侧耳属（Pleurotus spp.）来源生物活性蛋白、蛋白水解物与肽：提取纯化、生物活性及食品与人类健康应用研究进展

《Foods》：Bioactive Proteins and Peptides from Pleurotus spp. for Food and Human Health Applications—A Review

　　

面对与肉类及其他传统动物蛋白（animal proteins）生产和消费相关的环境和人类健康问题，蘑菇已成为可持续优质蛋白（sustainable high-quality proteins）的有前景来源。侧耳属（Pleurotus spp.）包含30多种全球消费的食用菌，因其鲜美风味和营养组成，尤其是蛋白和生物活性肽（bioactive peptides）含量而备受重视。本综述汇总了过去10年发表的52篇关于侧耳属（Pleurotus spp.）蛋白、蛋白水解物（protein hydrolysates）和肽（peptides）的原创研究论文，讨论了影响其理化性质（physicochemical properties）和生物活性（biological activities）的蛋白提取技术（protein extraction techniques）与肽分离方法（peptide separation methods）。此外，分析了来源于侧耳属（Pleurotus spp.）的蛋白、蛋白水解物和肽的抗菌（antimicrobial）、抗高血压（antihypertensive）、抗氧化（antioxidant）、抗癌（anti-cancer）、保肝（hepatoprotective）、免疫调节（immunomodulatory）和抗炎（anti-inflammatory）作用。最后，描述了其在食品工业（food industry）中的潜在应用，包括作为风味增强剂（flavor enhancers）（如鲜味化合物，umami compounds）、功能成分（functional ingredients）、肉类强化剂和替代物（meat fortifiers and replacers）。因此，侧耳属（Pleurotus spp.）蛋白、蛋白水解物和肽是有前景的化合物，在食品领域和人类健康相关应用中具有潜力。

1. Introduction

全球人口增长推动高质量蛋白需求增加，预计到2050年将翻倍。肉类等传统动物蛋白生产与消费带来环境和健康问题，蘑菇因而成为可持续替代蛋白来源。侧耳属（Pleurotus spp.）是仅次于双孢蘑菇的第二大栽培蘑菇群，含30余种，可利用多种木质纤维素农业和农工业残余，并耐受20–30 °C。其子实体、菌丝体和菌柄蛋白含量较高，含全部必需氨基酸，并含疏水蛋白、糖蛋白、凝集素、免疫调节蛋白和具核糖体失活活性蛋白等，表现乳化、持水和热稳定等特性，但毒理安全性仍需研究。酶解可释放抗高血压、抗氧化、抗炎、抗癌、抗菌和免疫调节肽。本综述分析近10年侧耳属蛋白、蛋白水解物和肽的提取纯化、生物活性及食品和健康应用。

2. Literature Search and Bibliometric Analysis of Protein Hydrolysates and Peptides from Pleurotus spp.

研究人员检索ScienceDirect、Springer、MDPI和PubMed，采用“Pleurotus”与“protein/peptide”和“bioactive”等检索式，初检超过2000篇，最终纳入2017—2026年英文研究52篇。文献计量显示关键词聚为三类：生物活性（抗氧化、抗肿瘤）、技术性质（流变学）以及食用菌和食品。发文国家主要为中国、印度、巴西和墨西哥；物种以P. eryngii最多，其次为P. ostreatus；2025年发文最多，表明该领域处于快速增长期。2017年前文献仅用于背景，未纳入文献计量数据集。

3. Protein Extraction Methods from Pleurotus spp.

提取前需脱水、研磨和脱脂。碱溶（pH约12）后等电点沉淀（AlEx/IP）因简单高效而常用，但极端pH可致蛋白变性和不可逆结构改变。酸提取较少用。盐析（SO）以硫酸铵等提高离子强度，较好保留天然构象。水提和缓冲液提取（WEx/BEx）在冷条件下匀浆离心，保留结构但产量较低。有机溶剂沉淀（OSP）用乙醇、丙酮或三氯乙酸（TCA）沉淀总蛋白或分级肽。超声辅助提取（US-AEx）利用空化提高提取率；酶辅助提取可降解细胞壁，但存在成本和放大问题；脉冲电场辅助提取（PEF-AEx）可改变构象并形成聚集体，但SDS-PAGE谱未显示肽链断裂。提取效率并非唯一标准，还需考虑蛋白特性、下游水解和食品应用。

4. Protein Hydrolysates and Peptides from Pleurotus spp. Proteins

提取后可用超滤、透析、离子交换色谱（如DEAE-或CM-Sephadex）、凝胶过滤色谱（如Sephadex G-75或G-100）和反相高效液相色谱（RP-HPLC）分离纯化。乳酸菌（LAB）发酵可在pH 6和37 °C下水解蛋白，产生低分子量（MW）肽。例如用Lactobacillus acidophilus和Lactobacillus brevis水解P. ostreatus var. florida蛋白，获得MW低于27 kDa的肽，起泡力由8.53%升至19.50%，ACE抑制IC₅₀由5.70降至0.01 mg/mL。酶解模拟胃肠消化通常产生7–15个氨基酸的肽，受蛋白酶种类、温度、pH和时间影响，可控制性地产生活性肽。低MW、富含疏水和带电氨基酸的肽常具更强抗氧化和抗高血压活性。

5. Bioactivities and Applications of Proteins, Protein Hydrolysates and Peptides of Pleurotus spp.

5.1. Antioxidant Activity of Bioactive Protein Hydrolysates and Peptides from Pleurotus spp.

抗氧化活性受MW、氨基酸组成和加工条件影响，低MW组分（<5 kDa）通常活性更高。机制涉及中和活性氧（ROS），如清除DPPH^•、ABTS^•、O₂^•?和^•OH，以及金属螯合。Ala、Val、Leu、Ile和Met等疏水氨基酸，Tyr、Trp、Phe和His等芳香/极性氨基酸，以及Asp和Glu等带负电氨基酸均参与抗氧化。P. eryngii和P. ostreatus水解物可表现Fe²⁺螯合、DPPH^•和^•OH清除活性，且常呈浓度依赖。化学抗氧化试验未必反映活细胞或组织中的真实氧化应激保护。

5.2. Immunomodulatory and Anti-Inflammatory Effects of Bioactive Protein Hydrolysates and Peptides from Pleurotus spp.

侧耳属蛋白和肽可刺激巨噬细胞和树突状细胞，调节M1/M2极化。M1表型由IFN-γ或脂多糖（LPS）诱导，产生TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-12及趋化因子，受NF-κB和MAPK通路调控；M2表型与抗炎和组织修复相关。P. eryngii蛋白可诱导RAW 264.7细胞M1极化，增加IL-1β、IL-6、TNF-α和一氧化氮（NO）；多肽可增加TLR 2和TLR 4。另一些蛋白可抑制NF-κB和MAPK，浓度依赖地降低IL-1β和IL-6，提示其可维持免疫稳态。但尚缺乏临床试验确认胃肠消化后的效果。

5.3. Antihypertensive Activity of Bioactive Proteins, Hydrolysates and Peptides from Pleurotus spp.

慢性炎症、免疫失调和氧化应激可促高血压。血管紧张素转化酶（ACE）将血管紧张素I转化为血管紧张素II，并参与氧化应激和血管重塑。侧耳属水解物和肽具ACE抑制活性，低MW（<10 kDa）和肽（<3 kDa）更易接近ACE活性位点。C端疏水氨基酸（Pro、Val、Leu、Ile、Phe、Tyr、Trp）和碱性氨基酸（Arg、Lys），以及N端脂肪族氨基酸，可增强与ACE位点S1、S2和S1′的相互作用。P. citrinopileatus提取物组分ACE抑制率为36.9%–53.1%；Pleurotus水解物3和5 kDa组分达48.50%；P. pulmonarius的GVR肽IC₅₀为55 μg/mL，但仍远弱于卡托普利。

5.4. Anti-Cancer Effects of Bioactive Proteins, Hydrolysates and Peptides from Pleurotus spp.

抗氧化肽可中和ROS，干扰肿瘤相关氧化应激信号。线粒体内膜解偶联蛋白2（UCP2）调节质子梯度和ROS，在多种癌症中升高。P. djamor肽经计算机模拟筛选，多个肽可结合UCP2，并分别与乳腺、前列腺、结肠和皮肤癌细胞相关；其蛋白水解物可降低HepG2细胞活力。AMPK激活可抑制mTOR并促进自噬，增加LC3-II、Beclin-1、ATG7和DRAM。P. eryngii var. ferulae蛋白可经线粒体凋亡途径抑制A549非小细胞肺癌（NSCLC）细胞；PFAP肽可上调AMPK、抑制mTOR、诱导G1期阻滞并降低小鼠肿瘤重量。免疫调节亦可能增强抗肿瘤保护。

5.5. Hepatoprotective Effects of Bioactive Proteins, Hydrolysates and Peptides from Pleurotus spp.

炎症、氧化应激和肾素—血管紧张素系统失调可增加ROS，促进肝损伤、纤维化和非酒精性脂肪性肝病，常伴ALT和AST升高。P. ostreatus胞外多糖—肽复合物可恢复DEN/CCl₄损伤大鼠的ALT和AST，并提高血细胞和血红蛋白水平。P. citrinopileatus多糖—肽组分可降低ALT、AST和胞内甘油三酯，维持HepG2细胞活力，并将超氧化物歧化酶（SOD）活性提高至66.35%。多糖与肽可能协同激活Nrf2、调节M1/M2，从而减轻肝损伤。然而，相关研究多局限于计算机模拟和体外系统，体内和人体证据不足。

5.6. Antimicrobial Activity of Bioactive Proteins, Hydrolysates and Peptides from Pleurotus spp.

侧耳属抗菌肽多为2–20个氨基酸，含Pro、Val、Trp和Phe等疏水残基，可破坏微生物膜并干扰生物膜形成和群体感应。Pleurotus蛋白可抑制龋齿病原，包括耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）和耐制霉菌素Candida albicans；5.0 μg P. ostreatus蛋白即可灭活C. albicans，且可能不依赖麦角固醇结合机制。计算机模拟预测部分肽具抗群体感应活性，但尚未在活菌中验证。P. ostreatus蛋白化合物抗C. albicans的MIC为500 μg/mL，与氟康唑相同。

5.7. Applications of Bioactive Proteins, Hydrolysates and Peptides from Pleurotus spp. in the Food Industry

侧耳属蛋白和肽的流变学、溶解性、乳化性和界面性质影响食品加工、质构和货架期。蛋白溶液常呈非牛顿行为，剪切速率增加时黏度下降；提高P. eryngii蛋白浓度可增强黏度并促进凝胶。pH影响溶解性和聚集：较高pH增加净负电荷和静电排斥，zeta电位接近±30 mV时分散性较好；低pH接近等电点时易聚集并增强凝胶强度。酶解可降低粒径、增加柔性、改善乳化和稳定性。蛋白—多糖相互作用可改善结构。疏水蛋白具两亲性，可稳定泡沫和乳液，并改变表面润湿性。

5.7.1. Umami Effect of Peptides from Pleurotus spp.

鲜味是第五种基本味，侧耳属的鲜味与游离氨基酸、核苷酸、有机酸和肽有关。鲜味肽可与T1R1/T1R3异源二聚体及mGluR1、mGluR4相互作用。低MW二肽和三肽鲜味较强，Glu和Asp为关键氨基酸，Asn和Gln可增强鲜味。P. citrinopileatus中鉴定出LLVTVEDELRV、LDDWR、ELFEPT和ENLLEK等鲜味肽；另有DRAFR、LDFR和VLRDF可增强谷氨酸钠（MSG）风味。γ-谷氨酰肽还可通过钙敏感受体（CaSR）产生kokumi效应，增强鲜味和咸味，有助于减钠。

5.7.2. Pleurotus spp. and Pleurotus Proteins as Components of Meat Analogs

侧耳属蘑菇干重蛋白约19–35%，并提供必需氨基酸、维生素C及部分B族维生素。将3% P. eryngii蛋白加入鸡肉糜可增加β-转角和β-折叠，改善凝胶稳定、质构、口感和降低脂质氧化。多数肉类似物证据使用鲜菇或干菇，而非分离蛋白或肽。部分替代牛肉、猪肉、鸡肉和鱼可提高纤维和水分、降低脂肪和热量。例如5% P. djamor替代牛肉可降低烹饪损失和脂肪，33% P. ostreatus替代牛肉丸可降低脂肪并提高粗纤维。Pleurotus菌丝体蛋白可达85%干重并具纤维结构，P. sapidus和P. pulmonarius菌丝体可改善素食香肠和猪肉饼替代物的质构、风味和蛋白含量。

6. Conclusions

侧耳属蛋白、蛋白水解物和肽，尤其低MW组分，具多种生物活性，并可受温度、pH和提取方法调节。其最突出的作用与缓解氧化应激、调节代谢通路、清除自由基和保护生物系统相关，可能涉及全身炎症、高血压、心血管问题、免疫抑制和某些癌症。部分衍生物还表现保肝和调脂活性。在食品体系中，抗氧化性可抑制脂质过氧化并改善稳定性，抗菌性可靶向耐药菌和生物膜，蛋白可调节流变和结构性质。鲜味肽和游离氨基酸可增强风味，是人工香精的潜在替代物。侧耳属蛋白、水解物和肽在人类健康和食品配方、保鲜、稳定及调味中具应用前景，并适合用于肉制品和肉类似物，但仍需更多体内和人体研究验证机制与安全性。