蘑菇多糖：新一代高效天然抗氧化剂的潜力股

一、研究背景

近年来，人体肠道微生物群成为研究热点，其组成与功能对人体健康意义重大。肠道微生物群的平衡可通过益生菌、益生元及合生素来调节，进而起到免疫调节、减轻炎症、抵抗致病菌感染与定植等作用。

益生元多为不易消化的膳食成分，像富含低聚糖和多糖的食物，可直接发挥抗氧化或免疫调节作用，也能通过选择性刺激肠道微生物群生长间接有益于宿主，且与降低糖尿病、肥胖症和肿瘤风险相关。食用菌营养丰富，富含甲壳素、β-葡聚糖和半乳聚糖等多糖，是优质的益生元来源，还具有多种治疗特性和抗氧化潜力，在预防高血压、高胆固醇血症、糖尿病、微生物感染、炎症、过敏、癌症以及保肝等方面有一定作用。

然而，目前针对常见食用菌（如双孢蘑菇和平菇）的粗提物与纯化多糖提取物生物活性的比较研究较少，且这些益生元与不同乳酸菌菌株针对人类主要致病菌的菌株特异性协同作用也未得到充分探索。基于此，近期埃及的基因工程与生物技术研究所Yousra A. El-Maradny团队在《Scientific Reports》（JCR Q1区，IF 3.9）上发表了题为“Prebiotic properties and antioxidant effect of crude extracts and polysaccharides from Agaricus bisporus and Pleurotus ostreatus mushrooms”的文章，旨在系统评估和比较双孢蘑菇和平菇的粗提物与多糖提取物的益生元、抗致病菌和抗氧化特性。

二、研究结果

（一）从食物样本中分离的乳酸菌分布情况

对100份食物样本（酸奶、奶酪、酪乳、泡菜和蜂蜜）进行检测，结果如表1所示，泡菜产生的乳酸菌分离株百分比最高（95.0%），其次是酸奶样本（70.0%），在测试的乳制品中占比最高，奶酪样本产生乳酸菌分离株的占比最低（35.0%），所有检测的蜂蜜样本中均未分离出乳酸菌。在58株分离出的乳酸菌中，戊糖乳杆菌和植物乳杆菌占所有已鉴定乳酸菌分离株的48.3%。酸奶是本研究中副干酪乳杆菌分离株的唯一来源，占比9.5%；戊糖乳杆菌仅从泡菜样本中分离得到，占比79.0%；嗜酸乳杆菌分离株从酸奶和酪乳样本中获得，占比分别为23.8%和9.1%；植物乳杆菌从奶酪和酪乳中分离得到，占比分别为71.0%和72.7%。

表1 从各种食品样本中分离的乳酸菌物种分布

（二）总碳水化合物和总还原糖测定结果

粗提物和多糖提取物用于测定碳水化合物和还原糖含量，结果表明平菇的多糖提取物具有最高的碳水化合物和还原糖含量，分别为6.14mg/mL和3.15mg/mL。具体数据如表2 所示。

表2 食用菌提取物的总多糖和还原糖含量

注：所有数据均以平均值 ± 标准差表示，p<0.05 时差异具有统计学意义。双孢蘑菇粗提物 (AB B)、平菇粗提物 (PO)、双孢蘑菇乙醇多糖提取物 (BP) 和平菇乙醇多糖提取物 (OP)。

（三）抗氧化活性测定结果

采用DPPH和ABTS两种自由基清除测试方法，将食用菌的粗提物和多糖提取物与抗坏血酸进行比较，评估其抗氧化潜力。结果如图1所示，这些提取物的清除活性具有浓度依赖性，在DPPH测定中，双孢蘑菇和平菇的多糖提取物的抗氧化活性显著高于粗提物，其EC₅₀值分别为0.19mg/mL和0.31mg/mL；在ABTS测定中，多糖提取物的IC₅₀值分别为0.315mg/mL和0.516mg/mL。

图1 抗氧化活性

注： (a) 使用 DPPH 自由基测定法测定食用菌粗提物和多糖提取物的剂量反应清除活性，(b) 使用 DPPH 自由基测定法测定食用菌提取物的 IC50 值，(c) 使用 ABTS 自由基测定法测定食用菌粗提物和多糖提取物的剂量反应清除活性，(d) 使用 ABTS 自由基测定法测定蘑菇提取物的 IC50 值。所有数据均以平均值 ± 标准差表示，p<0.05 时认为差异显著。双孢蘑菇粗提物 (AB B)、平菇粗提物 (PO)、双孢蘑菇乙醇多糖提取物 (BP) 和平菇乙醇多糖提取物 (OP)。

（四）益生菌生长刺激结果

将乳酸菌在含有和不含食用菌粗提物和多糖提取物的条件下培养，并将结果与商业益生元标准菊粉进行比较。结果如图2所示，在含有2.5mg/mL双孢蘑菇和平菇多糖提取物的培养基中培养时，副干酪乳杆菌的生长刺激作用最强，值分别为1.59和1.57；添加5mg/mL多糖提取物显著增强了所有研究乳酸菌菌株的益生元活性，其中双孢蘑菇和平菇的多糖提取物对副干酪乳杆菌生长的刺激作用最强，值分别为1.99和2.04。

图2  益生元生长刺激作用

注：(a) 使用 2.5 mg/mL 的蘑菇提取物，(b) 使用 5 mg/mL 的蘑菇提取物。所有数据均以平均值 ± 标准差表示，p<0.05 时差异具有统计学意义。双孢蘑菇粗提物 (AB B)、平菇粗提物 (PO)、双孢蘑菇乙醇多糖提取物 (BP) 和平菇乙醇多糖提取物 (OP)。

（五）益生菌对致病菌的抑制结果

含有食用菌粗提物、多糖或菊粉的乳酸菌培养基表现出不同程度的抗致病菌作用。如图3所示，与双孢蘑菇的粗提物和多糖以及平菇的多糖一起培养的嗜酸乳杆菌，对单核细胞增生李斯特菌产生的透明抑制区最大，分别为30.00mm、36.33mm和21.33mm；其次，用双孢蘑菇和平菇的多糖提取物处理的副干酪乳杆菌对大肠杆菌产生的透明抑制区直径为14.00mm。

图3 致病菌生长抑制的透明圈宽度

注：(a) MRSA，(b) 金黄色葡萄球菌，(c) 大肠杆菌，(d) 痢疾志贺氏菌，(e) 单核细胞增生李斯特菌。抑制作用是通过使用在添加了蘑菇粗提物和多糖提取物的 MRS 培养基中培养的乳酸菌物种的上清液观察到的。对照组由未添加提取物的乳酸菌上清液组成。所有数据均以平均值 ± 标准差表示。双孢蘑菇粗提物 (AB B)、平菇粗提物 (PO)、双孢蘑菇乙醇多糖提取物 (BP) 和平菇乙醇多糖提取物 (OP)。

四、未来展望

本研究证实双孢蘑菇和平菇的多糖提取物具有显著的抗氧化、益生元及抗致病菌特性，是开发功能性食品的理想候选材料。但该研究也存在一定局限性，为未来研究指明了方向：

1. 目前实验均在体外进行，无法完全模拟人体肠道复杂的厌氧生态系统，未来应重点开展体内模型研究，以评估这些合生素对复杂肠道微生物群的影响。

2. 本研究测试的益生菌菌株数量有限，且抗致病菌测定为定性分析，后续研究需采用定量方法（如最小抑制浓度（MIC））确定抗菌效果的精确效力，并筛选更广泛的益生菌菌株，以优化这些相互作用，促进胃肠道健康。

3. 若临床前研究取得积极成果，将为开展未来人类临床试验提供依据，进而在实际治疗场景中验证这些发现，推动双孢蘑菇和平菇多糖提取物在功能性食品领域的实际应用，为改善人类肠道健康和整体健康状况提供新的途径。

文献链接：https://doi.org/10.1038/s41598-025-16152-9