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          【技術探究】 典型食用菌多糖/子實體功效及應用的研究進展


          【發布日期】:2023-10-19  【來源】:生鮮食品探究
          【核心提示】:弓志青副研究員所在的山東省農業科學院農產品加工與營養研究所果蔬加工與貯藏創新團隊針對食用菌多糖開展了以下系列工作。
          食用菌是指肉眼可見、赤手可得的可食用大型真菌,具有低脂肪、高蛋白、高膳食纖維等特征。食用菌多糖作為天然活性大分子物質之一,具有免疫調節、抗氧化、抗腫瘤、抗炎等功效,研究食用菌多糖結構、功效,挖掘其應用價值,對提高食用菌附加值具有較大的意義。弓志青副研究員所在的山東省農業科學院農產品加工與營養研究所果蔬加工與貯藏創新團隊針對食用菌多糖開展了以下系列工作。


          一、銀耳多糖作為天然食品乳化劑的穩定機理研究進展

          制備了銀耳多糖(TFP)穩定的乳液,并對其理化性質(乳化性、穩定性和流變性)進行了系統評價。研究發現,TFP乳液的乳化活性指數(EAI)和乳化穩定性指數(ESI)受TFP和油濃度、pH值和鹽濃度的影響。當TFP和油的濃度分別為0.8%和10%(wt%)時,獲得了TFP乳液的EAI和ESI的最大值。此外,較高的pH值有利于乳化性能,而NaCl的加入對其產生了負面影響。與阿拉伯膠、果膠和羧甲基纖維素乳液相比,TFP表現出最佳的凍融和儲存穩定性,具有最高的ζ電位(絕對值)和最小的粒徑。根據對穩定剪切行為的分析,TFP和果膠表現出更高的粘度,并且可以通過Herschel–Bulkley模型(R2 0.9)進行有效擬合。動態粘彈性行為的結果表明,TFP乳液表現出較弱的凝膠行為,并且隨著溫度的升高,還發現從固態到液態的轉變。FTIR光譜結果表明,在乳液制備過程中,O-H鍵會被破壞,而沒有觀察到新的共價鍵的形成。本研究對TFP作為天然食品乳化劑穩定乳液的研究具有重要意義。





          圖1. 不同乳液的Zeta-電位和光學顯微鏡


          圖2. 凍融預處理對不同乳化液穩定性的影響


          二、靈芝子實體活性成分及其抗腫瘤影響的研究進展


          靈芝是擔子菌門傘菌綱多孔菌目靈芝科靈芝屬真菌,靈芝子實體、孢子粉都具有調節免疫、抗腫瘤、保肝解毒、降三高等功效。目前靈芝栽培方式主要有代栽(GL-F1)、大棚段木(GL-F3)、仿野生樹下(GL-F2)等三種栽培方式,通過研究不同栽培方式對靈芝子實體中主要活性成分多糖和三萜類化合物的含量,以及體外免疫活性、抗腫瘤活性和抗氧化能力等影響,從而求證山東靈芝藥用的科學性。


          研究發現仿野生樹下栽培方式的靈芝三萜含量較高,但不含有靈芝酸C2;大棚椴木栽培方式的靈芝三萜酸種類較少,但靈芝酸A、靈芝酸B含量較高;代料栽培方式的靈芝三萜酸種類豐富,其中靈芝酸A含量較高,而且代料栽培方式的靈芝子實體多糖含量是其他兩種靈芝的兩倍,水提物得率也是最高。
          研究發現3種靈芝醇提物對Caco-2細胞的抑制作用趨勢相似,即隨著提取物濃度的增加,抑制率增加,但GL-F2不同濃度醇提物的抑制作用強于GL-F1、GL-F3,GL-F1不同濃度醇提物的抑制作用要稍強于GL-F3。在醇提物最大濃度(200μg/mL)作用下,GL-F2作用的細胞抑制率達到67.5%,GL-F1作用的細胞抑制率達到65.3%,GL-F3作用的細胞抑制率達到62.5%,均略低于陽性對照5-Fu。最終對Caco-2細胞的抑制作用大小結果為5-Fu> GL-F2>GL-F1>GL-F3。同時發現GL-F1不同濃度水提物的促進作用明顯要強于GL-F2、GL-F3;GL-F1不同濃度水提物的促進作用要稍強于GL-F2.在水提物最大濃度(400μg/mL)作用下,GL-F1作用的細胞RAW264.7 NO的釋放量達到 16.8μmol/L左右,高于陽性對照LPS,對細胞RAW264.7 NO 的釋放量影響的大小結果為GL-F1>LPS>GL-F3>GL-F2>PB,GL-F1中多糖含量最高,其免疫活性作用也優于GL-F2、GL-F3。



          圖3. 3種靈芝醇提物對Caco-2細胞增殖的抑制作用



          圖4. 3種靈芝水提物對RAW264.7細胞NO的釋放量

          三、桑黃多糖結構功能特性的研究進展

          桑黃又稱桑耳、桑臣或胡孫眼,是一類藥用真菌的統稱,桑黃主要功效成分有多糖、總酚、總黃酮、總三萜,具有利五臟、排毒氣等功效。團隊研究了桑黃多糖的體外抗氧化活性,采用近紅外光譜、紫外吸收光譜等譜圖特性進行初級結構分析。


          桑黃多糖紅外光譜分析表明,3404 cm-1附近處是多糖中O-H鍵之間的伸縮振動,2928 cm-1吸收峰是甲基或亞甲基的C-H鍵伸縮振動;1420~1200 cm-1范圍內為C-H的變角振動峰,以上三個區域的吸收峰可判定S-4多糖具有糖類結構。1629cm-1附近處的吸收峰是羧基中C=O非對稱伸縮振動引起,也是糖醛酸的特征吸收峰;1200~1000 cm-1范圍內出現2個吸收峰,表明含有呋喃糖;890 cm-1出現吸收峰表明其糖苷鍵以β-構型為主。因此,該多糖為β-型糖苷鍵連接的呋喃糖,并且含有糖醛酸。


          圖4. 桑黃多糖紫外掃描圖譜及紅外光譜圖


          團隊介紹

          Team Introduction

          弓志青副研究員于2003-2008年在江南大學張慜教授團隊攻讀博士,畢業后進入山東省農業科學院農產品加工與營養研究所果蔬加工與貯藏團隊從事科研工作。目前團隊有成員9人,其中正高級1人,副高級3人,團隊主要從事果蔬及食用菌精深加工及產品開發等方面的研究。近年來承擔國家重點研發計劃、國家自然科學基金、山東省自然科學基金重大基礎研究項目等30余項,研究成果獲獲得山東省科技進步二等獎、全國商業科技進步一等獎、中國食品科學技術學會科技進步獎二等獎等多項科技成果獎勵,發表文章160余篇,其中授權發明專利60余項。




          山東省農業科學院弓志青副研究員所在團隊近期合影


           
           
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