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2021-2022年灵芝行业发展现状之灵芝产品开发研究分析

(2021-08-27 10:37:34)
分类: 灵芝

(三)灵芝产品开发研究分析

灵芝药性的广谱性及适宜人群的广泛性,衍生出不同配方、不同工艺技术、不同剂型、不同功能的系列化产品。

近三年来,中国灵芝产业得到了空前的发展,灵芝企业如雨后春笋般的不断涌现,不少知名药企、国企也加入了灵芝产业大军之中,灵芝产品较之三年前多了不止一倍,给人以一种产业欣欣向荣的景象。灵芝产业市场容量的增长速度虽然较快,但厂家竞争程度激烈,并且各个竞争厂家之间的产品同质化严重,很难在灵芝产品上成为独一无二,找不到差异卖点,找不到定位的方向。尤其是在一些产地,大家都做淘宝,卖的东西又都是一样的,最后不可避免地就陷入了价格战。

今天,我主要从灵芝产品开发原料方面、配方工艺方面、功能方面逐一介绍,让大家能更懂灵芝。

1、灵芝产品开发所用原料方面

灵芝是由菌丝体、子实体、孢子粉组成,三者合为一,我们称之为“全草”。三者的生物学特征都有所不同,化学成分及含量也不同,所以在产品开发领域也不尽相同。

(1)灵芝子实体

通常所讲灵芝实指灵芝(赤灵芝和紫灵芝)的子实体,灵芝子实体包含菌盖及菌柄,呈伞状。灵芝子实体药用部分大都是菌盖,直接切成片可以冲茶或入药,还可以将灵芝子实体切碎后放入高度白酒中浸泡泡酒喝。灵芝子实体朵型美观,寓意吉祥,所以除药用外,还可做成盆景,有很高的文化观赏价值。

灵芝子实体不是灵芝孢子粉,所以灵芝粉就不是灵芝孢子粉,灵芝粉实际上就是灵芝子实体的粉状形态,是把灵芝子实体粉碎成粉末,相对于灵芝子实体切片来说灵芝粉更容易消化吸收利用,不会浪费。

把适时采收成熟的新鲜灵芝子实体,烘干后采用热水浸提(或醇提)、真空浓缩、喷雾干燥等工艺,得到的灵芝浸膏粉,是灵芝子实体的另外一种形态,我们称之为灵芝提取物,也叫灵芝精粉,是灵芝粉提取浓缩而成的灵芝精华。

综上所述,灵芝子实体的产品开发主要为切片或切碎用于泡茶、煎液、泡酒,磨粉或提取作为医药保健品中的原料,活体嫁接或干品组合用于文化艺术品。

灵芝子实体的产品开发影响产品质量的核心是原料种植培养基,相对而言,原木培养基好于普通段木培养基,段木培养基好于代料培养基,主要体现在所含的营养成分中三萜含量不同,原木栽培的灵芝子实体中三萜含量高于其他栽培的灵芝子实体。

(2)灵芝孢子粉

当灵芝成熟时,从灵芝子实体菌盖底面的菌孔中,会弹射出来的极其微小的卵形生殖细胞,称之为“灵芝孢子”,灵芝孢子是灵芝发育后期弹射释放出来的种子,生物学上称担孢子,集中起来后呈末状,通称灵芝孢子粉。

灵芝孢子粉有灵芝特有菌菇香味,无明显苦味,呈褐色或灰褐色,内含一油滴,卵形,其大小只有几个微米(1毫米=1000微米)。在电子显微镜下观察,灵芝孢子粉成熟度与营养条件有关,段木栽培出的孢子比袋料栽培的孢子大、饱满,有效成分含量也更高。

灵芝孢子有两层极难被人体胃酸消化的几丁质构成的外壁,所以未破壁的孢子粉人体很难消化吸收,只有打开这两层外壁,由外壁紧裹的有效成分才能最大程度地被人体利用吸收。破壁后的灵芝孢子粉里面的孢子油暴露出来,极易氧化变质,所以要短时间内服用或密闭保存,才能保证疗效。

灵芝孢子油是从破壁的灵芝孢子中提取的油状脂质物,主要含脂肪酸、不饱和的脂肪酸、三萜类物质等成分,具有很强的药理活性。灵芝孢子油里面的成分主要是小分子营养物质灵芝三萜、氨基酸、肽类等,这些小分子物质特点是怕光、怕高温、易氧化,因此灵芝孢子油保存条件很重要。

灵芝孢子油的最佳存放条件是:低温、避光、密封防潮;低温一般最佳的存放温度是25度以下,不要被阳光直射住,密封存放就可以了;结合这几个条件来看,一年四季当中,除了夏季之外,其他季节均可常温避光存放,而在夏季高温季节时,比如三伏天,室内温度超过25度时,灵芝孢子油就有必要放冰箱存放一下了,冷藏或者冷冻皆可,不过需要注意的是:当温度低于0度时,灵芝孢子油会产生白色絮状物结晶的现象,这个不要担心,这是灵芝孢子油甾醇类物质在低温时的一个物理变化,属于正常现象。当温度处于常温时,又会恢复正常,对食用效果并无影响。同时低温的环境更利于灵芝孢子油的存放,可以更好的保存灵芝三萜等小分子营养物质。

综上所述,灵芝孢子粉的产品开发主要为破壁后做成胶囊剂、粉剂及颗粒剂的医药保健品,破壁后再超临界萃取出孢子油做成软胶囊剂保健食品。

灵芝孢子的破壁技术及孢子油萃取技术已经被广泛运用,目前市场上的孢子粉产品破壁率基本上都可以达到95%,影响产品质量的核心我觉得是灵芝孢子的活性和含油量的高低,原木或段木栽培的灵芝孢子饱满度高、活性好、含油量高,高品质的灵芝孢子粉具有明显的菌香味及油味。

(3)灵芝菌丝体

当灵芝成熟后,菌伞会向外翻,把孢子向外弹射。随风飘散的灵芝孢子一旦掉落到环境适宜的树木上就会开始萌发,慢慢长出一节一节短短的、在显微镜底下才看得到的菌丝。愈长愈密的菌丝逐渐形成一颗硬硬扁扁、肉眼可见的东西,称为灵芝的“原基”。子实体从这个时候开始发育,只要有适当的条件配合(像温度、湿度等等),就有机会长出灵芝来。

从灵芝的生长过程可以清楚知道,灵芝子实体和菌丝体都是灵芝产物,但二者有很大的不同,所谓菌丝体,就类似植物的根部;所谓子实体就是类似植物的株或果实。灵芝只能完全依赖菌丝体供应,所以相对于植物与根的体积是一比一,灵芝子实体与菌丝体等体积则是一比十,也就是大致要长出十倍量的菌丝体才能养出一朵灵芝。这也是为什么市售灵芝产品用子实体做会比用菌丝体贵上好几倍的原因之一。

灵芝菌丝体可以用深层培养液 (把糖类、淀粉类溶于水中),把灵芝菌种植于其中,约需6天便能生产完毕,从准备到收成的整个过程,约需20来天。 原料取得方面,一般厂商往往是把固体与液体分离后,把固形物冷冻干燥或喷雾干燥后,研磨成粉,便是菌丝体原料。其宣称多糖最高,其实是指灵芝菌丝多糖与培养液中的淀粉及其它糖类的总多糖 (淀粉也是一种多糖,没有生物活性)。这样的总多糖与纯灵芝高分子多糖是不能同日而语的,因其分子结构及分子量大相径庭。而医学上所证实的多糖能提高或调节人体免疫力等,是针对灵芝高分子多糖而言。液体发酵形成的灵芝菌丝体基本不含三萜类药理成分。

通过实验研究灵芝子实体、菌丝体和孢子粉中的化学成分,结果发现,灵芝孢子粉中蛋白质质量分数最高,而菌丝体中蛋白质质量分数最低。灵芝子实体中灵芝三萜含量高,种类全,而菌丝体中的三萜种类少,含量低,同时未破壁的孢子粉中基本测不到灵芝三萜,破壁的灵芝孢子粉灵芝三萜含量最高。同时发现3种材料所含核苷的类别、含量均不同。实验结果表明,灵芝子实体、菌丝体和孢子粉3种材料的化学成分差异大,在保健品使用上应区分使用。

2、灵芝产品开发配方工艺方面

随着现代科学对灵芝研究的深入,至目前为止,从灵芝中总共分离到350余种化学成分,主要是多糖类、核苷类、三萜类、呋喃类、甾醇类、生物碱类、氨基酸蛋白质类、油脂类、无机离子、有机锗等,其中多糖体、核苷类、三萜类、多肽,被认为是灵芝神草的“魂宝”,为各国生物学家、真菌学家、药物学家研究的焦点。

已知灵芝属有近两百种,但列入药典的只有赤芝和紫芝,同时赤芝、紫芝和松杉灵芝以及灵芝孢子粉被列入保健食品原料目录,剂型以胶囊、片剂和粉剂居多,其标志性成分以灵芝多糖和三萜类化合物为主,产品包括子实体及其提取物、孢子粉及其提取物、孢子油等。

在产品配方方面,以破壁灵芝孢子粉、灵芝提取物及灵芝孢子油原料为主,大部分为单方产品,也有部分灵芝孢子粉和灵芝提取物合剂产品。

灵芝性平无毒,寒、热、温、凉都不占,适合于任何体质的人,与任何季节,并有使阴阳平衡、扶正固本的功效,所以灵芝和其它食品、药品一起配伍基本没有禁忌,而且有增效减毒作用。近年来,以灵芝为原料的其他组方产品成为产品开发的主流,如与西洋参、蜂胶、五味子、薏苡仁、人参、枸杞子、黄芪、茯苓、酸枣仁、白术、黄精、葛根、姜黄、鹿茸、淫羊藿、天麻等组方,开发出酒剂、浸膏剂等创新剂型。

国家食药监局文件规定灵芝不能作为普通食品原料使用,让灵芝的应用范围局限于药品、保健食品、中药饮片范畴,而这些范畴的产品开发成本少则百万,大则上千万。

近一年来,灵芝产业利好政策不断,20201月,国家卫生健康委员会、国家市场监督管理总局联合印发《关于对党参等9种物质开展按照传统既是食品又是中药材的物质管理试点工作的通知》,明确指出,在试点地区,党参、肉苁蓉(荒漠)、铁皮石斛、灵芝、天麻、杜仲叶、山茱萸、黄芪、西洋参作为食药物质,灵芝“药食同源”的食品属性,必将让灵芝产业在食品领域焕发新的生命力。202012月,国家市场监督管理总局、国家卫生健康委员会、国家中医药管理局联合发布《辅酶Q10等五种保健食品原料目录》的公告,20212月,国家市场监督管理总局发布《辅酶Q10等五种保健食品原料备案产品剂型及技术要求》,明确“破壁灵芝孢子粉”作为保健食品原料,实施保健食品备案机制,这大大缩短了灵芝孢子粉保健食品批文的申报时间,同时降低了申报费用。

灵芝产品开发技术层面,主要是灵芝粉碎技术、灵芝孢子粉破壁技术、灵芝及孢子粉有效成分提取技术这几个方面。通俗的讲就是:把灵芝加工成80目—120目粉末叫灵芝粉,当细度达120目—300目的叫灵芝超细粉。打破灵芝孢子坚硬的几丁质外壳叫破壁。把灵芝子实体及灵芝孢子粉中的药理成分(主要指灵芝多糖和灵芝三萜)提取浓缩出来叫提取。

1)灵芝孢子粉破壁方法主要有下面几种

震荡破壁:利用金属棒的高速撞击,机器碾磨的方法把孢子外壳敲开。这种方法的破壁率很低,效果不好,而且重金属含量也会有超标的风险,极易产生高温,容易使灵芝孢子粉氧化变质。

酶法破壁:利用生物酶或者化学制剂,将灵芝孢子粉的外壁溶解掉。破壁效果虽然有了一定的提升,但后续会有部分药剂或许化学残留,控制不好还会破坏灵芝孢子粉的有效成分。

低温碾压破壁:通过低温物理碾压,可以保持较低的温度,不会造成高温氧化变质,也避免了化学物质。为了提高破壁率,往往采用延长碾压时间的方式,破壁率能高达99%以上,但弊端是低端破壁设备会造成重金属残留。

气流分级破壁:也需要低温处理,将风力作为动力,让孢子相互撞击而破碎,细度可以是几微米。这种方式存在高速撞击产生的高温导致氧化变质问题,但避免了震荡破壁方式可能导致的重金属残留。该方式的破壁率与低温碾压基本相同,但是设备价格高昂,导致成本增加很多,所以在行业内应用率也较低。

破壁料理机:新型的家用设备。听起来很高级,简化来就一句话:就是通过超高转速切割食材打破细胞壁的一种机器,大多是初级破壁,远远不能达到作为保健食品的破壁灵芝孢子粉的标准要求。简单点就是说自己利用破壁料理机进行破壁时,得到的不能称作为破壁灵芝孢子粉,因为它的破壁率非常低,服用后效果依然非常低。

2)灵芝及孢子粉有效成分提取方法主要有下面几种

灵芝及孢子粉中多糖提取方法大都是热水浸提法,这里我重点介绍灵芝及孢子粉中灵芝三萜类的提取方法。

溶剂提取法:包括乙醇热提、乙醇回流提取、冷凝回流提取和索氏提取等。其中乙醇回流提取法较为常用。

超声波辅助提取:是利用超声波的空化作用、机械作用和热效应等加速细胞内有效物质的释放、扩散和溶解,不仅提取率高,而且能够避免高温对有效成分的影响。

酶解法提取:主要是利用酶解使灵芝结构变得松散,降低与原料的结合力,从而使三萜类成分浸出。

微波-超声波协同提取法:充分利用微波的高能作用和超声波振动的空穴作用,克服常规微波提取和超声波提取的不足。

高压超临界CO2提取法:是指提高超临界CO2提取压力,通过增加超临界CO2介质的密度和溶解能力,从灵芝及孢子粉中提取出更多的灵芝三萜成分。

亚临界水提取技术:是在一定压力下,将水加热到100 以上临界温度374 以下,通过调节温度控制水的介电常数,从而改变水的极性。此法具有提取时间短、提高率高、能耗低、绿色无毒、后续分离纯化方便等优点。

这些提取方法各具优点和缺点,其中溶剂提取法收率较低,生产周期较长;超声波提取、高压超临界CO2提取等现代提取法的效率和提取物纯度高,生产周期短,操作简单。现在市场上热销的“灵芝孢子油”产品,大都是用超临界CO2提取法。

3)灵芝多糖和灵芝三萜含量是否决定产品质量

灵芝多糖和灵芝三萜是灵芝产品中含量最多的化学成分,功效作用最为显效,所以行业中都以这两个成分来衡量灵芝产品的质量。国家药监局批准的灵芝产品也均已灵芝多糖和灵芝三萜中的1个或2个作为功能性成分,并要求标识含量作为产品标准。

灵芝多糖是灵芝中最有效的成分之一,也特别受到医药科技工作者的重视,研究报道也最多。现知灵芝的多种药理活性大多和灵芝多糖有关。灵芝多糖(Ganoderma lucidum Polysaccharide)目前已分离到的有200多种,其中大部分为β–葡聚糖,少数为α–葡聚糖,多糖大多不溶于高浓度酒精,在热水中溶解,大多存在于灵芝细胞内壁。灵芝多糖的药理作用广泛,文献中很多描述,我就不一一重复。

那么,是否灵芝多糖越高产品质量就越好呢?

我觉得应该用辨证思维来解读,因为,现有的灵芝多糖检查方法,是用葡聚糖作为对照品来测定灵芝产品中的多糖含量。如果在灵芝产品中添加淀粉或淀粉分解的中间产物“糊精”,可提高产品的溶解性能,改善口感和风味,防止产品潮解,而糊精可合成葡聚糖,那么,添加淀粉或糊精的灵芝产品,检查出来的灵芝多糖含量肯定很高,灵芝多糖含量还越高越好吗?所以,无论什么灵芝产品,以指标量化判断产品质量的前提首先是产品应该“纯正”,没有这个前提的话,个人觉得意义不是很大。

接下来,说说灵芝三萜,灵芝三萜和总三萜是同一个概念,我看到有一些企业在宣传时会说灵芝三萜是总三萜中的一种,这是错误的观点。针对这个问题,我还专门咨询过林志彬教授,得到了他的确认。

那么,是否灵芝三萜越高产品质量就越好呢?

目前已发现大约有三百多种三萜类存在于灵芝中。灵芝三萜含量越高是否产品质量越好,和灵芝多糖一样,也涉及到检测方法问题。现有的灵芝三萜检查方法,是用熊果酸或齐墩果酸作为对照品来测定灵芝产品中的灵芝三萜含量。熊果酸或齐墩果酸都是三萜类化合物,存在于天然植物中,比如青叶胆全草、女贞子、芦笋等。所以我的观点和灵芝多糖一样,都应该以灵芝产品“纯正”为前提。

三萜类是导致灵芝具有苦味的主要物质,其它植物中也含有三萜类,但是灵芝所含有的特殊三萜类(或称"灵芝酸"),为其它植物所没有。三萜类灵芝酸为保护肝功能的主要成分,具有强烈的药理活性, 有护肝、解毒和止痛等功能。日本对灵芝商品及灵芝制品中的灵芝酸非常重视,特别是灵芝酸ABCD的含量,认为三萜类灵芝酸含量越高,灵芝产品质量越好,2014年《美国药典》规定三萜类灵芝酸为标准品来测定灵芝产品中三萜含量。

三萜类灵芝酸是一种三萜类物质,已分离到100多种,如灵芝酸ABCDEFGILmamdmg等。有些灵芝味甚苦,根源是灵芝酸A、赤芝酸A,赤芝酸有ABCDEF等,灵芝酸D和灵芝酸B则没有苦味。

既然灵芝酸具有上述的正面效用,为什么不用灵芝酸去检测呢?这时因为灵芝酸是直接从灵芝中提取出来的,可能更接近对照品的本身,理论上更接近测试的水平,但这样做成本非常高,所以至今没有用灵芝酸做标准品。

目前市场上,灵芝三萜(总三萜)含量最高的产品就是灵芝孢子油,产品中每100克的含量有5(即5%),也有10%、20%,甚至40%。是否越高越好呢?就目前的检测方法而言,不科学。如在孢子油中加入其它油脂成分,一样可以检测出高含量的总三萜。那么,如何判断灵芝孢子油质量?前面说的灵芝酸A、赤芝酸A这些具有苦味的三萜类,是其它植物油中所没有的,那么,质量好的灵芝孢子油,是否应该有苦味呢,如果是的话,这就可以用味道直接鉴定灵芝孢子油产品质量,有苦味的灵芝孢子油产品中灵芝酸的含量相对就高,质量也相对更好。

灵芝的好,不只有多糖、三萜类,而是许多不同成分携手合作的成果,少了其中一味成分,就不是《神农本草经》和《本草纲目》中那个功效广泛,可以让人“久服轻身,不老延年神仙”的灵芝!

3、灵芝产品开发功能方面

检索国家市场监督管理总局特殊食品安全监督管理司官方网站中特殊食品目录,截止至20218月,以灵芝为主要原料的保健食品批准文号有981个,以紫芝为主要原料的保健食品批准文号有6个,合计987个批准文号。其中灵芝孢子粉280个,灵芝孢子油73个,包含增强免疫力、对化学性肝损伤有辅助保护作用、抗辐射、抗疲劳、调节血脂、改善睡眠、延缓衰老、抗氧化、辅助降血糖、辅助改善记忆等10多种保健功能。

检索国家药品监督管理局官方网站中药品目录,截止至20218月,以灵芝为主要原料的国产药品有162个,主要为灵芝颗粒、灵芝胶囊、灵芝糖浆、灵芝片,另外还有灵芝酒、灵芝茶、灵芝口服液、灵芝滴丸等,主要有补益肝肾、宁心安神、健脾化湿、和胃益血等功效,主要用于失眠健忘、身体虚弱、神经衰弱,慢性肝炎、胃肠溃疡、慢性支气管炎、冠心病等病症。以灵芝孢子粉为原料的药品有4个,均为胶囊剂,用于心脾两虚,病后体弱,肿瘤患者的辅助治疗等方面。另外,以紫芝为原料的国产药品有2个,均为紫芝多糖片,适应症及功能主治为:滋补强壮,养心安神。用于神经衰弱,白细胞和血小板减少症,电离辐射及职业性造血损伤及肿瘤患者放疗、化疗后白细胞下降等症。

《本草纲目》中记载“灵芝,令人好颜色”,即现代人所说的美容作用,因灵芝中含有多种活性成分及其在皮肤抗衰老、美白、抗炎、抗过敏和防辐射方面的功效作用,将其应用到化妆品中可发挥多重功效,因此灵芝系列化妆品已成为目前化妆品开发中的热点之一。检索国家药品监督管理局官方网站中非特殊用途化妆品目录,截止至20218月,以灵芝为主要原料的化妆品有51个,主要是洗发水、洗发膏、护眼霜、面膜、乳霜、萃取液,还有一个足浴片。

灵芝产品功效成分主要是多糖和三萜,其他成分研究目前还是比较少。2014年,我到福建省农科院检测中心做灵芝孢子粉对比试验,用原木栽培的灵芝孢子粉样品检测蛋白质含量,检测结果高达21%,并在十多种氨基酸成分中发现,甲硫氨酸含量高达10%。甲硫氨酸是人体必需的氨基酸之一,参与蛋白质合成,因其不能在体内自身生成,所以必须由外部获得,具有抗肝硬变、脂肪肝及各种急性、慢性、病毒性、黄疸性肝的作用。

灵芝多糖和三萜在保肝方面的药理研究很多,吃灵芝产品保肝护肝也得到消费者认可。灵芝孢子粉中含量很高的甲硫氨酸成分,也是灵芝保肝护肝的主要功效成分。如提纯灵芝孢子粉中的甲硫氨酸成分,能否开发出抗肝硬化辅助药品呢?针对这个疑问,我检索国家药品监督管理局官方网站药品目录,2019年及2020年,已有两个灵芝二维甲硫氨酸胶囊药品批准文号,产品适应症为用于病后虚弱,食欲不振,体重减轻,用脑过度,神经衰弱等症,并用于冠心病,慢性肝炎,支气管哮喘,贫血,风湿性关节炎,胃溃疡等慢性疾病的辅助治疗,进一步印证了灵芝甲硫氨酸的保肝作用。

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