食用菌多糖活性及應(yīng)用研究

目前，全世界有15000種大型真菌，其中2000多種是食用菌，且在中國(guó)有明確記錄的食用菌有1000多種[1]。菌菇富含營(yíng)養(yǎng)與功能活性物質(zhì)，包括多糖、活性蛋白和肽、酚類、酮類、萜類和甾體化合物等[2]，其中，多糖是食用菌的主要活性成分之一?，F(xiàn)代研究表明，食用菌多糖具有多種生物活性，包括抗氧化、抗腫瘤、抗炎、免疫調(diào)節(jié)、降血糖、調(diào)節(jié)腸道菌群、抗病毒等活性[3]，且食用菌多糖作為功能活性成分用于預(yù)防和治療各種慢性疾病，對(duì)人體健康非常有益。筆者較為系統(tǒng)地回顧多種典型食用菌多糖的功效，及其在功能性食品、生物醫(yī)藥及化妝品等領(lǐng)域中的應(yīng)用研究進(jìn)展，以期為食用菌及其多糖的進(jìn)一步開發(fā)利用提供參考和科學(xué)依據(jù)。

典型食用菌多糖及其功效

靈芝多糖

靈芝作為著名的食藥用菌，已有數(shù)千年的應(yīng)用歷史，《中華人民共和國(guó)藥典》^[4]記載，靈芝“甘，平。歸心、肺、肝、腎經(jīng)”，具有“補(bǔ)氣安神，止咳平喘”的功效。多糖是靈芝發(fā)揮生物活性的主要成分之一。目前，靈芝多糖主要來源于孢子粉、子實(shí)體、菌絲體和靈芝發(fā)酵液。靈芝多糖具有抗氧化、抗腫瘤、降血糖、抗炎、肝臟保護(hù)、免疫調(diào)節(jié)和神經(jīng)保護(hù)等作用。靈芝多糖通過清除過量自由基、提高抗氧化酶活性和減少過氧化物來表現(xiàn)出良好的抗氧化活性^[5]。劉洋等^[6]發(fā)現(xiàn)靈芝多糖能夠顯著促進(jìn)4T1荷瘤小鼠對(duì)HER2/neu質(zhì)粒DNA疫苗的細(xì)胞免疫應(yīng)答，對(duì)小鼠有明顯的免疫促進(jìn)作用。此外，吳睿婷等^[7]發(fā)現(xiàn)黑靈芝多糖能夠顯著調(diào)控鏈脲佐菌素（streptozotocin，STZ）誘導(dǎo)的糖尿病大鼠血糖血脂和胰島素，其機(jī)制可能是通過改變大鼠腸道中微生物的結(jié)構(gòu)組成。迪麗索耶爾·亞勒坤木等^[8]指出靈芝多糖可能通過改善輻射模型小鼠胸腺中相關(guān)潛在生物標(biāo)志物表達(dá)及其相關(guān)代謝通路來發(fā)揮輻射防護(hù)作用。

蟲草多糖

蟲草多糖是一種高度分枝的半乳甘露聚糖。研究發(fā)現(xiàn)蟲草多糖在改善免疫機(jī)能、抗癌、殺菌、保肺、益腎等方面發(fā)揮重要作用。蔣玉珍等[9]通過響應(yīng)面法優(yōu)化酶法輔助熱水提取蛹蟲草多糖，發(fā)現(xiàn)蛹蟲草多糖的DPPH自由基清除率達(dá)88.06%，羥自由基清除率為78.80%，都有一定劑量依賴性，證明蛹蟲草多糖具有較好的抗氧化活性。姚艷婷等[10]通過水提醇沉法，結(jié)合陰離子交換層析柱分離純化得到蛹蟲草多糖組分（SeCMP0.2），結(jié)果發(fā)現(xiàn)SeCMP0.2可通過激活絲裂原活化蛋白激酶、核因子-κB信號(hào)通路，上調(diào)誘導(dǎo)型一氧化氮合成酶、腫瘤壞死因子-α、白細(xì)胞介素-6、白細(xì)胞介素-1βmRNA的表達(dá)，發(fā)揮其免疫調(diào)節(jié)作用。劉廣慶等[11]以水提醇沉法結(jié)合Sevag法提取蟲草花多糖，發(fā)現(xiàn)蟲草花多糖能夠顯著降低CCl4誘導(dǎo)小鼠肝臟腫瘤壞死因子α、核因子κB等的表達(dá)水平，顯著下調(diào)血清ALT、AST水平，緩解由于CCl4誘導(dǎo)的肝損傷，抑制肝細(xì)胞凋亡，為肝纖維化的治療提供參考。

桑黃多糖

桑黃能利尿止血、改善內(nèi)臟，《本草綱目》[12]記載“桑寄生利五臟，宣腸胃氣，去毒氣”。多糖作為桑黃的主要生物活性成分之一，已被驗(yàn)證具有抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)、抗炎、抗氧化等多種生物活性。張琨霖等[13]發(fā)現(xiàn)桑黃子實(shí)體多糖能夠增強(qiáng)RAW-BlueTM細(xì)胞分泌胚胎堿性磷酸酶的活性以及其巨噬細(xì)胞吞噬能力，證明桑黃子實(shí)體多糖具有免疫活性?？娫破嫉萚14]用桑黃多糖治療由2，4，6-三硝基苯磺酸（TNBS）誘導(dǎo)大鼠潰瘍性結(jié)腸炎，結(jié)果發(fā)現(xiàn)桑黃多糖能夠顯著降低大鼠結(jié)腸中腸NF-κB p65蛋白以及 IL-6和TNF-α mRNA表達(dá)水平，對(duì)大鼠潰瘍性結(jié)腸炎的治療效果明顯，可能與調(diào)節(jié)炎性細(xì)胞因子分泌、抗氧化和抑制NF-κB的表達(dá)有關(guān)。李媛媛等[15]通過水提醇沉法制備桑黃菌絲體粗多糖，通過蒸餾水洗脫獲取級(jí)分（IPS45-W），并通過體外細(xì)胞毒性細(xì)胞活力試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其可以抑制HepG2細(xì)胞生長(zhǎng)（濃度為50μg/mL時(shí)抑制率為57%），證明桑黃菌絲體粗多糖抗腫瘤活性。于秋菊等[16]通過體外活性測(cè)試發(fā)現(xiàn)桑黃多糖具有良好的抗氧化及抑制腫瘤的活性。

灰樹花多糖

從灰樹花子實(shí)體中提取的多糖成分具有抗氧化、抗腫瘤、防輻射及免疫調(diào)節(jié)等生物活性。許盈盈[17]發(fā)現(xiàn)灰樹花多糖組分（GFP1）對(duì)肺癌細(xì)胞H1975的增殖具有顯著的抑制作用，且GFP1可能通過抑制Ras/Raf/MEK/ERK信號(hào)通路達(dá)到抗腫瘤效果。唐夢(mèng)婷[18]采用Illumina系統(tǒng)對(duì)培養(yǎng)基發(fā)酵后的腸道菌群結(jié)構(gòu)組成進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)灰樹花多糖組分（GFP-H、GFP-L）可以顯著促進(jìn)腸道內(nèi)雙歧桿菌屬、擬桿菌屬的增殖，對(duì)腸道菌群健康產(chǎn)生有益影響。權(quán)樹琳等[19]發(fā)現(xiàn)灰樹花多糖GFP-A1可以顯著提升運(yùn)動(dòng)小鼠的運(yùn)動(dòng)耐力，具有抗疲勞作用。劉勇華等[20]發(fā)現(xiàn)灰樹花多糖能夠顯著提升胃潰瘍模型大鼠的超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（glutathione peroxidase，GSH-Px）含量，降低其胃泌素（gastrin，GAS）、胃動(dòng)素（motilin，MTL）、生長(zhǎng)抑素（somatostatin，SS）、丙二醛（malondialdehyde，MDA）指標(biāo)的水平，進(jìn)一步證明灰樹花多糖在降低胃腸激素分泌以及提升抗氧化水平的作用。

姬松茸多糖

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，姬松茸多糖具有抗癌、抗氧化、降血糖、改善糖尿病、降低膽固醇等生物活性。蒲超等[21]以10ng/mL的IL-1β處理CHON-001細(xì)胞建立軟骨細(xì)胞炎癥模型，探究姬松茸多糖對(duì)白細(xì)胞介素1β（IL-1β)誘導(dǎo)的軟骨細(xì)胞CHON-001損傷的保護(hù)作用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)姬松茸多糖能夠顯著降低軟骨細(xì)胞炎癥模型的細(xì)胞凋亡率和Bax蛋白水平，且指出通過上調(diào)miR-382-3p表達(dá)水平來抑制IL-1β誘導(dǎo)的軟骨細(xì)胞炎癥反應(yīng)和凋亡。此外，鐘普鵬等[22]研究發(fā)現(xiàn)姬松茸多糖在腸道屏障保護(hù)等方面也有一定的作用，指出姬松茸多糖能夠顯著提升葡聚糖硫酸鈉（DSS）誘導(dǎo)的潰瘍性結(jié)腸炎大鼠體內(nèi)普拉梭菌、乳酸菌及雙歧桿菌16SrRNA基因的相對(duì)表達(dá)量，而顯著降低大腸桿菌16SrRNA基因的相對(duì)表達(dá)量，表明其在預(yù)防急性結(jié)腸炎中的重要作用。

猴頭菇多糖

猴頭菇性平、味甘，營(yíng)養(yǎng)豐富，助消化、利五臟。猴頭菇多用于改善消化性潰瘍、慢性胃腸炎、食欲不振等病癥，對(duì)癌癥也有一定的抑制作用。猴頭菇中含有葡聚多糖，被稱為“猴頭多糖”，具有抗氧化、免疫調(diào)節(jié)、調(diào)節(jié)腸道微生物群、降血糖、抗腫瘤、胃保護(hù)等多種生物活性。馬征等[23]通過研究猴頭菇多糖對(duì)老年人身體活動(dòng)誘導(dǎo)疲勞的恢復(fù)和抗氧化能力的影響，發(fā)現(xiàn)老年人補(bǔ)充猴頭菇多糖能夠顯著提高其有氧能力和血液流變性，促進(jìn)疲勞恢復(fù)，并提高抗氧化能力。牛美蘭等[24]研究表明猴頭菇多糖能夠顯著降低大鼠慢性非細(xì)菌性前列腺炎血清中的TNF-α、IL-6、IFN-r含量，降低血清中免疫球蛋白IgA、IgG水平，進(jìn)一步緩解大鼠慢性非細(xì)菌性前列腺炎，延緩其疾病發(fā)展。李興海等[25]探究猴頭菇多糖的抗腫瘤活性及機(jī)制，主要通過培養(yǎng)胃腺癌細(xì)胞，并設(shè)置猴頭菇多糖添加組，發(fā)現(xiàn)猴頭菇多糖聯(lián)合轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1可通過負(fù)調(diào)控p-AKT、p-PI3K，有效地抑制胃腺癌細(xì)胞BGC-823、SGC7901的增殖，從而進(jìn)一步抑制癌細(xì)胞的克隆數(shù)量。

茯苓多糖

茯苓系多孔菌科（Polyporaceae）真菌茯苓的干燥菌核，“性平，味甘、淡，歸心、脾、腎經(jīng)，利水滲濕，健脾，寧心。用于水腫尿少，痰飲眩悸，脾虛食少，便溏泄瀉，心神不安，驚悸失眠”。大量研究證實(shí)茯苓多糖具有抗病毒、抗腫瘤，減輕放、化療副作用。劉佳麗等[26]發(fā)現(xiàn)茯苓多糖能夠顯著降低脂多糖誘導(dǎo)的貓腎細(xì)胞中NO釋放和細(xì)胞凋亡率，且認(rèn)為其可能通過抑制TLR4-NF-κB信號(hào)通路達(dá)到細(xì)胞炎癥保護(hù)的作用，這一研究結(jié)果為茯苓多糖治療貓腎細(xì)胞驗(yàn)證提供了新的靶點(diǎn)和試驗(yàn)依據(jù)。Zheng等[27]采用熱水提取法獲取茯苓多糖（PCPP-1A），發(fā)現(xiàn)PCPP-1A在刺激RAW264.7細(xì)胞免疫反應(yīng)和保護(hù)AML-12細(xì)胞免受輻射方面具有極好的潛力。

銀耳多糖

銀耳“味甘，性平，歸肺經(jīng)”，具有養(yǎng)陰潤(rùn)肺、益氣生津、美容養(yǎng)顏等功效，其富含的銀耳多糖具有增強(qiáng)免疫、降血糖、防治心血管疾病等作用。邢友哲等[28]研究發(fā)現(xiàn)，銀耳多糖能夠顯著促進(jìn)小鼠脾淋巴細(xì)胞的增殖，促進(jìn)IL-6、IL-10、IL-12和IFN-γ的分泌，且通過激活小鼠脾淋巴細(xì)胞PI3K/Akt和NF-κB信號(hào)通路，發(fā)揮其免疫調(diào)節(jié)作用。黃小蘭等[29]發(fā)現(xiàn)銀耳多糖能夠通過調(diào)節(jié)Nrf2/HO-1信號(hào)通路，極顯著降低力竭運(yùn)動(dòng)小鼠血清中的TNF-α及Il-6水平，極顯著上調(diào)SOD及GSH-Px水平，延長(zhǎng)小鼠力竭游泳時(shí)間，證明銀耳多糖通過抑制氧化應(yīng)激來改善由于運(yùn)動(dòng)引起的氧化損傷。譚敏穎等[30]發(fā)現(xiàn)，銀耳多糖具有抑制骨關(guān)節(jié)炎的效用，可以在一定程度上保護(hù)軟骨組織，抵抗細(xì)胞凋亡。

黑木耳多糖

黑木耳“性平、味甘，質(zhì)滑，入胃、大腸經(jīng)”，素有“腸道清道夫”的美稱，主要依賴于其排毒、降血脂、促進(jìn)腸道的蠕動(dòng)、增強(qiáng)新陳代謝等作用，且黑木耳具有豐富的抗氧化劑，生物活性較為豐富。黑木耳多糖具有抗氧化、降血脂、提高機(jī)體免疫和抗腫瘤等多種生物活性。劉楠楠[31]通過熱水浸提—乙醇沉淀法提取純化得到兩種黑木耳多糖組分（AAP-1，AAP-2），采用C57BL/6J雄性小鼠構(gòu)建2型糖尿病模型進(jìn)行體內(nèi)降糖活性研究，發(fā)現(xiàn)這兩種黑木耳多糖組分均能夠通過激活PI3K/AKT信號(hào)通路，減輕胰島素抵抗，降低氧化應(yīng)激損傷，改善糖脂代謝以達(dá)到降血糖的作用。李雪等[32]通過磷酸化修飾黑木耳多糖，制備磷酸化黑木耳多糖脂質(zhì)體，可明顯提升其對(duì)DPPH自由基的清除率，證明其體外抗氧化能力，同時(shí)發(fā)現(xiàn)由于脂質(zhì)體的包封能夠有效防止磷酸化黑木耳多糖的氧化。張廷婷等[33]發(fā)現(xiàn)黑木耳多糖能夠顯著提高SD大鼠糞便菌群中紫紅球菌科或非消化糖桿菌屬豐度，顯著下調(diào)促炎菌普雷沃菌屬豐度，緩解高脂肪飲食所造成的肝炎及其他疾病，此外，黑木耳多糖還能夠顯著增加SD大鼠盲腸中短鏈脂肪酸的含量，該研究為黑木耳多糖改善血脂代謝提供了思路。

典型食用菌多糖的應(yīng)用現(xiàn)狀

在功能食品中的應(yīng)用

食用菌具有獨(dú)特的質(zhì)地和風(fēng)味，通過添加食用菌或者食用菌多糖來改善食物的風(fēng)味和口感，同時(shí)由于食用菌及其多糖的多種生物活性，其作為食品原料開發(fā)新型食品，不僅能夠影響食品的質(zhì)地和營(yíng)養(yǎng)，同時(shí)還能夠賦予新產(chǎn)品新的功能特性。我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 16740—2014保?。üδ埽┦称吠ㄓ脴?biāo)準(zhǔn)，指出多糖類可作為功能性保健食品的功效成分。目前我國(guó)已經(jīng)上市的以多糖為主要成分的藥食同源類保健食品中，被國(guó)家特殊食品信息查詢平臺(tái)記錄的僅有14種，包括膠囊、片劑、口服液3種劑型，涵蓋黃芪多糖、靈芝多糖等多種中藥材多糖。如以靈芝多糖為活性成分開發(fā)的清福寧膠囊、羊肽靈芝膠囊、糖芝膠囊、蜂膠靈芝膠囊，以茯苓多糖為主要生物活性成分開發(fā)的沙棘天寶軟膠囊等，以蛹蟲草多糖為主要活性成分開發(fā)的蛹蟲草靈芝水飛薊膠囊。國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)（原衛(wèi)生部）于2001年發(fā)布可用于保健食品的真菌菌種名單，共計(jì)11種[34]，可見食用菌多糖潛在功效及以食用菌多糖為原料的功能性食品有待繼續(xù)開發(fā)。

高血糖指數(shù)（GI）的食物會(huì)導(dǎo)致血糖水平急劇上升，且導(dǎo)致急性代謝性疾病的發(fā)生，而淀粉的消化特性與餐后血糖反應(yīng)關(guān)系密切，因此控制淀粉吸收速度來控制人體血糖水平已經(jīng)成為一種有效的臨床營(yíng)養(yǎng)學(xué)途徑。據(jù)報(bào)道，食用菌多糖能夠改善胰島素抵抗，且有效降低淀粉的含量[35-36]。蘇靜[37]利用銀耳多糖的體外消化行為及其與腸道微生物的交互作用，將其作為活性成分（添加量為0.4%），以麥芽糖醇、異麥芽酮糖醇為原料，明膠作為凝膠劑，開發(fā)了一款凝膠軟糖。Liu等[38]研究杏鮑菇和香茅粉對(duì)面包理化性質(zhì)、感官品質(zhì)和消化率的影響，結(jié)果表明：杏鮑菇粉作為一種高價(jià)值的配料，可以提高面包的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，降低其GI。孫帆[39]基于樺褐孔菌多糖的免疫增強(qiáng)活性，開發(fā)具有提高人體免疫力活性的樺褐孔菌免疫酸奶，配方為保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌0.1%、樺褐孔菌多糖0.7%、白砂糖7%、果膠0.2%，此產(chǎn)品具有酸奶的固有風(fēng)味和適當(dāng)?shù)臉搴挚拙?，且質(zhì)地、外觀等都達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。李廣富[40]在酸奶中添加靈芝多糖、靈芝酸、茶新菇多糖和真姬菇多糖等，開發(fā)食用菌多糖酸奶，發(fā)現(xiàn)食用菌多糖酸奶的體外抗氧化、抗衰老效果顯著。此外，食用菌多糖還被用來生產(chǎn)保健面包[41]、面條[42]、飲料[43]等功能性食品，在提升產(chǎn)品風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)等方面都發(fā)揮了重要作用。

應(yīng)用生物醫(yī)藥領(lǐng)域

食用菌多糖潛在的生物活性使其常被用來開發(fā)抗癌藥物、抗糖尿病藥物、抗病毒藥物、益生元、免疫抑制（調(diào)節(jié)）劑等[44]。目前，許多食用菌多糖已被開發(fā)成為適宜臨床應(yīng)用的針劑、片劑、沖劑、口服液、飲片、糖漿劑等，國(guó)藥準(zhǔn)字批準(zhǔn)的食用菌多糖醫(yī)藥產(chǎn)品涉及類型較多，已用于臨床的以食用菌多糖開發(fā)的藥物產(chǎn)品有靈芝注射液、羧甲基茯苓多糖注射液、豬苓多糖注射液、香菇菌多糖片、猴頭菌片、多糖蛋白飲片、靈芝露、復(fù)方靈芝干糖漿、云芝肝泰顆粒、亮菌片、肝必復(fù)、蟲草精等。

食用菌多糖除了單獨(dú)應(yīng)用之外，可與其他活性成分復(fù)配。諶淑平等[45]復(fù)配銀耳、茯苓、猴頭菇、香菇及竹蓀多糖，發(fā)現(xiàn)復(fù)配多糖均可調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞RAW264.7的免疫活性，為復(fù)配多糖產(chǎn)品開發(fā)提供了思路。楊英歌等[46]通過靈芝-黃芪藥渣固體雙向發(fā)酵生產(chǎn)多糖，發(fā)現(xiàn)當(dāng)多糖劑量為25mL/kg時(shí)，對(duì)移植于裸鼠的人體腸癌HCT116的抑瘤率為55.99%。

應(yīng)用于化妝品領(lǐng)域

據(jù)古代醫(yī)籍《御藥院方》[47]記載，食用菌多糖在美容方面具有重要作用。在中醫(yī)藥學(xué)古書《太平經(jīng)惠方》[48]里有記載，唐朝時(shí)銀耳就已經(jīng)被用來做浴療。大量研究證實(shí)食用菌是可以同時(shí)應(yīng)用于化妝品和口服美容產(chǎn)品的熱門原料。以靈芝為例，現(xiàn)代科學(xué)測(cè)試證明，靈芝含有氨基葡萄糖、多糖類等成分，富含抗氧化劑，在護(hù)膚品中能夠發(fā)揮較好的功效[49]。

銀耳多糖具有除雀斑的獨(dú)特功效，還具有改善肌膚、增加潤(rùn)澤等功效，在化妝品中有較多應(yīng)用。東邊野獸于2021年上線的草本護(hù)膚產(chǎn)品（菌王霜、精華油）主要含有靈芝三萜、靈芝多糖，發(fā)揮其抗炎、抗氧化的作用。溪木源專為油性敏感肌膚研發(fā)的藥用層孔菌系列，所添加的是藥用層孔菌護(hù)膚品提取物，其中含有的多糖類物質(zhì)主要發(fā)揮其抗氧化、舒緩修護(hù)功效，更適合敏感肌使用。稀物集品牌首推的松茸菌菇系列護(hù)膚產(chǎn)品，添加松茸提取物，其中含有的多糖主要發(fā)揮抗氧化、修復(fù)等功效。

展望

目前大多數(shù)食用菌多糖研究集中在生物活性上。關(guān)于不同食用菌多糖的構(gòu)效關(guān)系及其分子機(jī)制的認(rèn)知仍然有限，因此仍然有必要拓寬對(duì)不同種類食用菌及其多糖生物活性的研究，深入探究食用菌多糖的分子結(jié)構(gòu)及潛在生物活性。同時(shí)，通過對(duì)食用菌多糖的化學(xué)修飾，比如羧基化、甲基化等手段，拓寬其使用范圍，增強(qiáng)生物活性。

不同食用菌多糖具有不同的生物活性，因此可根據(jù)其生物活性的作用機(jī)制，按照不同配比進(jìn)行多糖復(fù)合化，配伍成合劑，或與藥物結(jié)合，發(fā)揮協(xié)同作用，使其藥效增倍。為了讓食用菌多糖在藥用治療上更加高效，可以豐富其劑型，顯著提升多糖的溶解度和生物利用度等。

結(jié)合不同的技術(shù)、學(xué)科等，如計(jì)算生物學(xué)、生物信息學(xué)、組學(xué)等挖掘不同食用菌多糖的潛在價(jià)值，對(duì)理解和拓寬食用菌多糖的生物活性給予參考和指導(dǎo)。在具體的應(yīng)用中，優(yōu)化、升級(jí)提取、純化技術(shù)，將食用菌所含的營(yíng)養(yǎng)物和多糖轉(zhuǎn)化為化妝品、醫(yī)藥及食品領(lǐng)域中可使用的活性成分，真正成為高功效的活性原料。

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