灵芝精深加工技术现状、存在问题与产品研发进展综述

灵芝作为著名药食两用真菌,富含多糖、三萜类等多种核心活性成分。目前,我国灵芝精深加工产品已广泛应用于医药、保健品和功能性食品等领域,国产注册灵芝保健品达1212种,全球灵芝提取物市场规模在2024年预计达343亿美元。然而,我国灵芝产业仍面临精深加工技术研发不足、产品同质化严重及质量标准不完善等挑战。未来需进一步优化提取与破壁工艺,完善产品质量国家标准评价体系,并加强市场监管力度,以全面提升灵芝资源利用率,推动大健康产业高质量发展。

曾婷 1,2 黄文琪 1,2 赵立娜 2 刘斌 2,3

福建农林大学生命科学学院,福州 350000;2. 福建农林大学国家菌草技术研究中心,福州 350000;3. 福建农林大学食品科学学院,福州 350000

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刘斌,博士,福建农林大学食品科学学院教授,博士生导师。2006年获得福建农林大学博士学位,2007—2008年在美国佐治亚大学进行博士后研究。现任国家菌草工程技术研究中心副主任,国家保健食品审评专家,全国工具酶标准化工作组委员,福建省健康工程学会副会长,福建省微生物学会微生物组与益生菌专业委员会主任委员,福州海洋研究院海洋食品研发中心主任,Triends in Food Science and Technology, Marine Drugs, Food & Function, Journal of Functional Foods等10余个国际期刊审稿专家。主要从事食品生物技术与分子营养学研究、营养保健食品的研究与开发、菌草综合开发与利用等。先后主持和参与国家自然科学基金、国家重点研发计划、省重大专项等省部级课题20多项,近年来在Nature, Cell Research, Biosensors and Bioelectronics, Triends in Food Science and Technology, Marine Drugs, Journal of Functional Foods等SCI刊物上发表论文70多篇,主编高校教材《食品微生物检验》一部,获得授权发明专利30余项,被评为“金山学者”创新人才和厦门市“双百人才”。荣获2019年福建省科技进步奖一等奖,2021年神农中华农业科技奖二等奖,2021年度福建省科技进步奖二等奖。

摘 要 灵芝是我国著名的药食两用真菌,含有多糖、三萜类化合物、蛋白质、多肽、甾醇等多种活性物质,具有抗肿瘤、抗菌、抗动脉粥样硬化、降血糖、降血脂、抗衰老、抗真菌、抗病毒和增强免疫等功效。灵芝一直作为预防、控制和治疗慢性疾病的药物或营养补充剂,其精深加工产品涉及医药、保健、食品、美妆等领域,但目前我国灵芝精深加工仍存在栽培人员技术水平低、技术研发与转化不足、产品质量参差不齐等问题。文中综述了灵芝精深加工的现状及存在问题,提出了今后的发展策略,对开发利用我国丰富的灵芝资源、促进灵芝产业发展、提高人民健康水平,具有重要意义。

关键词 灵芝属;精深加工;灵芝产品

灵芝是灵芝科Ganodermataceae、灵芝属Ganoderma真菌的统称。富含多种生物活性成分,具有抗肿瘤、抗菌、抗动脉粥样硬化、降血糖、降血脂、抗衰老、抗真菌、抗病毒(特别是针对疱疹和艾滋病毒)和增强免疫等作用。其中,三萜和多糖被认为是灵芝最重要的药理活性成分。中国作为灵芝最大生产、消费和出口国,具有巨大的灵芝产品消费市场。目前,灵芝精深加工产品涉及医药、保健、食品、美妆等领域,主要有灵芝药品、灵芝保健食品、灵芝化妆品等。然而,我国灵芝活性物质提取与应用存在精深加工技术不足、各地标准不一、产品同质化严重等问题。本文综述灵芝精深加工的现状及存在问题,并提出今后的发展策略,促进对我国灵芝资源的充分挖掘,在满足市场需求同时也能够带动相关行业发展。

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灵芝主要活性成分提取研究现状

灵芝的营养物质和生物活性成分十分丰富,主要活性成分有多糖、三萜类化合物、蛋白质、多肽、核苷类、呋喃类、甾醇、生物碱和氨基酸等。多糖、三萜类化合物和蛋白质是灵芝的主要活性成分,灵芝多糖和肽又多以蛋白多糖或糖肽的形式存在。研究表明,灵芝主要活性物质具有抗氧化、抗糖尿病、抗病毒、抗肿瘤、免疫调节、降血脂、降低胆固醇、保肝护肾等活性。

1.1 多糖类

多糖是灵芝研究最多的活性成分之一,目前已分离出200多种灵芝多糖,具有抗肿瘤、抗炎、抗氧化、免疫调节特性。多糖主要存在于细胞壁中,易溶于水难溶于有机溶剂,常见提取方法有热水浸提法、碱浸提法、超声提取法、微波提取法、酶解法等。胡瑞财等在料液比1∶34.5、84.6 ℃的条件下浸提林下栽培的灵芝子实体68.3 min,多糖得率可达1.88%。王会宾等用热水浸提法提取灵芝孢子多糖,响应面优化结果表明,在料液比1∶15.8、91 ℃浸提3.3 h的条件下,多糖得率可达3.69%。Huang 等经过优化确定碱性提取灵芝子实体多糖的最佳工艺,料液比为1∶21.4、5.1%的NaOH溶液、60.1 ℃提取77.3 min,总多糖得率8.21%。Ma等采用超声提取灵芝子实体多糖,最佳提取条件为超声功率320 W、温度70 ℃、时间34 min,此时多糖得率为2.78%。胡灵等采用微波法提取灵芝多糖,结果表明最佳提取条件为料液比1∶20、提取温度为90 ℃、提取功率为400 W、提取时间为20 min,多糖得率达1.15%。Do等采用超声辅助几丁质酶提取越南赤芝子实体,结果表明酶浓度为32%、pH值为8.3、提取温度为5 ℃、提取时间为5 min、超声功率为45 W等最佳实验参数下,提取液多糖含量可达30.48 mg/g。

灵芝粗多糖常混有蛋白质、无机盐、色素等杂质,需要选择合适的方法将多糖与杂质分离,以得到纯净的多糖组分。常见纯化方法有乙醇分级沉淀法、超滤膜分离法、亲和层析、离子交换层析、凝胶过滤层析等。多糖结构复杂,灵芝品系和纯化方法的差异会导致纯化得到的灵芝多糖的结构存在差异。刘艳芳等采用乙醇沉淀和柱层析法,从灵芝子实体和孢子粉中分离纯化得到2种免疫活性不同的β-葡聚糖。Pan等用DEAE-52纤维素柱层析对灵芝多糖FYGL进行梯度洗脱,得到分子质量为78 ku的中性多糖FYGL-1,主要成分为半乳糖、鼠李糖和葡萄糖。Huang等采用凝胶过滤层析法分离得到由葡萄糖和半乳糖组成的水溶性中性多糖GLP-F1-500。何晋浙等采用沸水回流法提取灵芝子实体多糖,发现经膜分离得到的100 ku以上的多糖为β-葡聚糖。

1.2 三萜类

三萜是灵芝另一类主要生物活性成分,其含量可以作为评估灵芝质量的重要指标之一,主要包括灵芝酸、赤芝酸、灵芝内酯等三萜类化合物,具有抗炎、抗肿瘤、抗HIV和降血脂活性。迄今为止,已经从灵芝子实体、孢子和菌丝体中鉴定出200余种三萜类化合物。灵芝三萜多具有脂溶性,易溶于有机试剂难溶于水。提取方法主要有传统溶剂提取法、超临界萃取法、酶解法等。传统提取法操作简单,多采用醇、氯仿等有机试剂在适宜温度下提取,存在耗时长、提取率低、有机溶剂残留等缺点。超临界CO2法作为新型绿色提取技术应运而生,无有机溶剂残留的同时,更不易破坏活性成分。华正根等采用超临界CO2法提取灵芝三萜,在提取压力85 MPa、提取温度50 ℃、提取时间4 h的条件下,灵芝三萜含量为1.35%,得率高于传统乙醇提取46.74%。为了提高三萜得率,可采用超高压、超声波、微波、复合酶等辅助提取。徐树来等采用超高压辅助乙醇提取东北赤芝三萜,在料液比为1∶20、压力350 MPa、保压时间7 min、乙醇体积分数为90%的条件下,三萜得率为1.154%。丁霄霄等用复合酶辅助无水乙醇80℃水浴2 h提取灵芝三萜,得率约为1.29%;Chen等发现微波辅助提取灵芝三萜得率高于传统提取法、超临界CO2提取法和超声辅助提取法,可达5.11%。

基于灵芝三萜具有醇溶性、弱酸性等特性,主要采用高效液相色谱、高速逆流色谱、打孔吸附树脂色谱、柱层析等色谱法进行分离纯化。梁锐等以0.01%的乙腈-乙酸水溶液为流动相梯度,流速为1.0 mL/min,柱温30 ℃洗脱灵芝水提物,在波长252 nm的条件下可以检验到不同的灵芝酸单体;钱竹用大孔吸附树脂色谱吸附灵芝发酵液,获得纯化的灵芝酸。

1.3 甾醇类

甾醇类物质是灵芝的重要次生代谢产物,包括灵芝甾醇、羊毛甾醇类化合物、麦角甾醇及其衍生物等20余种甾醇,具有保肝、抗病毒、抗肿瘤、抗衰老、修复脑损伤等作用。灵芝甾醇主要以游离态和甾醇酯的形式存在,含量一般借助紫外分光光度法和HPLC法测定,提取多采用超声提取法、溶剂提取法和溶剂回流提取法。贾硕得出黑芝的最佳工艺是乙醇体积分数100%、温度76.3 ℃、浸提4 h。张萱优化赤芝子实体麦角甾醇提取工艺发现,回流次数是最主要影响因素,其次是回流时间和溶剂用量。

申明月借助高速逆流色谱法,以正己烷-乙醇-水(6∶5∶1)为固定相,甲醇为流动相,在流速为1.8 mL/min、转速850 r/min、温度25 ℃的条件下从黑芝中分离纯化出麦角甾-4,6,8(14),22-四烯-3。肖丛梅采用双水相分离提取法,在8.7%碳酸钾(w/v

)、27.5%正丙醇(w/v)、超声30 min的条件下实现甾醇与三萜一步式分离,经层析柱纯化后获得麦角甾醇和过氧麦角甾醇。

1.4 氨基酸、多肽、蛋白质类

灵芝富含谷氨酸、赖氨酸、亮氨酸等必需氨基酸,不同品种和同一品种不同部位所含氨基酸比例不同,其含量可通过离子色谱检测法检测。灵芝粗蛋白含量7.9%~11.83%,包括真菌免疫调节蛋白(Fungal immunomodulation protein,FIP)、凝集素、糖蛋白、酶等,具有免疫调节、降血压、抗肿瘤、抗病毒等药理作用。其中FIP是主要的活性蛋白,最早从灵芝中分离鉴定获得的lingzhi-8(LZ-8),具有抗肿瘤和免疫排斥、预防和逆转骨质疏松等功效。

灵芝蛋白的制备主要通过热水浸提法、碱浸提法、超声提取法、微波提取法等提取浓缩蛋白,再经过酶解等技术制备多肽。石燕玲等采用超滤系统对灵芝水提物进行分离,膜透过物脱色后采用Cu²⁺-Sephadex G-25配位色谱法收集肽级分,经过螯合树脂柱脱铜、大孔树脂脱盐获得灵芝粗肽。除了传统方法提取纯化获取FIP外,也可借助大肠杆菌或酵母等体系高效表达制备FIP。

1.5 其他活性成分

灵芝中含有少量生物碱,主要是胆碱、甜菜碱、灵芝碱(灵芝碱甲、灵芝碱乙)等。研究表明,生物碱能显著降低胆固醇、降血脂,改善心血管疾病等。此外灵芝还含有其他活性成分,如酚类物质、脂肪酸(苯甲酸、硬脂酸等)、维生素、微量元素(Mn、Ca、Fe、Zn、Ni等)等,具有改善炎症、高血脂等作用。

2 灵芝精深加工技术与产品研发现状

2.1 灵芝药品研发现状

灵芝具有防治结肠炎、调节免疫功能、护肝、治疗心血管疾病的功效,在制药行业,灵芝的开发潜力巨大。中国是灵芝药品生产的主要国家,在国家药品监督管理局网站(https://www.nmpa.gov.cn/datasearch/home-index.html)中查询到的国产灵芝药品共172种,剂型包括灵芝胶囊、片剂、颗粒、糖浆、酒、口服液、茶、合剂、滴丸等。灵芝药品的制备过程一般为:将灵芝子实体单独或与其他药材一起,进行水提、醇提或者碱提、过滤、浓缩、冷冻干燥等加工,结合现代工业技术,制成胶囊、片剂、颗粒、糖浆、酒、口服液和茶等产品。可用于提高免疫力、调节气血、改善睡眠质量、缓解慢性疾病以及调节神经系统。最新研究表明,灵芝可作为治疗冠状病毒潜在药物[45]。开发灵芝更多的功效和制备单体或几种纯化合物复合药品是灵芝产业未来发展的目标之一。

2.2 灵芝保健品研发现状

从特殊食品安全监督管理司网站(http://www.samr.gov.cn/tssps/)查询注册的灵芝保健品,国产共1 212种,进口12种。这些产品的主要原料是灵芝子实体、灵芝孢子和灵芝菌丝体,一般由人工栽培而得。以灵芝子实体为原料时,通常先将其中的活性物质提取出来,再根据企业的需求制成相应的保健产品。而灵芝孢子粉经过破壁处理后,可获得含量更多的活性物质,更容易被机体吸收利用,药理功效也会有所提高。常用的灵芝孢子粉破壁技术包括机械法、物理法、化学法、生物法和组合法。机械法是通过碾压、挤压、喷射粉碎、气流粉碎、撞击等作用破坏灵芝孢子壁,是工业化最常用的方法;物理法是借助低温、冷冻、超声波、微波、超临界CO2等技术进行破壁;化学法需要借助酸碱试剂降解孢子壁,存在破壁时间长和溶剂残留等问题;生物法是通过酶解法、溶菌法和萌发激活法等破坏孢子壁。单独使用破壁技术的效率较低,在精深加工过程中常根据实际情况将上述方法相结合进行破壁。此外,孢子粉储存条件严苛,容易变质失活,工业上常采用微胶囊技术对灵芝孢子粉进行包封,通过该技术将灵芝提取物或粉末封装于软胶囊制成破壁灵芝孢子粉胶囊,保持活性的同时更易储存。此外,工业上还通过萃取、超声提取等工艺对灵芝孢子油状物进行提取,制成灵芝孢子油,提高孢子粉的利用率。灵芝菌丝体主要通过液态发酵获得,一般制成酒,如王金亮等将木耳、银耳、大枣、枸杞、香菇、金针菇等原料制成胶体状,添加酒曲与灵芝菌丝体进行液态发酵制备保健酒。

灵芝保健品剂型以胶囊、粉剂、片剂、颗粒剂、口服液、茶剂为主,分别占57.0%,12.3%,7.5%,6.3%,5.7%,4.7%。在这些保健品中,常见于复方形式,即以灵芝不同原料间或与其他中药材等配方进行复合的方式。灵芝原料的复合以灵芝子实体与灵芝孢子粉较常见,而灵芝菌丝体一般是先制成粉末,再添加其他药材混合加工。在灵芝保健品功能方面,常申报的功效有增强免疫力,此外还有保护肝脏、缓解疲劳、改善睡眠、抗辐射、降低血脂血糖等。

2.3 灵芝营养功能性食品研发现状

随着大健康观念不断深入和人口老龄化进程不断加快,科学、精准、多元的营养需求正成为消费主流。全球食品市场对灵芝提取物的需求在2024年预计达到343亿美元,2019—2024年的年均复合增长率为8.04%(www.globenewswire.com)。灵芝常作为补充剂以提高食品的营养价值和生物特性,目前灵芝功能性食品主要有灵芝多糖功能性食品、灵芝三萜功能性食品和富硒灵芝功能性食品。灵芝食品加工工艺多样,融合了微生物学、发酵工艺学、生物技术等学科,采用冷冻干燥、超临界萃取、微波技术等高新技术优化工艺,减少工艺成本,提高产品稳定性。Kiss等发现在蜂蜜中添加灵芝提取物可以提高酚类和类黄酮含量,提高益生元指数。在肉肠中添加灵芝子实体粉末可起到防腐的作用。灵芝β-葡聚糖已被证明可作为脂肪替代品,改善蛋糕的营养和生物特性。添加灵芝提取物的益生菌酸奶可以减少抑郁症患者的复发率。灵芝菌丝体经过液态发酵富集硒,以富硒灵芝菌丝体为原料加工的奶粉,兼具有机硒、灵芝和奶粉的营养。

2019年11月,国家卫生健康委员会和市场监管总局发布的《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》中,表明灵芝可按照传统食药物质生产经营开展试点工作。福建、贵州、浙江、广东等省份积极响应,纷纷开展生产经营试点的工作。如福建省市场监管局会同福建省卫生健康委员会,遵循“四个最严”要求,对申请的试点企业进行核定。福建仙芝楼生物科技有限公司、北京同仁堂健康药业(福州)有限公司、厦门塔斯曼生物制品有限公司、大闽食品(漳州)有限公司、厦门一三九生物科技有限公司、武夷山元生泰生物科技有限公司等25家企业通过审核,批准的试点产品有灵芝、灵芝咖啡、灵芝西洋参铁皮石斛、灵芝灰树花、灵芝超细粉、灵芝胶原蛋白肽、灵芝提取物等固体饮料;灵芝西洋参石斛茶、灵芝人参茶、灵芝人参枸杞茶、灵芝红茶等代用茶;灵芝甘露饮、灵芝水苏糖决明子、灵芝酸枣仁、灵芝青钱柳叶、灵芝薏苡仁等饮料;灵芝营养燕麦片、灵芝山珍菌菇汤包、灵芝海鲜菇菌菇汤包、灵芝调味料粉、灵芝酒配制酒等其他食用菌制品。

2023年11月,国家卫生健康委员会与国家市场监督管理总局联合发布公告,将灵芝正式纳入按照传统既是食品又是中药材的物质目录,这一举动将扩大灵芝产业规模,进一步激发了灵芝市场潜力。

2.4 灵芝化妆品研发现状

在护肤品的选择上,人们不仅注重其功效,更关注的是其中的成分,成分天然、绿色安全、功效显著是筛选的先决条件。研究显示,灵芝具有抗氧化、抑制黑色素、消炎、防紫外线、锁水等功效,古书《本草纲目》提及灵芝可“增智益颜”。灵芝中的锗可以促进细胞的新陈代谢以及抗老,因此可起到美容作用。灵芝因具有酪氨酸抑制活性,能够促进黑色素的形成,可用来促进毛发生长。灵芝作为一种天然、具有众多美容功效的真菌,许多现代化妆品中添加了灵芝成分。在国家药品监督局网站上检索到含灵芝成分的国产化妆品共33种,进口化妆品78种。按照产品的外观状态进行分类,乳液类占77.6%、面膜类占12.8%、水剂占5.6%、粉状占3.2%、膏状占0.8%。企业利用现代工业技术将灵芝中的多糖、三萜、多肽、锗、有机酸和多种氨基酸活性物质提取出来,制成洁肤液、修护水、精华乳、面霜、精华眼霜、面膜、隔离霜和粉底液等化妆品。

2.5 灵芝其他产品研究现状

除了医药、保健、食品、美妆,灵芝还应用于畜牧业、现代工业和园艺等领域,如覃娟清等在菌草灵芝多糖肽对闽西南黑兔影响的研究中发现,灵芝提取物能够提高黑兔机体的抗氧化和免疫能力,降低腹泻率和死亡率。牛晋国等把灵芝粉加在饲料中,不仅可以增强蛋鸡的免疫功能,还可以提高蛋鸡的产蛋率和蛋的品质。浙江方格药业有限公司研发出一款灵芝牙膏产品,该产品中添加了灵芝多糖、芦荟提取物和珍珠粉,具有滋润增白、清肺热、改善血液循环的多重功效。

三盛(山东)科技集团有限公司结合灵芝片、天然灵芝茎秆制作的灵芝毛笔,相对于传统的木质毛笔,能减少树木砍伐率,保护森林资源。灵芝还可以作为盆景补充农业产业发展,如在浙江省嘉兴市嘉善县,当地人们运用灵芝栽培及盆景制作,带动当地农户增收致富。此外,随着灵芝精深加工产品的不断开发,加工过程中产生大量的有机农副产品,造成了资源的浪费和环境污染。人们开始关注灵芝加工副产物的合理运用,如冯慧敏等在土壤中添加灵芝菌渣,提高土壤中有机物含量,雪菜的产量和营养物质有所提升。蒋一秀等将灵芝菌渣添加在蛋鸡的饲料中,能够促进鸡的消化、减少鸡粪氨气和硫化氢的释放,从而降低对环境的污染。

3 灵芝精深加工产品开发主要问题

3.1 高品质原料供应不足

随着灵芝药品、保健品、化妆品产业的不断发展,野生灵芝的供应已经满足不了人们的需求,目前市售灵芝大多由人工栽培。人工栽培的方式主要有段木栽培、林下仿野生栽培和代料栽培,这3种栽培模式均有缺陷。段木栽培与林下仿野生栽培的缺陷主要是原木资源供应不足,在我国南方地区段木栽培一般采用的树种是枫香、板栗和青冈等,树种种类少,导致供应资源受限。借助段木进行栽培的方式会引发“菌林矛盾”,对树木的消耗较大,致使森林资源受到不同程度的破坏。而代料栽培可以解决“菌林矛盾”,但存在灵芝品质无法保障的问题。代料栽培的基质由农林副产品为主料和其他辅料组成,成分复杂导致灵芝子实体中活性物质的含量、农艺性状等存在明显差异,灵芝品质不统一。

除此之外,灵芝栽培对栽培人员的要求较高,需要掌握菌种制作、菌包制作、菌丝培养、出菇管理、病虫害防控等技术。但菇农专业素养有限,管理方式参差不齐,造成高品质灵芝产量较少。甚至有的菇农为了自身利益滥用农药,造成灵芝农药残留、重金属超标等问题。另外,灵芝优质菌种选育、病虫防害等方面的科研与推广力度不足,不利于灵芝产业的健康发展。

3.2 技术成果转化率低

目前,灵芝活性物质的提取和分离纯化技术多种多样,但企业很少将多种技术联合应用于生产加工,技术成果转化率较低。大多数企业只采用传统的热水浸提法对灵芝进行简单提取。此法操作简单,但对活性物质提取率和原料利用率均较低。这些企业往往生产的是初级加工产品,产品附加值低。只有少数大型企业采用水提、醇提等多种技术相结合来提取灵芝活性物质,再进一步分离纯化,将灵芝提取物添加到产品中,大幅度提高产品价值。此外,灵芝活性物质研究大多集中于多糖和三萜类化合物,对于多肽(蛋白)、甾醇、类固醇等其他活性物质的药理研究与应用较少,相关产品的开发深度不足,造成市场上不同领域内出现的灵芝产品的剂型或功效相似,同质化问题严重。

3.3 质量体系不一

由于国内对药食同源产品研发和生产的法律法规尚不健全,各个省市标准不一,导致药食同源产品定位不精准,从而引起灵芝产品质量参差不齐。经各省市或自治区的卫生健康委员会、食品安全标准备案与管理系统官网上查询到的灵芝试点产品企业、团体及地方标准共282种,以福建、广西、安徽、贵州、广东、云南和浙江为主,分别有49,34,42,24,21,17,17种标准。在品质评价分析方面,大多数企业以《中国药典》《食品安全国家标准食用菌及其制品》(GB 7096—2014)中相关的规定进行控制,但灵芝有效成分测定没有保障。如灵芝多糖的检测按照我国药典的标准,以葡萄糖、葡聚糖作为标品来衡量灵芝产品的质量,但有的不良企业会在产品的生产过程中添加淀粉、糊精、葡萄糖等,以此干扰产品数据的真实性,降低产品的质量。灵芝三萜类物质的检测,是以齐墩果酸或熊果酸为标准品作对照,这种方法对灵芝三萜的测定没有特异性。此外,《中华人民共和国食品安全法》中明确指出保健食品不能代替药品,但还是存在一些资质不全的机构趁势而起,为了增加商品效益,对灵芝药理功效进行虚假宣传,骗取消费者的信任,造成灵芝产品市场乱象。

3.4 对灵芝认识不足

全世界的灵芝有两百多种,不是每一种灵芝都能被国家认可用作药品及保健品。人们对灵芝不同部位的价值也存在误解,认为孢子粉比子实体活性成分多。事实上,子实体的食药兼用价值更高。多糖和三萜类物质是灵芝中最主要的活性成分,研究证明子实体和孢子粉中多糖含量没有较大差异,但子实体中的三萜类物质含量远高于孢子粉,同时三萜种类较多。灵芝子实体的活性成分更加丰富,药理功效更强,但因精深加工技术推广不足、成本高等原因,尚未得到充分开发。

4 灵芝精深加工发展策略

4.1 拓宽栽培基质来源,提高栽培技术水平

根据中国食用菌协会(http://bigdata.cefa.org.cn/)报道,2010年和2020年灵芝产量分别为91 222和189 633.66 t,可见灵芝的需求量在快速上涨,需要扩大灵芝生产力度,可从以下几点展开。

第一,扩大灵芝段木栽培中的树种和代料栽培基质的开发。如农东红等充分利用我国丰富的油茶资源,以油茶段木为原料在林下仿野生环境栽培灵芝菌株,具有较高的产量。苏德伟等利用菌草“以草代木”栽培的灵芝,蛋氨酸、胱氨酸、必需氨基酸、药用氨基酸含量较高,此外,菌草栽培的灵芝生育期短、出芝快、产量高、活性物质易提取,高效解决了“菌田矛盾”和“菌林矛盾”。此外,灵芝栽培是一种生物技术过程,灵芝生产过程产生的木质纤维素废料通过回收,能够转化为有用的生物质,以减少环境污染。

第二,要加强灵芝产业专业技术人员的培养与人才引进,使灵芝的栽培、管理、病虫害防控等方面得到完善,让灵芝的品质受到保障。首先是技术培训,可通过引进行业专家,对菇农进行集中培训,学习灵芝的生长特性、管理方式及病虫害防控等技术,以提高菇农的综合素养。其次,加强灵芝产业人才队伍的建设,通过在高校设立灵芝相关研发团队,开展灵芝相关学习课程,以成果转化能力为指标,建立完整的人才培养体系。同时,通过提高第一线技术人员福利与待遇等人才引进政策,鼓励大学生等专业人才加入灵芝产业,激发灵芝行业活力。

4.2 大力加强灵芝精深加工技术和高值化产品研发与推广

灵芝精深加工技术推广还存在不足,技术的推广转化涉及技术的标准化、人员培训、资金筹备、基础建设、机械装备等众多环节,单纯靠企业、合作社和农户自身很难有出路,需要国家、当地政府、企业和科研人员的通力合作,可从以下几点实施。

第一,国家已将灵芝正式纳入按照传统既是食品又是中药材的物质目录,各地政府应积极响应,由政府带头制定扶助灵芝企业、合作社和农户发展政策的规划,成立相关部门工作小组,构建部门间技术交流渠道,形成技术推广的长效机制。

第二,建立灵芝精深加工技术示范基地。由于技术的推广工作需要考虑生产规模、周围环境、经济效益等方面,通过建设良好的示范基地,生产者们更加了解适合的机械化工艺路线和运营模式,以便后期实际应用与推广的开展。

第三,要加大精深加工相关机械设备的研发力度,建立从技术的研发到成果转换的推广路线,加快相关技术装备的落地试验进程,提高技术推广进程。此外,要加强灵芝营养与功能性食品的研究与开发。随着现代精深加工技术的不断发展与推广,灵芝产量提高后,未来可以更多地利用现代农产品加工方式,如全活性物质提取、全株化利用、超声辅助提取、膜分离技术和生物发酵等技术,开发有创意、有营养的高值化灵芝产品,如灵芝速食品、灵芝休闲食品、灵芝主食等。

4.3 统一质量标准,完善检测方法,加强监管

为了规范市场,必须加快建立灵芝各方面的国家标准和检测方法,加强灵芝原料、活性物质提取物和终端产品的营养活性成分、有害物质的检测与质量控制,保证产品品质与安全。

第一,在原料采收方面,近日,国家市场监督管理总局联合国家标准化管理委员会发布的公告中,对现行的灵芝孢子粉采收及加工技术规范(GB/T 29344-2012)进一步改善,新版灵芝孢子粉采收及加工技术规范(GB/T 29344-2023)即将于2024年3月实施。灵芝子实体和相关终端产品的质量方面需加快制定相应的国家标准。

第二,在产品质量检测方法上,灵芝多糖的检测技术除了我国药典里的紫外分光光度计法,还有高效液相色谱法、红外光谱法和指纹图谱技术等。林冬梅团队从菌草鹿角灵芝中分离纯化出的多糖肽GL-PPSQ2,其蛋白质与多糖键结合非常稳固,能够用作检测标准品,可以客观准确地衡量灵芝品质。灵芝三萜和甾醇等,可以通过高效液相色谱法,将不同组分先分离出来,再做进一步的测定,这种检测方法更加快速精准。而有机酸、挥发物等其他活性成分,已经研发出顶空固相微萃取、气相色谱-质谱法进行精细稳定测定,联合中药化学指纹图谱、DNA指纹图谱系统,为灵芝质量提供了更全面、更细致、更有保障的评价体系。虽然目前成分分析测定已从多层次、多角度来进行研究,但灵芝多糖、三萜等主要活性物质的质量标准还需进一步完善,并制定国家标准,建立一个科学评价体系。

第三,加快建立灵芝产品监管体系,提高监管人员的素质和水平。首先,要推进市场监管体制的改善,对食品药品监督管理部门、质量检测、工商等各职能部门进行整合,从制度、处罚标准、人员分配等方面进行调整,形成统一、完整的市场管理体系。其次,目前国家颁布了《食品安全法》《广告法》《消费者权益保护法》等市场监管相关法律,但存在监管力度不足或执法人员专业素养不高等问题,导致执法过程遇到问题无法及时解决、处理方式不当等。因此,要督促监管人员尤其是基层执法人员学习掌握市场监管专业知识,提升自身职业水平,以实现高效执法。

4.4 利用各种媒介加大灵芝养生保健的宣传

灵芝作为一种绿色健康、具有较高保健和治疗作用的食药用菌,为了更好地服务于产业发展和健康中国战略,应充分扩大对灵芝知识的宣传与普及。随着互联网的蓬勃发展,我们已经进入了数字化时代,这为灵芝知识的宣传提供了新的途径。

第一,可利用微博、抖音、小红书、哔哩哔哩等媒体平台对灵芝及产品进行宣传推广。通过制作一些生动有趣、内容丰富的视频,从灵芝的种类、活性成分、功效、如何判断品质优劣以及如何正确地食用灵芝及产品等方面进行宣传,扩大宣传范围,增加人们对灵芝及其产品的认知。

第二,利用电视台、广播电台的健康频道科普灵芝养生保健和防治疾病等知识。作为有着广泛观众基础的视听媒介,通过图像、文字、声音和动画等多种手段,使灵芝知识以生动、形象的形式进行展示,增强灵芝的影响力。

第三,充分开发灵芝产地相应的历史文化资源,将灵芝的生产与本地民族文化、节日文化、历史文化等文化底蕴融合起来,借助网络、影视、音乐等媒体媒介推出具有灵芝特色的文创产品、博览园、产业园等,打造符合现代审美的灵芝文化产业,促进灵芝产业多元化发展。

引用本文: 曾婷,黄文琪,赵立娜,等.灵芝精深加工技术与产品研发进展[J].菌物研究,2024,22(1):103-112.

作者简介: 曾婷,女,在读硕士,研究方向:微生物资源创新与利用。

通讯作者: 赵立娜,E-mail:zln20002000@163.com

基金信息: 国家重点研发计划项目(2023YFD1000500),福建省科技厅对外合作项目(2021I0008)

中图分类号: S567;R282

文章编号: 1672-3538(2024)01-0103-10

文献标识码: A

收稿日期: 2023-12-12

出版日期: 2024-01-25

网刊发布日期: 2024-03-08

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