开云真人（中国）官方网站

　　鳞杯伞（Clitocybe squamulosa）又名黑水皮香蕈，隶属于伞菌目、白蘑科、杯伞属，主要生长于五台管涔山的云杉、落叶松林内的草地上。鳞杯伞子实体营养丰富、质地韧嫩、干香味浓、风味独特，长期食用能够降低胆固醇，防止动脉硬化，提高免疫力。研究发现鳞杯伞子实体碱溶性多糖可以被人体肠道菌群有效吸收利用。天然的鳞杯伞子实体多糖分子质量大，形成的溶液黏度较大，不利于进一步开发及利用；复杂的结构特征导致其生物利用度低。因此，对多糖进行适度降解处理，以提高其生物活性和应用价值,对其进一步开发与应用具有重要意义。

　　山西农业大学食品科学与工程学院的郭蓉、常明昌*、程艳芬*等以五台山野生鳞杯伞为原料制备鳞杯伞子实体多糖（CSFP），通过物理降解法（超声波降解法）、化学降解法（H2O2降解法）和联合降解法（超声辅助H2O2降解法）3 种降解方法，改善CSFP分子质量大、黏度大、生物利用度低等缺点，进一步研究和比较CSFP及其降解多糖的理化性质和活性差异，探究多糖的降解机理，以期为CSFP的应用和开发提供理论依据。

　　CSFP及其降解产物的 HPGPC 图谱主峰呈现出不均一性，都含有3种组分（图1）。由表1可知，未降解多糖 CSFP 3 个组分的重均分子质量范围是5.35×103～4.18×106 Da，而3种降解多糖H-CSFP、U-CSFP、UH-CSFP的重均分子质量范围分别是5.00×103～4.09×106、5.12×103～4.00×106、 4.93×103～3.92×106 Da，表明CSFP经过3种方法降解后，分子质量发生不同程度的降低，但由于降解条件温和，数量级没有发生变化。从峰面积占比角度分析可知，CSFP经过这3种方法降解后，峰I的分子质量普遍减小，但峰面积占比增大，说明降解使得该组分得到富集，其中联合降解法所得多糖UH-CSFP的分子质量最低，峰面积比例最大，说明联合降解法较单一降解法对分子质量的影响大。峰III在3 种组分中分子质量最小，且经过这3种方法降解所得多糖分子质量和峰面积比例都减小，说明CSFP经过降解后小分子质量多糖占比减少。峰II是这4种多糖中峰面积比例最大的组分，降解后峰面积比例减小，但分子质量明显增加，具体降解机理待进一步研究。

　　如图2和表2所示，4 种多糖样品单糖种类没有差异，均为中性杂多糖，主要由葡萄糖、甘露糖、半乳糖、木糖以及盐酸氨基葡萄糖组成，说明降解处理没有 变多糖的单糖类型。降解处理后，3 种降解多糖的葡萄糖物质的量百分比均降低，甘露糖和半乳糖物质的量百分比升高，可能原因是α-D-葡萄糖、β-D-葡萄糖、D-甘露糖和D-半乳糖4 种单糖分子式相同并且分子空间结构相近，属于同分异构体，降解导致葡萄糖空间构象发生转变，从而使其物质的量百分比降低，甘露糖和半乳糖物质的量百分比升高。降解前后盐酸氨基葡萄糖物质的量百分比基本不变。

　　如图3A所示，CSFP表面有突起状结构，且突起比较光滑，有少量孔隙结构；降解之后多糖的共同特点是表 面变得粗糙，可观察到大量孔隙并且孔隙结构较复杂，孔隙直径增大。如图3B、C所示，H-CSFP和U-CSFP突起状结构数量减少，其中，H-CSFP的片状结构很少，呈现出网状结构；U-CSFP有裂缝，呈小块状分布，鳞片状较多，分布不均匀。由图3D可知，UH-CSFP突起状结构数 量增多，突起结构直径减小、密度增加、表面积增大， 孔隙结构数量增多，表明降解后多糖结构松散。

　　CSFP及3 种降解多糖的FTIR图谱如图4所示，CSFP和降解多糖的特征吸收峰相似，说明降解处理没有改变多糖的主要官能团结构。3 350 cm －1 处是O—H的伸缩振动吸收峰，为糖类特征峰。在2 934 cm －1 处的吸收峰归因于C—H伸缩振动。1 650 cm －1 处的吸收峰归因于C＝O伸缩振动。1 540.3 cm －1 处的吸收峰归因于C＝O非对称伸缩振动。1 404.6 cm －1 处的吸收峰归因于C—O伸缩振动。1 240 cm －1 处的吸收峰代表硫酸化基团（SO3-），这可能包括不对称S＝O键拉伸振动和与C—O—SO 3 基团相关的对称C—O—S拉伸振动。在1 029.6 cm －1 处的吸收峰归因于O—H变角振动。570 cm －1 处的吸收峰归因于吡喃环拉伸振动，表明在CSFP和降解多糖中存在吡喃糖。

　　如表 3 所示， CSFP、H-CSFP、U-CSFP、UH-CSFP多糖溶液的平均粒径分别为（133.90±0.60）、（ 114.5 0±3.67 ）、（ 110.0 0±5.38 ）、（104.10±1.44）nm，4 种多糖样品的PDI均较小，在0.21±0.01～0.28±0.02之间，表明纳米微粒分散度较好，粒径分布较均匀。3 种降解多糖平均粒径均小于CSFP的平均粒径，具有显著性差异（P＜0.05），其中复合降解法所得UH-CSFP的粒径最小。粒径影响着多糖在生物体内的代谢，粒径减小，有利于多糖发挥生物活性。

　　由图5A可知，随着剪切速率的增加，CSFP与降解多糖溶液表观黏度逐渐降低，表明这几种多糖溶液为剪切稀化的假塑性流体。当剪切速率相同时，不同多糖表观黏度由高到低依次为CSFP、H-CSFP、 U-CSFP、UH-CSFP，这4 种多糖溶液的零剪切黏度分别为（29.0±3.69）、（19.16±1.55）、（13.83±0.95）、 （12.84±2.71）mPa·s。上述结果表明超声辅助H2O2法能明显降低CSFP溶液的表观黏度，改变多糖溶液的流变特性。

　　由图5B可知，降解前后多糖的G和G随角频率增加而增加，降解多糖的模量均低于CSFP的模量。CSFP与其降解多糖溶液均具有黏弹性，角频率在0.1～100 rad/s 范围内，G”＜G’，表现为弱凝胶性质。从UH-CSFP、U-CSFP、H-CSFP到CSFP，G’和G”间的截距变得越来越大，表明CSFP的凝胶强度最大，说明超声辅助H2O2法能够降低CSFP溶液的弹性模量、黏性模量，从而减弱多糖的成胶性质。CSFP独特的凝胶性质表明其在食品亲水胶体工业领域具有潜在应用研究价值，可成为天然凝胶多糖的新来源。

　　如表3所示，CSFP、H-CSFP、U-CSFP、UH-CSFP 多糖溶液的总糖质量分数分别为（65.63±1.68）%、（ 62.83 ± 1.31 ） % 、（ 63.90 ± 1.82 ） % 、（62.13±1.88）%；H-CSFP、U-CSFP、UH-CSFP多糖得率分别为（75.60±1.05）%、（68.84±1.98）%、（67.70±2.25）%。CSFP、H-CSFP、U-CSFP、UH-CSFP的糖醛酸质量分数分别为15.21%、17.51%、 17.63%、19.13%。可以看出，除UH-CSFP以外，降解后总糖质量分数未发生显著变化（P＞0.05），其中UH-CSFP的总糖质量分数和多糖得率最低，与CSFP相比具有显著性差异（P＜0.05），可能是降解多糖在制备过程中有部分分子质量较低的组分透析出去而产生损失所致。上述结果也说明了超声辅助H2O2降解法比其单一降解法对多糖含量影响程度更大。此外，多糖还可能发生自由基降解，其机制是在降解的初始阶段，糖链被自由基迅速攻击，与C连接的H原子同自由基结合转化为·OH ，·OH有一个未配对的电子，使其成为强氧化剂，与多糖反应从而导致多糖降解。

　　如表3所示，CSFP、H-CSFP、U-CSFP、UH-CSFP溶液的硫酸基质量分数分别为（13.48±0.52）%、（24.32±3.58）%、（28.18±1.84）%、（30.50±2.02）%，结果表明适当条件下的降解没有破坏CSFP的硫酸基团。硫酸基是发挥生物功能的重要基团，与抗氧化活性在一定程度上呈正相关。如表3所示，CSFP、H-CSFP、U-CSFP、UH-CSFP溶液的硫酸基质量分 数分别为（13.48±0.52）%、（24.32±3.58）%、（28.18±1.84）%、（30.50±2.02）%，结果表明适当条件下的降解不会破坏CSFP的硫酸基团，且降解使CSFP的硫酸根含量提高。

　　由图6G可知，当CSFP、H-CSFP、U-CSFP、UH-CSFP多糖质量浓度为10 mg/mL时，其总还原力分别为0.468±0.016、0.629±0.018、0.767±0.049、 0.965±0.027，表明降解后多糖的抗氧化性有所提高。同一质量浓度下，UH-CSFP的总还原力、DPPH自由基、ABTS阳离子自由基以及·OH清除率均高于CSFP及其他降解多糖。抗氧化性从高到低依次为VC＞UH-CSFP＞U-CSFP＞H-CSFP＞CSFP。说明UH-CSFP能够作为外源性抗氧化剂参与机体中自由基的清除，进而减轻氧化对机体的损伤。

　　研究发现，多糖的抗氧化活性与单糖物质的量百分比、黏度、分子质量、硫酸基含量等有关，其中，硫酸基含量对多糖抗氧化活性提高有重要影响。由表4相关性分析结果表明硫酸基质量分数与总还原力、ABTS阳离子自由基清除率和·OH清除率呈显著或极显著正相关，与DPPH自由基清除率呈正相关，但相关性不显著。

　　本研究以CSFP为原料，采用单一降解法和复合降解法制备出3 种降解多糖。根据重均分子质量、粒径、 零剪切黏度的减小程度评价多糖降解效果，其中UH-CSFP分子质量、粒径和零剪切黏度最低，由此可知，超声辅助H2O2降解法对CSFP的降解效果最好。通过扫描电子显微镜观察发现，降解使多糖表面变粗糙、孔隙数量增加、孔隙直径增大。单糖组成分析结果表明降解没有改变CSFP单糖种类组成。FTIR分析结果表明降解后多糖基本结构没有被破坏，保留了活性基团。降解后，除了UH-CSFP外，多糖总糖质量分数基本保持不变、硫酸基和糖醛酸质量分数升高，多糖成胶性减弱。降解提高了CSFP体外抗氧化活性，抗氧化活性从高到低为 UH-CSFP＞U-CSFP＞H-CSFP＞CSFP，说明合理地将物理降解法和化学降解法联合应用对提升多糖活性有促进作用，但该法对多糖空间结构造成的改变及如何影响抗氧化活性还有待进一步研究。本研究可为拓宽鳞杯伞的应用范围提供科学依据，也可为CSFP在食品、药品、保健品等领域的应用提供理论支持。

　　常明昌，山西农业大学食品科学与工程学院二级教授，九三学社社员，山西省委联系高级专家、三晋英才，兼任山西省教科文卫体工会副主席、山西农KAIYUN真人 开云业大学食用菌学院院长、山西省食用菌研究院院长、中国食用菌协会副会长、山西省食用菌协会会长、山西省食用菌产业技术体系首席专家、神农科技集团食用菌产业首席专家、省食用菌工程技术研究中心主任、省食用菌产业技术创新战略联盟理事长、省黄土高原食用菌提质增效协同创新中心主任等。常明昌教授始终致力于食用菌教学、科研、科普、科技扶贫和成果转化，先后荣获“全国先进工作者”、“全国五一劳动奖章”、“全国脱贫攻坚创新奖”、“全国师德标兵”、“全国道德模范提名奖”、“全国食用菌产业扶贫带头人”、“中国科技扶贫十五年杰出贡献者”、“中国小蘑菇新农村行动突出贡献者”、“山西省五一劳动奖章”、“山西省脱贫攻KAIYUN真人 开云坚奖创新奖”、“山西最美科技工作者”等30多项国家、省部级荣誉，他率领的山西农业大学食用菌科技创新团队荣获首批“全国高校黄大年式教师团队”和“山西省教育系统先进集体”，2021年12月被山西省总工会命名为“常明昌劳模创新工作室”。他先后发表论文256篇，出版著作13部，发表了16个新种，培育灵芝、猴头新品种2个；创立了黄土高原代料栽培香菇新模式，荣获山西首届标准创新贡献奖二等奖1项，省农村技术承包一等奖1项、二等奖1项，省科技进步二等奖1项，省高校科技进步一等奖2项；荣获中国（山西）特色农业博览会金奖5项和产品畅销奖1项；带领团队完成省食用菌产业技术标准19项，建立了省食用菌产业标准体系；承担26项国家级、省部级项目；鉴定科研成果7项，其中3项达到国际领先水平，4项达到国际先进水平。创建了山西省最大的食用菌研究基地，建立了食用菌国家级特派员创业链、省食用菌产业技术创新战略联盟等7大平台。

　　本文《不同方法降解对鳞杯伞子实体多糖理化性质与活性的影响》来源于《食品科学》2023年44卷第7期123-131页，作者：郭蓉，常明昌，程艳芬，孟俊龙，冯翠萍，耿雪冉，徐丽婧，郭东东。DOI:10.7506/spkx0310-122。点击下方 阅读原文即可查看文章相关信息。

　　实习编辑：中国农业大学食品科学与营养工程学院 崔芯文；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网。

　　为进一步深入研究食品产业科技创新基础理论，保障食品质量与安全，研发具有营养和保健功能的食品，推动食品科学研究的进步，带动食品产业的技术创新，更好地保障人类身体健康和提高生活品质，北京食品科学研究院和中国食品杂志社《食品科学》杂志、《Food Science and Human Wellness》杂志在成功召开前十届“食品科学国际年会”和四届“食品科学与人类健康国际研讨会”及二十余次食品专题研讨会的基础上，将与国际谷物科技协会（ICC）、南京农业大学、南京财经大学、江苏省农业科学院、徐州工程学院、东南大学营养与食品卫生系于 2023年8月5-6日在中国江苏南京 共同举办“第十一届食品科学国际年会”。