超声辅助提取富硒平菇多糖的生物活性:增强抗氧化、抗糖基化及抗癌功能的研究

【字体: 时间:2025年09月25日 来源:Current Research in Food Science 7

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  本研究针对功能性食品开发中天然活性成分提取效率低、生物活性有限的问题,通过超声辅助提取技术(UAE)优化富硒平菇(Pleurotus ostreatus)多糖的制备工艺。研究发现,硒强化显著提升了多糖的抗氧化活性(ABTS和FRAP值分别达80.56和44.32 μmol TE/g)、抗糖基化能力(抑制率69.29%)及对肺癌细胞A549的毒性作用(0.5 mg/mL浓度下细胞存活率降至72.02%),为开发多功能膳食补充剂和辅助疗法提供了新策略。

  

在现代健康医学领域,天然产物的生物活性开发已成为研究热点。蘑菇作为传统功能性食物,富含多糖等生物活性成分,具有抗氧化、免疫调节和潜在抗肿瘤特性。然而,天然多糖的提取效率和生物活性往往受限,且常规提取方法可能导致成分降解。此外,微量元素硒(Se)虽对人体健康至关重要,但其安全窗口狭窄,过量或不足均会引发健康风险。因此,如何通过生物强化技术提升天然产物的功能活性,并采用高效提取方法最大化保留其活性,成为当前研究的重点。

针对上述问题,研究人员在《Current Research in Food Science》上发表了一项研究,探讨通过硒生物强化和超声辅助提取(UAE)技术从平菇(Pleurotus ostreatus)中获取高活性硒多糖(Se-polysaccharides)的策略。该研究由泰国清迈大学 agro-industry 学院的 W.M.P.B.K Warnasooriyaa 等人完成,系统评估了富硒多糖的抗氧化、抗糖基化、酶抑制及抗癌活性。

研究采用的主要技术方法包括:通过响应面法(RSM)和 Box-Behnken 实验设计优化超声辅助提取参数(超声功率、液固比和时间);利用原子吸收光谱(AAS)测定硒含量;采用酚硫酸法量化多糖含量;通过ABTS和FRAP实验评价抗氧化活性;建立BSA-葡萄糖模型评估抗糖基化能力;使用α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶抑制实验分析降糖潜能;并通过MTT法测试其对A549肺癌细胞的毒性作用。

研究结果部分,3.1小节指出,通过响应面优化获得最佳提取条件为超声功率50%、液固比40 mL/g、时间15分钟,该条件下多糖得率、多糖含量和硒含量均达到最优,模型预测误差低于2%,证实UAE可有效提高提取效率并保留活性。

3.3 小节显示,硒强化未显著改变总多糖含量,但大幅提高了硒含量(63.74 μg/g vs 12.75 μg/g),表明显著的硒生物富集效应。

3.4 小节关于抗氧化活性结果表明,Se-多糖的ABTS和FRAP值均极显著高于普通多糖(p < 0.05),说明硒的引入增强了其清除自由基和还原能力。

3.5 小节抗糖基化分析显示,Se-多糖在96小时后的抑制率达到69.29%,显著高于对照组的58.25%,表明显著抑制晚期糖基化终产物(AGEs)形成的能力。

3.6 小节酶抑制实验发现,Se-多糖对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的抑制率分别为23.69%和4.96%,均高于非富硒多糖,提示其潜在辅助调节血糖的应用价值。

3.7 小节抗癌活性研究表明,Se-多糖在0.5 mg/mL浓度下可降低A549细胞存活率至72.02%,并呈现剂量依赖性,其机制可能与诱导凋亡、调节Bcl-2/Bad蛋白及增强免疫应答有关。

研究结论与讨论部分强调,硒强化结合UAE技术可高效提取出具有多重生物活性的平菇多糖,其在抗氧化、抗糖基化、代谢酶抑制及抗癌方面均表现优异。这一策略不仅为开发功能性食品和营养补充剂提供了新方向,还有望在辅助治疗糖尿病并发症和肺癌方面发挥重要作用。但作者也指出,硒的安全剂量、与药物的相互作用及临床效果仍需进一步研究。

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