《International Journal of Biological Macromolecules》：Physicochemical, structural, digestive stability, and microbiota effects of five edible mushroom polysaccharides (EMPs)
编辑推荐：
多糖标准化评价 肠道菌群调节 抗消化性 理化性质 质量控制体系
陈霞 Xu | 曹梦思 | 李梦天 | 张贤倩 | 陈洪和 | 陈楠楠 | 王旭平 | 孟浩 | 徐丹妮 | 吕光平 | 刘明
中国食品与发酵工业研究院有限公司，北京，中国
摘要
食用菌多糖（EMPs）因其食品和药用特性及生物活性而被广泛使用。然而，由于缺乏统一的标准，导致产品质量参差不齐。本研究从中国市场上购买的五种食用菌多糖产品中提取并纯化了粗多糖，这些产品分别来自：Wolfiporia cocos（F.A. Wolf）Ryvarden & Gilb.的多糖（WCP）、Agaricus blazei Murill的多糖（ABP）、Flammulina velutipes的多糖（FVP）、Cordyceps militaris（L. ex Fr.）Link的多糖（CMP）和Tremella fuciformis Berk的多糖（TFP）。随后对这些纯化多糖的理化性质、结构特征、体外消化作用以及对肠道微生物群的调节活性进行了研究。这些多糖主要由含有半乳糖、甘露糖、岩藻糖、木糖和阿拉伯糖的杂多糖组成。经过模拟胃肠道消化实验后，所有五种多糖均表现出良好的抗消化作用，其中WCP和CMP的效果尤为显著。粪便发酵实验表明，肠道微生物群可以利用这些多糖产生短链脂肪酸。这些多糖显著增加了放线菌门（Actinomycetota）和杆菌门（Bacillota）的相对丰度，同时降低了假单胞菌门（Pseudomonadota）和梭杆菌门（Fusobacteriota）的丰度。ABP和CMP的调节作用比菊粉更强。这些发现有助于建立食用菌多糖的质量评估体系，并为ABP和CMP在功能性食品中的肠道微生物群调节活性提供了初步证据。
引言
作为一种具有药用和营养价值的宏观真菌，食用菌自古以来就在人类健康和饮食文化中扮演了重要角色。它们的双重功能使其在传统草药配方和健康饮食中得到广泛应用[1]。古代医学文献记载了许多具有特定治疗作用的食用菌，用于调节生理功能、增强免疫力以及辅助治疗各种疾病[2]。在饮食文化中，食用菌以其独特的风味和丰富的营养成分而备受青睐，成为餐桌上不可或缺的美食，提供必需的蛋白质、维生素和矿物质[3]。
随着现代科学技术的不断进步，对食用菌的研究日益深入，发现了其内在的生物活性成分。食用菌富含多糖、氨基酸、生物碱、甾醇和萜类化合物[4]。作为关键的生物活性因子，多糖主要存在于食用菌的菌丝体、子实体、菌丝残余物或发酵液中[5]。由于其高生物相容性[6]，多糖已被证实具有多种生物活性，包括免疫调节、抗肿瘤、抗氧化、抗炎和降血糖作用[7]。
目前，市场上销售的食用菌多糖（EMPs）价格差异较大，且不同产品之间的成分含量也有所不同。其他成分的标注往往不明确。这些问题的主要原因是行业缺乏标准化，导致产品质量不稳定[8]。因此，建立有效的评估体系和质量标准有助于规范市场并提高产品的一致性。鉴于多糖的结构特性对其生物活性具有重要影响，对其质量控制至关重要。
多糖在上消化道中具有抗水解性，但在远端肠道中可被微生物群编码的碳水化合物活性酶降解为寡糖和单糖。这些降解产物被肠道微生物群利用，对宿主产生有益影响，同时维持内部生态平衡[9]。由于多糖的化学结构和物理形态决定了其发酵速率[10]，不同多糖在口服后的消化和发酵特性各不相同[11]。
在本研究中，我们选择了Wolfiporia cocos（F.A. Wolf）Ryvarden & Gilb.的多糖（WCP）、Agaricus blazei Murill的多糖（ABP）、Flammulina velutipes的多糖（FVP）、Cordyceps militaris（L. ex Fr.）Link的多糖（CMP）和Tremella fuciformis Berk的多糖（TFP）作为“食品和药用双重用途”物质的典型代表，这些物质具有长期的传统应用和现代研究证实的安全性和功能性。商业化的多糖产品比实验室制备的粗提物具有更好的稳定性和批次一致性。基于多种理由，我们选择了这五种商业多糖产品进行后续实验，详细理由见补充材料S1。我们对从这些产品中提取的粗多糖进行了质量评估，并根据其结构特征初步评估了它们的抗消化能力和对肠道微生态的调节活性，为进一步分析其功能特性奠定了基础。
材料
材料
WCP、ABP、FVP、CMP和TFP样品均为固体形式，由中国食品与发酵工业研究院标准化研究与发展部门提供。有关样品的详细信息、选择纯化多糖产品而非原始蘑菇的理由以及选择这五种产品的依据见支持信息S1。
淀粉葡萄糖苷酶（100,000 U/g）和透析袋由...
理化性质
1总结了五种食用菌多糖的总糖含量、尿苷酸含量、蛋白质含量和淀粉含量。WCP、ABP、FVP、CMP和TFP的总糖含量分别为90.54±2.49%、68.9±1.25%、84.43±1.07%、56.26±0.48%和93.78±2.67%。蛋白质检测显示这些多糖中的蛋白质含量较低，ABP和CMP中的蛋白质含量较高。酚酸分析显示WCP和CMP中含有少量酚酸。
讨论
当前的研究更多集中在探索新的食用菌多糖及其结构特征和功能验证上。然而，关于市面上销售的食用菌多糖产品的质量和实际功效的研究相对较少。在本研究中，我们通过使用淀粉葡萄糖苷酶和铁氰化钾/醋酸锌溶液去除了干燥剂麦芽糊精和蛋白质，从而制备了食用菌的粗多糖。
结论
根据国际益生菌和益生元科学协会（ISAPP）提出的框架，我们系统地阐明了五种食用菌多糖产品（WCP、ABP、FVP、CMP和TFP）的主要结构，并评估了它们对上消化道消化的抵抗能力以及对肠道微生物群的调节活性。我们采用了体外模拟口腔、胃和肠道消化的方法，以及体外粪便发酵模型。所有食用菌多糖都表现出一定的...
陈霞 Xu：撰写——原始稿件、可视化、方法学、数据管理。
曹梦思：撰写——审稿与编辑、监督、项目管理。
李梦天：实验研究、验证、撰写——审稿与编辑。
张贤倩：验证、资源获取、方法学。
陈洪和：撰写——审稿与编辑、监督。
陈楠楠：撰写——审稿与编辑、监督。
王旭平：撰写——审稿与编辑、监督。
孟浩：方法学、实验研究。
徐丹妮：
利益冲突声明
作者声明与本文的发表不存在任何利益冲突。
致谢
作者感谢中国“十五五”国家重点研发计划（2023YFF1105205）和北京市科技计划项目（Z231100003723014）的支持。
