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【技术探究】 典型食用菌多糖/子实体功效及应用的研究进展

2023-10-19 14:000生鲜食品探究
食用菌是指肉眼可见、赤手可得的可食用大型真菌,具有低脂肪、高蛋白、高膳食纤维等特征。食用菌多糖作为天然活性大分子物质之一,具有免疫调节、抗氧化、抗肿瘤、抗炎等功效,研究食用菌多糖结构、功效,挖掘其应用价值,对提高食用菌附加值具有较大的意义。弓志青副研究员所在的山东省农业科学院农产品加工与营养研究所果蔬加工与贮藏创新团队针对食用菌多糖开展了以下系列工作。


一、银耳多糖作为天然食品乳化剂的稳定机理研究进展

制备了银耳多糖(TFP)稳定的乳液,并对其理化性质(乳化性、稳定性和流变性)进行了系统评价。研究发现,TFP乳液的乳化活性指数(EAI)和乳化稳定性指数(ESI)受TFP和油浓度、pH值和盐浓度的影响。当TFP和油的浓度分别为0.8%和10%(wt%)时,获得了TFP乳液的EAI和ESI的最大值。此外,较高的pH值有利于乳化性能,而NaCl的加入对其产生了负面影响。与阿拉伯胶、果胶和羧甲基纤维素乳液相比,TFP表现出最佳的冻融和储存稳定性,具有最高的ζ电位(绝对值)和最小的粒径。根据对稳定剪切行为的分析,TFP和果胶表现出更高的粘度,并且可以通过Herschel–Bulkley模型(R² 0.9)进行有效拟合。动态粘弹性行为的结果表明,TFP乳液表现出较弱的凝胶行为,并且随着温度的升高,还发现从固态到液态的转变。FTIR光谱结果表明,在乳液制备过程中,O-H键会被破坏,而没有观察到新的共价键的形成。本研究对TFP作为天然食品乳化剂稳定乳液的研究具有重要意义。





图1. 不同乳液的Zeta-电位和光学显微镜


图2. 冻融预处理对不同乳化液稳定性的影响


二、灵芝子实体活性成分及其抗肿瘤影响的研究进展


灵芝是担子菌门伞菌纲多孔菌目灵芝科灵芝属真菌,灵芝子实体、孢子粉都具有调节免疫、抗肿瘤、保肝解毒、降三高等功效。目前灵芝栽培方式主要有代栽(GL-F1)、大棚段木(GL-F3)、仿野生树下(GL-F2)等三种栽培方式,通过研究不同栽培方式对灵芝子实体中主要活性成分多糖和三萜类化合物的含量,以及体外免疫活性、抗肿瘤活性和抗氧化能力等影响,从而求证山东灵芝药用的科学性。


研究发现仿野生树下栽培方式的灵芝三萜含量较高,但不含有灵芝酸C2;大棚椴木栽培方式的灵芝三萜酸种类较少,但灵芝酸A、灵芝酸B含量较高;代料栽培方式的灵芝三萜酸种类丰富,其中灵芝酸A含量较高,而且代料栽培方式的灵芝子实体多糖含量是其他两种灵芝的两倍,水提物得率也是最高。
研究发现3种灵芝醇提物对Caco-2细胞的抑制作用趋势相似,即随着提取物浓度的增加,抑制率增加,但GL-F2不同浓度醇提物的抑制作用强于GL-F1、GL-F3,GL-F1不同浓度醇提物的抑制作用要稍强于GL-F3。在醇提物最大浓度(200µg/mL)作用下,GL-F2作用的细胞抑制率达到67.5%,GL-F1作用的细胞抑制率达到65.3%,GL-F3作用的细胞抑制率达到62.5%,均略低于阳性对照5-Fu。最终对Caco-2细胞的抑制作用大小结果为5-Fu> GL-F2>GL-F1>GL-F3。同时发现GL-F1不同浓度水提物的促进作用明显要强于GL-F2、GL-F3;GL-F1不同浓度水提物的促进作用要稍强于GL-F2.在水提物最大浓度(400µg/mL)作用下,GL-F1作用的细胞RAW264.7 NO的释放量达到 16.8µmol/L左右,高于阳性对照LPS,对细胞RAW264.7 NO 的释放量影响的大小结果为GL-F1>LPS>GL-F3>GL-F2>PB,GL-F1中多糖含量最高,其免疫活性作用也优于GL-F2、GL-F3。



图3. 3种灵芝醇提物对Caco-2细胞增殖的抑制作用



图4. 3种灵芝水提物对RAW264.7细胞NO的释放量

三、桑黄多糖结构功能特性的研究进展

桑黄又称桑耳、桑臣或胡孙眼,是一类药用真菌的统称,桑黄主要功效成分有多糖、总酚、总黄酮、总三萜,具有利五脏、排毒气等功效。团队研究了桑黄多糖的体外抗氧化活性,采用近红外光谱、紫外吸收光谱等谱图特性进行初级结构分析。


桑黄多糖红外光谱分析表明,3404 cm-1附近处是多糖中O-H键之间的伸缩振动,2928 cm-1吸收峰是甲基或亚甲基的C-H键伸缩振动;1420~1200 cm-1范围内为C-H的变角振动峰,以上三个区域的吸收峰可判定S-4多糖具有糖类结构。1629cm-1附近处的吸收峰是羧基中C=O非对称伸缩振动引起,也是糖醛酸的特征吸收峰;1200~1000 cm-1范围内出现2个吸收峰,表明含有呋喃糖;890 cm-1出现吸收峰表明其糖苷键以β-构型为主。因此,该多糖为β-型糖苷键连接的呋喃糖,并且含有糖醛酸。


图4. 桑黄多糖紫外扫描图谱及红外光谱图


团队介绍

Team Introduction

弓志青副研究员于2003-2008年在江南大学张慜教授团队攻读博士,毕业后进入山东省农业科学院农产品加工与营养研究所果蔬加工与贮藏团队从事科研工作。目前团队有成员9人,其中正高级1人,副高级3人,团队主要从事果蔬及食用菌精深加工及产品开发等方面的研究。近年来承担国家重点研发计划、国家自然科学基金、山东省自然科学基金重大基础研究项目等30余项,研究成果获获得山东省科技进步二等奖、全国商业科技进步一等奖、中国食品科学技术学会科技进步奖二等奖等多项科技成果奖励,发表文章160余篇,其中授权发明专利60余项。




山东省农业科学院弓志青副研究员所在团队近期合影


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