《Food Chemistry》:Polysaccharides from the edible mushroom genus
Sparassis: A review of extraction, structural characteristics, biological activities, and applications
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•Sparassis多糖是有前景的食源生物活性大分子。•Sparassis多糖的功能由肠道-X轴调节与直接生物活性共同塑造。•Sparassis多糖的结构调控影响其凝胶化、自组装及递送相关性质。•Sparassis多糖在营养保健品、食品体系和生物材料领域展现出应用潜力。引言花
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Sparassis多糖是有前景的食源生物活性大分子。
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Sparassis多糖的功能由肠道-X轴调节与直接生物活性共同塑造。
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Sparassis多糖的结构调控影响其凝胶化、自组装及递送相关性质。
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Sparassis多糖在营养保健品、食品体系和生物材料领域展现出应用潜力。
引言
花椰菜菌属(Sparassis)食用菌俗称花椰菜蘑菇,属于担子菌门花椰菜菌科,是一类独特的食用兼药用真菌(Qiu等,2026)。Sparassis具有独特的花椰菜状或珊瑚状子实体,由众多扁平且反复分枝的瓣片组成,因而呈现出其典型的形态特征(Lee等,2015;图1)。Sparassis广泛分布于北半球温带地区,尤其见于欧洲、北美和东亚(Wang等,2019)。不同Sparassis物种的地理分布模式也有显著差异(Zhao等,2013)。Sparassis crispa(S. crispa)主要与欧洲和北美东部地区相关,而Sparassis radicata(S. radicata)则主要分布于北美西部。Sparassis latifolia(S. latifolia)广泛分布于整个东亚地区,包括中国、日本、韩国和俄罗斯远东地区(Dai等,2006;Ryoo等,2013)。Sparassis通常与温带至寒温带森林生态系统相关联,特别是针叶林,其子实体常见于寄主树木的基部、根部或树桩周围。其自然发生还与相对湿润的森林环境有关,在已调查的生境中,土壤肥沃且呈微酸性。这些地理分布和栖息地的差异反映了该属的生态与资源多样性,为研究其营养成分和生物活性化合物提供了多样的天然材料。近几十年来,人工栽培技术的进步进一步扩大了Sparassis资源的可获得性,促进了其作为功能性食品材料的应用(Sharma等,2022)。
作为食用和药用真菌资源,Sparassis因其多样的利用方式和健康相关特性而长期受到重视。它可以鲜食或干燥后食用,也可加工成粉剂、提取物等产品,在食品加工和利用方面展现出相当潜力(Qiu等,2026)。从营养角度来看,其子实体富含碳水化合物、蛋白质、脂质、矿物质、维生素等营养物质(Zhou等,2024)。除营养价值外,Sparassis还因其多种促进健康的特性而受到关注,包括抗过敏、降压和脂质代谢调节活性(Choi等,2024;Qiu等,2026;Sharma等,2022)。食用价值、营养丰富、药用特性以及日益增长的商业可获得性的结合,促进了人们将Sparassis作为有前景的功能性成分来源的兴趣日益增长。
随着对Sparassis研究的深入,人们已鉴定出多种生物活性成分,包括多糖、酚类、萜类化合物等。其中,多糖含量尤为丰富,被视为Sparassis的主要功能成分之一。Sparassis多糖已被报道具有免疫调节、造血、抗肿瘤、代谢调节等多种生物活性(Lee等,2015;Sharma等,2022;Thi Nhu Ngoc等,2018)。在提取、纯化和结构表征方面的进步使得能够分离出结构多样的Sparassis多糖,研究也从粗提物和初步生物活性评估转向详细结构分析、机制研究和构效关系。近期,人们还开始关注Sparassis多糖的材料相关性质,这与仿生及多功能生物材料领域的广泛进展相一致(Li等,2026;Lin等,2023;Peng等,2023)。水凝胶和载体系统同样为控释和递送提供了新的机会(Cao等,2026;Liu等,2026)。这些进展表明,Sparassis多糖不仅可作为功能性食品成分,还可作为大分子材料用于更广泛的应用。
以往的综述主要关注Sparassis的营养和药用价值,而目前对Sparassis多糖的认知仍缺乏充分的整合(Qiu等,2026)。为弥补这一空白,本综述系统总结了Sparassis多糖在提取纯化、结构特征、生物活性及作用机制、结构调控、构效关系和潜在应用方面的最新进展。特别强调了不同多糖组分之间的比较分析,并通过区分肠道微生物介导的调节作用与直接生物活性来讨论生物学机制。还对构效关系的现有证据进行了批判性审视。此外,本文纳入了结构调控和材料相关应用,将讨论拓展至Sparassis多糖的功能化与应用。通过整合这些视角,本综述旨在为Sparassis资源的高值化利用提供科学依据,并推动天然多糖作为功能性成分和生物基材料的开发。
各章节摘要
方法论与文献计量分析
进行了文献检索,以识别2000年至2026年间发表的关于Sparassis属多糖的主证研究。检索了Web of Science、PubMed和Google Scholar,使用属名和种名的组合,包括Sparassis、Sparassis crispa和Sparassis latifolia,以及多
提取与纯化
在Sparassis属多糖的提取与纯化方面已取得显著进展(表1)。这些观察结果表明,提取和纯化不仅是一系列制备程序,更是影响Sparassis多糖组成和结构异质性的关键因素。现有研究主要集中于S. latifolia和S. crispa,样品来源包括子实体、菌丝体、发酵液及
结构特征
多糖的结构是决定其生物活性的关键因素(Luan等,2024;Pan等,2024)。Sparassis属来源的多糖表现出相当的结构复杂性。目前的研究表明,β-葡聚糖构成了主要结构框架,最常见的结构基元为以β-(1?→?3)-D-葡聚糖为主链、以β-(1?→?6)-D-葡萄糖基为侧链的结构(图4)。然而,不同样品之间也报道了显著差异
生物活性与作用机制
为便于比较,目前报道的Sparassis多糖的生物活性汇总于表3,其肠道微生物介导及直接机制的示意图见第5图。其生物活性可通过两条途径进行广义解读:涉及肠道微生物的间接调节,以及对宿主细胞、受体和信号通路的更直接调节。
结构调控与功能化
Sparassis多糖的结构本质上是动态的。除原料来源及提取纯化条件对分子量、组成和构象的初始影响外,后续加工步骤——包括降解处理、构象调控、凝胶化行为及载体设计——可进一步改变其聚集状态、流变性质、生物可及性及功能表达方式。
构效关系
现有研究表明,Sparassis多糖的生物活性并非由单一结构参数决定,而更可能由分子量、单糖组成、糖苷键类型、分支模式及高级结构的综合作用所决定(Zhao等,2026;图2)。在这些结构变量中,分子量通过受控解聚得以较为直接地考察。Zhang等(2021)比较了天然SLP与三种降解产物
潜在应用
基于目前的研究成果,Sparassis多糖的应用前景主要集中在两个方向。一个方向是作为食品和 health 相关领域的功能性成分或营养支持材料,另一个方向是作为材料和递送系统中的结构组分或载体基质(图4)。前者主要基于其消化稳定性、可发酵性及对肠道
结论与展望
Sparassis是一种有价值的食用和药用真菌资源,在功能性食品和 health 相关应用领域具有广阔潜力。本综述总结了Sparassis多糖从制备和结构表征到生物功能和潜在应用的最新进展。现有证据表明,这些多糖具有相当的结构多样性,以β-(1?→?3)-D-葡聚糖携带β-(1?→?6)-D-葡萄糖基分支代表其特征
作者贡献
Meng Wang提出了本文的框架。Mengru Zhang、Caijiao Li和Xinrui Xu起草了稿件。Huijie Zhang和Yan Gong制作了图表。所有作者均阅读并批准了最终稿件。
CRediT作者贡献声明
Mengru Zhang:撰写—初稿。Caijiao Li:撰写—初稿。Xinrui Xu:撰写—初稿。Huijie Zhang:可视化。Yan Gong:可视化。Meng Wang:概念化。
利益冲突声明
作者声明,他们不存在可能影响本文所报告工作的已知竞争性经济利益或个人关系。
致谢
本研究由黑龙江省中医药管理局中医药科研项目(编号:ZHY2024-023)、黑龙江省高校基础研究青年人才计划(编号:YQJH2023148)资助。
Mengru Zhang|Caijiao Li|Xinrui Xu|Huijie Zhang|Yan Gong|Meng Wang