在地麦田中栽培的Hericium erinaceus产生的erinacine A：培养基筛选、成分变化及干燥稳定性

《Food Research International》：Production of erinacine A by Hericium erinaceus cultivated in ground wheat: substrate screening, compositional changes and drying stability

　　

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  储存在脂肪细胞中的能量以脂肪的形式分泌脂肪因子和细胞因子进入血液，刺激小胶质细胞的炎症过度激活。
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  一种可食用的蘑菇Hericium erinaceus产生了一类名为erinacines的生物活性化合物，这些化合物与小胶质细胞合成神经营养因子NGF有关。
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  担子菌可以在多种固体可持续基质中生长，以此来生产生物量并改善其功能。
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  鉴于全球肥胖症的蔓延范围以及相关神经退行性疾病发病率的增加，开发非侵入性和可获取的治疗策略仍然是一个重大的科学挑战。
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  ErA在干燥条件下保持稳定，这证实了其作为神经健康应用功能性成分的潜力。

引言

肥胖不仅是糖尿病、心血管疾病、脂肪肝和高血压风险增加的主要原因之一，还因其对大脑和神经系统的影响而成为公共卫生的主要问题（Majumder等人，2025年）。储存在脂肪细胞中的能量以脂肪的形式（一种具有激素活性的组织）被分泌到血液中，然后到达大脑。当这些物质穿过血脑屏障（BBB）时，促炎分子如肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、纤溶酶原激活剂抑制剂-1（PAI-1）、C-反应蛋白（CRP）、白细胞介素-1-β（IL-1β）和白细胞介素-6（IL-6）会刺激小胶质细胞的炎症过度激活，而小胶质细胞是维持大脑免疫稳态的常驻免疫细胞（Gómez-Apo等人，2021年；Van Dyken & Lacoste，2018年）。中枢神经系统（CNS）中炎症反应的加剧使大脑容易受到毒素和病原体的侵害，同时还会增加细胞氧化应激（Majumder等人，2025年）。因此，由肥胖引起的周围炎症可能导致大脑萎缩，因为它们会影响突触的可塑性（Phelps等人，2024年）。这种“恶性循环”会导致脑萎缩，进而导致突触减少和神经元丢失，最终引发认知能力下降和神经退行性疾病的出现（Majumder等人，2025年）。

据世界卫生组织（WHO）基于体重指数的定义，全球约有8.9亿人因超重而有可能患上神经系统疾病：超重（体重指数在25至29.9 kg/m2之间）和肥胖（体重指数30 kg/m2或以上）（Gómez-Apo等人，2021年；Lingvay等人，2024年）。有令人担忧的预测表明，未来几年这一数字预计将增加到约1.53亿人。这一估计是由于现代寿命的延长、与衰老相关的代谢疾病以及肥胖等获得性慢性疾病的增加（Gomes Gon?alves等人，2023年；Kothari等人，2017年）。因此，久坐的生活方式和能量-蛋白质不平衡不仅会影响生活质量，还会增加个体患痴呆症、阿尔茨海默病和其他认知功能障碍的风险（Heneka等人，2018年；Pizarroso等人，2021年；Van Dyken & Lacoste，2018年）。

另一方面，过去几十年的大量研究表明，某些食物营养成分具有抗氧化和免疫作用，有助于维持大脑稳态（Bonetto等人，2025年；Guariglia等人，2021年）。例如，担子菌类的丝状真菌——蘑菇，在全球可食用蘑菇生产中发挥着关键作用，并因其富含生物活性化合物而成为促进大脑健康最有前景的食物来源之一（Bonetto等人，2025年；Liuzzi等人，2023年）。全球大约有2189种可食用蘑菇，其中183种需要经过某种预处理才能供人类食用，因此成为神经治疗应用的关键来源（Li等人，2021年）。

属于担子菌门的Hericium erinaceus，俗称“狮子鬃毛”，因其多种健康应用而受到研究，例如最近在预防和治疗痴呆症及阿尔茨海默病方面的应用（He & Shen，2015年；Liuzzi等人，2023年；Szu?ko-Kociuba等人，2023年）。这种蘑菇产生了一类名为erinacines的生物活性化合物，这类化合物是能与小胶质细胞合成的神经营养因子NGF相关的糖基化二萜类物质（Hidalgo-Lanussa等人，2020年；Kawagishi & Zhuang，2008年；Tsai-Teng等人，2016年；Wolters等人，2015年）。除了模拟NGF的作用外，erinacines A、B和C类型还被证明可以减少β-淀粉样蛋白的沉积并促进髓鞘修复。这些神经保护性和神经营养特性表明它们有可能减缓神经退行性疾病的进展（Amen等人，2026年；Li等人，2018年）。

由于NGF蛋白的分子大小无法穿过血脑屏障，一些侵入性治疗需要通过直接注射到大脑中来确保其保护作用的有效性。因此，能够影响NGF合成的口服疗法可能代表着一项重要的生物技术进步（Kawagishi & Zhuang，2008年）。在erinacines中，ErA（CAS编号：156101–08-5，分子量432.55 g/mol）（图1）显示出对NGF合成最大的效果（Kawagishi & Zhuang，2008年）。研究还表明，ErA在H. erinaceus的菌丝体中比在子实体中更为集中（Li等人，2014年），这表明发酵可能是获得这种化合物的合适方法。

发酵是一种广泛应用于食品生产的传统技术。目前估计全球有大约5000种发酵食品和饮料，它们作为主要食品或膳食成分被消费（Diez-Ozaeta & Astiazaran，2022年；Tamang等人，2016年）。特别是固态发酵，在亚洲国家被广泛用于生产酱油、清酒、味噌和天贝等食品和饮料。真菌在固体基质中的生长也是生产多种可食用蘑菇的基础。在这方面，担子菌可以在多种固体基质中生长。因此，燕麦、煮熟的米饭、磨碎的小麦及其在食品加工过程中产生的残余物（壳和麸皮）成为生产生物量的可持续方式，通过真菌的生物转化进一步提高了它们的生物价值（Szu?ko-Kociuba等人，2023年）。

选择的基质（磨碎的燕麦、燕麦壳、煮熟的米饭和磨碎的小麦）旨在平衡成本效益、丰富的农业工业废弃物（如燕麦壳）和广泛可获得的富含碳的谷物，这些基质具有不同的生化特性。每种基质的初始营养成分，特别是碳氮比和碳水化合物的可用性，在固态发酵效率中起着关键作用。

鉴于全球肥胖症的蔓延范围以及相关神经退行性疾病发病率的增加，开发非侵入性和可获取的治疗策略仍然是一个重大的科学挑战。在这方面，本研究探讨了使用H. erinaceus（一种含有erinacine A且能够有效诱导神经营养因子（NGF）合成的蘑菇）进行固态发酵的应用，以丰富简单的基质（如谷物及其残余物）。因此，这项研究不仅提出了一种促进食品加工循环经济的生物技术途径，还突出了其潜在的健康促进功能。

节片段

真菌培养

H. erinaceus菌株最初是从巴西市场上广泛销售的一种商业蘑菇品种中分离并纯化的，该品种由Ibitu Congumelos公司（位于巴西圣卡塔琳娜州，地理坐标27.6835°S，48.4878°W）提供。该真菌分离株定期在PDA（土豆葡萄糖琼脂）培养基（Sigma-Aldrich Brazil LTDA 70139）中传代培养，并在Biochemical Oxygen Demand培养箱（BOD-Tecnal TE-4020 LED，巴西）中于25 ± 1°C条件下在黑暗环境中培养7天（Liang等人，2014年）

径向生长分析

为了了解H. erinaceus在每种基质上的生长情况，每天测量其径向生长情况。结果（图2）显示，在第9天到第12天期间，可见的菌丝体达到了培养皿直径的70%。具体来说，磨碎的燕麦壳在第9天达到了这一阈值，随后是磨碎的小麦（第11天），煮熟的米饭和燕麦壳（都在第12天）。这些结果表明所有基质都能支持H. erinaceus的生长，但磨碎的燕麦壳是最适宜的基质

讨论

可食用蘑菇H. erinaceus在固态发酵条件下可在1到几周（5–20天）的时间内在不同的基质上生长。在真菌生长过程中，预计会分解木质素、纤维素和其他复杂有机样本中的化合物（Lu等人，2024年）。因此，各种培养基质似乎都是H. erinaceus定殖和利用的合适选择，例如木屑、草、玉米壳、稻草等

结论

利用富含ErA的商用食品基质的生物技术策略，ErA是H. erinaceus中最重要的erinacine成分，为治疗神经退化提供了有前景的途径。使用磨碎的小麦开发的发酵产品显示H. erinaceus具有高效的生物转化能力，ErA的产量为8.08 ± 1.33 μg/g，蛋白质含量增加了7.69个百分点，脂质含量增加了12.32个百分点

CRediT作者贡献声明

Mariana da Rocha Alves：撰写——原始草稿、方法论、研究、概念化。Rafael Chelala Moreira：撰写——审阅与编辑、方法论、研究、概念化。éder de Vilhena Araújo：方法论、研究。Gabriel Moura Mascarin：撰写——审阅与编辑、方法论。Mario Roberto Marostica Junior：撰写——审阅与编辑。Taicia Pacheco Fill：撰写——审阅与编辑。Juliano Lemos Bicas：撰写——审阅与编辑、监督。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文所述工作的财务利益或个人关系。

致谢

作者感谢FAPESP（项目编号2024/01568-5、2026/17308-8、2022/02992-0、2024/21243-3）和CNPq（项目编号304701/2024-6）提供的财政支持，以及中央支持实验室（LAC – Unicamp食品工程学院）提供的技术协助。我们感谢Ana C.V. Cangani在真菌分离和保存方面的技术支持。图形摘要（SK2A9BBXMA/RZ2A9BBKGT）。

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