食用菌多糖因其丰富的生物活性而受到广泛关注，尤其是作为益生元的潜力。益生元是一种非消化性食品成分，能够选择性地刺激肠道有益菌的生长和活性，从而对宿主健康产生积极影响。然而，食用菌多糖的益生元效果研究相对较少，因其颜色较深，限制了其在食品工业中的应用。由湘潭大学研究团队发表在Journal of Food Biochemistry上的题为“A preliminary study on preparation, characterization, and prebiotic activity of a polysaccharide from the edible mushroom Ramaria flava”的文章介绍了疣孢黄枝瑚菌（Ramaria flava）多糖的制备、表征及益生元活性^[1]。

反胶束是一种在油相中自发形成的纳米级聚集体，构成透明且热力学稳定的油包水（W/O）体系。因其萃取效率高、操作成本低、条件温和（能有效维持生物活性物质的活性）等显著优势，日益受到关注。该技术已在蛋白质、酶等生物大分子的分离纯化领域得到广泛应用，展现出良好的发展前景。在该研究中，实验人员采用反胶束系统对Ramaria flava粗多糖进行脱色处理。反胶束系统由正己醇、CTAB和异辛烷组成，通过优化这些成分的比例，实现了对粗多糖的有效脱色。通过多种分析方法对脱色后的多糖(DRFP)进行了表征，包括分子量测定、单糖组成分析、FT-IR光谱分析、NMR光谱分析、流变学行为分析和热稳定性分析。

脱色效果：通过反胶束系统处理后，Ramaria flava多糖的脱色率达到79.34%，多糖回收率为73.57%（图1）。这表明该方法是一种有效的脱色手段，能够显著改善多糖的颜色。反胶束系统通过形成微小的胶束结构，将多糖从有色的粗提液中分离出来，从而实现了脱色效果。这种脱色方法不仅提高了多糖的纯度，还保留了其生物活性。

图1. n-己醇/异辛烷体积比和CTAB浓度对Ramaria flava粗多糖脱色效率的影响。

(a,c)为n-己醇-CTAB-异辛烷反胶束体系中多糖的颜色；(b,d)为脱色率和回收率。CTAB：十六烷基三甲基溴化铵

物理化学特性：DRFP的分子量为101.68 kDa，主要由葡萄糖、半乳糖、甘露糖、岩藻糖、木糖、鼠李糖、阿拉伯糖和葡萄糖醛酸组成，比例分别为40.61%、26.97%、17.72%、7.78%、6.31%、0.11%、0.06%和0.44%（图2）。此外，DRFP表现出典型的剪切变稀行为，具有良好的热稳定性（图3）。这些特性表明DRFP在食品工业中具有潜在的应用价值，尤其是在需要良好流变学特性和热稳定性的场合。

图2. DRFP的分子量色谱图

（a）、单糖组成色谱图（b）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）图（c）以及¹H核磁共振（¹H NMR）谱图（d）。（1-岩藻糖，2-鼠李糖，3-阿拉伯糖，4-半乳糖，5-葡萄糖，6-木糖，7-甘露糖，8-果糖，9-核糖，10-半乳糖醛酸，11-葡萄糖醛酸，12-甘露糖醛酸）

图3. (a) 剪切率对DRFP溶液表观黏度的影响，(b) DRFP的热重分析（TG）和导数热重分析（DTG）结果。

益生元活性：DRFP在模拟消化过程中表现出良好的耐受性，98.76%的多糖能够耐受口腔和胃肠道的消化作用（图4）。此外，DRFP能够显著促进乳酸菌的生长，并诱导肠道pH值下降，表明其具有益生元活性（图5）。当作为碳源时，DRFP显著提高了乳酸菌产生的短链脂肪酸的产量，特别是乙酸、丙酸、异丁酸和己酸（图6）。这些结果表明，DRFP不仅能够耐受消化过程，还能在肠道中发挥益生元的作用，促进有益菌的生长和代谢活动。

图4. 体外模拟消化后DRFP的（a）还原糖含量和（b）水解度。

图5. 不同碳水化合物对鼠李糖乳杆菌（Lactobacillus rhamnosus）菌群数量（a）和产酸能力（b）的影响。

（a）为鼠李糖乳杆菌在不同碳源下的生长曲线（OD600），横轴为培养时间（h）；纵轴为菌体浊度（OD600）。结果发现，葡萄糖组≥glu/inulin混合碳源组＞glu/DRFP混合碳源组>单一益生元组（菊粉、DRFP）>无碳源组（MRS），表明 DRFP 能被鼠李糖乳杆菌利用来促进其生长，是一种潜在的益生元，混合碳源可协同促进生长。（b）为培养过程中pH值变化‌，横轴为培养时间（h）；纵轴为培养基pH值。结果发现，葡萄糖组酸化最强，混合碳源组略次之，单一益生元组较弱，MRS组无变化，说明碳源类型可显著影响产酸能力，混合碳源代谢活性更优。

图6. 不同碳水化合物对鼠李糖乳杆菌（Lactobacillus rhamnosus）培养中短链脂肪酸（SCFAs）产量的影响。(a) 表示对乙酸和丙酸的影响；(b) 表示对异丁酸、丁酸、异戊酸、4-甲基戊酸和己酸的影响。

(a) 短链脂肪酸（乙酸/丙酸）产量‌，横轴为碳源组别（MRS/葡萄糖/菊粉/DRFP/混合组）；纵轴为短链脂肪酸浓度（μM），结果发现，乙酸浓度菊粉/DRFP组最高，混合组次之；丙酸浓度DRFP组显著最高（+35% vs 葡萄糖组），说明DRFP对丙酸生成有显著的促进作用。‌(b) 支链及中链脂肪酸产量‌，横轴同6(a)；纵轴为支链及中链脂肪酸浓度（μM），结果显示，混合碳源组异丁酸浓度提升2倍，glu/DRFP组己酸产量浓度显著高于其他组，表明 DRFP 及其与葡萄糖的组合能有效促进己酸的生成。

综上所述，该研究通过反胶束系统成功脱色了Ramaria flava多糖。DRFP在模拟消化过程中表现出良好的耐受性，并能够显著促进乳酸菌的生长和短链脂肪酸的产生。因此，Ramaria flava多糖有望作为一种新兴的益生元，应用于功能性食品和营养保健品中。

参考文献：

[1]  Zhou R, Wang Y, Li C, Jia S, Shi Y, Tang Y, Li Y. A preliminary study on preparation, characterization, and prebiotic activity of a polysaccharide from the edible mushroom Ramaria flava. J Food Biochem. 2022, 46(9): e14371.

文献链接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35933693/