综述:草菇多糖的分离纯化、结构表征及构效关系研究

【字体: 时间:2025年07月02日 来源:Journal of Future Foods CS5.8

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  (编辑推荐)本综述系统总结了草菇多糖(VPs)的提取纯化技术、结构特征与生物活性关联,重点阐释其免疫调节(MAPK通路)、抗肿瘤(β-葡聚糖)、抗氧化(Nrf2/HO-1通路)等多重功效,为功能性食品开发提供理论依据。文中对比了HWE(热水提取)、UAE(超声辅助)等方法的优劣,并指出结构修饰(如乙酰化)可增强活性。

  

草菇多糖的提取与纯化技术

草菇(Volvariella)作为亚洲传统食用菌,其多糖(VPs)的提取方法直接影响活性。热水提取(HWE)成本低但高温易破坏结构,超声辅助(UAE)通过空化效应提高得率,但功率过大会导致多糖链断裂。高压处理(HPP)在600 MPa下结合HWE可显著提升β-葡聚糖含量并降低能耗。纯化过程中,DEAE-52离子交换柱和Sephadex G-100凝胶色谱是分离中性/酸性多糖的关键,而超滤技术(UF)能高效富集不同分子量(2.5-30 kDa)组分。

结构特征与活性关联

草菇多糖的分子量(Mw)集中在2.47×103-9.54×106 Da,其中1×105 Da左右的组分免疫活性最佳。单糖组成以葡萄糖为主链,含少量半乳糖和甘露糖,如HVP-1的摩尔比为Glc:Gal:Man = 25.20:55.37:15.74。结构修饰如乙酰化(DS 0.1%-1%)可增强抗氧化性,因其酯基(C?O)能穿透细胞膜调控基因转录。

生物活性机制解析

免疫调节:VGP I-a通过激活MAPK通路(p38/ERK/JNK磷酸化)促进巨噬细胞分泌TNF-α和IL-6。抗肿瘤:β-(1→3)-D-Glcp主链的V. speciosa多糖通过提升IFN-γ和IL-12抑制EAC肿瘤生长。抗氧化:HVP-1通过Nrf2核转位上调HO-1表达,清除ROS。肠道调控:VVP-I发酵48 h后,拟杆菌门(Bacteroidetes)丰度增加,产短链脂肪酸(SCFAs)能力提升3倍。

挑战与前景

当前研究瓶颈在于:①工业化提取设备不足;②高级结构解析依赖NMR和GC-MS等昂贵技术;③动物实验居多,临床转化需突破。未来可通过多学科交叉(如食品物理学与药理学)深化构效关系研究,推动功能性食品开发。

(注:全文严格依据原文数据,未添加非文献支持结论)

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