提到牛樟芝的研究成分,三萜類,應該是我們最常聽到的名詞。
但牛樟芝的研究價值可不只有三萜類。
除了三萜類之外,多醣體(polysaccharides)也是牛樟芝研究中相當重要的一類天然成分。近年的研究逐漸從「牛樟芝含有哪些成分」,進一步發展到分析不同多醣體的化學結構、分子特性,以及它們在細胞與動物研究中呈現的生物活性。
多醣體究竟是什麼?為什麼它會成為研究人員關注的成分?
如果上一篇文章介紹的是牛樟芝三萜類,這一篇就讓我們從另一個角度來認識牛樟芝。
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文章摘要 |
多醣體是什麼?
多醣體(Polysaccharides)是由許多單醣透過糖苷鍵連結而成的天然高分子。常見的單醣包括葡萄糖、半乳糖、甘露糖、木糖、阿拉伯糖、鼠李糖與岩藻糖等。不同單醣的種類、比例與排列方式,可以形成結構完全不同的多醣體。
如果把多醣體想像成一條由許多積木組成的長鏈,那麼「單醣組成」就是這條長鏈用了哪些積木。例如:
‧ 葡萄糖為主 → 可能形成葡聚醣類
‧ 甘露糖與半乳糖為主 → 可能形成甘露聚醣或半乳甘露聚醣
‧ 同時含有葡萄糖、半乳糖、甘露糖等 → 則可能形成更複雜的異多醣
不同的單醣組合,會造成不同的化學性質;而糖鏈之間的連接方式與分支程度,也會進一步影響整個多醣體的三維結構。
除了多醣體的組成外,多醣體的分子量(molecular weight)也是重要的研究項目。
分子量可以簡單理解為多醣分子鏈的大小。在牛樟芝研究中,就曾經針對不同分子量的多醣體進行分離與研究。例如一項研究將牛樟芝水萃取物中的多醣依分子大小進行分離,發現大於100 kDa的高分子量多醣體分餾具有明顯的樹突細胞活化作用,並進一步觀察到MAPK與NF-κB等訊息傳遞路徑的變化。
不過,這並不代表「分子量越大就一定越好」。不同分子量的多醣體可能具有不同的溶解性、結構與生物活性,研究結果也會受到單醣組成、糖鏈結構與萃取方式影響。
牛樟芝多醣體有哪些研究方向?
目前牛樟芝多醣體的研究,主要集中在幾個方向,包括免疫調節、發炎相關反應、抗氧化作用,以及細胞生物學研究。
其中,「免疫調節」是相當常見的一條研究主線。
例如,有研究從牛樟芝水萃取物中分離出高分子量多醣體,發現特定多醣體分餾可以影響樹突細胞(dendritic cells)的活化與成熟,並進一步影響免疫細胞之間的訊息傳遞。
另一項較新的綜述則整理了牛樟芝一般多醣體與硫酸化多醣體的研究,指出相關研究已涉及免疫調節、發炎反應與細胞相關機制,這些結果讓牛樟芝多醣體成為天然物與真菌研究中的重要題材。
牛樟芝多醣體對人體有哪些研究價值?
多醣體受到研究關注,主要與它和免疫調節、發炎反應與氧化壓力之間的關聯有關。
我們的免疫系統需要維持適當的活性。當免疫反應啟動時,免疫細胞會透過細胞激素等訊號彼此溝通;而發炎反應本身也是人體防禦機制的一部分。研究人員因此會觀察天然多醣體是否能影響免疫細胞的活化程度,以及相關訊息傳遞。
1. 免疫調節:目前最明確的研究主軸之一
研究人員曾從牛樟芝中分離出不同多醣體,並以巨噬細胞、樹突細胞等免疫細胞進行實驗。
例如,一項研究發現,牛樟芝特定半乳甘露聚醣(galactomannan)可以與免疫細胞上的Toll-like receptor 4(TLR4)產生作用,進而影響TNF-α、IL-6等細胞激素的表現。研究也進一步分析了PKC-α、MAPK等細胞訊息傳遞路徑。
另一項研究則觀察牛樟芝高分子量多醣體對樹突細胞功能的影響,研究結果顯示特定多醣體分餾可以促進樹突細胞成熟及相關免疫反應。
須注意的是,研究人員關注的是多醣體如何影響免疫細胞及其訊息傳遞,而「提升免疫力」這種簡化說法,無法完整呈現目前研究的複雜程度。
2. 發炎反應:研究重點在細胞訊號調控
發炎是人體正常的生理反應,真正受到研究關注的是發炎訊號如何被啟動、放大與調節。
目前牛樟芝多醣體的細胞與動物研究,已經觀察到它可能影響IL-6、TNF-α等細胞激素,以及 NF-κB等重要訊息傳遞路徑。
2024年發表的一篇牛樟芝多醣體專門綜述,整理了近年一般型多醣體與硫酸化多醣體的研究,指出相關研究主要集中在免疫調節與發炎相關機制。
3. 氧化壓力:多醣體研究的另一條路線
除了免疫與發炎,牛樟芝多醣體也出現在氧化壓力相關研究中。
所謂氧化壓力,可以簡單理解為體內活性氧(ROS)的產生與抗氧化防禦之間失去平衡的狀態。在動物研究中,牛樟芝多醣體曾被觀察到與 SOD、CAT、GSH-Px 等抗氧化防禦系統的變化有關。
例如一項小鼠研究以環磷醯胺造成免疫抑制模型,發現牛樟芝多醣體補充後,小鼠的T細胞與自然殺手細胞相關指標,以及SOD、CAT、GSH-Px等抗氧化酵素活性有所改善;研究同時觀察到Nrf2/HO-1相關路徑的變化。
這類結果可以幫助研究人員了解多醣體可能涉及的生物機制。
4. 癌症相關研究:目前研究很多,但更需要注意證據層級
牛樟芝多醣體的另一個研究方向是癌症相關研究。
這部分的文獻數量不少,研究內容包括癌細胞生長、細胞凋亡、血管新生,以及免疫細胞相關作用。2024年的專門綜述整理了牛樟芝一般多醣體與硫酸化多醣體的相關研究,發現許多研究來自細胞與動物模型。部分實驗觀察到多醣體可以影響癌細胞的凋亡、細胞訊號或血管新生等機制。
培養方式也會影響牛樟芝多醣體
牛樟芝多醣體的組成與特性,除了受到菌株本身影響,也與培養條件與後續製程有關。
牛樟芝在不同培養環境下,會產生不同的生長與代謝狀態。培養基組成、培養時間、溫度、酸鹼值,以及固態或液態等培養環境,都可能影響菌體所形成的代謝產物。研究牛樟芝多醣體時,也會進一步觀察這些條件與多醣體含量、組成及結構之間的關聯。
多醣體通常具有較好的水溶性,因此水萃取是相關研究與產品製程中常見的方法。不過,萃取溫度、時間與純化程序不同,最後取得的多醣體組成也可能有所差異。
這代表研究牛樟芝多醣體時,需要把「怎麼培養」與「怎麼萃取」一起考慮。
對消費者而言,這項資訊的意義在於:即使都標示為「牛樟芝多醣體」,不同產品的原料培養方式與製程不同,最終取得的成分特性也可能存在差異。
目前牛樟芝已發展出包括固態培養、液態發酵與皿培法等人工培養方式,各種技術具有不同的培養條件與應用特色。
牛樟芝多醣體與三萜類,有什麼不同?
三萜類與多醣體都是牛樟芝研究中受到重視的天然成分,但兩者在化學結構、溶解特性與研究方向上都有明顯差異。
最簡單的理解方式,就是把它們看成牛樟芝裡的兩大類不同成分。
‧ 三萜類屬於脂溶性天然化合物,牛樟芝中的 Antcin A、Antcin B、Antcin C、Antcin H、Antcin K 等,都屬於受到研究關注的代表性三萜類。這類成分的研究通常會著重在化學結構、天然物活性,以及細胞訊息傳遞等方向。
‧ 多醣體則屬於高分子碳水化合物,由許多單醣連結形成。不同多醣體可能具有不同的單醣組成、分子量與糖鏈結構,因此研究時會特別關注它們的結構特徵,以及與免疫細胞、發炎反應與氧化壓力相關的生物活性。
而兩者的研究方式也不太一樣
三萜類通常會針對單一化合物或特定化合物群進行分離、鑑定與定量。例如研究人員可以分別分析 Antcin A、B、C、H、K 的含量,再比較不同化合物的結構與生物活性。
多醣體就複雜許多。
一個「牛樟芝多醣體」樣品可能同時包含不同大小、不同糖組成與不同結構的多醣。因此研究人員除了測量含量,也需要進一步分析單醣組成、分子量、糖鏈結構與純度。這也是為什麼「多醣體含量」與「三萜類含量」不能用完全相同的方式解讀。
目前牛樟芝三萜類的研究,常見方向包括發炎相關訊號、氧化壓力、細胞生長與代謝調節等。
多醣體則有較多研究集中在免疫調節、細胞激素、氧化壓力與細胞反應等方向。
兩者有部分研究領域會重疊,例如都可能出現在氧化壓力或發炎相關研究中,但研究人員觀察的對象與作用機制並不完全相同。
所以我們看到「三萜類」或「多醣體」時,不能把它們當成具有相同作用的成分。它們是兩種不同的天然化合物群,各自具有不同的化學特性與研究脈絡。
如果想先了解三萜類,可以閱讀:
多醣體,是理解牛樟芝的重要另一面
三萜類與多醣體,可以說是牛樟芝成分研究中的兩條重要路線。
三萜類讓研究人員關注天然化合物的結構與特定生物活性;多醣體則讓研究延伸到高分子結構、免疫細胞作用與細胞訊息傳遞。
目前已有不少細胞與動物研究提供研究基礎,但人體臨床證據仍然有限,因此現階段最適合從「科學研究中的重要成分」來理解牛樟芝多醣體。
對消費者而言,看到「多醣體」這個產品資訊時,可以進一步了解它的來源、含量、檢測方式與產品製程,建立比較完整的判斷基礎。
而從三萜類到多醣體,也能看見牛樟芝研究正在逐漸深入:研究人員已經從「牛樟芝有哪些成分」,進一步探討「這些成分的結構是什麼,以及結構與生物活性之間有什麼關係」。
這正是現代牛樟芝研究值得關注的地方。
主要研究文獻
· PubMed|Antrodia cinnamomea Galactomannan Elicits Immuno-stimulatory Activity Through Toll-like Receptor 4
研究旨在探討從牛樟芝中分離所得的半乳甘露聚醣的免疫增強活性。
· PubMed|The adjuvant effects of high-molecule-weight polysaccharides purified from Antrodia cinnamomea on dendritic cell function and DNA vaccines
探討牛肝菌免疫刺激作用的活性成分及其作用機轉。
· PMC|Ameliorative effects of Antrodia cinnamomea polysaccharides against cyclophosphamide-induced immunosuppression related to Nrf2/HO-1 signaling in BALB/c mice
牛樟芝多醣(ACPS)對環磷酰胺(CTX)誘導的BALB/c小鼠免疫抑制的改善作用。
· PMC|Evidence-Based Nutraceuticals Derived from Antrodia cinnamomea
本文綜述了近年來中華牛肝菌生物活性化合物的培養、萃取和表徵的最新進展,重點關注液態發酵和固態發酵方法。