小麦麸皮是小麦加工产生的大宗农业副产物，富含阿拉伯木聚糖等膳食纤维，但天然致密细胞壁结构限制多糖提取与功能开发。固态发酵依托真菌自身完整酶系，可绿色改造植物多糖结构、提升生物活性。

山东农业大学张锦丽、侯汉学课题组，在国际食品领域期刊《Food Research International》（Q1,IF:8.0）发表Structural characterization, lipid-lowering activity, and emulsifying properties of polysaccharides derived from wheat pericarp via Ganoderma lucidum solid-state fermentation，系统解析灵芝固态发酵小麦麸皮多糖 FPP-1-b 的精细结构，并同步验证其体外降脂活性与天然乳化应用潜力。

本研究利用灵芝固态发酵改造小麦麸皮多糖，成功分离出低分子量阿拉伯木聚糖 FPP-1-b，既能改善肝细胞脂质堆积、抗氧化抗炎，还能作为天然乳化剂搭配大豆蛋白制备稳定乳液。

发酵与多糖分离纯化

采用灵芝 5 号菌株，26 ℃固态发酵小麦果皮 6 d；超声辅助热水浸提、乙醇沉淀，经脱蛋白、脱淀粉、透析冻干获得粗多糖 FPP；依次通过 DEAE-52 阴离子交换层析、Sephadex G-100 凝胶过滤层析纯化，筛选降脂活性最优低分子量组分 FPP-1-b。分子量特征：FPP-1-b 平均分子量仅 2.29 kDa，GPC 呈单一对称峰，分子量分布均一；对比未发酵小麦麸皮多糖（分子量百 kDa 级别），灵芝分泌糖苷酶实现多糖降解解聚，小分子多糖更易被细胞吸收，利于发挥生理活性。单糖组成：由岩藻糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、木糖、甘露糖组成，摩尔比 0.43:27.63:9.08:13.97:31.12:17.78，木糖、阿拉伯糖为主要组分，证明主体为小麦源阿拉伯木聚糖；发酵新增岩藻糖、甘露糖，来源于灵芝自身多糖合成与糖链修饰。 空间与微观结构：无稳定三螺旋构象；XRD 仅出现宽弥散峰，以无定形结构为主，水溶性良好；热稳定性优良，150 ℃以内仅脱去自由水，适配食品热加工；SEM、AFM 显示样品呈疏松多孔碎片状，分子缠绕程度低。糖链骨架：主链为 1,4-β-D - 木聚糖，木糖残基 C2、C3 位存在大量分支点，连接阿拉伯糖、甘露糖侧链，分支度 DB=0.66，大量亲水羟基与弱疏水骨架赋予多糖两亲特性。

图 1 FPP-1-b 的分离纯化及基础结构表征。(A) FPP-1-b 纯化流程示意图；(B) 紫外 - 可见光谱图；(C) FPP-1-b 凝胶渗透色谱图；(D) FPP-1-b 高效阴离子交换色谱图。

SEM、AFM 显示样品呈疏松多孔碎片状，分子缠绕程度低。糖链骨架：主链为 1,4-β-D - 木聚糖，木糖残基 C2、C3 位存在大量分支点，连接阿拉伯糖、甘露糖侧链，分支度 DB=0.66，大量亲水羟基与弱疏水骨架赋予多糖两亲特性。

图 2 FPP-1-b 的结构与微观形貌表征。(A) 刚果红试验；(B) X 射线衍射图谱；(C) 热重分析曲线；(D) 扫描电镜图像；(E) 原子力显微镜图。

FPP-1-b 可缓解肝细胞脂质蓄积，抗氧化、抗炎、减轻肝损伤

在安全浓度 12.5–100 μg/mL 范围内，FPP-1-b 呈浓度依赖性发挥降脂保护作用：脂质代谢调控：显著降低胞内总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白，提升高密度脂蛋白含量，改善细胞脂质紊乱；抗氧化保护：提升 SOD、GSH-Px、CAT 抗氧化酶活性，清除过量活性氧，缓解高脂诱导氧化应激；抗炎护肝：下调 TNF-α、IL-6 促炎因子表达，降低 ALT、AST 肝损伤酶活性，减轻脂质过载引发的肝细胞损伤。

图 3 FPP-1-b 对油酸诱导 HepG2 细胞胞内脂质蓄积的影响。(A) 总胆固醇（TC）；(B) 甘油三酯（TG）；(C) 高密度脂蛋白（HDL）；(D) 低密度脂蛋白（LDL）。 试验设置 FPP-1-b 浓度为 12.5、25、50、100 μg/mL，阳性对照洛伐他汀浓度 30 μmol/L（分子量 404.5 g/mol，约 12.14 μg/mL）。 *p＜0.05、**p＜0.01、***p＜0.001：与空白对照组相比具有显著性差异； #p＜0.05、##p＜0.01、###p＜0.001：与油酸模型组相比具有显著性差异。

图 4 FPP-1-b 对油酸处理 HepG2 细胞氧化应激、炎症反应及肝细胞损伤相关指标的影响。(A) 超氧化物歧化酶（SOD）；(B) 谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）；(C) 过氧化氢酶（CAT）；(D) 肿瘤坏死因子 -α（TNF-α）；(E) 白介素 - 6（IL-6）；(F) 丙氨酸氨基转移酶（ALT）；(G) 天门冬氨酸氨基转移酶（AST）。 *p＜0.05、**p＜0.01、***p＜0.001，表示与空白对照组相比差异显著； #p＜0.05、##p＜0.01、###p＜0.001，表示与油酸模型组相比差异显著。

多糖具备两亲界面特性，可协同大豆蛋白提升乳液稳定性

界面特性：三相接触角 86.66°，中等润湿性，兼具亲水羟基与疏水糖环，天然具备两亲性，可吸附于油水界面形成界面膜；分子相互作用：FPP-1-b 与大豆分离蛋白依靠氢键发生分子结合，轻微改变蛋白二级结构；最优添加区间：多糖终浓度 0.50%–0.75%（w/v）时，乳液液滴细小均匀，乳化活性、储存稳定性最优，体系呈现弱凝胶粘弹性；过量添加弊端：多糖浓度达 1.00% 时，未吸附游离多糖引发耗尽絮凝，液滴聚集、粒径增大，乳液稳定性下降。

图 5 不同多糖添加量制备的大豆分离蛋白 / FPP-1-b 复合乳液乳化性能。(A) 乳化活性（EA）；(B) 乳化稳定性（ESt）；(C) 储存稳定性（ESs）；(D) 乳液静置 0 d、7 d、14 d 的实物照片。

图 6 不同多糖终浓度制备的大豆分离蛋白 / FPP-1-b 复合乳液： 显微图像 (A)、体积平均粒径D4,3与表面积平均粒径D3,2(B)、平均粒径 (C) 及 Zeta 电位 (D)。

讨论

灵芝固态发酵是小麦麸皮绿色高值化的有效途径，微生物分泌降解酶可将大分子阿拉伯木聚糖降解为短链、高分支 FPP-1-b，发酵修饰是多糖获得双重功能的核心基础。FPP-1-b 是兼具降脂活性与乳化性能的多功能天然多糖，既可作为功能性食品原料调节脂质代谢，也可作为天然乳化辅料构建蛋白复合乳液，用于脂溶性活性物质包埋递送。产业应用前景：依托粮油加工副产物，结合食药用微生物固态发酵工艺，可低成本制备多功能食品配料，契合绿色制造、大健康食品产业发展方向。

文章链接：DOI：https://doi.org/10.1016/j.foodres.2026.119396