双孢蘑菇可溶性膳食纤维的结构特性、理化性质及其降血脂活性研究

推荐：为解决高脂血症及相关代谢性疾病防控难题，研究人员以双孢蘑菇(Agaricus bisporus)为原料，通过超声辅助复合酶法提取可溶性膳食纤维(BMSDF)，系统解析其结构特征与降血脂机制。研究发现BMSDF具有多孔结构、优异持水/持油能力(WHC/OHC)，能显著抑制胰脂肪酶(75.29%)和胆固醇酯酶(37.05%)活性，并通过调节HepG2细胞脂质代谢降低甘油三酯(TG)和总胆固醇(TC)水平，为功能性食品开发提供新思路。

　　

随着生活水平提高，动脉粥样硬化、冠心病和高脂血症等代谢性疾病已成为威胁人类健康的主要问题。其中高脂血症是动脉粥样硬化的关键风险因素，而膳食纤维作为"第七大营养素"，其降血脂功能备受关注。传统研究多集中于植物源性膳食纤维，对食用菌这类"药食同源"材料的探索仍存空白。双孢蘑菇作为全球栽培最广的食用菌，其富含的膳食纤维具有开发为天然降血脂活性成分的潜力，但关于其子实体可溶性膳食纤维(BMSDF)的结构特征与作用机制尚不明确。

针对这一科学问题，甘肃某农业开发公司联合科研团队在《Food Chemistry: X》发表研究，通过超声辅助复合酶法提取BMSDF，综合运用凝胶色谱-多角度激光光散射系统(GPC-MALLS)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等技术解析其结构特性，并建立油酸(OA)诱导的HepG2细胞脂肪变性模型，系统评价其体外降血脂活性。主要技术方法包括：分子量测定采用GPC-MALLS系统，单糖组成通过高效阴离子交换色谱(HPAEC)分析，体外降血脂活性通过胆固醇吸附(CA)、胆汁盐结合(CBR)及酶抑制实验评估，细胞实验采用CCK-8法检测细胞活力并通过油红O染色观察脂质沉积。

3.1 结构特征分析
分子量测定显示BMSDF相对分子质量为794.691 kDa，低于常见膳食纤维，这归因于超声处理导致糖苷键断裂。单糖组成分析发现其含半乳糖(Gal)、葡萄糖(Glu)和甘露糖(Man)等6种单糖，摩尔比为26.33:53.32:6.09。SEM观察显示BMSDF呈疏松多孔结构，这种特殊形貌使其比表面积增大，暴露出更多亲水/亲油基团。XRD在26.47°处出现I型纤维素特征衍射峰，而FT-IR在3421 cm^-1
(O-H伸缩振动)和2928 cm^-1
(C-H伸缩振动)处的特征峰证实其多糖特性。¹
H NMR谱中δ 4.4-5.5 ppm信号证实同时存在α和β糖苷键，¹³
C NMR则检测到δ 160.3 ppm的半乳糖醛酸羧基信号。

3.2 理化性质与体外活性
受益于多孔结构，BMSDF表现出优异的持水能力(WHC 8.6 g/g)和持油能力(OHC 4.2 g/g)。在模拟胃肠环境下(pH=7时效果更佳)，其胆固醇吸附量达12.3 mg/g，胆汁盐结合率高达76.51%。酶抑制实验显示1.2 mg/mL BMSDF对胰脂肪酶的抑制效果达到减肥药奥利司他的75.29%，对胆固醇酯酶的抑制率为37.05%，表明其可通过阻断膳食脂肪消化和胆固醇酯水解双重途径发挥降脂作用。

3.4 细胞模型验证
建立400 μM OA诱导的HepG2细胞脂肪变性模型后，100 μg/mL BMSDF处理使细胞内脂滴减少50%以上，甘油三酯(TG)和总胆固醇(TC)含量分别降低42%和38%。同时显著改善肝功能指标，使谷丙转氨酶(GPT)和谷草转氨酶(GOT)活性恢复至接近正常水平，证实其具有减轻肝细胞脂肪变性和修复肝损伤的双重功效。

该研究首次系统阐明双孢蘑菇可溶性膳食纤维的构效关系，揭示其通过物理吸附(胆固醇/胆汁酸)、酶活性抑制(胰脂肪酶/胆固醇酯酶)和细胞代谢调节三重机制协同降脂。不仅为食用菌高值化利用提供理论支撑，更为开发天然降血脂功能食品开辟新路径，有望替代他汀类药物用于代谢综合征的膳食干预。特别是BMSDF中特有的β-葡聚糖和α-半乳糖醛酸结构，可能成为未来研究功能性多糖的靶点分子。