食用菌膳食纤维功能特性及其应用研究进展_陈龙

食用菌膳食纤维功能特性及其应用研究进展

陈 龙1，郭晓晖1，李富华1，夏春燕1，明 建1,2,*

(1.西南大学食品科学学院，重庆 400715； 2.重庆市特色食品工程技术研究中心，重庆 400715)摘 要：膳食纤维对于人体健康有着重要作用。食用菌作为一种新的膳食纤维资源，将其添加到食品中既能发挥其保健功能又可提升食品的品质，具有广阔的开发前景。本文综述食用菌膳食纤维的组成、功能特性、改性方法及其应用现状，为食用菌膳食纤维的综合开发和利用提供一定的参考。关键词：食用菌；膳食纤维；改性；应用

Research Progress on the Function and Application of Dietary Fiber from Edible Fungi

CHEN Long 1，GUO Xiao-hui 1，LI Fu-hua 1，XIA Chun-yan 1，MING Jian 1,2,*(1. College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400715, China ；

2. Chongqing Special Food Programme and Technology Research Center, Chongqing 400715, China)

Abstract ：Dietary fiber plays a very important role on human health. Edible fungi are a new resource of dietary fiber. Dietary fiber added to foods can not only exert its healthy function, but also improve food quality. Therefore, edible fungi will have a wide exploitation prospect. In this paper, the composition, function properties, modification methods and application situation of dietary fiber from edible fungi are reviewed with the aim of providing some references for its comprehensive exploitation and utilization.Key words ：edible fungi ；dietary fiber ；modification ；application

中图分类号：TS201.4 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2012)11-0303-05

收稿日期：2011-09-05

基金项目：国家“863”计划项目(2011AA100805-2)；重庆市科技攻关计划项目(CSTC 2011AC1010)； 中央高校基本科研业务费专项(XDJK2009C044)

作者简介：陈龙(1988—），男，硕士研究生，研究方向为食品化学与营养学。E-mail ：chanloong2007@ *通信作者：明建(1972—)，男，副教授，博士，研究方向为食品化学与营养学。E-mail ：mingjian1972@

膳食纤维(dietary fiber ，DF)通常是指能抗人体小肠消化吸收，而在人体大肠能部分或全部发酵的可食用的植物性成分、碳水化合物及其类似物质的总和，包括一部分不能被消化的多糖、寡糖、木质素以及其他植物缔合物[1]。根据DF 溶解特性可将其分为水溶性膳食纤维(soluble dietary fiber ，SDF)和水不溶性膳食纤维(insoluble dietary fiber ，IDF)，SDF 主要包括葡聚糖、抗性糊精、羧甲基纤维素、植物胶体等，I D F 主要包括纤维素、半纤维素、木质素等。虽然D F 不能被人体消化吸收，但大量研究表明，摄入足够量的DF 对于平衡人体营养，调节人体生理功能，防治冠心病、糖尿病等多种疾病有着重要作用[2-3]，因而DF 被列为继蛋白质、脂肪、糖类、维生素、矿物质和水之后的“第

七大营养素”[4]

。

食用菌是指可供食用的大型高等真菌的统称。我国是真菌物种最丰富的国家之一，大型真菌估计约有3800种以上，食药用菌达近2000种，其中已知的食用菌达

981种[5]。食用菌营养非常丰富，含有大量蛋白质、氨基酸、膳食纤维、维生素和矿物质，且低能量、低脂肪，是目前已知最佳的植物性食品。因此，食用菌作为一种优质的膳食纤维资源极具开发前景。1

食用菌膳食纤维的组成

食用菌膳食纤维的主要组成成分包括β-葡聚糖、半纤维素、几丁质、甘露聚糖等，其中最重要的成分为β-葡聚糖[6]。不同种类的食用菌，β-葡聚糖在DF 中的结构和含量均有不同。虎奶菌DF 中β-葡聚糖主要是β-1,3-葡聚糖和β-1,6-葡聚糖[7]，而香菇DF 中β-葡聚糖则为β-1,3-葡聚糖[8]。侧耳属食用菌β-葡聚糖的含量约占其干质量的0.22%～0.53%[9]。另外，β-葡聚糖可同时存在于食用菌SDF 和IDF 中，比例也因食用菌种属的不同而有所差异。在食用菌总膳食纤维(total dietary fiber ，TDF)中，IDF 的含量(2.28～8.99g/100g)高出SDF(0.32～2.20g/100g)很多[10]，因此β-葡聚糖在IDF 中比例也较高。

几丁质是一种非水溶性多糖，作为食用菌细胞壁结构聚合物，主要作用是维持细胞壁的结构和形状，生理活性很小，对人体基本无保健作用[11]，和半纤维素、甘露聚糖等在食用菌TDF中所占比例很小[12]。

2食用菌膳食纤维的功能特性

2.1抑制肿瘤

食用菌膳食纤维对肿瘤的抑制作用可以分为两个方面，一方面是其水溶性多糖的作用，另一方面是其非水溶性成分，如纤维素、半纤维素的作用[13]。

大量研究证实，食用菌多糖对于人体免疫调节和抑制肿瘤方面有着显著作用[14-15]。食用菌多糖中的活性成分是具有分支的β-1,3-葡聚糖，其生物活性大小随多糖的精细结构和构象不同而变化[16]。研究表明，只有分支度在0.20～0.33的β-1,3-葡聚糖才有较强的生物活性。猪苓多糖、茯苓多糖抗肿瘤作用的机制是通过影响肿瘤细胞的繁殖过程来实现的。香菇多糖可直接激活人体的T淋巴细胞，增强抗体形成细胞的功能，提高外周血中淋巴细胞的百分率和吞噬指数，从而抑制肿瘤细胞的生长[17]。灵芝多糖的抗肿瘤活性是因为其活化了宿主的免疫系统，而不是直接的细胞毒性作用，在体外均不能抑制肿瘤细胞生长。

食用菌IDF抗肿瘤作用主要是因为纤维素、半纤维素具有较强的吸水力和溶胀性，且不易被消化道的酶消化或肠道内微生物酵解，可以形成较多的固体食物残渣，促进肠道蠕动，增加粪便体积，缩短排便时间，减少粪便中诱变物质与肠道的接触，从而降低诱变物质诱发肠癌的风险[13]。

2.2预防心脑血管疾病

高血脂和高胆固醇是引起心脑血管疾病的重要原因。血中胆固醇来源于食物的外源性摄取和人体的内源性合成。肝脏中的胆固醇经过代谢后变成胆酸，胆酸到达小肠以消化脂肪，随后胆酸被小肠吸收回肝脏转变成胆固醇。

研究表明，不同种类的DF对于抑制血中血脂和胆固醇水平的升高有很好的效果[18-20]。食用菌SDF如银耳多糖可降低高胆固醇血症小鼠的血清胆固醇含量，并随剂量加大而增强。食用菌IDF的降胆固醇作用机理大致为通过直接吸附体内胆固醇，随粪便排出体外或在大肠发酵产生一些短链脂肪酸，干扰体内相关物质代谢而降低胆固醇水平[21]。

2.3预防肠道疾病

由于食用菌SDF和IDF具有不同的生理功能，在预防肠道疾病上IDF发挥了更多的作用。首先，IDF化学机构中含有较多的亲水基团，具有较高的持水性，因此加快了人体排便的体积和速度，减轻了泌尿系统的压力。其次，ID F化学结构中包含一些羟基类侧链基团，能够吸附肠道中的阳离子，使粪便中的有害物质特别是致癌物质及时排出体外，大大减少肠道癌和痔疮等疾病的发病率。再次，I D F可吸水膨胀，刺激肠道蠕动及增大粪便体积，加速粪便排泄，防止便秘。最后，大肠中寄生的各种微生物可对IDF进行不同程度的分解和发酵，产生大量短链脂肪酸，降低肠道p H值，有益于益生菌的繁殖，从而改变肠道系统中的微生物群系，起到防止肠道黏膜萎缩的作用[22]。

2.4其他生理功能

食用菌D F除了上述功能外，还有降血压、降血糖、预防肥胖症、清除体内自由基、改善口腔和牙齿功能、提高人体免疫力等作用[23]。

3食用菌膳食纤维的改性

3.1DF改性的目的及意义

目前研究表明，IDF和SDF在人体内发挥的作用有所不同，某种D F的生理功能与二者的比例有很大联系。膳食中DF的数量很重要，但其质量更为重要，具有显著生理活性的高品质DF，才能更有效地预防上述疾病的侵害。有学者认为，高品质DF中SDF的含量应该在10%以上，否则只能称为填充型DF，然而很多植物DF包括食用菌DF中的SDF含量很少，无法达到膳食平衡[24-25]，且其口感较为粗糙，某些特性存在缺陷，无法满足其在食品、医药等领域的应用。一般方法制备的DF中IDF比例很高，因此DF改性的主要目的是提高DF中SDF的比例。通过改性处理，促使某些DF的大分子组分连接键断裂，转变为小分子，使部分IDF转变为SDF；还可改变DF致密网状结构为松散网状结构，使其具有更高的持水性和膨胀力，更好地发挥DF的生理功能。

3.2DF的改性方法

目前，关于食用菌DF的改性研究较少，可以借鉴其他DF改性方面的研究，为食用菌DF改性提供一些思路和参考。目前已应用的DF改性方法有：物理方法(超高压技术、超微粉碎技术、挤压蒸煮技术、瞬时高压技术、纳米技术等)、化学方法(酸法、碱法)和生物技术方法(酶法、发酵法)。也有综合利用上述几种方法同时进行改性处理，以获得高品质S D F。

3.2.1超高压技术

超高压技术(ultra high pressure，UHP)，又称高流体静压技术(high hydrostatic pressure，HHP)，是一种物理冷加工技术，是指在室温较低的条件下将物料放入液体介质,利用100～1000MPa的极高静压影响细胞形态，改变细胞化学结构，使蛋白质凝固、淀粉变性，以达到杀菌、钝化酶和改善食品功能特性等作用[26-27]。