黑木耳黑色素的研究進展

郭丹 雷虹

摘 要：黑木耳又名木耳、光木耳、木菌，為擔子菌亞門層菌綱木耳科木耳屬，其實體含有的黑色素，是黑木耳特有的功能性成分之一。黑木耳黑色素具有以抗氧化為主的多種生理功能，廣泛應用于食品著色和化妝品行業。本文就黑木耳黑色素的提取工藝、理化性質等進行闡述。

關鍵詞：黑木耳黑色素;抗氧化;著色;提取工藝

黑木耳（Auricularia auricula）為我國常見的大型真菌，兼有良好的食用與藥用價值。我國黑木耳資源主要分布在東三省，此外河南省、云南省、貴州省和福建省等地也有分布。

黑色素（melanin）是一種無定性的大分子物質，黑色素是花色苷類且顯黑色的色素。研究顯示，黑色素具有抗氧化、抗輻射、抗病毒與提高免疫力等生理功能[1]。黑木耳黑色素作為食品和日用品添加劑，被廣泛應用于飲料、糖果、酒類等食品的著色和化妝品行業，有著廣泛的開發與應用前景[2]。

本文主要對黑木耳黑色素的提取工藝、理化性質、結構鑒定和生理功能方面進行綜述，旨為黑木耳黑色素的開發與應用提供理論參考。

1 提取工藝

目前，黑木耳黑色素提取方法主要包括堿性溶液、酸性溶液，及酶法等。

1.1 堿性溶液提取

黑木耳中黑色素提取最常見的方法為堿溶酸沉法，此方法主要利用黑色素在堿性溶液中溶解度高，而酸性溶液中溶解度往往較小的原理。李琦等[3]采用1.0 mol/L NaOH為提取劑，在料液比1∶30、pH值1.5的條件下水浴12 h，獲得黑色素粗品得率2.256%。

超聲輔助堿液提取法具有提取率高，省時等優點，被廣泛采用。李琦等[3]隨后采用超聲法輔助提取，得到最優參數為NaOH濃度1.25 mol/L，料液比為1∶30（g∶mL），超聲功率為80 W，提取時間80 min。黑色素最終得率為9.10%，色價為514。

張艷榮等[4]采用此法在碳酸鈉濃度2.0 mol/L，料液比1∶30，超聲功率160 W下，提取50 min，得到黑木耳黑色素粗提物產量為9.078 g/100 g。

1.2 酸性溶液提取

酸性溶液提取法簡單方便，可行度高。張蓮姬等[5]采用鹽酸作為浸提劑，最佳濃度為3 mol/L，然后采用正交試驗法，優化為溫度60 ℃、時間1 h、物料比1∶25，最后黑木耳黑色素提取率為2.70%。

1.3 酶法提取

酶法提取主要是通過破壞黑木耳的細胞壁，達到溶出黑色素的目的。侯若琳等[6]采用纖維素酶聯合超聲提取的方法進行提取，其最佳工藝參數為酶底比1.2%、酶解溫度40 ℃、酶解pH為5.0、酶解時間120 min、NaOH濃度1.27 mol/L、料液比1∶40、超聲功率300 W、超聲時間52 min、超聲溫度60 ℃，黑色素提取得率達到10.48%。

2 結構鑒定

黑木耳黑色素結構鑒定常采用紫外吸收光譜和FTIR等。Shujing Sun等[7]經紫外吸收光譜鑒定，黑木耳黑色素在207 nm處有最大吸收峰，經FTIR分析等到純黑色素3 399/1 633 cm-1處有特征吸收，在3 300～3 500 cm-1有較寬的吸收，這與OH和-NH2基團的伸縮振動相對應。同時還檢測出了C=C、-COO-1、C=O等結構，最終將黑木耳黑色素鑒定為棕黑類黑色素。

3 理化性質

3.1 光吸收性

強烈的光吸收特性是黑色素最主要的特征之一，主要是由于黑色素高度的共輒效應。鄒宇等[8]發現，黑木耳黑色素紫外區域有強烈的吸收，在260～280 nm有一個肩峰。

3.2 穩定性

張敏等[9]發現，黑木耳黑色素易溶于堿性溶液，在高pH下更穩定，而對溫度與光照敏感，會導致黑色素穩定性下降。此外還發現它在食品添加劑檸檬酸和酒石酸溶液中不穩定，但在其他食品添加劑溶液中穩定。

4 生理功能

4.1 抗氧化

黑木耳黑色素具有良好的自由基清除能力，從而具有抗氧化功能。Zhichao Wu等[10]研究表明，與合成黑色素相比，黑木耳黑色素具有更強的超氧陰離子、ABTS、羥自由基清除能力。

4.2 抑制細菌

李斌等[11]研究表明，黑木耳黑色素可抑制大腸桿菌等生物膜的形成，使這些致病菌不能形成成熟的生物膜，從而達到抑制細菌目的。

4.3 其他功能

黑木耳黑色素具有良好的自由基清除活性，劉成移等[12]在后續研究中發現，它能顯著降低四氯化碳誘導的肝損傷小鼠體內血清丙氨酸氨基轉化酶、谷草轉化酶水平，對急性肝損傷存在良好的改善作用。

黑木耳黑色素在食品工業領域都有極高的應用價值，同時由于其具有高抗氧化能力也可以用于多種保健品的開發，更好地為人類健康服務。

參考文獻

[1]王明川.黑木耳品質評價初步研究[D].哈爾濱：東北林業大學，2017.

[2]鄭琪，鄔智高.黑木耳近年來的研究應用進展[J].輕工科技，2017，33（11）：11-14.

[3]李琦.黑木耳黑色素的提取、純化及其活性研究[D].武漢：華中農業大學，2011.

[4]張艷榮，王慶慶，劉通，等.木耳黑色素堿法提取工藝優化及表征[J].食品科學，2016，37（12）：27-32.

[5]張蓮姬.黑木耳黑色素抗氧化作用的研究[J].食品研究與開發，2013，34（5）：111-114.

[6]侯若琳.黑木耳黑色素對酒精肝損傷的體內、體外藥效學研究[D].福州：福建農林大學，2019.

[7]Shujing Sun， Xiaojuan Zhang， Shiwei Sun， et al.Production of natural melanin by Auriculariaauricula and study on its molecular structure [J].Food Chemistry，2015，190（2016）：801-807.

[8]鄒宇.發酵法制備黑木耳色素及其功能特性研究[D].南京：南京農業大學，2011.

[9]張敏.木耳黑色素的發酵制備及其抗氧化活性[D].溫州：溫州大學，2015.

[10]Zhichao Wu， Min Zhang， Huandong Yang， et al， Production， physicochemical characterization and antioxidant activity of natural melanin from submerged cultures of the mushroom[J]. Auricularia auricula，Food Bioscience，2018，26：49-56.

[11]李斌.黑木耳黑色素對細菌群體感應調控行為的抑制及其抗氧化活性的研究[D].南京：南京農業大學，2011.

[12]劉城移，戚夢，呂虹燕，等.黑木耳黑色素對急性肝損傷的改善作用[J].菌物學報，2018，37（12）：1741-1750.

作者簡介：郭丹（1996—），女，漢族，內蒙古通遼人，本科在讀。研究方向：食品微生物。

通信作者：雷虹（1971—），女，漢族，黑龍江哈爾濱人，博士，副教授。研究方向：食品微生物。