近期，上海市农业科学院食用菌研究所加工技术研究团队通过对灵芝进行固态发酵技术处理，显著提升小麦、大米及小麦粉的营养与功能特性，并对发酵谷物的营养成分、功能效益及安全性等进行阐述。相关研究成果发表在国际学术期刊Food Bioscience（一区Top，IF：4.8）上。

灵芝，这一药用真菌，以其卓越的抗肿瘤、抗氧化及免疫增强特性而广受赞誉。固态发酵（SSF）技术是一种在无水或接近无水环境下，利用自然底物或惰性底物作为碳源和能源的发酵过程。它被广泛认为是获得真菌孢子的优势方法，相较于液态发酵，SSF技术具有操作更为简便，培养基水分含量低，且营养利用效率更高等特点。

图1 发酵谷物：小麦、大米及小麦粉

为挖掘SSF技术在从灵芝中提取天然代谢物方面的潜力，研究团队选取小麦、大米及小麦粉作为SSF的基质，接种了灵芝G0119菌株。经过30天的发酵，对所得谷物进行干燥、粉碎处理，并深入分析了其营养与功能指标。

对发酵谷物的营养价值分析结果表明：小麦与小麦粉的蛋白质含量分别提高了40.56%与105.23%，而大米则略有降低；三种发酵谷物的色氨酸含量及必需氨基酸与总氨基酸比例（EAA/TAA）均有所提升，其中大米中的必需氨基酸含量（除赖氨酸外）显著增加；此外三种发酵谷物的维生素B含量均大幅提升，其中小麦中的维生素B增长率高达517.86%。小麦粉与小麦的维生素C含量也显著增长，小麦粉的增长率更是高达1110.04%；小麦与小麦粉的可溶性膳食纤维（SDF）含量有所下降，但大米中的SDF则增加了96.43%。

图2 谷物发酵前后的抗氧化活性

对发酵谷物的功能成分及活性评价结果表明：所有发酵谷物的三萜类化合物含量均显著增长，小麦粉发酵后的灵芝三萜类化合物含量增长了74.31%；所有谷物的多糖含量均显著增加，小麦粉的多糖含量高达13.92 g/100 g，增长率达136.33%。

对发酵谷物的体外抗氧化性及抗炎活性的研究结果表明：发酵谷物，尤其是小麦与小麦粉，在清除ABTS、DPPH及OH自由基方面展现出卓越的抗氧化性能。与此同时，发酵谷物呈现出浓度依赖性的抗炎效果，能够显著抑制LPS刺激的RAW264.7巨噬细胞释放一氧化氮（NO）。

图3 谷物发酵前后刺激巨噬细胞释放NO的活性

在安全性方面，所有谷物的重金属含量在发酵后均有所下降，小麦、大米及小麦粉的重金属含量分别减少了10.65%、21.11%与16.40%。

该研究表明，利用灵芝进行SSF技术能够显著提升谷物的营养与功能特性，为功能性食品的开发提供了宝贵的原料资源。此外，发酵过程还能有效降低谷物中的重金属含量，从而提升食品安全性。未来研究应进一步探索SSF技术对不同谷物类型的影响，并优化发酵条件，以最大化特定营养素及生物活性化合物的含量。这将为开发新型、可持续的食品产品奠定坚实基础，这些产品不仅能够提升谷物的营养价值，还能促进人类健康与福祉的全面提升。

图4 谷物发酵前后的重金属含量变化

上海市农业科学院为该论文成果的第一完成单位，上海市农业科学院颜梦秋实验师及硕士研究生姜幸怡为共同第一作者，冯杰副研究员为通讯作者。研究得到了上海市现代农业产业技术体系[沪农科产字（2022）第9号]、国家食用菌产业技术体系（CARS-20 ）、上海市农业科学院卓越团队，2022A-03等项目支持。