羊肚菌在“肠胃旅行”中如何释放抗氧化超能力？

 说起羊肚菌，不少吃货和养生达人都知道它是一种珍贵的食用菌，不仅风味独特，营养也特别丰富。但你有没有想过，吃下肚的羊肚菌蛋白，在肠胃里究竟经历了什么？它又是如何释放出抗氧化能力的呢？

 

图 1 摘要图

 

最近，中南林业科技大学的团队在食品科学领域权威期刊《Food Chemistry》上发表了一项有趣的研究。他们以七妹羊肚菌（Morchella septimelata）为对象，模拟了它在人体胃肠道中的消化过程，并深入分析了蛋白质结构变化与抗氧化肽释放之间的关系^[1]。下面我们就跟着这篇研究，一起看看羊肚菌蛋白的“消化之旅”吧！

 

实验都做了啥？

研究团队首先从干燥的羊肚菌子实体中提取了蛋白质，然后采用国际通用的体外模拟胃肠消化方法，分别用胃蛋白酶（胃阶段）和胰蛋白酶（肠阶段）进行处理，得到了不同消化阶段的样品：MSP（原蛋白）、MSPP（胃消化后）和MSPT（肠消化后）。

 

接下来，他们从多个维度对这些样品进行了分析：

消化得快吗？

  研究团队在240分钟的消化过程中，每隔一段时间测一次蛋白质的水解度和消化率。

发现在胃阶段（前120分钟）消化非常迅速，水解度和消化率都快速上升；进入肠阶段后增速放缓，但仍持续增加。说明胃酸和胃蛋白酶是拆解蛋白质的“主力军”。

 

图 2 （A） 体外消化（OPA 比色法）下 MSP 水解程度。（B）体外消化（布拉德福德法）下 MSP 的消化率。

 

蛋白颗粒变小了吗？

研究团队通过测量消化过程中蛋白质的粒径大小、分布均匀性和表面电位。

发现消化后蛋白质颗粒明显变小，分布更均匀，体系更稳定。尤其是在肠阶段，表面电位升高，静电排斥增强，有效防止了颗粒聚集。

 

图 3 （A）粒径分布。（B）平均颗粒大小。（C）PDI。（D）Zeta 潜能。横条上不同的小写字母与对照组相比表示显著差异（P < 0.05）。

 

结构变形了吗？

研究团队用傅里叶变换红外光谱分析蛋白质二级结构的变化。

发现消化后，蛋白质的α-螺旋和β-折叠结构减少，β-转角和无规卷曲增加。说明酶消化让蛋白质结构变得“松散”了。

 

图 4 （A） MSP、MSPP 和 MSPT 的 FT-IR 光谱。（B）MSP 的谱，经过高斯变换处理。（C）MSPP 的谱，经过高斯变换处理。（D） MSPT 的谱，经过高斯变换处理。绿色代表酰胺能带 A，黄色代表酰胺能带 I，橙色代表酰胺能带 II，蓝色代表酰胺能带 IIII。

 

硫基和疏水性怎么变？

研究团队测定游离硫基、总硫基、二硫键含量以及表面疏水性。

发现胃阶段游离硫基减少，二硫键增加；肠阶段总硫基也下降。疏水性在胃消化后暂时下降，肠消化后又回升。这些变化都与抗氧化活性的调节密切相关。

 

图 5 （A） 硫基和二硫键的含量。其中，SHF 代表游离硫干基，SHT 代表总硫基，S single bond S 代表二硫键。（B）疏水性的变化。横条上不同的小写字母与对照组相比表示显著差异（P < 0.05）。

 

抗氧化能力增强了吗？

研究团队通过ORAC、ABTS、FRAP、DPPH四种经典方法评价抗氧化能力。

发现MSPP（胃消化产物）的抗氧化能力最强，尤其在清除氧自由基方面表现突出。胰蛋白酶进一步消化后（MSPT），活性反而有所下降，可能是过度水解和电荷排斥导致的。

 

图 6（A） ORAC 荧光衰变曲线。（B）曲线下的 ORAC 区域。（C） ABTS 激进的拾荒率。（D）降低亚铁离子的功率。横条上不同的小写字母表示显著差异（P < 0.05）。

 

消化出来的是哪些肽？

研究团队用液相色谱-质谱鉴定MSPP和MSPT中的肽段序列、分子量和氨基酸组成。

鉴定出大量肽段，分子量多在1200-1400 Da之间，且含有超过40%的疏水性氨基酸——这正是抗氧化肽的典型特征。

 

图 7 （A）MSPP 中肽的分子量分布。（B）肽在中肽的分子量分布。（C）肽在 MSPP 中的长度分布。（D）MSPT 中肽段的长度分布。（E）MSPP 中肽的氨基酸分布。（F）MSPT 中肽的氨基酸分布。

 

生物信息学怎么看？

研究团队对差异肽段进行GO功能注释和KEGG通路富集分析。

发现这些肽段主要参与氧化磷酸化、戊糖磷酸代谢、半胱氨酸代谢等通路，形成一个协同作用的抗氧化网络。

 

图 8 （A）消化后组分差异肽的统计条形图。（B）所有差异肽的二级 GO 功能类别统计条形图。（C） MSPP 二级 GO 功能类别的统计条形图。（D） MSPT 二级 GO 功能类别的统计条形图。（E）所有差异肽的 KEGG 途径富集图。（F）MSPP 的 KEGG 途径富集图。（G） MSPT 的 KEGG 途径富集图。BP 代表生物过程，CC 代表细胞成分，MF 代表分子功能，C 代表细胞过程，G 代表遗传信息处理，M 代表代谢。

 

找到“明星肽”了吗？

研究团队结合生物信息学预测和体外活性验证，筛选并合成了19条潜在抗氧化肽。

发现其中肽14（序列为VEEDHPIPEE）表现最佳，在DPPH、ABTS和FRAP实验中均展现出最强的抗氧化活性。

 

图 9 （A） 消化后分馏中识别肽数量的维恩图（A：MSPP，B：MSPT）。（B）DPPH 自由基清除率为选定肽。（C） ABTS 选择肽的自由基清除率。（D）选定肽中亚铁离子的降低功率。

 

✅ 总结一下

这项研究通过多学科交叉的方法，首次系统揭示了：

• 羊肚菌蛋白在胃肠消化中结构逐渐松散，肽段逐渐释放；
• 胃消化阶段（MSPP）的产物抗氧化能力最强，得益于适度的结构保留和活性基团暴露；
• 鉴定出19条潜在抗氧化肽，其中肽14活性最为突出；
• 这些肽段通过多种代谢通路协同作用，形成高效的抗氧化防御系统。

这不仅解释了羊肚菌为何具有抗氧化潜力，也为开发天然来源的功能性食品配料提供了新思路。也许不久的将来，我们就能在保健品或功能性食品中见到这些来自羊肚菌的“抗氧化小卫士”啦！

 

---

[1] Chen M, Xu J, Zeng W, et al. Mechanistic insights into structural disassembly and antioxidant peptide release from Morchella septimelata proteins during simulated gastrointestinal digestion[J]. Food Chemistry, 2025, 493: 145739.