全 文 ：第 24卷　第 4期　　　　　　　　　　　　　植　　　物　　　研　　　究 2004年　10月
Vo .l 24　No. 4　　　　　　　　　　　　BULLETIN OF BOTAN ICAL RESEARCH Oc.t , 　2004
第一作者简介:薛艳华(1971— ),女 ,博士生 ,讲师,主要从事医学 、微生物学和植物药的研究开发。
收稿日期:2003-12-07
灵芝孢子几种破壁方法比较分析
薛艳华 1, 2　史　权1, 2　庞海河 1　韩　梅 1　杨　蕾 1
(1.东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室 ,哈尔滨　150040)
(2.佳木斯大学 ,佳木斯　154001)
摘　要　采用超临界破壁法 、匀浆破壁法和超声破壁法对灵芝孢子进行了破壁试验研究 ,研究显
示 ,采用超临界高压静止破壁法可显著提高灵芝孢子的破壁率。匀浆破壁法和超声破壁法虽灵芝
孢子破碎率较低 ,显微镜观察大部分孢子外形完整 ,但细胞内容物已几乎消失 ,达到提取孢子内容
物的目的。
关键词　灵芝孢子;;超临界高压静止破壁法;匀浆破壁法
Comparing analysis on severa lwall-cracking m ethods of
Ganoderma lucidum spore
XUE Yan-Hua1, 2　SH IQuan1, 2　PANG H ai-He1　HAN M e i1　YANG Lei1
(1. Key Labo ra to ry o f Forest P lan t Eco lo ry,M inistry o f Educa tion, Northeast Fo re stry University, H arbin　150040)
(2. Jiamus University, Jiamus　154001)
Abstract　Severalme thods on the w a ll-c racking ofGanoderma lucidum spo re we re carried on, ma in ly
w a ll-cracking methods inc luded supercritical w all-b reaking, homogenate w a ll-cracking and u ltrason ic
w a ll-breaking. The resu lts show ed that adopting supercritical h igh-pressure steady sta te w all-cracking
me thod cou ld particularly improve the w all-crush ing rate ofGanoderma lucidum spo re. A lthough the
w a ll-cracking ra te of homogena te w all-cracking and ultrasonic w all-cracking w as lowe r and most of the
spores o fGanoderma lucidum were integ ra te in them icroscope, the con tents we re nearly d isappeared, a t-
tach to the purpose ex tracting e ffec tive constituen to f spo re inner.
Key words　Ganoderma lucidum spore;supercritica lh igh-pressure steady state w all-cracking;homoge-
nate w a ll-cracking
由于灵芝孢子有一层极难被人体胃酸消化的
几丁质构成的外壁 ,只有打开这层外壁 ,由外壁紧
裹的有效成分才能最大程度地被人体吸收利用 ,破
壁后人体对灵芝孢子粉的吸收率可提高 45倍之
多 。因此人们目光则主要集中于如何破壁问题上 ,
目前灵芝孢子破壁的技术有生物酶解法 、化学法 、
物理法等 ,其中效果较好且不破坏孢子有效成份的
方法为超低温物理破壁技术。但究其破壁的主要
目的仍是使破壁孢子粉进入人体后其中的有效成
分可溶性多糖等能够被人体直接吸收 ,破壁研究也
仍以灵芝孢子粉粗放剂型 、混合施治为指导思想 ,
但对灵芝孢子粉活性成分的认知仍不够清晰 ,据报
道 ,破壁孢子粉中的还原糖和多肽较不破壁孢子粉
易于提取且所得提取物的量也明显增高 ,更为重要
的是 ,破壁孢子醇提液比不破壁孢子具有更强的体
外毒杀癌细胞的活性[ 1, 2] 。因此是否能够在充分
破壁的同时达到提取有效成分的目的是本文主要
探讨的内容 。本文采用超临界破壁 、匀浆萃取破壁
和超声萃取破壁三种方法对灵芝孢子进行破壁研
究 ,并对破壁机理进行了初步阐释[ 3, 4] 。
1　仪器和材料
HA121-50-01超临界萃取装置 (南通市华安超
临界萃取有限公司 ), OLYMPUS显微镜 (日本 ),
KQ-250DB型数控超声波清洗器 (昆山市超声仪器
有限公司), PH ILIPSHR1707型匀浆机 (珠海经济
特区飞利浦家庭有限公司 ),灵芝孢子来源于东北
林业大学。
2　实验方法
2. 1　CO2超临界破壁处理法
取 100 g灵芝孢子粉于 1 L超临界萃取釜中 ,萃
取釜和分离釜的温度和压力分别设置为 35MPa、
40℃和 6MPa、50℃,分别运行 0、1、2、3 h,然后取
1 h运行样分别高压静止 0、3、12 h,迅速释放临界
气体后取样 ,在OLYMPUS显微镜下放大 1 600倍镜
检 ,观察视野内破壁 、破膜及是否有内突外吐现象 ,
显微照相后计算图片内破壁孢子数与总孢子数之
比即破壁百分率 。
2. 2　匀浆破壁处理法
取 10 g灵芝孢子粉 ,加入水 100mL,于匀浆机
点动匀浆 , 每 5m in取样 , 匀浆 30 m in, 取样在
OLYMPUS显微镜下放大1 600倍镜检 ,计算破壁百
分率。
2. 3　超声破壁处理法
取灵芝孢子粉 5 g加水 100mL于 250W 、
40 KHZ的条件下置于 KQ-250DB型数控超声波清
洗器中超声 , 每 30m in取样 , 超声 3 h , 取样在
OLYMPUS显微镜下放大1 600倍镜检 ,计算破壁百
分率。
3　结果与分析
3. 1　CO2超临界破壁处理法
由表 1,可明显看出 ,分别采用运行时间 1、 2
和 3 h的临界运行后 ,瞬间释放临界 CO 2 ,取样镜检
后 ,在运行 3 h后破壁率最高为 26. 65%,然而在将
运行1 h后的临界破壁样在进行高压静止运行后 ,
采用保压12 h后的灵芝孢子破壁率最高 ,远高出直
接运行而不经高压静止的最高破壁率 3. 4倍 。
3. 2　匀浆破壁处理法
从表 2,可以看出 ,随着点动匀浆时间的增加 ,
孢子破壁率增加显著 ,但 20m in后 ,破壁率增加缓
慢。经匀浆破壁处理 ,破壁率和破壁程度较超临界
效果差(图 1)。
表 1　不同超临界条件下破壁效果比较
Table 1　The compare of the e ffect o f the
differen t supercritica l conditions
运行时间(h)
Run t im e
高压静止时间(h)
H igh p ressu re rest time
破壁率(%)
The rate ofw a ll-crack ing
1 0 10. 0
2 0 20. 3
3 0 26. 6
1 1 22. 5
1 3 45. 4
1 12 85. 7
表 2　不同匀浆时间破壁效果比较
Tab le 2　The compare o f the effect o f the d iffe rent
hom ogena ting-time
匀浆时间(m in)
H om ogenating-tim e
破壁率(%)
The rate of w all-crack ing
5 5. 8
10 12. 3
15 15. 6
20 20. 0
25 24. 8
30 26. 7
表 3　不同超声时间灵芝孢子破壁效果比较
Tab le 3　The compare o f the effect o f the d iffe rent
ultrasonicing-tim e
超声时间(m in)
Ultrason icing-t im e
破壁率(%)
The rate ofw all-crack ing
10 7. 2
20 9. 0
30 10. 1
40 11. 6
50 13. 8
60 15. 3
3. 3　超声破壁处理法
从表 3,可以明显看出 ,随着超声时间的增加 ,
孢子破壁率有增加趋势 ,但不显著 ,破壁率最高达
15. 3%。
3. 4　三种破壁方法的显微形态对比分析
从镜检结果显示 ,经破壁的孢子 ,孢子壁破碎
成块状 ,有内突变扁 、萌发孔处外吐和空泡现象 。
在匀浆和超声处理的孢子还可见到一些孢子虽然
外形完整 ,但其内部已出现中空 ,此现象说明其内
容物已被抽提到外部的溶媒质中。
2174期 薛艳华等:灵芝孢子几种破壁方法比较分析
图 1　不同方法的破壁效果
1. 破壁前完整的孢子;2. 超临界处理的孢子;3. 匀浆处理的孢子;4. 超声处理的孢子
F ig. 1　The spo rode rm-broken effec t of differen t d isintegrating m e thods
1. The in tact spores, 2. The supercrit ica l disintegrating spores, 3. H om ogenate disintegrating spores, 4. U ltrason ic d isin tegrating spores
4　结论
灵芝和自然界中的其它生物一样 ,都具有保护
后代的能力 ,灵芝孢子的外层是一层坚硬的几丁质
的壳。经多次科学验证表明 ,必须使灵芝孢子破壁
才能被人体充分吸收 。如果不破壁或破壁率低 ,则
人体吸收其中原生质有效成份的速度过于缓慢 ,往
往在消化道还没有酶解成功 ,孢子已被排出体外。
有关灵芝孢子的研究虽说已有近 20年的时间 ,但
总的来说还停留在较为肤浅的水平 ,主要原因是对
使用灵芝孢子是否需要破壁还存在认识问题 ,长期
以来 ,研究及临床使用的孢子均是未经过破壁处理
的 。据报道 ,孢子破壁后破壁孢子粉中的还原糖和
多肽较不破壁孢子粉易于提取 ,且从前者得到的含
量明显高于后者 ,更为重要的是 ,破壁孢子醇提液
比不破壁孢子具有更强的体外毒杀癌细胞的活性。
虽说孢子制剂已用于临床实验 ,但所有的制剂均是
孢子的粗提物 ,然而如何既能达到快速破壁同时又
能进行有效成分的快速提取 ,减少破壁和提取的中
间环节 ,是本文主要探讨的内容 。
采用CO 2超临界高压静止破壁法进行破壁处
理 ,显微图片显示 ,高压处理后 ,有较多灵芝孢子的
碎片或者碎块 ,这表明高压处理不仅可以破壁 ,甚
至可以破碎灵芝孢子 ,肯定了高压处理对灵芝孢子
破壁的有效性。究其破壁的机理是高压瞬间释放
的压力差所引起的 ,而其破壁率随着高压静止时间
的增加而增加 ,原因可能是高压静止使超临界 CO2
流体充分的浸入孢子内 ,在瞬间卸压时产生内外压
力差 ,导致灵芝孢子发生崩解粉碎 ,进而达到了破
壁的目的。但同时必须考虑到实际生产上 ,虽然此
法破壁率较高 ,但在瞬间释放高压时 ,临界 CO 2在
临界液态条件下所溶解的脂肪酸类物质如油酸 、亚
油酸和棕榈酸等随之释放至大气中 ,导致灵芝孢子
有效成分的丧失 ,此问题还有待于进一步研究 。
超声波作为一种常见的物理场 ,具有空化效
应 、高频振动效应和混合效应 ,空泡溃灭和崩解产
生强大的剪切力 ,从而使孢壁开裂或破碎 ,在空化
场的的作用下瞬间的压力增大和减小产生孢壁内
外的压力差 ,致使内容物从撕裂处释放 ,达到提取
内容物的目的 ,但由于受限于超声频率的制约 ,仅
利用空泡崩解和溃灭产生的剪切力还不能达到充
分提取和破壁的目的 。
匀浆破壁是采用原料与萃取剂混合匀浆机械
破壁的同时 ,利用匀浆空化产生的强大的剪切效
应 、空化效应和声流效应致使孢子壁撕裂或损伤 ,
在空化场条件下瞬间开张闭合 ,导致内容物释放到
提取液中 ,达到有效成分提取的目的。虽然较超临
界破壁率低 ,但有效成分损失量小 ,处理量较大 ,可
为新剂型的开发提供新型的制备工艺与思路 。
采用临界高压静止破壁法可显著提高灵芝孢
子的破壁效果 ,破壁率为 85. 7%,而超声破壁和匀
浆萃取破壁虽较前者低 ,但可以在破壁的同时减少
活性物质的损失 ,为进一步研究和纯化灵芝孢子的
活性单体成分提供了可靠的研究方法和制备工艺 ,
为新药的开发拓宽了新的思路 。
参　考　文　献
1. 吕欣 , 庞海河 ,史权 .环境影响因子对玉米芽中辅酶 Q10
含量的影响.植物研究 , 2004, 24(2):201 ～ 203
2. 顾欣 , 刘耕陶. 灵芝孢子粉的药理作用. 中药药理与临
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