食用菌多糖在功能性酸奶中的應(yīng)用研究進(jìn)展

呂欣彧趙文文陳喜君*

（1黑龍江省菌物藥工程技術(shù)研究中心，黑龍江哈爾濱 150023；2黑龍江省黑木耳資源利用工程技術(shù)研究中心，黑龍江哈爾濱 150000；3中科優(yōu)術(shù)（黑龍江）科技產(chǎn)業(yè)有限公司，黑龍江哈爾濱 150000）

隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的不斷發(fā)展，人們生活水平的不斷提升，健康問題越來越被重視，并在人們心中逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位，這使得消費(fèi)者對(duì)功能性食品的關(guān)注度越來越高，需求日益增加，功能性酸奶由此脫穎而出。所謂功能性酸奶就是添加了具有獨(dú)特功效的特殊物質(zhì)，使之具有某種特殊功效的酸奶。功能性酸奶是保健食品的一種，最大的優(yōu)勢(shì)在于可滿足特定人群的需求。目前，市場(chǎng)上的功能性酸奶有成年型、兒童型、孕婦型、老年型等，具有預(yù)防腸癌、降“三高”、提高機(jī)體免疫力等功效。功能性酸奶中所添加的功能因子有多種，筆者對(duì)功能因子之一食用菌多糖進(jìn)行詳細(xì)闡述，并系統(tǒng)總結(jié)食用菌多糖和益生菌二者的功效及相互作用后酸奶中各成分的變化。

1 食用菌多糖及生理活性概述

食用菌含有多種人體所必需的氨基酸和蛋白質(zhì)，營(yíng)養(yǎng)極為豐富，早在東漢時(shí)期便有記載，在我國(guó)有著悠久的歷史和豐富的資源[1]。食用菌多糖是食用菌的主要活性成分之一，在國(guó)際上被稱為生物反應(yīng)調(diào)節(jié)劑。食用菌多糖是一種具有螺旋狀立體構(gòu)型的大型真菌代謝產(chǎn)物，由10個(gè)以上的單糖以糖苷鍵連接，可從食用菌子實(shí)體、菌絲體及其發(fā)酵液中分離得到。食用菌多糖的種類有上百種，如木耳多糖、香菇多糖、猴頭菇多糖、靈芝多糖等。現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，食用菌多糖具有抗腫瘤、抗氧化、增強(qiáng)免疫力、降“三高”等多種生物活性。目前，食用菌多糖已被開發(fā)成多種藥物、功能性食品及保健食品，具有非常廣闊的發(fā)展前景[2]。

1.1 抗腫瘤

食用菌多糖大多是通過調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能來達(dá)到抗腫瘤的目的。詹雪[3]分離和純化猴頭菌子實(shí)體粗多糖，并研究猴頭菌水溶性多糖的抗腫瘤活性；結(jié)果表明，純化后的猴頭菌子實(shí)體多糖可促進(jìn)胃癌細(xì)胞（SGC?7901）的凋亡，抑制SGC?7901細(xì)胞中MMP?2，9的mRNA表達(dá)，從而有效地抑制胃癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移。陳陽[4]采用液體發(fā)酵的方法提取出發(fā)酵液中的茯苓多糖，并驗(yàn)證其體內(nèi)外的抗腫瘤活性；結(jié)果表明，茯苓菌絲體發(fā)酵液可通過激發(fā)機(jī)體免疫功能間接發(fā)揮抗腫瘤作用，能夠提高H22荷瘤小鼠脾臟和胸腺指數(shù)，促進(jìn)其血清IL?2（白細(xì)胞介素?2）、IFN?γ（干擾素）、TNF?α（腫瘤壞死因子）的分泌，減輕小鼠腹水癥狀，延長(zhǎng)H22荷瘤小鼠的生存期。香菇多糖對(duì)胃癌、肝癌、肺癌、血液系統(tǒng)腫瘤、鼻咽癌、直腸癌和乳腺癌等均有抑制作用，能夠在體內(nèi)誘導(dǎo)和增強(qiáng)T細(xì)胞，NK細(xì)胞及單核巨噬細(xì)胞的活性，活宿主產(chǎn)生粘腫瘤免疫應(yīng)答，從而發(fā)揮抗癌作用[5]。

1.2 免疫調(diào)節(jié)

食用菌多糖能增強(qiáng)機(jī)體免疫力，增強(qiáng)淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的功能。研究表明，灰樹花多糖能增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的吞噬功能，促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)TNF?α、IL?1β（白細(xì)胞介素?1β）、IL?6（白細(xì)胞介素?6）、IL?12（白細(xì)胞介素?12）等細(xì)胞因子以及細(xì)胞中iNOS mRNA水平的表達(dá)，具有特異性和非特異性免疫功能[6]。茶樹菇多糖能顯著促進(jìn)血清溶血素（IgM）的生成和巨噬細(xì)胞的吞噬作用，增強(qiáng)ConA誘導(dǎo)的T細(xì)胞增殖反應(yīng)和T細(xì)胞介導(dǎo)的遲發(fā)型超敏反應(yīng)，具有調(diào)節(jié)細(xì)胞免疫和體液免疫的雙重作用[7]。姬松茸多糖能顯著提高小鼠脾臟和胸腺指數(shù)，提高CD4+、CD8+細(xì)胞計(jì)數(shù)，提高小鼠血清中IL?6和TNF?α的含量，可刺激小鼠淋巴細(xì)胞分泌免疫球蛋白IgG、IgM，具有提高免疫力的作用[7?8]。

1.3 其他作用

食用菌多糖在抗氧化、降“三高”、抗病毒等方面也具有一定的功效。研究發(fā)現(xiàn)，蟲草多糖具有一定的抗氧化活性，且隨著多糖含量的提高，抗氧化活性也增強(qiáng)，對(duì)超氧陰離子自由基和羥自由基均有較強(qiáng)的抑制作用[9]。靈芝多糖可保護(hù)心血管系統(tǒng)，降低血壓，增強(qiáng)心肌收縮力；促進(jìn)胰島素分泌，抑制血糖升高，對(duì)四氧嘧啶所致的糖尿病小鼠胰島β細(xì)胞損傷具有一定的修復(fù)作用。香菇多糖能夠降低高脂血癥大鼠血清中的總膽固醇含量，促進(jìn)膽固醇代謝，從而起到降血脂及預(yù)防毛細(xì)血管破裂的作用[10]。鹿角炭角菌、香栓菌、茶樹菇的三種多糖對(duì)HIV逆轉(zhuǎn)錄酶的活性均有較好的抑制作用，其抑制率分別為80.4%、90.6%和84.5%[11]。

2 益生菌概述及生理活性

近年來，益生菌在疾病的預(yù)防、控制及重癥修復(fù)方面受到極大的關(guān)注，其憑借著安全、功能優(yōu)良等特點(diǎn)脫穎而出。益生菌是一種有益于宿主的活性微生物，能夠定植在人體內(nèi)（如人體的口腔、腸道、皮膚和陰道），調(diào)節(jié)宿主某一部位的菌群平衡。常見的益生菌有乳桿菌、雙歧桿菌、腸球菌、乳球菌、鏈球菌等，臨床上可用于預(yù)防、治療和修復(fù)腸道疾病、腫瘤、高血壓、糖尿病、高血脂和口腔疾病等，其原理是益生菌不僅能夠競(jìng)爭(zhēng)性的消耗病原菌的能源物質(zhì)，還可通過代謝產(chǎn)生的抑菌肽有效地抑制病原菌的生長(zhǎng)繁殖[12]。

2.1 調(diào)節(jié)腸道菌群

益生菌作為腸道內(nèi)的有益菌群，可增強(qiáng)腸道黏膜屏障功能。研究發(fā)現(xiàn)，益生菌能調(diào)節(jié)杯狀細(xì)胞、Paneth細(xì)胞及正常上皮細(xì)胞的活性，促進(jìn)相關(guān)黏液及蛋白質(zhì)的合成，防止上皮細(xì)胞凋亡；還可誘導(dǎo)腸道相關(guān)的淋巴因子及免疫球蛋白的產(chǎn)生，進(jìn)而抑制病原體的大量繁殖。不僅如此，益生菌產(chǎn)生的細(xì)菌素還能夠作為定植蛋白，與病原菌進(jìn)行占位競(jìng)爭(zhēng)，從而阻止病原菌的黏附和定植；或作為信號(hào)蛋白，向腸道菌群和免疫系統(tǒng)傳遞信息。另外，益生菌分泌的物質(zhì)（如有機(jī)酸、糖蛋白等）具有抗毒素作用，有些益生菌可產(chǎn)生多種維生素和酶類（如蛋白酶、糖化酶、β?半乳糖酶等），可促進(jìn)腸道消化吸收，以維持腸道健康[13]。

2.2 調(diào)節(jié)免疫

益生菌可直接或間接調(diào)節(jié)機(jī)體免疫。研究表明，益生菌能夠促進(jìn)巨噬細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞、NK細(xì)胞的增殖分化，提高其抗原的免疫反應(yīng)力，改善組織的免疫功能，從而調(diào)節(jié)特異性或非特異性免疫反應(yīng)，維持機(jī)體免疫平衡，進(jìn)而達(dá)到預(yù)防、控制疾病的目的。益生菌的調(diào)節(jié)作用主要有與腸道上皮及黏膜固有層細(xì)胞結(jié)合，促進(jìn)B淋巴細(xì)胞向漿細(xì)胞分化，誘導(dǎo)腸道黏膜及機(jī)體的免疫反應(yīng)；促進(jìn)腸黏膜內(nèi)淋巴組織產(chǎn)生分泌性免疫球蛋白，抑制toll樣受體4（TLR4）、腫瘤壞死因子?α（TNF?α）、核因子激活的B細(xì)胞的κ?輕鏈增強(qiáng)（NF?kB）等炎癥因子活性，進(jìn)而激活和維持免疫平衡[14]。

2.3 其他作用

益生菌在預(yù)防和治療疾病方面具有一定的有效性和安全性，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于臨床，尤其是在腫瘤、呼吸系統(tǒng)疾病和心血管疾病等方面治療效果顯著。研究表明，益生菌對(duì)病毒性肺炎、細(xì)菌性肺炎、慢性阻塞性肺疾病等呼吸系統(tǒng)疾病有一定的預(yù)防和治療作用，可調(diào)節(jié)重癥肺炎患者的菌群平衡，減少炎性因子隨血液循環(huán)進(jìn)入肺部的含量，預(yù)防及減輕相關(guān)肺炎性疾病。益生菌可降低高血脂患者的血清總膽固醇和低密度脂蛋白水平，降低糖尿病患者的血糖；顯著降低高血壓患者的收縮壓和舒張壓，抑制血管緊張素轉(zhuǎn)化酶ACE活性，有效預(yù)防心腦血管及代謝性疾病；同時(shí)，還能通過調(diào)節(jié)宿主免疫系統(tǒng)及腸道菌群來發(fā)揮抗氧化和抗腫瘤的作用[15]。

3 食用菌多糖復(fù)配益生菌發(fā)酵功能性酸奶后成分變化

3.1 多糖含量

食用菌多糖與益生菌復(fù)配后，可以增加酸奶中多糖含量，使之最大程度地發(fā)揮作用。薛依婷等[16]用黑木耳多糖與益生菌共同發(fā)酵，制成黑木耳多糖凝固型酸奶，發(fā)現(xiàn)黑木耳多糖凝固型酸奶的胞外粗多糖含量明顯高于普通酸奶，說明黑木耳多糖凝固型酸奶具有更高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保健功效；且利用食用菌多糖發(fā)酵的酸奶，其乳香味、黏度、穩(wěn)定性等均比普通酸奶好。李靖等[17]對(duì)靈芝酸奶多糖含量測(cè)定結(jié)果表明，靈芝酸奶中多糖質(zhì)量濃度明顯高于普通酸奶，并且在貯藏的第五天多糖質(zhì)量濃度達(dá)峰值。這可能是因?yàn)槿樗峋诎l(fā)酵過程中會(huì)分泌胞外多糖，從而使靈芝多糖的質(zhì)量濃度上升。李靖等[18]對(duì)靈芝?白靈菇酸奶多糖含量測(cè)定結(jié)果表明，添加靈芝?白靈菇發(fā)酵液的酸奶多糖體積質(zhì)量（0.275 mg/mL）明顯高于未加靈芝、白靈菇發(fā)酵液的酸奶（0.142 mg/mL）。這主要是因?yàn)殪`芝、白靈菇發(fā)酵液中含有大量的胞外多糖，且胞外多糖不僅功效多樣，還能改善酸奶的品質(zhì)。因此，靈芝?白靈菇酸奶比普通酸奶更加具有保健效果。

3.2 促進(jìn)益生菌增殖

食用菌多糖與益生菌復(fù)配后，可促進(jìn)益生菌的增殖。李靖等[18]對(duì)靈芝?白靈菇酸奶中的乳酸菌含量分析表明，添加靈芝?白靈菇發(fā)酵液試驗(yàn)組酸奶中的乳酸菌含量為108CFU/mL，而未添加靈芝?白靈菇發(fā)酵液（對(duì)照組）酸奶中的乳酸菌含量為107CFU/mL，說明靈芝、白靈菇發(fā)酵液可促進(jìn)乳酸菌的生長(zhǎng)。這可能是由于靈芝、白靈菇發(fā)酵液中含有食用菌多糖及相關(guān)氨基酸、肽類、核苷酸和維生素等，為益生菌的生長(zhǎng)提供了一定的營(yíng)養(yǎng)。張巖等[19]研究松茸多糖對(duì)保加利亞乳桿菌Lactobacillus del?brueckii、嗜熱鏈球菌Streptococcus thermophilus發(fā)酵的影響，結(jié)果表明，添加適宜質(zhì)量分?jǐn)?shù)的松茸多糖（0.04%）可促進(jìn)乳酸菌的生長(zhǎng)，這可能是因?yàn)樘砑拥乃扇锥嗵强梢源龠M(jìn)乳酸菌對(duì)酸奶中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用。王瑞君[20]在研究香菇多糖對(duì)酸奶中常見發(fā)酵劑生長(zhǎng)影響的試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，適量的香菇多糖能促進(jìn)保加利亞乳桿菌亞種和嗜熱鏈球菌的生長(zhǎng)，這可能是由于香菇多糖中的菌絲體在某些酶的作用下分解產(chǎn)生單糖，為益生菌的生長(zhǎng)提供碳源。

3.3 促進(jìn)蛋白質(zhì)分解

酸奶中添加食用菌多糖可促進(jìn)乳酸菌增殖，使酸奶中的蛋白質(zhì)分解為小分子肽和氨基酸，使之更好的被人體吸收。李廣富[21]研究酸奶添加食用菌功能成分對(duì)其品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，食用菌功能成分（靈芝多糖、茶新菇多糖、真姬菇多糖）可促進(jìn)乳酸菌的增殖，增強(qiáng)蛋白質(zhì)的分解能力，提高酸奶氨基酸的含量，使酸奶營(yíng)養(yǎng)更豐富、口感更多樣性。李靖等[18]測(cè)定添加靈芝、白靈菇發(fā)酵液的酸奶中的氨基酸，結(jié)果與對(duì)照組相比，添加靈芝、白靈菇發(fā)酵液的酸奶中氨基酸含量顯著高于對(duì)照組，為39.53 mmol/L。這主要是由于靈芝、白靈菇發(fā)酵液中所含的氨基酸在發(fā)酵后會(huì)促進(jìn)乳酸菌的生長(zhǎng)繁殖，增加蛋白酶的分泌，從而使蛋白質(zhì)降解程度更高，進(jìn)而提高氨基酸含量，更有利于人體的吸收。黃娟[22]研究多汁乳菇多糖發(fā)酵后酸乳中氨基酸的變化。結(jié)果表明，多汁乳菇多糖能促進(jìn)嗜酸乳桿菌Lactobacillus acidophilus、干酪乳桿菌Lactobacillus casei、植物乳桿菌Lactobacillus plantarum的生長(zhǎng)繁殖，顯著增加各益生菌發(fā)酵乳乳清中必需氨基酸和游離氨基酸的含量，提高發(fā)酵乳生物效價(jià)，且添加多汁乳菇多糖的最佳質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.10%、0.05%、0.05%。

3.4 乙醛、丁二酮含量

乙醛、丁二酮是構(gòu)成酸奶風(fēng)味的主要成分，其質(zhì)量濃度和比例影響著酸奶的風(fēng)味。一般認(rèn)為，酸奶中乙醛最佳風(fēng)味值為20~40 mg/L，丁二酮質(zhì)量濃度為8~15 mg/L。李靖等[23]對(duì)香菇酸豆奶發(fā)酵后的營(yíng)養(yǎng)成分分析結(jié)果表明，添加香菇發(fā)酵液的酸豆奶組中乙醛、丁二酮的含量均高于未添加香菇發(fā)酵液（對(duì)照組）酸豆奶，平均體積質(zhì)量分別為34.28 mg/L、14.88 mg/L，而對(duì)照組乙醛、丁二酮體積質(zhì)量分別為32.8 mg/L、13.76 mg/L，說明添加香菇發(fā)酵液能使酸豆奶生成一定的風(fēng)味物質(zhì)，味道口感更佳。李靖等[17]對(duì)添加靈芝發(fā)酵液酸奶中的乙醛、丁二酮的含量進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果表明，靈芝酸奶的乙醛、丁二酮含量顯著高于對(duì)照組，且在貯藏第7天達(dá)峰值，味道芳香誘人。這可能是由于靈芝發(fā)酵液能促進(jìn)乳酸菌的代謝，生成較多的乙醛，從而提高其產(chǎn)香能力。

4 展望

近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，益生菌功能性食品已成為研發(fā)的熱點(diǎn)，產(chǎn)品逐漸大眾化、普及化和多樣化，而功能性酸奶在改善乳糖不耐受、降“三高”、提高免疫力、生物調(diào)節(jié)、促進(jìn)健康等方面具有非常重要的作用。隨著研究的不斷深入，一些功能因子相繼被發(fā)現(xiàn)，使得功能因子種類不斷增加。食用菌多糖是具有一定研發(fā)價(jià)值的功能因子，其具有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、藥理作用廣泛、安全無毒副作用等優(yōu)點(diǎn)，在預(yù)防和治療疾病方面效果顯著；與益生菌共同發(fā)酵，不僅可以保持各自的生物活性，還可充當(dāng)促進(jìn)益生菌生長(zhǎng)的益生元，促進(jìn)益生菌生長(zhǎng)繁殖，增加發(fā)酵酸奶中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量，充分發(fā)揮二者的保健功效，在促進(jìn)人體健康和提高人們生活水平方面具有積極的意義。未來應(yīng)進(jìn)一步發(fā)掘食用菌多糖與益生菌聯(lián)合發(fā)酵的各成分、藥理活性等方面的變化，拓寬益生菌產(chǎn)品的應(yīng)用范圍，不斷開發(fā)新型功能性產(chǎn)品，為人類健康服務(wù)。