張弘，王琦，姚駿，佟永薇，鄭琳琳，李輝，張冠宇，王艷，馮娜，張璐，郭森，王玥瑋，張立娟

（天津市食品研究所有限公司，天津301609）

香菇（Lentinus edodes）又名花菇、香菌，是世界第二大食用菌，也是我國特產(chǎn)之一，由于香菇味道鮮美、香氣沁人、營養(yǎng)豐富，在民間素有“山珍”之稱[1-3]。香菇是一種藥食兩用的真菌，是新興的一種營養(yǎng)保健食品，香菇中含有多糖、氨基酸和一些礦物質(zhì)元素（維生素B、維生素D、鐵、鈣、鉀）等，具有良好的營養(yǎng)保健作用[4-5]。

香菇在我國種植廣泛，我國每年產(chǎn)量可達(dá)300萬噸以上，香菇柄是香菇采收過程中的副產(chǎn)物，香菇柄占香菇總重量的25%～30%左右，產(chǎn)量相當(dāng)大[6-8]。香菇柄中各種營養(yǎng)活性成分的含量也相當(dāng)豐富，但是一般只是食用上面的香菇蓋，香菇柄就浪費(fèi)了，而且香菇柄韌性強(qiáng)，纖維化程度高，咀嚼性差，所以一直很少有人食用，在加工過程中沒有被充分利用，造成資源浪費(fèi)。目前對香菇柄的綜合利用和食品開發(fā)有了初步進(jìn)展，用香菇柄開發(fā)出香菇柄醬、香菇柄蜜餞等風(fēng)味食品越來越多的受到消費(fèi)者的喜愛[9]。本研究以香菇柄為研究對象，對香菇柄進(jìn)行營養(yǎng)成分分析及生物活性研究，香菇柄市場潛力、市場空間巨大，將獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益和巨大的社會效益。

1 香菇柄營養(yǎng)成分研究

1.1 香菇全菇與香菇柄營養(yǎng)成分對比

香菇全菇與香菇柄營養(yǎng)成分對比見表1。

由表1可見，香菇柄中營養(yǎng)元素成分含量非常高，尤其是蛋白質(zhì)、膳食纖維、維生素B、維生素C以及微量元素Na、Ca、Fe、K 的含量，香菇柄均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于香菇全菇[10-12]。

表1 香菇全菇與香菇柄營養(yǎng)成分對比Table 1 Comparison of nutritional components between Lentinus edodes and Lentinus edodes stipe

1.2 香菇柄中的多糖

香菇柄中主要成分為纖維素，有生理活性的成分為多糖。香菇柄中的纖維素有降低膽固醇、預(yù)防動脈粥樣硬化等功能，能在大腸中脫水，防止便秘。香菇柄中除了含量最多的纖維素外，含量最多的營養(yǎng)活性成分就是香菇多糖了。從香菇柄中分級提取香菇多糖，經(jīng)過處理后，首先得到水溶性香菇多糖，純化后用凝膠電泳分析，從香菇柄中分離出一種具有β-糖苷鍵的單一水溶性多糖。多糖體的主鏈為螺旋狀結(jié)構(gòu)的葡萄糖，具有單葡糖基支鏈，無直接的細(xì)胞毒性作用，可以激活寄生的免疫系統(tǒng)。有文獻(xiàn)報(bào)道[13-14]香菇柄中的多糖提取物含量不高，香菇柄多糖提取物不僅能干擾體外培養(yǎng)的人肝癌SMMC-7721細(xì)胞的增殖，還能抑制小鼠S-180實(shí)體腫瘤的生長，具有較好的抗腫瘤活性，對CH/HC小白鼠的肉瘤抑制率為84%～86%，對ICR/HC小白鼠的肉瘤抑制率為93%～95%，香菇柄多糖能預(yù)防和減輕腫瘤病人在做手術(shù)后病情的復(fù)發(fā)。

1.3 香菇柄中的氨基酸

香菇柄中含有的氨基酸，種類多樣、含量豐富。用高效液相色譜法從香菇柄中檢測出15種氨基酸，其中谷氨酸（Glu）為 0.51%，天冬氨酸（Asp）為 0.37%，甘氨酸（Sly）為 0.30%，亮氨酸（Leu）為 0.30%，絲氨酸（Ser）為 0.22%，纈氨酸（Val）為 0.22%，蘇氨酸（Thr）為 0.17%，丙氨酸（Ala）為 0.15%，苯丙氨酸（Phe）為0.14%，精氨酸（Arg）為0.14%，異亮氨酸（Ile）為0.14%，賴氨酸（Lys）為0.11%，組氨酸（His）為 0.08%，酪氨酸（Tyr）為 0.07%，蛋氨酸（Met）為 0.05%[4-5]。人體必需的8種氨基酸中，其中有7種都在香菇柄中都有檢出。

呈味核苷酸是香菇柄中主要的呈鮮物質(zhì)，其中鳥苷酸的含量最為豐富。鳥苷酸可以使食物中的甜味更大作用的發(fā)揮，同時(shí)減弱腥味、苦味等一些不良的味道，在呈味方面可以起到增強(qiáng)和減弱的作用，廣泛應(yīng)用于食品加工，如肉鋪、肉松等。

1.4 香菇柄中的微量元素

微量元素雖然含量微小，但是會參與代謝過程；作為酶的組成成分或激活劑；在激素和維生素中起獨(dú)特作用；影響核酸代謝等參與維持體內(nèi)滲透壓和酸堿平衡；構(gòu)成血紅蛋白及骨骼等。香菇柄中含有的微量元素含量非常高，由表1可見，K的含量為19496.90mg/kg、P的含量為3 263.20 mg/kg、Mg的含量為752.80 mg/kg、Ca的含量為188.60mg/kg、Fe的含量為71.80 mg/kg、Na的含量為67.40 mg/kg、Zn的含量為52.20 mg/kg，尤其是微量元素Na、Ca、Fe、K的含量，香菇柄均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于香菇全菇[10-12]。

2 香菇柄的生物活性研究

2.1 抗氧化

香菇柄中含有多種生物活性成分，具有抗氧化活性，其中含量最多的就是香菇多糖。香菇多糖的含量與其抗氧化能力呈正相關(guān)，香菇多糖能有效清除DPPH·、ABTS+·、O2-·和·OH，并具有 Fe+ 螯合能力[14-17]。鐘耀廣等[18]發(fā)現(xiàn)，香菇多糖清除自由基的能力會隨著多糖的分離純化步驟，增多而減弱，清除自由基能力由弱到強(qiáng)依次為：純化后的多糖單體、脫蛋白后的多糖和粗多糖。Zhu H等[19]發(fā)現(xiàn)香菇柄中提取的多糖對O2-·、ABTS+·和 DPPH·的 EC50值分別為 0.719、0.379、0.051 mg/mL，都顯著低于凍干香菇多糖。馬洪娟[20]發(fā)現(xiàn)，香菇酚類提取液對3種自由基都有明顯的清除能力，其中對DPPH·清除能力較強(qiáng)，但是對O2-·和·OH清除能力相對較弱。香菇多酚能夠阻斷自由基反應(yīng)形成，抑制氧化作用。香菇中黃酮類化合物對O2-·和·OH的清除有一定的作用，在試驗(yàn)范圍內(nèi)，黃酮類化合物的添加量與抗氧化性呈正相關(guān)。黃酮類與O2-·和·OH的反應(yīng)相當(dāng)于一個(gè)連鎖反應(yīng)在終結(jié)段的反應(yīng)，在清除O2-·和·OH的反應(yīng)中起著氫供體的作用，使具有高度氧化性的自由基還原，從而達(dá)到清除的目的。

2.2 抗腫瘤

對香菇柄中分離純化出的多糖進(jìn)行體內(nèi)和體外抗腫瘤試驗(yàn)，結(jié)果顯示純化出的多糖對體外和體內(nèi)腫瘤細(xì)胞繁殖均有抑制作用。王玉娟[21]將純化后得到的3種多糖進(jìn)行體外抗腫瘤試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)它們對試驗(yàn)的腫瘤細(xì)胞均有抑制作用，但是不同種類多糖抑制能力和抑制的腫瘤細(xì)胞種類不同。純化出的多糖對S-180荷瘤小鼠進(jìn)行體內(nèi)抗腫瘤研究。結(jié)果表明，香菇柄中的多糖對S-180細(xì)胞具有較強(qiáng)的抗腫瘤活性，多糖提取物對S-180細(xì)胞的抑制率高達(dá)95%左右[22-24]。目前，香菇柄中的多酚及黃酮類物質(zhì)的抗腫瘤能力的研究少有報(bào)道，植物多酚、黃酮類物質(zhì)生理活性的研究是近年來多酚研究的熱點(diǎn)之一，關(guān)于香菇柄中多酚黃酮類物質(zhì)抗腫瘤的研究會逐步深入。

2.3 免疫調(diào)節(jié)

Zheng R等[25]分離純化香菇柄中的多糖，荷瘤小鼠S-180細(xì)胞免疫功能研究，發(fā)現(xiàn)香菇柄中的多糖不能直接攻擊癌細(xì)胞，而是通過激活機(jī)體免疫反應(yīng)而產(chǎn)生抗腫瘤活性，香菇柄中的多糖不僅對異體腫瘤具有抑制作用，且對各種原發(fā)腫瘤也具有抑制作用。香菇柄中的多糖是一種非特異免疫刺激劑，可直接激活人體的T淋巴細(xì)胞，增強(qiáng)抗體形成細(xì)胞的功能，提高機(jī)體抗腫瘤功能。香菇柄中的多糖的免疫調(diào)節(jié)活性是生物活性的基礎(chǔ)，體內(nèi)外均能促進(jìn)細(xì)胞毒T淋巴細(xì)胞產(chǎn)生，提高T淋巴細(xì)胞的殺傷活力，增強(qiáng)正?；蛎庖吖δ艿拖碌男∈蟮倪t發(fā)型超敏反應(yīng)，提高抗體依賴型細(xì)胞毒細(xì)胞（antibody dependent cytotoxic cells，ADDC）活性。香菇柄中的多糖在體內(nèi)首先誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞產(chǎn)生急相蛋白誘導(dǎo)因子（acute phase protein inducible factor，APPIF），隨后血清中出現(xiàn)血管膨脹出血誘導(dǎo)因子、白細(xì)胞介素Ⅰ誘導(dǎo)因子等。這些因子再作用于淋巴細(xì)胞、肝細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞等，導(dǎo)致與免疫和炎癥有關(guān)的許多免疫應(yīng)答的產(chǎn)生。香菇柄中的多糖是一種胸腺依賴型T細(xì)胞導(dǎo)向，并有巨噬細(xì)胞參與的免疫調(diào)節(jié)劑。另外，香菇柄中的多糖還能激活補(bǔ)體系統(tǒng)，促進(jìn)抗體形成，使巨噬細(xì)胞容酶體酶分泌量增加。

2.4 抑菌

孟俊龍等[26]發(fā)現(xiàn)，香菇柄中的多糖對4種菌的抑制作用由強(qiáng)到弱依次為金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、大腸桿菌、沙門氏菌。對金黃色葡萄球菌的抑制作用在pH值為6時(shí)最大，對其他菌的抑制作用均在pH值為5時(shí)最大。香菇柄中的多酚類物質(zhì)除上述所說的能夠清除自由基，具有抗氧化能力外，王廷河等[27]提取香菇柄中的多酚類物質(zhì)進(jìn)行抑菌研究，發(fā)現(xiàn)該多酚對枯草桿菌、嗜肉菌、大腸桿菌、沙門氏菌有比較明顯的抑制作用。

2.5 抗突變

DNA在復(fù)制及轉(zhuǎn)錄過程中發(fā)生差錯(cuò)，這些差錯(cuò)的不斷積累最終導(dǎo)致不可修復(fù)的損傷，引起DNA結(jié)構(gòu)上的改變，稱為基因突變。香菇柄中的多糖在加與不加微粒體酶活化系統(tǒng)的條件下，均能抑制由敵克松、甲基甲烷磺酸酯（methyl methanesulfonate，MMS）、2- 乙酰氨基芴（2-acetylaminofluorene，2-AAF）所引起的回變菌落數(shù)的增加；抑制率分別為37.7%、69.8%、70.3%、78.1%、39.0%、78.1%、83.0%和88.6%。抑制由環(huán)磷酰胺（cyclophosphamide，CP）引起的小鼠微核率的增加，抑制率分別為31.80%、52.80%和63.10%[28]。鄭建仙[29]對香菇柄中提取出的多糖進(jìn)行研究，利用姐妹染色單體互換和微核雙指標(biāo)生物試驗(yàn)法說明該多糖具有明顯的抗突變作用，并具有保護(hù)機(jī)體免遭腫瘤侵害的生理功能。

2.6 其他

除具有上述生物活性外，香菇柄中的多糖能夠抑制水泡性口炎病毒、阿拉伯耳氏病毒和十二型腺病毒[30]。除此之外，香菇柄中的多糖硫酸化修飾后具有了抗HIV病毒的新活性[31]。王慧銘等[32]通過小鼠試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)香菇柄中的多糖具有降低血清總膽固醇，提高酶活性作用，除香菇多糖外香菇柄中含有的香菇嘌呤也有降血脂的作用。

3 前景展望

香菇消費(fèi)呈現(xiàn)全球性穩(wěn)定增長，年遞增7%～16%。近30年對香菇營養(yǎng)和藥用功能的研究發(fā)現(xiàn)，香菇受到越來越多人民的喜愛，成為21世紀(jì)健康食品[2-4]。香菇以及香菇柄由于其營養(yǎng)價(jià)值豐富、味道鮮美，越來越受到更多消費(fèi)者的喜愛，消費(fèi)量不斷增加，以香菇柄為原料制造的各類風(fēng)味食品、調(diào)味品也將逐漸擴(kuò)大。以香菇柄為原料進(jìn)行的各類食品和保健品的加工及其產(chǎn)品的銷售將有效地延長食用菌產(chǎn)業(yè)鏈，而且便于運(yùn)輸貯存，方便食用，并為香菇柄產(chǎn)品的出口創(chuàng)造了條件。通過對香菇柄進(jìn)行加工增值，種植效益也會相應(yīng)提高。因此，對其關(guān)鍵功效成分進(jìn)行提取、純化并開發(fā)出精深加工產(chǎn)品具有廣闊的市場前景[33-34]。

隨著社會的發(fā)展，人民生活水平的提高，越來越多的消費(fèi)者對健康食品、保健食品有了深入的理解和認(rèn)識?？茖W(xué)的飲食結(jié)構(gòu)、健康的生活習(xí)慣都是人們越來越關(guān)注的問題。近年來，保健品的銷量在逐年增加，隨著功能性保健食品的出現(xiàn)，尤其是含有疾病預(yù)防及治療作用的保健食品，越來越多的得到了人們的關(guān)注。有緩解疲勞、增加機(jī)體抵抗力、降血脂血糖功能的保健食品尤其得到消費(fèi)者的喜愛[35]。以香菇柄為研究對象，對香菇柄進(jìn)行營養(yǎng)成分分析及綜合利用，市場潛力、市場空間巨大，將獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益和巨大的社會效益。