综述:乌龙茶素双没食子酸酯和茶黄素类对HDAC表达和活性的改变及细胞凋亡的启动

《Molecules》:Changes in HDAC Expression and Activity by Oolongtheanin Digallate and Theasinensins and the Onset of Apoptosis

【字体: 时间:2026年06月16日 来源:Molecules 4.6

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  研究人员指出,Pleurotus属的真菌不仅因其生态多样性和腐生(saprotrophic)能力,还因其在营养生物积累等生物技术(biotechnological)应用中的潜力而受到越来越多的研究。作为动物蛋白来源的可持续替代品,Pleurotus物种兼具高营

  
研究人员指出,Pleurotus属的真菌不仅因其生态多样性和腐生(saprotrophic)能力,还因其在营养生物积累等生物技术(biotechnological)应用中的潜力而受到越来越多的研究。作为动物蛋白来源的可持续替代品,Pleurotus物种兼具高营养价值和利用农业工业残留物生长的能力。本综述探讨了Pleurotus物种对具有生物技术兴趣的必需化合物(特别是硒(Se)和铁(Fe))的生物积累潜力,重点关注可持续营养和功能性成分开发中的应用。值得注意的是,底物组成可使蛋白质含量几乎翻倍,且硒强化的蘑菇在不影响生物效率(biological efficiency, BE)的前提下,根据剂量和化学形式可达到高达858 μg/g的硒含量。同样,铁生物强化在P. pulmonarius中实现了高达4176 μg/g的铁积累,且产量损失极小。在所分析的物种中,P. ostreatus和P. eryngii在产量和营养质量方面表现突出,而P. citrinopileatus记录了最高蛋白质含量,达34.7%干重(dry weight, DW)。总体而言,Pleurotus spp.的矿物质生物强化是支持可持续食品系统、应对全球微量元素缺乏以及扩大食用真菌生物技术应用的有前景策略。
1. Challenges of Animal-Based Protein Production
动物蛋白生产对全球环境有显著影响,包括森林砍伐、生物多样性丧失以及温室气体(GHG)排放。据研究,畜牧业占全球无冰陆地表面的约30%,贡献了70%的农业用地,并导致高能耗和水资源消耗。碳足迹仅反映部分GHG排放,而土地利用、水污染和土壤退化等影响需要综合评估。尽管在土壤固碳有利条件下,牧场系统可能实现净GHG排放的实质性减少,但与大多数替代食品生产策略相比,其生态效率仍较低。同时,蛋白质-能量营养不良(PEM)在全球范围内仍是重大公共卫生问题,儿童和老年人尤其受影响。2019年全球约1480万例PEM病例,且预计到2050年,人口增长和气候变化可能导致约2.3亿人面临蛋白质缺乏风险。全球肉类产量预计从1999–2001年的2.29亿吨增至2050年的4.65亿吨,这将加剧环境压力。欧盟设定了到2050年实现气候中和的目标,因此需要寻找替代动物蛋白的可持续途径。

2. Non-Animal Proteins: Global Trends and Consumer Shifts
消费者对肉类替代品的需求受立法、饮食习惯变化和社会经济因素驱动。一些消费者因健康和动物福利而减少肉类消费,但许多人对食品系统可持续性认识不足。素食主义和纯素食主义作为饮食运动兴起,推动替代蛋白市场快速增长。例如,2017年全球无肉餐需求增长987%,美国三分之二受访者减少肉类消费。然而,减少动物源食品可能增加铁、维生素B12、锌等营养素缺乏的风险,亟需开发天然富含营养的替代蛋白源。

3. The Role of Mushrooms as Emerging Non-Animal Proteins
食用菌因其丰富营养和多功能性成为可持续蛋白替代品。蘑菇蛋白质含量约为19–35%干重(DW),提供所有九种必需氨基酸,且富含B族维生素、钾、磷和硒。其低热量、低钠特性有利于体重管理和高血压人群。Pleurotus蘑菇具有天然纤维质地和鲜味,适合用于肉类替代品,且能在低成本木质纤维素农业工业残留物上生长,支持循环生物经济。

4. Bringing to Light Pleurotus Mushrooms as a Sustainable Non-Animal Protein Source
4.1 Edible Mushrooms:蘑菇是大型真菌,具有明显子实体,通过分泌降解酶分解木质纤维素获取营养。全球估计有约990万种真菌,其中可食用菌可作为解决营养不良的可持续方案。大多数栽培食用菌为腐生型,在生物地球化学循环中起关键作用。

4.2 Pleurotus:平菇(Pleurotus spp.)是重要的商业食用菌,约占全球栽培食用菌供应量的25%。其具有强大的木质纤维素降解能力,可在多种农业残留物上生长,同时促进废物循环和碳封存。Pleurotus蘑菇富含蛋白质、膳食纤维和必需氨基酸,并具有抗氧化、免疫调节等生物活性,市场需求持续增长。

4.3 Pleurotus Ostreatus:P. ostreatus在全球市场排名第三。不同底物和生长条件显著影响其生物学效率(BE)和蛋白质含量。营养丰富的底物(如茶、咖啡、麦秆残留物)可实现100%以上的BE;底物组成可使蛋白质含量几乎翻倍(从10.1%至19.1% DW)。氨基酸分析显示组氨酸、谷氨酸和天冬氨酸含量较高,但多数研究未报告蛋白质含量,存在研究空白。

4.4 Other Pleurotus Species:其他平菇物种如P. citrinopileatus(黄色平菇)、P. djamor(粉色平菇)和P. eryngii(杏鲍菇)商业重要性日益增加。P. eryngii需要较低出菇温度,而P. citrinopileatus表现出最高蛋白质含量(34.7% DW)。栽培条件差异显著,研究结果受到底物复杂性等因素影响。

5. Biofortification of Pleurotus spp. With Essential Minerals: Focus on Selenium and Iron
Pleurotus属蘑菇具有通过菌丝网络和酶系统从底物中积累硒(Se)和铁(Fe)等矿物质的内在能力,可用于生物强化策略。底物组成(如碳氮比C/N、木质纤维素结构)和实验设计异质性显著影响结果,需谨慎解读。过量微量元素可能抑制真菌代谢并降低生物效率(BE)。

5.1 Selenium Biofortification:硒的生物强化受化学形式(无机Se(IV)比Se(VI)更易积累)和浓度影响。P. ostreatus在Se(IV)处理下积累量可达858 μg/g,但吸收效率随浓度增加而下降。硒主要与清蛋白和谷蛋白结合,可提高蛋白质含量和抗氧化活性。但多数研究仅报道总硒,缺乏形态分析,且高硒摄入需注意上限(400 μg/天)。

5.2 Iron Biofortification:铁生物强化常用FeSO4、FeCl3和FeHBED等化合物。P. pulmonarius在500 mg/kg FeSO4处理下铁含量达4176 μg/g,且生物效率(BE)未受影响。低浓度或不当形态可能限制积累。铁积累影响酚酸和有机酸含量,且元素间存在协同或拮抗作用。多数研究仅报道总铁,缺乏形态和生物可及性数据。

6. Contaminant Bioaccumulation and Food Safety Risks
蘑菇易积累镉(Cd)、铅(Pb)和汞(Hg)等重金属,以及农药残留(如多菌灵)。底物选择需严格管控以确保食品安全。欧盟规定栽培蘑菇中铅上限为0.30 mg/kg鲜重(fresh weight, FW),镉为0.20 mg/kg FW。硒和铁的安全摄入范围(硒55–400 μg/天,铁40–45 mg/天)要求生物强化产品必须控制浓度。

7. Contribution of Biofortified Mushroom Production to the UN Sustainable Development Goals
生物强化平菇生产与多项可持续发展目标(SDGs)对齐:SDG 2(零饥饿)和SDG 3(良好健康与福祉)通过提供富含矿物质的食物;SDG 9(产业创新)通过自动化精准农业;SDG 12(负责任消费和生产)和SDG 13(气候行动)通过废物利用和低排放。垂直农场和人工智能监控技术可进一步优化生产过程,需要政策激励和跨学科合作。

8. Conclusions and Future Perspectives
Pleurotus spp.作为可持续蛋白来源具有巨大潜力,蛋白质含量达12.3–34.7% DW。硒和铁生物强化可实现高积累(硒最高858 μg/g,铁最高4176 μg/g),但当前研究存在方法学异质性,需标准化协议。未来应重点评估矿物形态、生物可及性和长期安全性,并探索消费者接受度和规模化可行性。总体而言,受控生物强化的平菇可作为必需矿物质的载体,为营养和公共卫生策略提供新方向。
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