J. Future Foods | 平菇化学成分提取及生物活性研究进展

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Introduction

近年来，蘑菇已广泛应用于食品、医药和保健品中。平菇属担子菌属，含有纤维素和木质素，在中国、埃及等地栽培和使用最广泛的蘑菇。新鲜的平菇子实体如图1所示。药理研究表明，平菇具有多种药理活性，如免疫调节、降血糖、降血脂、抗肿瘤、抗氧化、抗菌、抗炎等。平菇也被认为是一种健康食品，因为它富含多种生物活性化合物，包括多糖、蛋白质、氨基酸、多酚、维生素和脂肪酸。目前常用的提取方法为溶剂提取、酶法和超声提取。食用菌作为一种低能量、低脂肪的药食两用资源，越来越受人们的关注。平菇作为最大的食用菌，需要更深入的研究。本文综述了近年来平菇的提取方法、生物成分，特别是其作用机制，以期为开发保健食品提供科学或理论依据。

图1 新鲜的平菇子实体

Results and Discussion

主要提取方法

提取是影响化学结构和生物效应的第一步。目前常用的提取方法有溶剂萃取、超声波萃取、微波萃取和酶萃取。溶剂萃取是目前工业萃取的主要方法。传统的提取方法往往涉及有机溶剂，可能会造成环境问题和有效成分的降解，且提取时间较长。超声提取、微波提取和酶提取均可缩短提取时间，但成本较高。在实际生产中，为了降低成本，提高效率，提取一般采用多种方法相结合，如溶剂萃取辅助超声提取和溶剂萃取辅助微波提取等。本文综述了目前平菇中不同成分常用的提取方法如表1所示。

表1 平菇子实体成分的主要提取方法

主要活性成分

多糖是由糖苷键连接的糖链，是由至少10个单糖组成的聚合物碳水化合物，可用通式(C6H10O5)n表示。研究表明，每100 g平菇干中含有57.6 ~ 81.8 mg的POP，是制备多糖的良好原料。在此，我们列出了多种类型的平菇多糖的研究，包括它们的单糖组成、分子量和生物活性(表2)。

表2 平菇多糖的单糖组成、分子量及生物活性研究

主要生物活性机制

免疫调节

免疫系统具有识别和清除抗原异物的功能，与机体其他系统协同工作，共同维护机体环境的稳定和生理平衡。平菇水溶性多糖能刺激巨噬细胞、脾细胞和胸腺细胞，提高机体免疫力。主要通过激活MAPK和NF-κB信号通路发挥免疫调节（图2）。

降血糖、降血脂

通过文献总结发现，从平菇菌丝体、子实体、水和甲醇滤液中提取的多糖、糖蛋白、麦角甾醇和酚类化合物均具有降血糖血脂的作用。其降血糖、降血脂的主要机制是PI3K/AKT和AMPK信号通路（图2）。

图2 平菇调控的信号通路图

抗肿瘤

研究表明，平菇发挥抗肿瘤作用的活性成分主要为多糖和凝集素。根据成分的同，平菇对肺癌、乳腺癌、SW480 cells（结肠癌细胞）等具有一定的杀伤作用（图3）。

图3 平菇的抗肿瘤活性及活性大分子

Conclusion

近年来，关于平菇的提取方法、活性成分及生物活性的报道越来越多。平菇也引起了人们越来越多的关注。目前常用的提取方法有溶剂萃取法、超声辅助法、酶促法和微波辅助法，主要化学成分为多糖、蛋白质、甾醇和多酚类物质。平菇营养价值丰富，化学成分复杂。药理学研究大多集中在降低血糖和血脂、抗肿瘤、抗炎和抗氧化方面。然而，随着提取技术的研究和发展，平菇的生物活性成分和药理作用逐渐引起人们的重视，这对于提高平菇的附加值具有重要意义。

第一作者简介

赵青春，河南大学2020级研究生，主要研究方向是食用菌膳食纤维的减脂作用机制。曾获得河南大学硕士研究生一等学业奖学金和河南大学优秀研究生称号，以第一作者及共同第一作者在Frontiers in nutrition、journal of future foods等杂志发表论文2篇。

通信作者简介

马常阳，男，副教授，硕士生导师，国家食用菌加工技术研发专业中心副主任，美国克莱姆森大学访问学者，主要研究方向：（1）免疫活性作用机制：从激活免疫细胞和器官、调控肠道菌群和代谢产物、调节信号通路蛋白和基因表达等方面分析天然活性产物的免疫调节作用机制，主要涉及生物多糖类成分。（2）成分分析与结构解析：利用色谱、质谱、光谱等分析技术对原料和产品中的活性成分进行分离、分析和结构解析。（3）产品开发与品质管理：通过优化提取方法开发新型产品，并借助快速分析技术、货架期模型对产品质量进行评价和管理。目前主持国家自然科学基金青年基金1项，主持河南省科技攻关计划，开封市科技发展项目等多个项目，发表论文50余篇，是《Food Science and Human Wellness》《Food Chemistry Advances》等多个国际知名期刊的审稿人。

Extraction and bioactivities of the chemical composition from Pleurotus ostreatus: a review

Qingchun Zhaoa, Xiaopeng Liua, Lili Cuia,b,c, Changyang Maa,c,*

a National R&D Center for Edible Fungus Processing Technology, Henan University, Kaifeng 475004, China

b Functional Food Engineering Technology Research Center, Kaifeng 475004, China

c Joint International Research Laboratory of Food & Medicine Resource Function, Kaifeng 475004, China

*Corresponding author.

Abstract

Pleurotus ostreatus as an edible mushroom with pharmacological potential, belonging to class basidiomycetes of kingdom Mycota is known to have immense therapeutic properties. P. ostreatus contains polysaccharides, proteins, sterols, volatile oils and polyphenols. P. ostreatus has a variety of biological activities, including anti-oxidant, anti-hyperlipidemic, anti-tumor, immunoregulatory and bacteriostatic. This paper summarizes the extraction methods, chemical components and biological activities of P. ostreatus, and find it is good resources to develop medicine and health food.

Reference:

ZHAO Q C, LIU X P, CUI L L, et al. Extraction and bioactivities of the chemical composition from Pleurotus ostreatus: a review[J]. Journal of Future Foods, 2024, 4(2): 111-118. DOI:10.1016/j.jfutfo.2023.06.001.

文章编译内容由作者提供

编辑：王佳红；责任编辑：张睿梅

封面图片来源：图虫创意

为进一步促进动物源食品科学的发展，带动产业的技术创新，更好的保障人类身体健康和提高生活品质，由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心、国家肉类加工工程技术研究中心及中国食品杂志社《食品科学》杂志、《Food Science and Human Wellness》杂志、《Journal of Future Foods》杂志主办，贵州大学、贵州轻工职业技术学院共同主办，贵州医科大学、钛和中谱检测技术（厦门）有限公司支持协办，中国食品杂志社《肉类研究》杂志、《乳业科学与技术》杂志、《Food Science of Animal Products》承办的“2023年动物源食品科学与人类健康国际研讨会”即将于2023年10月28-29日在贵州贵阳召开。