香菇多糖是從香菇中提取的一種活性成分，也是香菇的主要有效成分，香菇多糖的典型結(jié)構(gòu)為以β-D-(1→3)-葡萄糖為主鏈，以1→6和1→3相連的葡萄糖（Glc）殘基為側(cè)鏈的葡聚糖，形成右手三螺旋結(jié)構(gòu)。已有研究發(fā)現(xiàn)，香菇多糖具有抗腫瘤、抗氧化、預(yù)防癌癥、抑菌等生物活性。

研究發(fā)現(xiàn)，金屬離子會影響多糖的生物活性。食用菌在生長過程中會從土壤中吸收鋅、銅、鐵、硒等元素，并不斷積累，參與其生物活動。研究發(fā)現(xiàn)，香菇多糖中的Cu2+、Zn2+等金屬離子可能是多種酶的共同影響因子，可以減少氧化應(yīng)激的危害。

河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院的王慧、王岸娜、朱俊友*等通過對香菇多糖的化學(xué)組成、分子質(zhì)量、單糖組成進行測定，利用紫外光譜、掃描電鏡、X射線衍射對其理化性質(zhì)進行分析，并測定其對小鼠血清抗氧化活性的影響，比較脫除金屬離子前、后香菇多糖結(jié)構(gòu)和體內(nèi)抗氧化活性的變化，以期為香菇多糖的進一步開發(fā)和制備提供理論依據(jù)。

01

LNT和dLNT的紫外光譜分析

通過對LNT和dLNT在200～400 nm波長范圍進行紫外掃描，可以檢測多糖的純度。如圖1所示，兩種樣品在260 nm和280 nm波長處均未出現(xiàn)明顯的蛋白質(zhì)和核酸吸收峰，說明LNT和dLNT的純化效果較好，蛋白質(zhì)和核酸基本去除或含量較少。

02

香菇多糖主要化學(xué)成分

EDTA-2Na可以有效脫除香菇多糖中的金屬離子。對脫除金屬離子前后兩種香菇多糖樣品的總糖、蛋白質(zhì)和糖醛酸含量進行測定，結(jié)果如表1所示。LNT的總糖質(zhì)量分數(shù)為59.94%、蛋白質(zhì)量分數(shù)為3.37%、糖醛酸質(zhì)量分數(shù)為2.47%；dLNT的總糖質(zhì)量分數(shù)為62.23%、蛋白質(zhì)量分數(shù)為3.30%、糖醛酸質(zhì)量分數(shù)為3.64%。脫除金屬離子后，總糖含量和糖醛酸含量顯著提高（P＜0.05），這可能是因為脫除金屬離子后，導(dǎo)致香菇多糖中的糖醛酸基團暴露。

03

LNT和dLNT的相對分子質(zhì)量分析

分別用相對分子質(zhì)量為500、4 000、20 000、50 000、1 000 000的葡聚糖標(biāo)準(zhǔn)品繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，其線性回歸方程為lg M w ＝-0.118 8t+7.44 7（R 2 ＝0.991）。如圖2所示，LNT和dLNT相對分子質(zhì)量分布范圍較廣，均含有3 個峰，說明LNT和dLNT均含有3種不同相對分子質(zhì)量的多糖組分。相對分子質(zhì)量主要包括數(shù)均相對分子質(zhì)量（M n ）和重均相對分子質(zhì)量（M w ），M n 是按個數(shù)統(tǒng)計的平均相對分子質(zhì)量，M w 是按質(zhì)量統(tǒng)計的平均相對分子質(zhì)量，多糖的相對分子質(zhì)量一般以M w 表示。由表2可知，與LNT相比，dLNT中組分1和組分3的相對分子質(zhì)量減小，組分2的相對分子質(zhì)量增大，說明脫除金屬離子后，可能導(dǎo)致香菇多糖分子斷裂或重新排列，從而導(dǎo)致其相對分子質(zhì)量大小和分布發(fā)生變化。

04

LNT和dLNT的單糖組成分析

如圖3、表3所示，LNT的單糖組成為巖藻糖（Fuc）、鼠李糖（Rha）、半乳糖（Gal）、Glc、木糖（Xyl）、甘露糖（Man）和葡萄糖醛酸（Glc-UA），其物質(zhì)的量百分比為3.74∶2.40∶15.51∶60.44∶4.31∶10.71∶2.25；dLNT與LNT的單糖組成相同，物質(zhì)的量百分比為4.20∶5.06∶16.58∶44.07∶8.45∶18.14∶3.24。這說明脫除金屬離子后，香菇多糖的單糖組成不變，但物質(zhì)的量比發(fā)生變化，這可能是因為脫除金屬離子后，香菇多糖的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，導(dǎo)致水解過程中某些單糖的增加或減少。同時，LNT和dLNT主要由Glc、Gal和Man組成。

05

LNT和dLNT的微觀結(jié)構(gòu)分析

如圖4所示，LNT的表面存在較少空隙，整體比較光滑，dLNT表面出現(xiàn)較多空隙，整體較為粗糙。這可能是因為金屬離子通常在多糖分子之間起到橋接作用，有助于維持多糖分子間的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，脫除金屬離子后，多糖分子間的相互作用減弱，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變得松散和粗糙。

06

X射線衍射分析

多糖不容易形成結(jié)晶，只有某些具有規(guī)則螺旋結(jié)構(gòu)的多糖才會出現(xiàn)鼓包狀的衍射峰。如圖5所示，LNT和dLNT的X射線衍射圖譜均在2θ為20°左右時出現(xiàn)鼓包狀的衍射峰，但dLNT的衍射峰信號較弱，說明兩者均存在規(guī)則的螺旋結(jié)構(gòu)，但脫除金屬離子后，規(guī)則的螺旋結(jié)構(gòu)減少，證明金屬離子參與了香菇多糖螺旋結(jié)構(gòu)的形成過程。

07

小鼠血清抗氧化結(jié)果分析

7.1 LNT和dLNT對SOD活力的影響

SOD是生物體內(nèi)的一種抗氧化金屬酶，它能夠催化超氧陰離子自由基歧化生成H 2 O 2 和O 2 ，在機體抗氧化過程中起到重要作用。如圖6所示，與空白對照組相比，陰性對照組無顯著變化，兩個多糖組SOD活力具有劑量依賴性，均隨著多糖劑量的增大而增大，但LNT組的SOD活力增大更加顯著，LNT高劑量組顯著高于空白對照組，說明香菇多糖中的金屬離子有助于提高小鼠血清中SOD活力。

7.2 LNT和dLNT對MDA含量的影響

MDA是反映機體抗氧化潛在能力的一個重要指數(shù)，也可以間接反映細胞的損傷程度。如圖7所示，與空白對照組相比，陰性對照組和兩個多糖組的MDA含量明顯升高。但隨著兩個多糖組劑量的增大，MDA含量逐漸降低，在同一劑量條件下，中劑量組和高劑量組LNT組的MDA含量明顯低于dLNT組，當(dāng)多糖劑量為200 mg/kg mb時，LNT組的MDA含量低于空白對照組，dLNT組的MDA含量低于陰性對照組，說明香菇多糖可以有效減輕小鼠的炎癥反應(yīng)和脂質(zhì)過氧化，脫除金屬離子后的香菇多糖也可以減輕小鼠炎癥反應(yīng)并降低脂質(zhì)過氧化能力，但其效果沒有未脫除金屬離子香菇多糖的好。

7.3 LNT和dLNT對T-AOC的影響

如圖8所示，與空白對照組相比，陰性對照組小鼠血清的T-AOC明顯降低，可能是因為腹腔注射使小鼠產(chǎn)生氧化應(yīng)激，導(dǎo)致T-AOC受到影響。但兩個多糖樣品組的T-AOC明顯高于陰性對照組；在同一劑量條件下，LNT和dLNT之間無顯著差異，說明香菇多糖可以有效減輕小鼠氧化應(yīng)激，提高小鼠的總抗氧化能力，但在多糖劑量在200 mg/kg m b 以下時，LNT與dLNT對小鼠血清T-AOC的影響差異不大。

08

結(jié) 論

本實驗根據(jù)已有研究基礎(chǔ)，通過EDTA-2Na螯合處理香菇多糖，去金屬離子香菇多糖的總糖含量和糖醛酸含量顯著升高，蛋白質(zhì)含量無明顯變化；LNT和dLNT相對分子質(zhì)量分布較廣，均含有3 個組分，但去金屬離子后香菇多糖的相對分子質(zhì)量和分布發(fā)生了變化；LNT和dLNT的單糖組成相同，主要由Glc、Gal和Man組成，但dLNT的各單糖物質(zhì)的量百分比發(fā)生了變化；掃描電鏡觀察結(jié)果顯示，LNT的表面比較光滑，而dLNT表面出現(xiàn)較多孔洞，表面比較粗糙，結(jié)構(gòu)變得松散；X射線衍射圖譜顯示，LNT和dLNT均含有規(guī)則的螺旋結(jié)構(gòu)，但dLNT中規(guī)則的螺旋結(jié)構(gòu)減少；小鼠血清抗氧化實驗結(jié)果顯示，腹腔注射LNT和dLNT可以有效提高小鼠血清中的SOD活力和T-AOC，同時降低MDA含量，但dLNT的抗氧化效果低于LNT的抗氧化效果。綜上所述，脫除金屬離子會使香菇多糖的相對分子質(zhì)量及其分布、單糖組成比例發(fā)生改變，表面結(jié)構(gòu)變得松散，螺旋結(jié)構(gòu)剛性減弱；香菇多糖的體內(nèi)抗氧化活性下降。

通信作者：

朱俊友，博士，河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院講師。主要研究香菇多糖的結(jié)構(gòu)、功能及其構(gòu)-效關(guān)系，致力于香菇多糖功能性食品組分應(yīng)用開發(fā)過程中相關(guān)技術(shù)涉及到的基礎(chǔ)理論研究，發(fā)表SCI/EI收錄論文6 篇，授權(quán)發(fā)明專利1 篇。

第一作者：

王慧，河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院2022級食品工程專業(yè)碩士，研究方向為功能性食品。

本文《香菇多糖金屬離子對其結(jié)構(gòu)和體內(nèi)抗氧化活性的影響》來源于《食品科學(xué)》2025年46卷第7期119-124頁，作者：王慧，王岸娜，董趙微，朱俊友。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20240908-066。點擊下方閱讀原文即可查看文章相關(guān)信息。

實習(xí)編輯：安宏琳；責(zé)任編輯：張睿梅。點擊下方閱讀原文即可查看全文。圖片來源于文章原文及攝圖網(wǎng)

為貫徹落實《中共中央國務(wù)院關(guān)于全面推進美麗中國建設(shè)的意見》《關(guān)于建設(shè)美麗中國先行區(qū)的實施意見》和“健康中國2030”國家戰(zhàn)略，全面加強農(nóng)業(yè)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境保護，推進美麗鄉(xiāng)村建設(shè)，加快農(nóng)產(chǎn)品加工與儲運產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實現(xiàn)食品產(chǎn)業(yè)在生產(chǎn)方式、技術(shù)創(chuàng)新、環(huán)境保護等方面的全面升級。由 中國工程院主辦， 中國工程院環(huán)境與輕紡工程學(xué)部、北京食品科學(xué)研究院、湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、岳麓山工業(yè)創(chuàng)新中心承辦， 國際食品科技聯(lián)盟（IUFoST）、國際谷物科技協(xié)會（ICC）、湖南省食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會、洞庭實驗室、湖南省農(nóng)產(chǎn)品加工與質(zhì)量安全研究所、中國食品雜志社、中國工程院Engineering編輯部、湖南大學(xué)、湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)、中南林業(yè)科技大學(xué)、長沙理工大學(xué)、湘潭大學(xué)、湖南中醫(yī)藥大學(xué)協(xié)辦的“ 2025年中國工程院工程科技學(xué)術(shù)研討會—推進美麗鄉(xiāng)村建設(shè)-加快農(nóng)產(chǎn)品加工與儲運產(chǎn)業(yè)發(fā)展暨第十二屆食品科學(xué)國際年會”，將于2025年8月8-10日在中國 湖南 長沙召開。

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