臺灣森林中的紅寶石-牛樟芝

本文收錄於臺大農業推廣通訊雙月刊90期

文/國立臺灣大學森林環境暨資源學系 曲芳華副教授

圖一、牛樟樹上的牛樟芝

牛樟芝的學名為 Antrodia cinnamomea Chang & Chou (Syn. Antrodia camphorata, Taiwanofungus camphorates),是臺灣特有的一種珍貴藥用真菌,早期的原住民用它來治療腹痛以及消除宿醉,後來漸漸成為臺灣常見的養身食品及民俗用藥,也被封上臺灣森林中紅寶石的稱號,常用於治療腹瀉、皮膚癢、高血壓、酒精中毒及肝癌等。近年來中西醫藥界及相關研究機構均投入大量心血對牛樟芝進行深入研究,證實牛樟芝具有抗氧化、解毒、抗癌、止癢作用、降血糖、降膽固醇、降低血脂、抗組織胺釋放、細胞毒性、抑制膽固醇之合成、加速血小板凝集、降低肝障礙、抗發炎、保肝、治療冠心病及提高免疫作用等許多療效。

圖二、牛樟芝被盜採的遺跡

牛樟芝又稱樟生薄孔菌、牛樟菇、紅樟芝、血靈芝、樟內菇、紅樟菰等,屬於擔子菌亞門、層菌綱、非褶菌目、多孔菌科、薄孔菌屬珍稀藥用真菌。外觀上牛樟芝的子實體並不像一般常見的洋菇和香菇有著柄狀構造與菇傘,而是平伏緊貼於牛樟木材的表面,外表型態多變化,邊緣反卷至部分三角狀、長狀、板狀、鐘狀、半圓形或變成馬蹄形或不規則形,表面則呈現橘紅色、橘褐色至淡肉色之孔狀構造,具有強烈的芳香氣味。牛樟芝僅生於臺灣山區(海拔 450 – 2000 公尺)特有的「國寶」級樹種 — 牛樟 (Cinnamomum kanehirai Hay.) 上,生於樹幹腐朽之心材內壁(樹幹空洞),稱為樟窟內芝,少數生於枯死倒伏之牛樟樹木材潮濕表面稱為樟外芝。其生長環境均屬於幽暗、潮濕且溫度稍低之中海拔地區,主要分佈在臺灣本島海岸山脈闊葉林區內。

圖三、中空的牛樟樹幹足以讓一個成人進入

牛樟芝所以極其珍貴的主要原因,乃是牛樟芝只特定生長於牛樟樹的中空樹穴中或是傾倒的椴木上,加上菌種生長緩慢與人工培育之技術困難,使得子實體更加稀有且珍貴,一臺斤要價近十萬元,甚至有時抱著大把鈔票也找無門路可以購買。也正因為野生的牛樟芝如此珍貴,進而造成牛樟樹被嚴重的盜採盜伐,雖然林業試驗所已積極著手牛樟的人工造林,但距離成林仍需要一段時間,加上緩慢的天然更新趕不及山老鼠的盜伐速度,牛樟樹幾已面臨瀕臨絕種之危機。因此,為了使臺灣珍貴的資產得以延續,許多專家學者紛紛投入牛樟芝的研究,希望藉由人工栽培的手段,進行牛樟芝菌絲體和二次代謝產物的大量生產,這也是目前市面上多數牛樟芝產品的材料來源。但是產學機構也發現由於菌種難以馴服,雖然在醱酵技術上的突破已經可以進行工業級大量生產牛樟芝菌絲體,卻無法獲得和野生的牛樟芝子實體一般的特殊二次代謝產物,這也是到目前為止,含有牛樟芝子實體的產品在市面上奇貨可居且價格不斐的原因了。

牛樟芝具有多元的的代謝產物,直至現在仍有新的化合物從牛樟芝被萃取分離並鑑定,而樟芝的幾類化合物主要包含了:倍半萜類化合物 (Sesquiterpenoids)、雙萜類化合物 (Diterpenoids)、三萜類化合物 (Triterpenoids)、固醇類化合物 (Steroids)、具五圓環結構的 Furan 或是 Pyrrole 類化合物、木酚素類化合物 (Lignoids)、苯環類化合物 (Benzenoids)、多醣體 (Polysaccharide) 與其他類化合物,其中大多數化合物經過實驗證實都具有特殊的生物活性。目前已知有四種具抗發炎活性的多炔類 (Polyacetylene) 成分,僅存在於野生牛樟芝子實體的萃取物中,意味著子實體與菌絲體在代謝產物上的確有其差異,而這可能是造成療效的主要原因。代謝途徑的差異來自於基因體與蛋白質體的調控,三者之間環環相扣,因此解決此問題,則需要來自不同領域的研究團隊們,在互相合作下拼湊出這幅尚待完成的拼圖。

圖四、樟芝幾類重要的二次代謝產物

圖五、市面上充斥著各式各樣的樟芝產品,但你知道它們是從哪裡來的嗎?

市面上各購物頻道及量販店所販賣的各種牛樟芝產品,包裝上無時無刻強調著樟芝的神奇療效。雖然,目前學理上已有關於樟芝的藥理活性及代謝物之研究成果,但事實上在菌種品系上、應用上,甚至在商品化上,仍有許多的瓶頸有待解決。因此,就未來產品的標準化、規格化的要求,仍有相當大的努力空間。近年來,基因圖譜排列的研究其速度進步神速,從人類、老鼠、果蠅到數種微生物一一被定序完成,對於解讀基因圖譜的發展可能將是十年、甚至是百年來的重大突破,因為它擁有改變生存世界的潛力。因此要探討基因的基因認定 (gene identification)、基因調控 (gene regulation)、與疾病治療相關資訊之探討,基因組定序 (genome sequencing) 已成為開發生物學研究新領域之利器。

有鑑於基因序列所具的重要性,筆者實驗室過去不但建立牛樟芝不同時期的基因表現資料庫 (Expression Sequence Tag, EST),亦成功地建立了生物晶片分析系統,對於重要功能的基因並進行生化功能分析。為了使臺灣特有的高貴藥用真菌能進行科學化的有效生產,近年來筆者實驗室則進一步與中研院李文雄院士、前中興大學蕭介夫校長、臺灣大學張上鎮特聘教授、中興大學王升陽特聘教授及林業試驗所張東柱研究員合作,進行整個基因體的解序工作,期望尋找整個與生物活性相關之二次代謝生合成之相關調控基因,提供產業進行樟芝品系的鑑定,以及未來從事真菌生理、菇菌培養及醫藥開發等研究時之重要參考資料。

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