《食品科学》：广西壮族自治区农业科学院何雪梅研究员、唐雅园副研究员等：不同灵芝广泛靶向代谢组学及其提取物功能活性比较

灵芝（Ganoderma lucidum）作为珍贵的食药用大型真菌，其药用历史悠久，具有多种活性成分和药理作用。在现代生物医学与营养科学的推动下，灵芝已从传统药材逐渐发展为重要功能性原料，并于2023年正式列入“药食同源”目录，市场需求持续增长。传统医学认为灵芝具有扶正固本、保健的功效，现代药理学研究则证实其具有免疫调节、抗氧化、保肝、延缓衰老、降脂、降血糖等多种卓越的功能活性。灵芝属于中高温型木腐菌，由于喜湿喜温的特点，广泛生长或种植于热带、亚热带地区，包括我国广西、贵州、江西、云南、海南、福建、浙江等地，其中，广西灵芝位居全国第三，具有较高的研究价值。灵芝品质深受菌种、遗传背景、栽培条件和生长环境的影响，不同来源的灵芝子实体形态和营养成分、生物活性、代谢产物具有一定的差异。谭方萍等总结了温度、湿度、光照等环境因素均会影响相关成分的合成和积累，一些原料木屑、麦麸等栽培基质对灵芝的菌柄、菌盖等形态也有不同程度的影响。而次生代谢物与常规营养成分共同构成了灵芝的化学基础，也是响应产地环境差异的重要指标。目前，针对不同灵芝的研究多局限于营养成分的化学测定，对灵芝中微量的次生代谢产物关注不足。超高效液相色谱-串联质谱（UPLC-MS/MS）技术的发展为在代谢组层面的系统解析和比较不同灵芝的整体化学特征提供了强大支撑。Liu Yijun等利用LC-MS/MS研究了添加菠萝叶渣对灵芝发酵代谢物的影响，发现3 019 个显著差异代谢物。因此，开展不同产地灵芝次生代谢物的研究，能够为挖掘其品种特异性功能、拓展产业应用路径奠定基础。

灵芝的营养保健作用主要源于复杂多样的活性成分，其中多糖和三萜类作为核心成分标志物，已成为该领域的研究重点。Zheng Jusheng等研究证实，灵芝多糖可以通过抑制胰腺β细胞凋亡、促进细胞再生的机制，对糖尿病大鼠产生显著的降血糖作用。孙嘉泽等对松杉灵芝菌柄的研究进一步印证了灵芝活性成分的多元价值，其优化提取的多糖和三萜不仅对肿瘤细胞有较强的抑制率（超过60%和70%），还展现了突出的抗氧化活性。Wu Linxiu等以乙醇为提取溶剂并通过工艺优化获得灵芝黄酮类化合物，同样被证实对过氧化氢诱导下的PC12细胞具有较强的抗氧化活性。尽管灵芝活性成分的药理价值已得到充分验证，但关于提取应用仍面临诸多瓶颈，单一活性成分的提取工艺繁杂、效率偏低且成本高昂。例如，灵芝多糖的提取需要依次通过提取过滤、乙醇沉淀、脱蛋白和脱色等，而三萜需要经过乙醇提取，溶剂萃取后，再经大孔树脂吸附层析等流程方可分离。更为重要的是，灵芝的品质和功能活性本质上是多种化合物协同作用的结果，包括含有的多糖、多酚、黄酮、蛋白质、三萜及甾醇、生物碱等生物活性成分。此外，不同成分的极性差异直接决定了提取溶剂对其溶出效率的影响。其中，水提法适用于亲水性成分如多糖、蛋白质的溶出，而醇提法则能高效提取中低或非极性成分如多酚、黄酮、三萜类及甾醇。已有研究表明，灵芝醇提物中富含酚类、酮类与三萜类等多种活性物质，具有广泛的药理作用。具体而言，抗氧化活性可通过清除自由基保护细胞免受氧化损伤，抗衰老效应与抑制细胞凋亡相关通路密切相关，而对α-葡萄糖苷酶等糖代谢关键酶的抑制作用，则为开发降血糖功能性产品提供了重要方向。因此，系统性对比灵芝醇提物与水提物的功能活性差异，可为简化工艺、降低成本提供理论支撑，更能为灵芝在功能性食品研发、膳食补充剂开发及食品产业化中的高效转化提供理论依据。

广西壮族自治区农业科学院的马珂、何雪梅*、唐雅园*等以不同产地灵芝为研究对象，测定其基础营养成分，并利用UPLC-MS/MS联用技术通过广泛靶向代谢组学全面分析几种不同灵芝的整体代谢物轮廓，鉴定不同灵芝间的差异代谢物，并制备各灵芝的醇提物与水提物，系统比较其在体外抗氧化、抗衰老及降血糖等多个模型中的活性强弱，以期为灵芝资源的精准利用和高附加值产品的定向设计提供科学依据。

1 不同灵芝的子实体形态观察结果

不同来源的灵芝成熟子实体表观形态如图1所示。JXH灵芝（图1A）为子实体一年生，有柄。菌盖宽12～15 cm，呈近圆形，偶有不规则形状，表面棕黑色，径向粗糙，分布多个瘤状突起和棱纹，表皮覆盖菌肉层形成不规则裂片，且呈现辐射状衰纹，边缘整齐或为波状。上层深棕色，下层浅棕色，由粗疏纤维构成。GZWF灵芝（图1B）与GXWF灵芝（图1D）形态类似，均为一年生，由木栓质至木质子实体。菌盖呈肾形或圆形，宽15～18 cm，表面红棕色，有不明显的环纹，似漆样光泽弱，凹凸不平，边缘钝，皮壳坚硬。GXC灵芝（图1C）为子实体一年生，菌盖坚硬木栓质，呈半圆形、圆形或肾形，宽12～20 cm，厚约2 cm，颜色由初生黄色渐变为红褐色，具有环状棱纹及辐射状衰纹，边缘薄而平截，常稍内卷，产黄粉。菌肉近白色至淡褐色；菌盖下表面菌肉白色至浅棕色，由密集菌管构成。ND灵芝（图1E）作为广西赤灵芝的一种，与GXC灵芝具有相似的形态，菌盖呈肾形，宽12～18 cm，厚约2 cm，皮壳坚硬。结果表明，相同品种或性状的不同产地灵芝在宏观形态上相似，不同品种的灵芝之间呈现差异。此外，本研究的5 组灵芝整体菌盖宽厚，约为前人研究中代料栽培的1.5 倍，说明栽培原料和方式影响灵芝的子实体形态，段木栽培的灵芝品质更高。

2 不同来源灵芝的营养成分含量

灵芝不仅含有多糖和三萜，还含有黄酮、多酚、生物碱等多种有益成分。如表1所示，不同来源灵芝的营养成分含量存在显著差异。具体而言，GZWF灵芝的水溶性浸出物含量最高（（59.90±1.42）mg/g）。JXH灵芝具有较高的灰分（（15.53±0.09）mg/g）和蛋白质含量（（24.60±0.91）mg/g），但其灰分低于文献报道的白肉灵芝（约2%）。ND灵芝中含有显著较多的三萜及甾醇、总黄酮、总酚，含量分别为（9.62±0.35）、（15.13±0.19）、（5.28±0.05）mg/g（P＜0.05）；GXWF灵芝中含有较多的总多糖（（14.77±0.10）mg/g）。此外，本研究所测5 组灵芝的三萜及甾醇含量（4.48～9.62 mg/g）超过前人研究的范围（0.97～1.28 mg/g），呈现出明显的优势。Pan Zhibin等研究显示，野生驯化与紫外诱变灵芝子实体的总多糖含量约为8 mg/g，与之相比，本研究GXC灵芝多糖含量略低（（7.29±0.13）mg/g），然而其他4 种灵芝多糖含量具有显著优势（12.39～14.77 mg/g）。栽培方式也可能影响灵芝的成分积累，本研究的5 组灵芝均为段木覆土栽培，已有研究表明段木灵芝的品质好，三萜和多糖成分含量高。结果表明，5 组灵芝均具有丰富的营养成分，且不同来源的灵芝间存在显著差异。

3 不同来源灵芝次生代谢物的整体分布特征

对5 组灵芝进行广泛靶向次生代谢产物分析，共检测到1 400 个代谢物，包括412 种萜类、338 种生物碱、212 种黄酮、148 种酚酸、61 种木脂素和香豆素、18 种甾体、16 种醌类、5 种单宁以及190 种其他物质（图2A）。其中，萜类最丰富，占比29.4%，其次是生物碱（24.1%），两种代谢物占比超过50%。这与已有研究结果相似，表明灵芝中含有丰富的萜类化合物。

主成分分析（PCA）显示（图2B），5 组灵芝在PC1（44.93%）与PC2（25.47%）构成的二维空间中呈现明显分离，表明次生代谢物组成存在显著差异。其中，JXH灵芝样本独立聚集，远离其他组群，表明其代谢谱可能具有独特性。在PCA中，GZWF灵芝与GXWF灵芝、ND灵芝与GXC灵芝的样本点距离相对接近，表明相同品种或性状在不同产地栽培时，其代谢物组成仍保持较高的相似性。相比之下，无粉灵芝、赤灵芝与黑灵芝的样本点分布距离较远，揭示了不同品种灵芝的代谢物组成存在明显差异。结果表明，灵芝代谢物在品种的差异大于地区间差异。

如图2C所示，JXH灵芝中含有的次生代谢物种类最少，为1 029 种，且萜类（224 种）和黄酮类（144 种）、甾体（11 种）在几种灵芝中最低。而其余4 种灵芝次生代谢物均超过1 200 种。其中，GXC灵芝含有多种黄酮（181 种），而ND灵芝含有较多酚酸和萜类，分别为130、370 种。5 组灵芝的代谢物差异可能源于生长环境的影响。江西丘陵红壤区水热条件相对均一稳定，而广西两地与贵州的喀斯特地貌，则通过改变土壤结构、光照、湿度及温度等环境因子，间接调控大型真菌的代谢途径，导致灵芝代谢物的多样性。此外，黄酮、多酚、三萜这些中等极性或非极性的化合物具有较强的自由基清除能力，种类多也意味着ND灵芝和GXC灵芝可能抗氧化活性更强。

由图2D可知，5 组灵芝共有的代谢物为795 种。其中GXC灵芝独有代谢物为3 种，ND灵芝独有5 种代谢物，GXWF灵芝独有3 种代谢物，GZWF灵芝独有6 种代谢物，JXH灵芝独有代谢物最多，为24 种。此外，相同类型不同产地的GZWF与GXWF灵芝具有较多共有代谢物（1 158 种）；同属广西赤灵芝的ND与GXC灵芝共有代谢物最多，达1 161 种。而JXH灵芝与GZWF、GXWF、GXC、ND灵芝的共有代谢物均较少，分别有934、908、908、906 种。综合比较而言，这与PCA结果类似，相同品种之间共有化合物种类更多，结果表明GZWF与GXWF、ND与GXC灵芝在功能活性中也可能有更多的相似性。

4 正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）

OPLS-DA能够通过去除不相关的差异，有效筛选出5 组灵芝之间的差异代谢物。如图3A所示，各组样本在得分空间中组间分离度较高，说明OPLS-DA模型能有效区分不同组别的样本，为后续差异代谢物或生物标志物的筛选提供了可靠的模型基础。置换检验用于验证OPLS-DA模型的可靠性，避免过拟合。其中，横坐标表示对原始数据的置换程度，纵坐标RY2表示模型对Y变量的解释能力，Q2表示模型的预测能力，Q2＞0.9表示模型预测能力良好。如图3B所示，通过200 次随机排列组合实验，获得RY2=0.992，Q2＝0.944，表明该模型并非由随机因素导致的过拟合，具有良好的稳定性和预测能力，支持了组间差异分析的可靠性。如图3C所示，经S-Plot分析，红点代表几组灵芝中具有显著差异且变量投影重要性（VIP）＞1的代谢物，也表明其是具有高贡献度与强相关性的潜在生物标志物，绿色点（VIP≤1），代表对组间分类贡献度低的代谢物。

5 差异代谢物的筛选及层次聚类分析

5.1 差异代谢物的筛选

基于OPLS-DA模型得到的VIP可以初步筛选出不同分组间差异的代谢物，同时结合单变量分析进一步筛选。本实验差异代谢物筛选标准为VIP＞1且P＜0.05的代谢物，表明不同组间差异显著。基于此，共筛选出436 个差异代谢物，包括127 种生物碱、98 种萜类、60 种酚酸、50 种黄酮、19 种木脂素和香豆素、9 种醌类、4 种甾体以及2 种鞣质和67 种其他类物质。对VIP值排名前20的差异代谢物绘制聚类热图（图3D），其中，刺槐亭、二氢五羟基黄酮、二氢咖啡酸在ND灵芝中聚集较多。这些黄酮、酚酸类的天然抗氧化剂能清除自由基，表明ND灵芝可能具有较高的抗氧化活性。Zieniuk报道，二氢咖啡酸在一些植物和真菌中有少量存在且体内外实验证实了该物质对遭受氧化应激和炎症的细胞有良好的保护作用。研究表明带甲氧基的多羟基黄酮抗氧化活性更高，6,7,8-三羟基-5-甲氧基黄酮和5-羟基没药酮在GXC灵芝中聚集较多，说明其可能具有更高的功能活性。

5.2 差异代谢物的层次聚类分析

对5 组灵芝的所有差异代谢物进行层次聚类分析，如图4A所示，JXH灵芝在生物碱及吲哚类生物碱中聚类明显，而GXC灵芝虽生物碱含量较低，却在O-乙酰左旋肉碱与7,8-二甲基异咯嗪上呈现富集。图4B的萜类差异代谢物分析显示，JXH灵芝在倍半萜、倍萜及二萜类中表达较高，而在三萜类中呈现相反趋势；值得注意的是，其蒲公英赛醇含量较高，暗示了在细胞中可能具有较强的抗炎和抗癌作用。与之相反，GXC灵芝含有较多的三萜类物质（喹诺酸-3-O-鼠李糖苷、β型次甘草酸、2,3-二羟基-5(6),12(13)-二烯熊果酸、葫芦素E、灵芝酸H、赤芝酸E、灵芝酸B、灵芝烯酸H、赤芝酸G、赤芝酸P）。灵芝酸J在ND、GXWF和GZWF中均积累较高，而灵芝烯酸E则在GZWF与GXWF中表达更为显著。此外，GZWF灵芝中检出青蒿素N与罗布麻酚A等倍半萜。灵芝酸是高度氧化的羊毛甾烷型三萜，也是其主要的活性成分，在各灵芝间分布不一，也暗示了功能活性的差异性。在GXC灵芝中表达较高，说明了该灵芝在保肝、抗炎、抗肿瘤、调节免疫功能、抗氧化等活性方面突出。根据图4C可知，GXC灵芝也在黄酮方面表达较高，主要为多甲氧基黄酮，也包含大量苯乙酸的衍生物和香豆酸。而JXH灵芝含较多的黄酮类物质（野黄芩素以及一些黄酮醇、黄烷醇）、酚酸类成分（2,3-双(2-羧基苯基)琥珀酸、2,3-二羟基肉桂酸、高香草酸、丁香酸、4-羟基邻苯二甲酸、水杨酸）。ND灵芝也含有较多酚酸（1-O-咖啡酰半乳糖酸、2,3-二羟基苯甲酸、二氢咖啡酸）。GZWF中的酚酸为对甲氧基桂皮酸葡萄糖苷，GXWF的酚酸为3-(4-羟基苯基)丙酸、DL-3-苯基乳酸、2-羟基-3-苯基丙酸、托品酸。研究表明，酚酸含量高的物质对人体在抗氧化、抗炎、抗菌、抗癌等方面表现出较高的生物活性；丁香酸和香草酸也能够阻止细胞凋亡，且具有降血糖作用。此外，ND灵芝也含有较高的原花青素B1和原花青素B4、木脂素和香豆素以及蒽酮和苯醌等醌类，但丹参酮IIA在GXC中有较高表达（图4D）。结果显示，不同来源的灵芝拥有各自特有的代谢产物谱。其中，酚酸、黄酮及萜类等成分的含量和种类差异，可能直接影响其抗氧化等生物功能。灵芝酸作为三萜类的主要活性成分，在GXC灵芝中含量较高，说明了该灵芝可能具有更强的抗氧化、抗炎及降血糖等功能活性。而GZWF和GXWF灵芝的生物活性可能通过酚酸类和黄酮类体现，ND灵芝以三萜、酚酸的协同作用，JXH灵芝的功能活性主要通过生物碱和一些酚酸发挥作用。此外，不同来源的灵芝代谢物的差异与多种因素相关。广西天峨产区赤灵芝的三萜类含量高于南丹产区，这一差异或与两地林区郁闭度不同所致的光照条件及林间透气性密切相关。广西天峨赤灵芝与当地无粉灵芝的代谢物差异，更可能源于菌种本身的遗传特性及农艺性状分化，已有研究证实，产粉灵芝的三萜与多酚类物质含量普遍高于无粉灵芝。而GZWF与GXWF在酚酸、三萜种类上的显著差异，则可能取决于生长环境条件的不同。研究表明，贵州地处云贵高原，较高海拔、显著的昼夜温差及充足的光照时长等，均为灵芝活性成分的合成与积累提供了关键环境支撑。灵芝功能成分的积累不仅受湿度、温度等环境因素影响，也可能与营养基质的摄入密切相关。综上可见，不同产地与品种的灵芝代谢物谱差异，是生长环境、营养基质、温湿度及光照等多因素协同作用的结果，进而对功能活性产生重要影响。

6 差异代谢物京都基因与基因组百科全书（KEGG）富集分析

利用KEGG数据库对差异代谢物进行注释并选择排名前20的通路进行展示（图5A）。富集结果显示，甘油磷脂代谢通路以P值最小和富集倍数最高，成为灵芝组间差异的核心显著富集通路。甘油磷脂代谢是植物生长发育的核心，负责构建生物膜、能量转换与信号传导。该通路在灵芝中显著富集，表明不同品种在营养生长转向子实体发育时，其调控膜脂、能量与信号分子合成的代谢模式存在差异，也可能是导致形态结构及活性成分产生分化的内在代谢原因。此外，糖酵解/糖异生通路、泛酸和辅酶A生物合成通路排名靠前，共同构成核心代谢网络。乙酰辅酶A是萜类合成核心前体，其合成始于甲羟戊酸途径，泛酸和辅酶A生物合成途径增强可促进乙酰辅酶A的生成，进而影响灵芝中萜类的合成效率。KEGG分析发现，有69 个显著的差异代谢物能够被注释到数据库现有通路，参与各通路中的差异代谢物数目也不尽相同，其中，甘油磷脂代谢途径、酪氨酸代谢、苯丙氨酸代谢、辅因子的生物合成等通路中显著差异代谢物的数量较多，差异代谢物富集程度更强。如图5B所示，参与甘油磷脂代谢途径的代谢物分别为二乙醇胺、胆碱、乙酰胆碱、O-磷酸胆碱、磷酸二羟基丙酮。参与酪氨酸代谢通路的差异代谢物均为酚酸类（图5C），分别是二氢咖啡酸、4-羟基-3-甲氧基苯基乙酸、3-羟基苯乙酸、4-羟基苯乙酸、3,4-二羟基苯乙酸。酪氨酸代谢是植物合成黑色素及多种酚类抗氧化物质的关键途径。其通路差异代谢物富集较多，表明不同灵芝在表观形态如色泽及抗氧化类酚酸化合物等酪氨酸衍生物质的合成代谢中存在显著差异。

7 不同来源灵芝的抗氧化性分析

基于活性成分在不同溶剂中的溶解特性，本研究比较了5 组灵芝醇提物与水提物的抗氧化活性。根据结果（图6A）可得，灵芝醇提物（0.1～0.5 mg/mL）及水提物（0.1～0.5 mg/mL）的DPPH自由基清除能力随着质量浓度的升高而增强，且不同灵芝在相同质量浓度下存在显著差异（P＜0.05）。在0.5 mg/mL时，5 组灵芝醇提物的DPPH自由基清除率均达到90%左右，抗氧化活性效果呈现显著优势。水提物中以GXC灵芝的活性更高（（92.45±0.17）%），然而JXH黑灵芝的活性相对最低，但也达到了（78.60±0.79）%。说明5 种灵芝均具有较好的清除DPPH自由基的能力。此外，IC50结果显示（表2），GXC赤灵芝的醇提物（0.102 mg/mL）＜水提物（0.150 mg/mL），说明醇提物抗氧化活性优于水提物，潘俊等的研究显示，利用甲醇提取白肉灵芝所得成分对DPPH自由基的IC50为0.13～0.19 mg/mL。与之相比，本实验的结果更低，为0.102～0.128 mg/mL，表明具有更强的DPPH自由基清除活性，且GXC的效果尤为突出，抗氧化能力较强。

在超氧阴离子自由基清除方面（图6B），醇提物在测定最高质量浓度条件下（0.5 mg/mL）的清除率以GZWF灵芝显著最高，可达（79.95±0.96）%（IC50＝0.065 mg/mL），以JXH灵芝清除率最低（（67.81±0.41）%，IC50＝0.109 mg/mL），灵芝水提物以ND灵芝清除超氧阴离子自由基的能力较强（IC50＝0.078 mg/mL），在0.5 mg/mL时，可达（89.46±0.24）%。表明超氧阴离子自由基清除活性以GZWF和ND灵芝最强，且醇提物的活性优于各自的水提物，JXH灵芝同样最弱。

根据ABTS阳离子自由基测定结果（图6C）可得，2 mg/mL质量浓度下，醇提物清除率均高于90%，其中，GXC灵芝（（97.29±0.74）%）和ND灵芝（（97.63±0.38）%）与阳性对照VC（（98.14±0.03）%）仅相差不到1%，但是GXC灵芝的IC50（0.590 mg/mL）＜ND灵芝（0.691 mg/mL），说明醇提物以GXC灵芝清除ABTS阳离子自由基的活性最高。水提物中，在3 mg/mL时，GXC灵芝和ND灵芝抗氧化展现突出优势，均超过80%，与醇提物类似，GXC灵芝IC50（1.289 mg/mL）＜ND灵芝（1.308 mg/mL），表明ND灵芝的活性略逊于GXC灵芝。值得注意的是，江西黑灵芝的清除率仅为49.80%，醇提物与水提物的结果均表明了JXH灵芝活性最弱（IC50分别为0.802、 2.814 mg/mL）。此外，每种灵芝醇提物的ABTS阳离子自由基的清除活性均高于其水提物。

综合以上结果表明，灵芝醇提物的抗氧化效果优于水提物，这主要与其活性成分有关。食用菌醇提物富含以多酚、黄酮等为主的多种抗氧化成分，具有协同增效作用。GXC赤灵芝对DPPH自由基和ABTS阳离子自由基的清除能力最强。一方面，与其他灵芝相比，GXC灵芝含有黄酮种类丰富（181 种）；另一方面，差异聚类分析表明了GXC含有大量的三萜类以及黄酮类物质，尤其含有作为灵芝三萜类特征性活性成分的多种灵芝酸，灵芝酸的种类和含量不仅与三萜的生物活性密切相关，而且反映了灵芝的品质，具有较强的生物活性。在黄酮和三萜协同作用下使得GXC呈现较强的抗氧化功能。GZWF灵芝醇提物的抗氧化活性体现在清除超氧阴离子自由基方面，而ND灵芝体现在水提物中。GZWF含有灵芝烯酸E、灵芝酸J这些三萜类，以及一些酚酸和黄酮类成分。酚酸和黄酮类成分因富含酚羟基，能够有效清除自由基。ND灵芝含有最高含量的总酚、总黄酮 （表1），与次生代谢结合，刺槐亭、二氢咖啡酸这些易溶于水且差异含量大的黄酮、酚酸可能与多糖协同作用，使其抗氧化效果较强。然而，JXH灵芝的抗氧化活性最弱，可能源于大量灰分物质，代谢物的种类较少，次生代谢物中生物碱含量也显著更高。Al-Tamimi等的研究显示生物碱类物质的抗氧化弱于黄酮类物质。此外，醇提物的抗氧化效果优于水提物，也说明醇溶性成分黄酮和三萜、酚酸的协同作用，高于水溶性多糖和蛋白质等成分。

8 不同来源灵芝的体外抗衰老效果

弹性蛋白酶的过量表达与皮肤衰老密切相关。通过抑制其活性分析不同灵芝的体外抗衰效果。由图7可知，不同产地的灵芝对弹性蛋白酶的抑制率随着质量浓度的增加逐渐增强，0.1 mg/mL的醇提物对弹性蛋白酶的抑制率即可达到60%左右。0.5 mg/mL GZWF灵芝的醇提物对弹性蛋白酶的抑制率最高，可达（88.64±1.24）%，甚至优于阳性对照EGCG抑制率（（43.70±0.60）%），在汉麻提取物的抗衰效果中也出现了类似的结果，说明本实验所用灵芝醇提物对弹性蛋白酶的抑制效果较好，体外抗衰能力强。水提物的质量浓度（0.25～2 mg/mL）也影响着抑制率。2 mg/mL质量浓度下，水提物对弹性蛋白酶的抑制率依次为：GZWF灵芝（（96.14±0.39）%）＞ GXWF灵芝（（90.91±2.78）%）＞GXC灵芝（（86.06±2.39）%）＞ND灵芝（（82.12±2.53）%）＞ JXH灵芝（（81.06±0.95）%）。GZWF和GXWF灵芝的弹性蛋白酶抑制率均超过90%，说明抗衰老能力较强，这可能与其水溶性多糖含量较高有关。研究表明灵芝多糖具有明显的抗衰老作用，能够抑制与衰老有关酶的活性。醇提物IC50为0.036～0.066 mg/mL，水提物0.276～0.912 mg/mL（表2），与抗氧化结果类似，醇提物的抗衰效果优于水提物。结果表明，以GZWF灵芝抗衰活性最强，这可能与次生代谢物酚酸类和黄酮类含量较高有关。本研究通过弹性蛋白酶抑制活性检测，初步证实了灵芝提取物在皮肤层面的抗衰潜力。但衰老进程涉及多通路调控，诸如下调衰老相关β-半乳糖苷酶活性、延缓成纤维细胞与肝细胞等多种细胞的衰老进程。后续可结合细胞衰老模型、动物实验等进一步验证其多维度活性及作用机制，而本研究筛选出的活性表现优异的灵芝菌株，也为抗衰功能食品的开发提供了潜在资源。

9 不同来源灵芝的降血糖效果

本实验综合比较了灵芝醇提物及水提物的降血糖能力，结果如图8所示。灵芝提取物对α-葡萄糖苷酶的抑制能力随质量浓度的升高而增强，且不同灵芝之间具有显著差异（P＜0.05）。0.1 mg/mL的灵芝醇提物对α-葡萄糖苷酶的抑制能力均超过90%，具体而言，以GZWF灵芝抑制率最高（（98.10±0.41）%），其次是JXH灵芝（（96.97±0.19）%），GXWF灵芝（（95.46±0.65）%）紧随其后。结合IC50结果，醇提物以两种无粉灵芝（GZWF：IC50＝0.075 mg/mL、GXWF：IC50＝0.077 mg/mL）的降血糖能力较高，且优于阿卡波糖。水提物在最高测定质量浓度10 mg/mL时，以GXC灵芝对α-葡萄糖苷酶的抑制率最高（（73.02±0.20）%），JXH灵芝最弱（（60.28±0.37）%）。与醇提物结果类似，两种产地的无粉灵芝（GZWF灵芝抑制率（63.15±0.70）%，GXWF灵芝抑制率（63.43±0.32）%）无显著差异。次生代谢结果表明两种无粉灵芝聚类相似，且共有元素较多，可能使其出现相似的降血糖结果。根据表2可知，灵芝醇提物IC50结果均低于其水提物，表明了醇提物降血糖能力优于水提物。类似地，Sailović等也发现了一种唇形科植物Teucrium montanum中醇和丙酮提取物对 α-葡萄糖苷酶抑制潜力比水相高出3 倍。水提物结果显示GXC灵芝的IC50最低（5.696 mg/mL），体外降血糖能力最强。Zhang Long等的研究中也表明了破壁灵芝孢子水提物的α-葡萄糖苷酶IC50为5.06 mg/mL，与本研究的结果类似。水提物中多糖含量较高，结合代谢组学中水溶性小分子代谢物的富集情况，推测多糖可能与溶于水的萜类、黄酮、有机酸等成分共同参与抗氧化及代谢调节过程。结果表明本研究的几种灵芝均具有体外降血糖作用，具备开发降血糖功能性食品的潜力。

10 相关性分析

基于UPLC-MS/MS鉴定的灵芝次生代谢物，对其与醇提物及水提物多项活性指标进行了Spearman相关性分析。结果表明，灵芝的抗氧化及酶抑制活性并非由单一类型代谢物主导，而是黄酮、三萜、酚酸等多类次生代谢物协同作用的结果，表明不同代谢物的活性贡献具有组分特异性。从不同代谢物类别相关性热图来看 （图9A），黄酮、黄酮醇和三萜类物质呈现高度相似的相关性趋势，均与抗氧化活性及水提物的酶抑制活性呈现较强的正相关，相比之下，酚酸、生物碱类物质与这些活性普遍呈负相关。一些代表性代谢物如灵芝酸B、β型次甘草酸、2,3-二羟基-5(6),12(13)-二烯熊果酸、异葫芦素D、葫芦素E、苜蓿素-4’-O-丁香醇醚以及一些三甲氧基黄酮类、棕矢车菊素等与两类提取物中DPPH自由基和ABTS阳离子自由基的清除活性及水提物中弹性蛋白酶抑制率呈显著正相关（P＜0.05）（图9B）。此外，一些黄酮醇、酚酸类化合物，如山柰酚-3-O-(4”-O-乙酰)鼠李糖苷、香豆酸、1-O-咖啡酰半乳糖酸，也与抗氧化指标呈现一定程度的正相关，揭示了该类成分在灵芝整体活性中更可能起辅助或协调作用，表明灵芝的功能活性可能由多类次生代谢物协同作用。醇提物中一些生物碱、倍半萜、二萜、黄烷醇、酚酸类及甾体等成分与弹性蛋白酶及α-葡萄糖苷酶的抑制活性呈正相关，而与自由基清除活性呈负相关，表明不同类型次生代谢产物的生物活性具有组分特异性与机制分化。值得注意的是，水提物活性指标与萜类、黄酮类等弱极性代谢物同样呈正相关，如5-羟基没药酮、灵芝烯酸H、绞股蓝皂苷元F、6,7,8-三羟基-5-甲氧基黄酮与α-葡萄糖苷酶的抑制活性呈显著正相关（P＜0.05）。这一结果提示，在复杂植物基质与热水提取条件下，这些低水溶性成分可能通过与多糖、蛋白质等大分子的络合、胶体分散、共溶等方式以低浓度存在于水提物中，并对其活性产生贡献。

结合上述活性评价结果，推测醇提物活性较高主要归因于黄酮、三萜等强活性成分的富集，而水提物的活性则可能源于多糖、蛋白质与低浓度次生代谢物的协同效应，进而导致活性强度的差异。综合来看，灵芝不同提取物的功能活性是多种代谢物综合作用的结果，并非由单一类型成分决定，这也体现了其多成分、多作用靶点的特性，也为靶向代谢组学研究提供参考依据。不同提取体系所得灵芝制品在功能活性上具有一定互补性，有助于从多角度挖掘灵芝的应用价值。

结 论

本研究综合运用代谢组学及活性评价的方法，系统比较了5 组不同品种与产地灵芝的形态特征、营养成分、次生代谢产物及提取物的体外功能活性，揭示了不同灵芝的品质差异及活性贡献机制。结果表明，灵芝的功能活性与其品种、产地所调控的次生代谢物谱密切相关，品种差异对代谢物的影响大于产地差异，且提取溶剂对活性的影响显著。基于代谢组学特征，萜类尤其是三萜是灵芝最丰富的特征代谢物，并与黄酮类成分共同构成了其功能活性的主要贡献者。明确了广西天峨赤灵芝（GXC）富含多种灵芝酸等三萜类代谢物，其醇提物展现出最强的抗氧化活性，是开发抗氧化功能产品的潜在优势品种。贵州无粉灵芝（GZWF）富含黄酮和酚酸类物质，其醇提物表现出优异的抗衰老与降血糖能力，是开发抗衰老及降血糖功能产品的潜在优势品种。更为重要的是，醇提物的活性普遍优于水提物，为后续多种灵芝产品开发中的提取工艺选择提供了参考依据。通过代谢物与功能活性之间的相关性分析，黄酮、三萜等成分的丰度与体外活性显著正相关。因此，醇提物的活性优势可能源于其工艺能更有效地提取并富集这些关键活性成分。综上，本研究从代谢组学层面揭示了不同灵芝的功能物质基础，明确了广西天峨赤灵芝（GXC）与贵州无粉灵芝（GZWF）分别作为开发抗氧化和抗衰老、降血糖功能产品的潜在优势原料，灵芝功能活性是多种代谢物协同作用的结果，并证实醇提工艺更具有优势。结果为高价值灵芝品种的精准选育与功能导向的产品开发提供了坚实的科学依据。

作者简介

通信作者：

何雪梅， 女，研究员，现任广西壮族自治区农业科学院农产品加工所功能食品科室主任，主要从事广西特色农产品开展生物活性物质分析利用与大健康产品开发。先后主持和参加了国家自然科学基金、国家香蕉产业技术体系专项、国家重点研发、国家公益性行业（农业）专项、广西重大科技专项、广西自然科学基金、广西农科院发展基金等项目的研究。获各级科技奖励29 项，其中，“龙眼采后保鲜、商品化处理与加工关键技术研发与应用”获2018年度广西科技进步一等奖，排名第四，“桑树资源食药用关键技术与大健康产品创制”获2021年度广西科技进步奖二等奖，排名第四，“甘蔗源功能性糖与多酚的创新利用与示范推广”获2016年度广西科技进步奖二等奖，排名第三，“荔枝采后保鲜与加工关键技术研发与应用示范”获2015年度广西科技进步奖二等奖，排名第六。以第一作者或通信作者在《Food Chemistry》《Frontiers in Nutrition》等专业刊物上发表论文共计32 篇，其中国际刊物14 篇（一区TOP论文9 篇）、中文核心期刊18 篇，主编著作2 本；授权发明专利22 件，其中国际发明专利3 件；以第一完成人制订并获颁布地方标准8 项 。

唐雅园，女，广西壮族自治区农业科学院农产品加工所功能食品科室副研究员。毕业于香港中文大学食品营养与科技专业。主要从事广西特色资源功能成分挖掘及高值化开发利用研究。主持国家自然科学基金、广西重点研发计划、广西自然科学基金等各级项目11 项，作为技术骨干参与各级项目20余项。获广西科学技术进步一等奖、广西农牧渔业丰收一等奖、广西农业科学院科技进步一等奖等各级科研奖励13 项。在《Food Chemistry》《Food Research International》等专业刊物上发表论文共计54 篇，其中以第一作者或通信作者发表论文19 篇（SCI收录10 篇，EI收录5 篇；入选ESI高被引论文1 篇）；参编专著4 部。授权国际、国家发明专利36 件（第一发明人10 件）。参与制定并颁布实施广西地方标准16 项，团体标准4 项。成果登记31 项；计算机软件著作权16 项。

第一作者：

马珂，广西壮族自治区农业科学院，毕业于广西大学轻工与食品工程学院食品工程专业，现为广西壮族自治区农业科学院农产品加工研究所科研助理，主要研究领域为天然产物化学，农产品功能活性成分研究，果蔬深加工。在《食品工业科技》《Agricultural Products Processing and Storage》《南方农业学报》上发表论文3 篇。

引文格式：

马珂, 杜昱忻, 李欣怡, 等. 不同灵芝广泛靶向代谢组学及其提取物功能活性比较[J]. 食品科学, 2026, 47(11): 169-182. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20251218-154.

MA Ke, DU Yuxin, LI Xinyi, et al. Widely targeted metabolomics of different Ganoderma lucidum cultivars and functional activities of their extracts: a comparative study[J]. Food Science, 2026, 47(11): 169-182. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20251218-154.

实习编辑：彤禾；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网

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