小奧德蘑屬食用菌多糖提取、化學結構和生物活性研究進展

黃 敏，苗晶囡，王 勇，邱軍強，李海霞

（教育部熱帶轉化醫學重點試驗室，海南省熱帶藥用植物研究開發重點試驗室，海口市黎族醫藥重點實驗室，海南醫學院藥學院，海南海口 570100）

食用菌在全世界廣泛分布，為一類營養價值高且味道鮮美的食材而備受人們喜愛，其能夠補充人體所需的各種營養物質，包括多糖、蛋白質、礦物質元素和維生素等[1]。作為食用菌物種最豐富的國家之一，我國的食藥用真菌的種類達2000 種，早在公元前4000 年到公元前3000 年，就已經有采食真菌的記錄。小奧德蘑屬（Oudemansiella）食用菌為一種新興食用菌，隸屬于擔子菌門（Basidiomycota），傘菌目（Agaricales），膨瑚菌科（Physalacriceae）[2]。通過國內外數據庫（Web of Science、Elsevier、中國知網和萬方數據知識服務平臺）查詢發現目前有關小奧德蘑屬食用菌的研究報道主要集中于卵孢小奧德蘑和鱗柄小奧德蘑。小奧德蘑屬食用菌因其具有鮮嫩醇香、肉質細嫩、口感鮮甜、柄脆爽口、香味濃郁、生熟皆可食、營養豐富和食用保健價值高等特點而備受人們的關注，為一種高蛋白、低脂肪、低纖維的藥食兩用真菌[3]。近年來小奧德蘑屬食用菌為我國“南菇北擴”發展起來的重要珍稀優質木腐生食用菌[4]。研究表明，多糖為小奧德蘑屬食用菌的主要活性成分之一，具有抗氧化、抗炎、抗高血壓、抗腫瘤、抗菌和免疫調節等生物活性[5?6]，被稱為“生物反應調節劑”[7]。食用菌多糖一般易溶于水而不溶于醇、醚或丙酮等有機溶劑，根據溶解性的不同被分為水溶性多糖、水不溶性多糖、酸性多糖和堿性多糖等，不同的提取方法對食用菌多糖的提取率、理化性質、化學結構及生物活性有一定的影響[8]。

隨著小奧德蘑屬食用菌人工種植技術的推廣，有關小奧德蘑屬食用菌多糖提取、化學結構和生物活性研究報道越來越多。本文查閱了近年來有關小奧德蘑屬食用菌多糖的研究文獻，對有關小奧德蘑屬食用菌多糖的提取方法、化學結構及生物活性做了系統梳理和綜述，以期為小奧德蘑屬食用菌多糖的進一步研究開發提供理論基礎。

1 小奧德蘑屬食用菌多糖的提取方法

截止到目前，食用菌多糖提取方法主要包括熱水提取法[9]、酸堿提取法[10]、酶輔助提取法[11]、超聲波輔助提取法[12]、微波輔助提取法[13]、超微粉碎技術輔助提取法[14]和超臨界萃取技術輔助提取法[15]等。各類提取方法的提取原理和優缺點見表1。而目前有關小奧德蘑屬食用菌多糖的提取多采用傳統的熱水提取法，少量文獻報道酶輔助提取法[16?17]。其中熱水提取法和酸堿提取法的提取原理類似，通過高溫熱水或者酸堿水對小奧德蘑屬食用菌進行破壁處理，例如采用熱水提取法對鱗柄小奧德蘑多糖進行提取時，多糖得率為8.72%~8.84%[18]；酶輔助提取法、超聲波輔助提取法和微波輔助提取法分別通過生物酶酶解破壁、超聲波破壁和微波破壁的原理對多糖進行提取[11?13]；超微粉碎技術輔助提取法主要利用各種粉碎技術，對小奧德蘑屬食用菌進行研磨、沖擊和剪切，得到小奧德蘑屬食用菌超微粉末，然后進行食用菌多糖提取[14]；超臨界流體萃取技術輔助提取法的原理為利用流體在臨界點附近某區域內，與小奧德蘑屬食用菌多糖具有異常相平衡行為和傳遞性能[15]。鑒于熱水提取法和酸堿提取法具有耗時長和得率低等缺點，而超微粉碎技術輔助提取法和超臨界流體萃取技術輔助提取法具有設備昂貴和不宜大規模生產等缺點，后期可采取優勢相對較明顯的酶輔助提取法、超聲波輔助提取法和微波輔助提取法對小奧德蘑屬食用菌多糖進行提取。需要注意的是，研究不同提取方法獲得的小奧德蘑屬食用菌多糖，不僅要關注多糖的提取得率，而且還應關注這些多糖理化性質、化學結構和生物活性的差別。

表1 食用菌多糖提取方法Table 1 Extraction methods of polysaccharides from edible mushroom

2 小奧德蘑屬食用菌多糖理化性質、組成以及結構分析

目前針對小奧德蘑屬食用菌多糖理化性質和化學結構的研究主要集中于卵孢小奧德蘑和鱗柄小奧德蘑多糖，有關厚褶小奧德蘑的研究報道較少，結果見表2。GAO 等[19]研究表明，通過酶輔助提取法得到的卵孢小奧德蘑多糖中甘露糖：葡萄糖:半乳糖:巖藻糖的摩爾比為1.99:6.33:4.78:1.00，而酸水解法提取多糖中甘露糖:葡萄糖:半乳糖:巖藻糖的摩爾比為1.00:4.52:4.78:1.31，二者的分子量分別為35.5和13.6 kDa。此外GAO 等[20?21]還對比研究了兩種富硒培養卵孢小奧德蘑菌絲體和普通卵孢小奧德蘑菌絲體多糖單糖組成，其中兩種富硒培養的菌絲體多糖主要由核糖、甘露糖、半乳糖和葡萄糖組成，其摩爾比分別為2.50:3.00:25.20:25.30 和7.00:16.00:15.00:21.00，而正常培養菌絲體多糖主要含有甘露糖、半乳糖和葡萄糖，其摩爾比分別為2.70:15.80:9.20 和3.00:1.50:10.00。另外兩種多糖的分子量分別為31.2 和56.9 kDa。甲基化分析和核磁共振結果表明卵孢小奧德蘑菌多糖主要由Manp-（1→、→3）-Fucp-（ 1→、 →2） -Manp-（ 1→、 →4） -Glcp-（ 1→、→6）-Galp-（1→、→2,6）-Manp-（1→、→6）-β-DGlcp-（1→和→6）-α-D-Galp-（1→等糖殘基組成，且含有α和β構型的吡喃糖。

表2 小奧德蘑屬食用菌多糖的來源、提取方法、理化性質和生物活性Table 2 The source, extraction method, physicochemical properties and biological activities ofOudemansiellamushroom polysaccharides

3 小奧德蘑屬食用菌多糖的生物活性

目前普遍認為食用菌多糖在發揮多種生物活性的同時，具有綠色安全無毒的優勢。這些食用菌多糖主要具有免疫調節、抗腫瘤、抗氧化、抗菌、鎮痛、抗炎和降血糖等生物活性作用[29]，有關小奧德蘑屬食用菌多糖生物活性總結見表2。

3.1 抗氧化活性

目前有關小奧德蘑屬食用菌生物活性的報道主要集中為抗氧化活性。王倩等[30]比較研究了小奧德蘑、桑黃、猴頭菇和韓芝在內的四種食用菌發酵菌質醇提液抗氧化活性，結果表明四種食用菌發酵菌質醇提液均具有顯著的清除DPPH 自由基和清除羥自由基活性。LIU 等[31]比較研究了四種烹飪方法（烹煮、清蒸、煎炸和微波加熱）對卵孢小奧德蘑消化液抗氧化活性（DPPH 清除活性、還原力和金屬螯合能力）的影響，結果表明四種烹飪方法的綜合抗氧化活性大小順序依次為：煎炸>清蒸>微波加熱>烹煮，這是因為煎炸烹飪后的卵孢小奧德蘑還原性糖含量最高。史釧等[8]研究表明厚褶小奧德蘑菌絲體水提液的還原力和清除羥自由基活性顯著高于醇提液和發酵液，同時其清除羥自由基活性為VC的1.8 倍。王晶等[28]采用正交實驗法對鱗柄小奧德蘑多糖提取工藝進行了優化，結果表明優化提取工藝后的多糖得率最高為8.84%，且具有較強的羥自由基清除力和還原力，而對超氧陰離子自由基的清除力較弱。WANG 等[32]從卵孢小奧德蘑中分離得到了分子量分別為13.9、14.9 和10.2 kDa 的三種均一多糖，三種多糖的體外亞鐵離子螯合活性、羥自由基清除活性、DPPH 和ABTS 自由基清除活性強弱與其分子量之間沒有顯著的相關性，推測三種多糖的抗氧化活性可能和其單糖組成具有密切聯系，其構效關系尚不明確。此外，GAO 等[27]對卵孢小奧德蘑硒化多糖體內抗氧化活性進行了研究，發現酶解硒化多糖和酸水解硒化多糖能夠顯著提高脂多糖誘導氧化損傷模型小鼠臟器超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSHPx）和過氧化氫（CAT）等抗氧化酶系活力，并降低小鼠機體過氧化脂質（LPO）和丙二醛（MDA）含量。LIU 等[33]制備了兩種卵孢小奧德蘑多糖硒納米粒，體外抗氧化活性結果表明，相比于普通硒納米粒，卵孢小奧德蘑多糖硒納米粒具有更強的清除自由基（DPPH 自由基、ABTS 自由基和超氧自由基）活性。綜上所述，小奧德蘑屬食用菌多糖在體外和體內實驗中均具有較強的抗氧化活性，在功能性食品或保健品領域具有一定的開發價值。

3.2 抗炎活性

GAO 等[19?21]對卵孢小奧德蘑多糖和硒化多糖的抗炎活性進行研究，結果表明兩種多糖均能抑制脂多糖誘導昆明小鼠所致的肺損傷，其主要作用機制與下調腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、白介素-1β（IL-1β）和白介素-6（IL-6）水平有關。LIU 等[23?25]對卵孢小奧德蘑多糖及其硒化多糖的保肝活性進行研究，結果表明兩種多糖均能夠顯著降低四氯化碳誘導昆明小鼠肝損傷模型血清中丙氨酸轉移酶和天冬氨酸轉移酶的活性，并抑制肝臟中MDA 的產生，同時提高肝臟中超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化物酶的活性。此外研究表明卵孢小奧德蘑硒化多糖能顯著提高酒精性肝損傷模型小鼠血清超敏C 反應蛋白、補體3和堿性磷酸酶的活性[23,25,32]。GAO 等[20]對卵孢小奧德蘑硒化多糖的抗炎活性和腎保護活性進行研究，結果表明該硒化多糖發揮保護腎臟活性與其降低血清中的肌酐（CRE）、尿素氮（BUN）和尿酸（UA）含量，提高腎臟SOD、GSH-Px、CAT 和T-AOC 等抗氧化酶系活力，并降低過氧化物酶（MPO）的活力密切相關。這些結果表明小奧德蘑屬食用菌多糖能夠通過其抗炎和抗氧化活性發揮保護機體臟器的作用。

3.3 免疫調節活性

食用菌多糖能夠通過作用于淋巴細胞、巨噬細胞和網狀內皮系統發揮調節機體免疫功能的活性，從而增強機體免疫力。王晶等[34]研究了鱗柄小奧德蘑多糖對ICR 小鼠巨噬細胞的免疫調節作用，結果表明鱗柄小奧德蘑多糖能夠顯著提高體外培養和小鼠體腹腔內巨噬細胞的吞噬能力和一氧化氮（NO）的合成量，同時增加體外培養的小鼠巨噬細胞中TNF-α、IL-1、IL-6 和IL-12 的水平，提示鱗柄小奧德蘑多糖可能通過提高巨噬細胞對NO 和免疫相關信號因子的分泌，增強巨噬細胞吞噬能力，進而發揮調節小鼠機體免疫功能的活性。張紹楠等[35]研究了鱗柄小奧德蘑多糖體外對巨噬細胞NR8383 的作用，通過建立巨噬細胞和結腸癌細胞體外共培養體系，發現鱗柄小奧德蘑多糖對結腸癌細胞的生長無顯著影響，但其能提高巨噬細胞對誘導性一氧化氮合成酶的合成、NO 和TNF-α的分泌水平，從而減少共培養體系中結腸癌細胞的數量，表明其可以增強巨噬細胞殺傷腫瘤細胞的能力。上述研究表明小奧德蘑屬食用菌多糖對腫瘤細胞無直接殺傷活性，其發揮抗腫瘤活性主要與其調節機體免疫功能有關。

3.4 抗菌活性

研究表明，鱗柄小奧德蘑發酵物對植物病原菌具有較高的抑制活性，尤其是對蘋果腐爛病菌、煙草赤星病菌、蘋果炭疽病菌、玉米小斑病菌和番茄灰霉病菌的抑制率達80%以上[36]。郭艷芳等[37]研究了卵孢小奧德蘑乙醇提取物的抗人參立枯病菌活性，結果表明其濃度為0.50 g/mL 時的抑菌率達52.90%。此外，LIU 等[26]對卵孢小奧德蘑水溶性多糖體外抗指狀青霉活性進行了研究，發現其最小抑菌濃度（MIC）達0.25 g/L，同時其最低抗菌濃度達1.00 g/L。目前市面上常見的抗菌劑主要為具有一定毒副作用的化學抗菌劑，而食用菌多糖作為一類純天然、綠色無毒和價格低廉的抗菌劑，具有潛在的開發應用價值[38]。近年來有關食用菌多糖抗菌活性研究報道較為廣泛，包括靈芝、香菇、金針菇、北芪菇、黑木耳和毛木耳等等[39?42]，其對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、志賀氏菌和銅綠假單胞菌等具有顯著的抗菌活性，但是這些多糖的抗菌機理仍待進一步研究闡釋[43]。

3.5 其他活性

除上述活性之外，小奧德蘑屬食用菌還具有調節機體腸道菌群的作用，LIU 等[24]研究了卵孢小奧德蘑多糖體外對腸道菌群組成的影響，結果表明卵孢小奧德蘑多糖與腸道菌群進行共發酵后，其化學結構沒有發生變化，發酵液中不含游離單糖；經發酵后多糖分子量減小，發酵液中短鏈脂肪酸含量增加，包括乙酸、丙酸和正丁酸；此外卵孢小奧德蘑多糖能夠顯著增加擬桿菌和副擬桿菌屬菌群豐度。WANG 等[44]研究了卵孢小奧德蘑多糖對鹽酸林可霉素誘導腸道菌群失調昆明小鼠模型腸道菌群的影響，結果表明卵孢小奧德蘑多糖能夠恢復抗生素所致小鼠腸道菌群紊亂狀態，主要通過增加益生菌（雙歧桿菌、乳桿菌）的數量，減少致病菌（脫硫弧菌）的數量，且以中劑量干預組效果最好。

4 結論與展望

食用菌在我國具有悠久的藥用和食用傳統，其發揮各類生物活性均與其所含多糖密切相關[45]。近十年來，研究人員已經對香菇、靈芝、黑木耳、猴頭菇、銀耳和雞樅菌等藥食兩用真菌多糖提取方法、分離純化、結構鑒定和構效關系進行了大量研究，而小奧德蘑屬食用菌作為一種近年來新興的珍貴藥食兩用菌，具有很好的開發和利用前景。國內關于小奧德蘑屬食用菌多糖提取方法、生物活性、多糖結構的研究還比較少[46]，且主要集中于卵孢小奧德蘑和鱗柄小奧德蘑，而有關厚褶小奧德蘑的研究報道更是少之又少。鑒于此，在今后進行小奧德蘑屬食用菌研究過程中，應開展各類提取方法對不同種類小奧德蘑屬食用菌多糖成分進行優化提取，特別是鱗柄小奧德蘑、厚褶小奧德蘑以及其他種類小奧德蘑，并對其發揮各類生物活性的多糖化學結構、單糖組成和空間構型進行詳細研究，從而闡明其發揮各類生物活性構效關系，為小奧德蘑屬食用菌的開發奠定扎實的基礎。