本文是 2025 年发表于国际期刊《Natural Products and Bioprospecting》的综述，由中科院昆明植物研究所邱明华团队完成（DOI：10.1007/s13659-025-00496-w）。

区别于以往只单一探讨多糖结构或体外活性的碎片化综述，该文章首次打通提取工艺 — 精细结构 — 构效关系 — 作用机制 — 生物合成 — 产业落地全研究链路，系统梳理赤芝、紫芝、松杉灵芝、树舌灵芝、黑灵芝、白肉灵芝六大主流药用灵芝多糖研究成果，为灵芝药食同源产品研发提供完整、权威理论体系。

 

一、古今价值兼备：灵芝多糖迎来千亿市场风口

灵芝是传承千年的经典药食真菌，《神农本草经》记载其可益气安神、调和肠胃；现代药理证实，灵芝多糖（GPs）是灵芝核心活性物质，拥有免疫调节、抑瘤、肠道养护等多重生理作用。

行业数据显示，全球灵芝提取物市场2024年规模达68.6亿美元，预计2029年突破105.8亿美元，年复合增长率9.04%。伴随大众天然健康消费需求升级，灵芝多糖膳食补充、功能性食品赛道增长潜力巨大。

目前全球已发现200余种灵芝，但多数研究仅聚焦赤芝，本文补齐另外 5 种特色灵芝多糖的对比研究，填补领域综述空白。

 

二、提取技术迭代：告别传统低效，绿色工艺成主流

灵芝多糖含量受品种、采收期、种植产地、取材部位（子实体/菌丝/孢子）影响极大：赤芝S1-S3生长阶段多糖持续积累，松杉灵芝原基初期活性多糖含量最高；菌丝多糖含量区间0.6%~11.3%，不同产地子实体多糖含量为5.5~18.5mg/g。

行业新增高光谱、近红外无损检测技术，无需破坏原料即可实时预判多糖含量，精准锁定最佳采收节点。

1. 传统提取：优势明显，但存在活性损耗痛点

· 热水提取（HWE）：工业通用基础工艺，操作简单、生产成本低，适合大批量量产；短板是提取率仅 0.21%~2.36%，长时间高温会破坏 β- 葡聚糖螺旋结构，直接削弱多糖功效。

· 碱提取（AE）：常作为热水提取残渣二次加工手段，强碱瓦解植物纤维，最优条件下提取率可达 8.21%；但强酸碱会破坏多糖天然糖苷键，改变原有活性构型。

2. 新型绿色提取：兼顾高得率与活性保留

近年超声协同、机械辅助、低共熔溶剂等绿色萃取技术快速落地，完美解决传统工艺高温降解难题：

低共熔溶剂（DES）提取率最高可达9.472%；连续相变提取（CPTE）效率是热水法3.34倍，可完整保留高分子活性多糖；超声 - 酶协同、机械辅助孢子提取等低温工艺，抗氧化、免疫活性远优于传统热水法。

美中不足在于新型设备与专用溶剂前期投入更高，规模化量产配套方案仍在持续优化。

 

表 1 灵芝多糖各类提取工艺参数、得率与活性对照表

 

三、多糖结构解密：保守骨架+物种独有构型，决定功效差异

文章汇总数十种纯化灵芝多糖精细结构，将其划分为葡聚糖、半乳聚糖、特色杂多糖三大类，厘清跨物种共有核心结构与各灵芝专属特征。

 

图 1 六种灵芝均一多糖一级化学结构示意图

文献原图（Wu et al., 2025）

 

通用核心骨架

绝大多数高活性灵芝多糖主链为β-(1→3)-D-葡聚糖，6 号碳位连接 β-(1→6) 葡萄糖侧链；分子量跨度 2~4000 kDa，在水溶液中多呈现三螺旋、球形空间结构，三螺旋构型是多糖发挥强效活性的关键。

 

三大多糖类别特性

1.葡聚糖（占总多糖40%以上，核心功效组分）

纯三螺旋 β-葡聚糖以赤芝GLP20为代表，抗肿瘤、免疫活性突出；树舌、白肉灵芝含α/β混合型葡聚糖；杂葡聚糖额外掺入木糖、阿拉伯糖，结构更丰富，适配多样生理作用。

2.半乳聚糖&糖肽复合物

主链由 α-(1→6) 半乳糖构成，2号位常连岩藻侧链。代表产物LZ-D-1可显著促进淋巴细胞增殖；GL-PWQ3等糖肽兼具抗氧化与双重免疫调节能力。

3.功能特色杂多糖

赤芝岩藻木甘露聚糖：抑制黑色素瘤增殖；紫芝 GSPB70-S：含独特乙酰氨基结构，兼具降糖、抑制 α- 葡萄糖苷酶效果；黑灵芝多糖高含葡萄糖醛酸，抗炎优势显著。

 

表 2 各灵芝纯化多糖分子量、单糖组成、结构特征汇总表

 

物种差异化特点

赤芝：高分子三螺旋 β- 葡聚糖占主导；紫芝：独有氨基修饰杂多糖；黑灵芝：高葡萄糖醛酸，抗炎更强；树舌、白肉灵芝：α/β 混合葡聚糖骨架，作用靶点更广。结构天然差异，直接造就不同灵芝产品功效侧重。

 

四、构效关系 + 多重功效：理清多糖作用底层逻辑

1. 结构决定活性核心规律

· 糖苷键：β-(1→3) 主链搭配 β-(1→6) 侧链是免疫、抗肿瘤活性基础，分支度 0.2~0.33 时综合功效最优；

· 单糖组成：多糖甘露糖占比＞5%，可高效结合巨噬细胞受体，大幅提升免疫杀伤能力；

· 空间结构：三螺旋＞单螺旋＞无规卷曲，三螺旋多糖识别免疫受体能力大幅领先。

2. 四大核心健康功效及作用通路

（1）全方位免疫调节

灵芝多糖可靶向免疫细胞表面Dectin-1、TLR2/4、甘露受体，激活NF-κB、MAPK、PI3K/Akt经典信号通路，激活巨噬细胞、NK 细胞、T/B淋巴细胞，提升TNF-α、IFN-γ等正向免疫因子，改善免疫力低下状态。

 

图 2 灵芝多糖免疫分子信号通路

文献原图（Wu et al., 2025）

 

（2）双重抗肿瘤机制（免疫增效 + 直接抑癌）

间接免疫途径：下调肿瘤 PD-L1 表达，增强 CD8+T 细胞杀伤效果，与免疫抑制剂联用可显著提升抗肿瘤疗效；

直接杀伤途径：双通路诱导肿瘤细胞凋亡、阻断 PI3K/Akt 抑制癌细胞侵袭、调控自噬通路加速癌细胞死亡，同时阻滞肿瘤细胞周期。

 

图 3 灵芝多糖抑制肿瘤多重分子通路

文献原图（Wu et al., 2025）

 

（3）肠道益生，打通肠 - 免疫调节通路

灵芝多糖无法被人体胃液分解，直达肠道被菌群发酵；可定向增殖双歧杆菌、乳酸菌，抑制有害菌，代谢生成丁酸、乙酸等短链脂肪酸（SCFA）。

SCFA 修复肠道紧密连接蛋白，改善肠炎、化疗导致的肠道损伤；平衡 Th17/Treg 免疫细胞，通过肠道微生态调控全身炎症与肿瘤风险。

 

图 4 灵芝多糖调节肠道菌群、联动全身免疫机制

文献原图（Wu et al., 2025）

 

（4）附加健康价值

同时具备强效抗氧化、肝保护、神经抗炎、调节血糖、缓解溃疡性结肠炎等辅助作用，拓宽食品应用场景。

 

五、生物合成技术：从源头提升多糖产量与品质

文章完整梳理灵芝多糖合成全流程：单糖吸收→核苷酸糖前体合成→糖链延长分支→细胞壁组装，明确多条增产、定向改性靶点：

1.限速关键酶：PGM、PMM、UGP

转录因子 GlbHLH 整体调控合成通路；基因工程过表达 PGM，多糖总产量提升 40%~44%；过表达 PMM1，胞外多糖增产 1.41 倍，同时提升甘露糖占比，强化免疫活性；导入 VHb 异源基因同样可实现高产。

2.糖链修饰关键酶

糖基转移酶（GT）搭建多糖主链；糖苷水解酶 GH16/GH72 调控侧链分支；FKS/RHO1 复合物专一合成 β- 葡聚糖，通过基因编辑可定向调控多糖分支度、分子量，定制高活性多糖。

3.合成后的多糖通过囊泡转运至细胞壁，区分胞内、胞外多糖结构，为液态发酵工业化生产提供理论支撑。

 

图 5 灵芝多糖生物合成代谢通路

文献原图（Wu et al., 2025）

 

六、产业化应用现状、行业痛点与未来发展方向

目前灵芝多糖已广泛应用于海外免疫养护膳食胶囊粉剂、亚洲灵芝养生饮品、益生菌复配代餐谷物及口服抗衰食品等多条功能食品赛道，但行业仍存在诸多发展痛点：传统提取工艺得率有限，新型绿色萃取设备与原料投入成本偏高；多糖在加工、储存阶段螺旋构象易受损，活性持续衰减；原料本身带有苦味，食品配方适口性改造难度大；行业尚未建立以 β- 葡聚糖含量、空间构型为核心的统一质控标准，市面产品功效差异显著；发酵生物合成技术暂无法精准调控多糖分支与分子量，难以稳定产出标准化活性原料。面向产业升级，未来将重点推进绿色提取工艺规模化落地与微胶囊包埋锁活技术研发，利用合成生物学编辑糖代谢关键酶实现高活性多糖定向合成，开发多糖与益生菌、药食同源复配配方并优化掩味工艺，搭建标准化多糖检测质控体系，同时开展多糖干预慢病、联合放化疗的人体临床试验，夯实产品功效科学依据，全方位推动灵芝多糖产业规范化、高质量发展。

 

七、总结

文章打破过往灵芝多糖研究碎片化现状，清晰建立提取工艺决定产量、精细结构决定功效、生物合成决定原料标准化完整逻辑链。

以 β-(1→3,6)-葡聚糖为核心的灵芝多糖，在免疫提升、肿瘤辅助养护、肠道微生态调节领域拥有不可替代的天然优势；绿色提取、合成生物学技术为大规模标准化生产扫清障碍。

当下原料稳定性、产品质控、加工损耗仍是行业主要难题，后续依托定向生物改造、标准化检测体系、多元化食品配方开发，能够加速传统灵芝现代化转型，为天然功能食品赛道提供优质活性原料，助力大健康产业高质量发展。

 

---

原文链接：https://doi.org/10.1007/s13659-025-00496-w