双孢蘑菇与平菇多糖的益生元特性及抗氧化效应:调控肠道菌群与抑制病原菌的新策略

【字体: 时间:2025年08月25日 来源:Scientific Reports 3.9

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  本研究针对肠道菌群失衡引发的健康问题,通过分离4株乳酸菌(L. acidophilus等)并评估双孢蘑菇(A. bisporus)和平菇(P. ostreatus)粗提物与多糖的益生元及抗氧化活性。研究发现,平菇乙醇提取物含最高碳水化合物(6.14 mg/mL),双孢菇多糖DPPH清除率高达93.73%(EC50 0.19 mg/mL),且能特异性促进L. paracasei生长(2.04 nm)。L. acidophilus与双孢菇多糖联用对单增李斯特菌抑制效果最佳(抑菌圈36.33 mm),为功能性食品开发提供新思路。

  

研究背景与意义

肠道菌群被称为人体的“第二基因组”,其失衡与糖尿病、肥胖等多种疾病密切相关。当前,通过益生菌(Probiotics)、益生元(Prebiotics)或合生元(Synbiotics)调控菌群的“菌群疗法”(Bacteriotherapy)成为研究热点。然而,传统益生元如菊粉(Inulin)效果有限,而食用蘑菇富含β-葡聚糖(β-glucans)等多糖,可能成为新型益生元候选。但此前研究较少比较粗提物与纯化多糖的活性差异,且蘑菇多糖与特定乳酸菌的协同抗病原菌机制尚不明确。

关键技术方法

研究从埃及亚历山大市采集100份食品样本(酸奶、奶酪等),通过MALDI-TOF质谱鉴定出4株乳酸菌(L. acidophilus、L. pentosus等)。采用酚-硫酸法测定双孢菇和平菇粗提物及乙醇沉淀多糖的总糖含量,通过DPPH和ABTS自由基清除实验评估抗氧化活性。以2.5/5 mg/mL蘑菇提取物培养乳酸菌,测定OD620评估促生长效果,并通过抑菌圈实验分析对5种病原菌(如单增李斯特菌、MRSA)的抑制能力。

研究结果

1. 乳酸菌分离与鉴定

从泡菜中分离的L. pentosus占比最高(79.0%),而L. paracasei仅存在于酸奶样本(9.5%),显示食物来源对菌株分布的显著影响。

2. 多糖含量与抗氧化活性

平菇乙醇提取物总糖含量达6.14 mg/mL,显著高于粗提物(p<0.05)。双孢菇多糖的DPPH清除能力最强(EC50 0.19 mg/mL),ABTS实验中IC50为0.315 mg/mL,表明纯化大幅提升活性。

3. 益生元效应

5 mg/mL双孢菇多糖使L. paracasei生长量提升至2.04 nm(对照组1.0 nm),且效果优于菊粉。这种“剂量依赖性”刺激提示多糖可能通过发酵产生短链脂肪酸(SCFAs)促进益生菌增殖。

4. 协同抗病原菌作用

L. acidophilus与双孢菇多糖联用对单增李斯特菌的抑菌圈达36.33 mm,远超其他组合。作者推测此特异性源于多糖诱导的细菌素(Bacteriocins)分泌增强,而革兰阴性菌(如E. coli)因外膜屏障表现较弱抑制。

结论与展望

该研究首次系统比较双孢菇与平菇粗提物/多糖的活性差异,揭示纯化多糖通过双重机制发挥作用:直接抗氧化(清除自由基)和间接益生元效应(调节菌群)。尤其值得注意的是,L. acidophilus与双孢菇多糖的组合展现出“精准打击”单增李斯特菌的能力,这为开发抗食源性病原菌的功能性食品提供了理论依据。未来需通过动物实验验证其在复杂肠道环境中的效果,并探索多糖结构(如β-葡聚糖分支度)与活性的构效关系。

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