《Molecules》：Biochemical Composition, Nutritional Profile, Bioactive Compound Content, Antioxidant Activity, and Technological Potential of Mycelium from Pleurotus ostreatus (Shimeji)
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平菇（Pleurotus ostreatus，Shimeji）是一种可食用蘑菇，因其营养价值和生产生物活性化合物（bioactive compounds）的能力而广受认可。除了其子实体（fruiting body）外，菌丝体生物量（mycelial bioma
平菇（Pleurotus ostreatus，Shimeji）是一种可食用蘑菇，因其营养价值和生产生物活性化合物（bioactive compounds）的能力而广受认可。除了其子实体（fruiting body）外，菌丝体生物量（mycelial biomass）已成为在受控培养条件下生产生物活性化合物的有前景且可持续的替代方案。本研究评估了P. ostreatus菌丝体的营养组成、质地剖面（texture profile）、生化组成、酚类化合物（phenolic compounds）和抗氧化特性（antioxidant properties）。营养参数通过FoodScan?（近红外光谱，NIR）测定，而生化组成通过分光光度法定量可溶性蛋白（soluble proteins）、游离氨基酸（free amino acids）、还原糖（reducing sugars）和总碳水化合物（total carbohydrates）。采用质地剖面分析（Texture Profile Analysis，TPA）表征菌丝体生物量的机械和技术特性。总酚类化合物采用Folin–Ciocalteu法量化，单个酚类化合物通过高效液相色谱-二极管阵列检测器（HPLC-DAD）鉴定。抗氧化活性通过ABTS（2,2′-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)）、DPPH（1,1-二苯基-2-三硝基苯肼）、TEAC（Trolox等效抗氧化能力）和羟基自由基清除（hydroxyl radical scavenging）实验评估。菌丝体表现出高水分含量和相关的蛋白质水平，以及以高硬度和胶粘性为特征的刚性结构剖面。生化表征揭示了可溶性蛋白和游离氨基酸的显著浓度，以及可检测水平的还原糖和总碳水化合物。水提物显示出高总酚含量和显著的抗氧化活性，其中没食子酸（gallic acid）被鉴定为主要酚类化合物，其次是阿魏酸（ferulic acid）。提取物在ABTS、DPPH和羟基自由基实验中均表现出有效的自由基清除能力。这些发现突出了P. ostreatus菌丝体作为生物活性化合物可持续来源的潜力，具有在食品、营养保健品和生物技术领域作为功能性成分的应用前景，并强化了其在循环生物经济策略中的作用。
**论文解读：平菇（Pleurotus ostreatus）菌丝体作为功能性成分的生化、营养及抗氧化潜力**
**研究背景与问题**
随着消费者对天然、可持续及健康产品的需求日益增长，真菌因其代谢多样性和营养丰富性而受到广泛关注。食用菌（如平菇）不仅子实体具有营养价值，其菌丝体（mycelium）作为营养生长阶段，可在受控条件下生产，具有培养周期短、标准化程度高、不依赖子实体形成等优势，成为可持续生物活性化合物（bioactive compounds）的潜在来源。然而，目前对平菇菌丝体的综合表征仍存在重要空白：多数研究聚焦于子实体，而关于菌丝体的营养组成、可溶性蛋白（soluble proteins）、游离氨基酸（free amino acids）、酚类化合物（phenolic compounds）及抗氧化活性（antioxidant activity）的整合分析有限；此外，菌丝体化学组成与潜在技术应用之间的关系尚未充分探索。因此，本研究旨在全面评估平菇菌丝体的生化组成、营养概况、质地剖面（texture profile）、酚类化合物及抗氧化潜力，为其作为食品、营养保健品及生物技术领域的功能性原料提供科学依据。论文发表在《Molecules》。
**主要技术方法**
研究人员从当地市场购买平菇子实体，经无菌分离获得纯培养，再接种至含麦麸和Vogel培养基的液体培养基中培养获得菌丝体，并进行水提制备提取物。营养分析采用FoodScan?近红外光谱（NIR）测定水分、粗蛋白、脂肪、灰分及盐分；生化表征通过Bradford法（可溶性蛋白）、茚三酮法（游离氨基酸）、DNS法（还原糖）及蒽酮法（总碳水化合物）进行定量；质地剖面分析（TPA）使用质构仪对菌丝体-琼脂系统进行双压缩测试，获取硬度、弹性、内聚性、胶粘性、咀嚼性及回复性参数；总酚含量采用Folin–Ciocalteu法，单个酚类化合物通过高效液相色谱-二极管阵列检测器（HPLC-DAD）鉴定；抗氧化活性通过ABTS、DPPH、TEAC（Trolox等效抗氧化能力）及羟基自由基清除实验评估。所有实验均设置三次独立生物学重复，数据以平均值±标准差表示，统计使用GraphPad Prism 9.0。
**研究结果与分析**
**3.1 质地剖面分析（TPA）**
通过TPA测定，菌丝体表现出高硬度（3948.56 ± 681.40 g）和胶粘性（81.44 ± 22.95），而弹性（0.03 ± 0.01）、内聚性（0.02 ± 0.01）、咀嚼性（1.77 ± 0.29）及回复性（0.02 ± 0.01）均较低。这表明菌丝体具有刚性结构，对压缩初始阻力大，但变形后恢复能力差，内聚性低，易断裂。该行为与菌丝体三维网络富含几丁质（chitin）和β-葡聚糖（β-glucans）有关，赋予其机械刚性，但缺乏弹性回复。
**3.2 营养概况**
营养分析显示菌丝体水分含量高，粗蛋白（9.36 ± 0.99%）、脂肪（0.85 ± 0.37%）、灰分（2.15 ± 0.76%）及盐分（0.79 ± 0.60%）。高水分与真菌细胞壁亲水多糖相关；蛋白质水平证实其作为替代蛋白源的潜力，但低于干燥子实体，因高水分稀释；低脂特征符合食用菌营养特点；灰分反映矿物质存在，盐分低利于低钠食品应用。
**3.3 提取产率**
水提物冻干后产率为6.8%（基于鲜重），低于子实体提取，因菌丝体富含不溶性结构多糖（几丁质、β-葡聚糖），水溶性差。但该结果反映水提取对极性代谢物的选择性，并非生物活性化合物浓度低。
**3.4 总蛋白、游离氨基酸、还原糖及总碳水化合物**
生化定量表明，水提物中可溶性蛋白含量为1099.27 ± 128.12 μg BSA当量/mg，游离氨基酸为804.77 ± 138.36 μg丙氨酸当量/mg，还原糖为37.05 ± 7.14 μg葡萄糖当量/mg，总碳水化合物为26.85 ± 0.57 μg葡萄糖当量/mg。这表明菌丝体富含含氮化合物和碳水化合物，支持其营养和功能价值，且与子实体相比，菌丝体培养可控性更高。
**3.5 抗氧化活性及总酚**
抗氧化实验结果显示：ABTS实验EC50为77.29 ± 3.43 mg/mL，TEAC为4.49 ± 0.34 μmol TE/mg；DPPH实验EC50为101.02 ± 1.39 mg/mL，TEAC为4.52 ± 0.11 μmol TE/mg；羟基自由基清除能力为71.21 ± 3.40 mM抗坏血酸当量/mg。总酚含量通过Folin-Ciocalteu法测定（具体数值见表3，此处未直接给出，但摘要中提及高总酚）。上述结果表明菌丝体水提物具有多重自由基清除机制，羟基自由基清除尤为突出，显示其作为抗氧化功能成分的潜力。
**3.6 HPLC-DAD分析多酚**
色谱分析鉴定出没食子酸（gallic acid）为主要酚类化合物（0.51 ± 0.20 mg/g），其次为阿魏酸（ferulic acid，0.04 ± 0.02 mg/g）。没食子酸因含三个羟基而具有强还原性，可能主导抗氧化活性；阿魏酸虽含量低，但具协同作用。其他酚酸未检出，提示抗氧化活性可能还涉及其他代谢物（如多糖、肽、麦角硫因等）。
**讨论与结论**
**讨论部分总结**：总体而言，平菇菌丝体表现出刚性、低弹性、低内聚性的质地，适合作为生物材料或食品成分；营养组成高水分、高蛋白、低脂，符合可持续蛋白源特征；生化分析证实其富含蛋白、氨基酸和碳水化合物，水提物具高总酚和显著抗氧化活性，没食子酸为主要酚类。这些发现表明菌丝体是可持续生物活性化合物来源，可应用于功能食品、营养保健品和生物技术领域。但需进一步通过生物活性、生物利用度、安全性及应用研究来验证具体功能。此外，菌丝体培养具有标准化、短周期、不依赖子实体等优势，符合循环生物经济原则。
**研究结论部分翻译**：本研究证明，平菇（P. ostreatus）菌丝体表现出营养、生化和功能特性，支持其作为可持续生物活性化合物来源的潜力。菌丝体生物量显示出高硬度和胶粘性的质地剖面，表明其具有刚性结构，在食品和生物技术工业中具有潜在应用价值。此外，营养分析揭示了相关的蛋白质含量、低脂水平及矿物质存在，而生化表征显示可溶性蛋白、游离氨基酸、还原糖和总碳水化合物含量可观，确认了该生物量的营养和功能价值。水提物表现出高总酚含量和显著的抗氧化活性，通过ABTS、DPPH、TEAC和羟基自由基清除实验得以证实。HPLC-DAD分析鉴定出没食子酸是主要酚类化合物，其次是阿魏酸，表明这些化合物连同菌丝体中存在的其他生物活性代谢物，可能有助于观察到的抗氧化能力。总体而言，结果表明平菇菌丝体是一种有前景的生物量，可进一步研究作为功能成分、生物活性化合物和增值原料，潜在应用于食品、营养保健品和生物技术领域。然而，特定功能食品、营养保健品或医药应用需通过生物学、生物利用度、安全性及应用研究进一步验证。除营养和抗氧化特性外，菌丝体生物量的深层培养具有更高的过程标准化、更短的生产周期及不依赖子实体形成等优势，使其成为一种可持续生产策略，与循环生物经济原则潜在一致。因此，本研究结果扩展了当前对平菇菌丝体生物技术潜力的认识，并为未来优化培养和提取工艺、鉴定额外生物活性化合物以及评估其生物利用度和生物学效应提供了科学依据。
