裡的幾丁質含量僅占2～3%，洋菇、金針菇與鮮嫩菇蕾的幾丁質含量更低於0.5%，這也是靈芝得天獨厚之處。

一般幾丁質來自甲殼類生物之外骨骼中，最常用的材料來自螃蟹殼，食品加工廠取出蟹肉以後，留下之蟹殼經由稀鹽酸處理除去鈣質，在經由鹼（1N, NaOH）處理破壞蛋白質，可以得到粗幾丁質。粗幾丁質再由適當的漂白過程後，即為幾丁質成品。

幾丁質由聚乙醯胺糖Poly（N-acetly glucosamine）所構成，不溶於水，近年來已開發成各種不同的利用品，諸如人工皮膚、手術縫線^（^1-4^）、藥品之緩釋劑、食品添加劑（如加入麵條中加韌性），以及農藥的生長促進劑^（^5-6^）等多用途。幾丁質經過脫乙醯之過程可製成聚胺葡萄糖，即所謂的蟹殼糖或chitosan，成為近日熱門的保健食品之一。

至於靈芝渣製成之幾丁質是否也具有由蟹殼所製成的幾丁質相似的用途，筆者則進一步加以求證。首先，筆者由工廠要來靈芝渣，先以鹼溶液處理。接下來，由於靈芝細胞壁中所含鈣質不多，因此不必經由酸性處理過程，只要經過簡單的脱色處理，即可得到類似紙漿之靈芝菌絲。靈芝紙漿成形為薄膜後，經分析結果，幾丁質占50%，另50%則為葡萄糖形成之聚糖。以上實驗證明靈芝子實體基本上可作為幾丁質生物材質之另一來源，也是以真菌材料作為幾丁質利用之首例。

02-SU-1

靈芝萃取後殘渣（左上圖）粉碎後（右上圖）經鹼性溶液和脱色處理後，

可獲得類似紙漿的薄膜（左下圖），

將其置於電子顯微鏡下掃描（右下圖）可看到菌絲和多孔結構。（提供／蘇慶華）

靈芝薄膜有顯著的癒合作用

由於日本已有市售的蟹殼幾丁質人工皮膚，並且已在臨床上廣泛使用，對於大面積燒傷或挫傷造成之皮膚損傷具有迅速癒合之作用，因此日本之產品亦列入實驗設計之比較材料中。

為證實靈芝薄膜之作用，首先進行動物實驗。在大白鼠及天竺鼠之實驗中，先將動物之背毛去除，沿脊椎之兩側各切除真皮以上皮膚，造成對稱的兩處傷口各2 × 2 cm，在同一隻動物上分別敷以靈芝薄膜、蟹殼薄膜和紗布（對照組）等處理，再以性繃帶包紮後觀察21天，這段期間每三天打開彈性繃帶測量傷口面積，但不再做任何消毒處理。結果發現，和對照的紗布處理組相比，靈芝薄膜不僅具有極顯著促進動物傷口癒合的效果（如下圖），同時也較日本的產品為優^（⁷^）。

02-SU-3

大白鼠實驗證實，比起覆蓋紗布的傷口，靈芝敷料可加快傷口癒合。（提供／蘇慶華）

日本產品是由100%由幾丁質纖維構成的不織布，其製造過程十分繁複，除了由上述方法經蟹殼得到片狀的幾丁質後，仍須經由特殊的溶劑溶解幾丁質，在通過細篩網做成纖維後，編成不織布薄膜。而靈芝則不須經過如此繁瑣的手續，因為靈芝子實體本來就是菌絲體的結合，在處理過程中即形成類似紙漿，可直接編織成膜。

以上動物實驗之結果，給我們帶來很大的鼓舞，因為燒燙傷及皮膚外傷病人在許多火災中多有所聞，他們在治療過程中要忍受極大的痛苦，並與感染、脱水等威脅對抗，因此靈芝薄膜之開發如果能夠提供更多的助力，何嘗不是令人高興的事！

靈芝薄膜的癒傷機制：促進纖維母細胞增生與移動

為此，在北醫的研究群亦開始探討，為何幾丁質或靈芝薄膜具有促進傷口癒合的作用，經由纖維母細胞（fibroblast）之培養，我們發現靈芝薄膜不僅促進纖維母細胞繁殖，還能誘導纖維母細胞之移動（migration）。

其實，當皮膚損傷達到三級以上時，真皮細胞已經死亡，因此傷口的癒合無法經由下層的真皮細胞進行表皮化（epithelization），而須經由鄰近皮膚細胞培植並轉移到傷口上。靈芝薄膜促進纖維母細胞之上述兩項功能，可達到加速傷癒合的作用。此外，在傷口組織切片觀察中也顯示，靈芝薄膜與傷口密合，新生成皮膚組織逐漸形成整齊排列細胞層次，顯然有降低疤痕的作用^（⁸^）。

如上所述，靈芝薄膜中幾丁質僅占50%，另有50%之葡萄多糖，而日本的產品則為100%。但無論對於動物實驗中傷口癒合的過程，或者細胞實驗中促進增及轉移作用，靈芝薄膜均優於日本的產品，顯然靈芝薄膜中的葡萄多糖有其一定的貢獻。不過這一點仍有待證實，因為在細胞實驗中單獨加入（1→3）β葡萄多糖，其效果仍遜於靈芝薄膜，因此目前只能推測，應是幾丁質與葡萄多糖的加成效果。

靈芝薄膜和動物體有很好的相容性

無論如何，在組織切片觀察及將靈芝薄膜殖入天竺鼠皮下，長期觀察結果顯示，靈芝薄膜與動物體具有相當高的相容性，也顯示靈芝薄膜並未產生排斥性，並且在使用過程中，部分靈芝薄膜會被體內酵素逐漸分解，因此推測靈芝薄膜或靈芝幾丁質應可成為優良人體生物性材料。

由靈芝之廢棄材料中，經由另一途徑的利用，將可增加靈芝子實體更多的附加價值。至於靈芝薄膜在物理強度、孔洞大小控制、靈芝種類之關係、人體實驗、再溶成膜、手術縫線，乃至蟹糖質等相關產品之開發，則由北醫的研究群正積極推動中。

參考文獻

1. Prudden JF, et al. 1970. The discovery of a potent pure chemical wound-healing accelerator. Am J Surg. 119(5) : 560-4.

2. Nakajima M, et al. 1986. Chitin is an effective material for sutures. Jpn J Surg. 16(6) : 418-24.

3. Machinami R, et al. 1991. A histological study of the fat of chitin suture material after intramuscular suturing. Medical Science Research. 2: 391-392.

4. Yano H, et al. 1985. Effect of N-acetyl-D-glucosamine on wound healing in rats. Mie Med J. 35(1) : 53-56.

5. Knoor D. 1991. Recovery and utilization of chitin and chitosan in food processing waste management. Food Techno. 1991(Jan), 115-122.

6. Sato M. 1987. Present production and utilization of chitin and chitosan. In The Science of Chitin and Chitosan. Food Chemical Press, Toyo, pp. 33-38.

7. Su CH, et al. 1997. Fungal mycelia as the source of chitin and polysaccharides and their applications as skin substitutes. Biomaterials. 18(17) : 1169-1174.

8. Su CH, et al. 1998. Development of fungal mycelia as skin substitutes: effects on wound healing process. Biomaterials. （in press）〔編按：本篇論文後來於1999年刊登：Development of fungal mycelia as skin substitutes: effects on wound healing and fibroblast. Biomaterials. 20(1) : 61-68.〕