给蘑菇“通个电”,能释放更多蛋白和活性肽吗?
食用菌除了多糖,蛋白和活性肽也值得关注
谈到食用菌的功能成分,很多人首先想到多糖、三萜或酚类物质。其实,食用菌也是一种不容忽视的蛋白来源:按干物质计算,其蛋白含量约为19%–35%,部分种类还具有较好的氨基酸组成和蛋白消化率。也就是说,除了大家熟悉的多糖,食用菌蛋白以及消化后形成的短肽,同样具有开发价值。
2026年,Food Chemistry(IF:10.4,Q1)发表了一项食用菌蛋白研究,核心技术是脉冲电场(PEF)。研究者想看看:给蘑菇施加短暂电脉冲后,能否让细胞里的蛋白更容易进入水中,同时得到更多值得研究的肽?
研究选取了双孢蘑菇、褐色双孢蘑菇、香菇、平菇和松乳菇5种食用菌,通过总蛋白测定、质谱分析和模拟胃肠消化,依次来看三个问题:“能提出来多少”“提出来的是什么”以及“吃进去以后会怎样变化”。
什么是脉冲电场?为什么要给蘑菇“通电”?
PEF并不是把蘑菇一直通电加热,而是用很短的高压电脉冲作用于细胞膜,让膜上出现暂时性的“小孔”。这样一来,细胞里的蛋白等成分更容易释放到水中。相比依赖高温或大量有机溶剂的提取方式,它温升较低,也更符合绿色加工的思路。
研究中采用50 kJ/kg、2.5 kV/cm的PEF条件,处理后再于室温搅拌提取6 h,并与相同时间的常规水相浸提进行比较。简单来说,就是看“同样用水提取,多一个PEF预处理会不会更有效”。
蛋白提取:平菇的变化最明显
结果很直观:PEF能提高多种食用菌提取液中的蛋白含量,但不同蘑菇的反应差别很大。4种蘑菇经PEF处理后,蛋白含量相对常规提取提高约42.8%–304.5%,其中平菇变化最明显,增幅达到304.5%。
再看蛋白回收率,平菇从12.96%提高到55.03%,香菇则从4.84%提高到26.80%。尤其是平菇,两组的总固形物提取得率其实很接近,但PEF组的蛋白明显更多。这说明PEF并不是简单地“把更多东西都洗出来”,而是更有利于蛋白释放。
这种差异可能与食用菌细胞壁结构有关。不同种类的几丁质含量、蛋白与多糖的结合状态并不完全相同,因此同一套电脉冲条件,在不同蘑菇上的效果也会不同。
肽回收:多数蘑菇增加,但香菇是个例外
蛋白提取增加以后,研究者继续用质谱分析提取物中的肽,并通过数据库筛选具有潜在抗炎、免疫调节、免疫刺激或抗癌活性的序列。这里的“活性肽”可以简单理解为:一些较短的氨基酸片段,根据已有数据库信息,可能具有特定生物活性。
在双孢蘑菇、褐色双孢蘑菇和平菇中,PEF都提高了肽的回收。其中平菇最突出:常规提取物鉴定到1640条肽、189条潜在活性肽;PEF处理后增加到2677条肽和249条潜在活性肽。
不过,香菇恰好相反:总肽由281条降到81条,潜在活性肽也由21条降到4条。也就是说,PEF并不是对所有食用菌都同样有效,它具有明显的物种差异,具体参数还需要针对不同食用菌进行优化。
为什么平菇最值得继续研究?
综合蛋白含量、肽数量和潜在功能序列来看,平菇是5种食用菌中表现最突出的材料。平菇鲜样共鉴定到6167条肽,其中520条与数据库中的潜在活性序列相匹配;PEF提取物中检测到249条潜在活性肽,也是各PEF提取物中数量最多的一组。
在这些候选肽中,VPP、EAE、PY、GGW等序列比较有代表性,其中一些被数据库归为潜在抗炎或免疫刺激序列。这说明PEF的意义可能不只是“蛋白提得更多”,还可能改变最终得到的肽谱,让一些值得继续验证的候选肽更容易被筛选出来。
模拟胃肠消化:这些蛋白吃进去后会怎样?
随后,研究者选择平菇和香菇进行体外模拟胃肠消化,再用SDS-PAGE观察蛋白分子量的变化,想进一步看看这些提取出来的蛋白在“消化”之后会变成什么样。
消化前,两种提取方式都能看到约5–50 kDa范围内的蛋白条带,说明PEF并没有直接把蛋白“打碎”。消化后,低分子量区域的条带明显增强,PEF组的变化略更明显,提示胃肠消化后形成了更多较小的蛋白片段。
不过,这一步只能说明蛋白发生了水解,并不能直接证明这些肽一定更容易被人体吸收。因此,PEF是否真正提高了这些肽的生物可及性,还需要进一步实验验证。
这项研究带来的启发
这项研究的一个亮点,是把食用菌从常见的“多糖资源”进一步延伸到了蛋白和功能肽资源。它不只测总蛋白含量,而是从绿色提取、蛋白和肽鉴定,一直做到模拟消化,形成了一条比较完整的研究路线。
另一个值得注意的地方是,同一种加工技术不能简单套用到所有食用菌。平菇对PEF反应很好,而香菇在肽回收上反而下降。真正做食用菌精深加工时,更重要的问题不是“PEF有没有用”,而是“用在哪种食用菌、采用什么参数、想提取什么成分”。
这项技术也与食用菌副产物高值化有关。PEF以水为主要提取介质、温度较低,具有进一步放大应用的潜力。未来如果能把加工剩余物中的蛋白和活性肽继续分离、纯化并验证,就有机会开发成功能食品配料、蛋白浓缩物或营养补充原料。
小结
总体来看,PEF可以明显促进多种食用菌蛋白的水相释放,其中平菇表现尤其突出:蛋白回收率明显提高,PEF提取物中还鉴定到249条潜在活性肽。
但“提得更多”并不代表所有指标都会更好。不同食用菌对PEF的反应不同,数据库预测出的潜在活性也还需要实验验证。对食用菌产业来说,这种“绿色提取+功能成分筛选”的思路,比单纯追求高提取率更值得关注。
参考文献
Calleja-Gómez M, Martí-Quijal F J, Pallarés N, Barba F J. Unlocking protein and bioactive peptide recovery in relation to mushroom species and pulsed electric field treatment: proteomic and peptidomic insights via LC-TOF-MS/MS and SDS-PAGE following in vitro digestion. Food Chemistry, 2026, 503: 147801. DOI: 10.1016/j.foodchem.2025.147801.
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