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茶树菇营养价值分析及其提取物抗衰老作用研究*

2019-01-05

中国食用菌 2019年4期
关键词:茶树菇抗衰老清除率

杜 庆

(重庆城市管理职业学院,重庆 401331)

茶树菇是一种分布于亚热带和温带地区的木生食用菌,其在北美的东南部、日本、南欧以及中国均有分布。在上个世纪五十年代,法国就已经有了茶树菇栽培的相关研究。我国首次发现野生茶树菇是在1972年的福建,在南方各省如广西、云南、浙江、四川等也有茶树菇的分布。我国的野生茶树菇驯化和规模化人工栽培始于二十世纪八十年代。茶树菇是一种美味的、广受欢迎的食材,营养丰富。同时,其也有很高的药用价值[1-2],具有抗衰老等多种功能。对于茶树菇的营养价值及其提取物的抗衰老作用进行研究,可以开发出茶树菇更加多的功能,从而研发出更加丰富的产品,使得茶树菇的价值等到充分的发掘。

1 茶树菇的营养价值分析

野生的茶树菇生长于油茶树的枯干上,从形态特征来看,其菌盖的表面为暗红色,菌肉为白色,菌柄中实为黄白色。茶树菇的菌盖细嫩,鲜美可口而且味道纯香。除了口感好意外,茶树菇之所以成为一种知名度高的食材,还与其富含人体所需的多种营养成分,营养价值高有密切的关系。

茶树菇的营养成分含量丰富,其主要分布于茶树菇的菌丝体当中。茶树菇的菌丝体含有大量的蛋白质,其含量甚至可以达到20%;同时其还富含多种人体所需的氨基酸,总体的含量能够达到17.5%,其中含量最高的为谷氨酸,其含量可以达到2.9%;同时,在茶树菇的菌丝体当中,还富含种类丰富的B族微生物以及矿物元素[1]。而茶树菇之所以营养价值高,更重要的是因为其含有大量的多糖。在其干菌丝体中,茶树菇的多糖含量可以占到30%~40%。除此之外,茶树菇还含有一定量的脂肪与脂肪酸[1]。在茶树菇的发酵菌丝体当中,脂肪的含量大约是2%,在其中亚油酸占到了50%,而油酸则为30%。茶树菇当中也含有较为丰富的油脂,主要是5种不饱和的脂肪酸[3]。同时,茶树菇当中还含有一定量的有机酸类物质,如其菌丝体当中含有苹果酸、焦谷氨酸以及柠檬酸等8种有机酸类物质。

总而言之,茶树菇是一种真菌多糖含量丰富,低脂肪、矿物质含量高、高蛋白的食用菌。是一种潜力巨大,具有很好的开发前景的功能性食品[4]。

2 茶树菇提取物的组分分析

茶树菇的提取物主要由水分、灰份、蛋白质、粗脂肪、粗纤维、碳水化合物这几种物质组成[1],其中含量最高的为碳水化合物,其质量分数占到了46.22%;其次是蛋白质,质量分数为29.51%;而灰分的质量分数是16.14%;水分、粗脂肪与粗纤维的占比较小,其质量分数分别为7.91%、0.16%以及0.06%。

2.1 游离氨基酸的组成及含量

茶树菇的提取物中蛋白质的含量排在第二,因此其提取物中也含有大量的组成蛋白质的氨基酸,如天冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸、组氨酸、甘氨酸、苏氨酸、精氨酸、丙氨酸、亮氨酸、赖氨酸、脯氨酸等17种。在各类游离氨基酸当中,人体必需的占游离氨基酸总量的27.94%。其中精氨酸和赖氨酸在儿童智力的发育中具有重要的促进作用,其占了游离氨基酸的17.53%。对于茶树菇口感与味道产生影响,使茶树菇具有鲜味的天冬氨酸和谷氨酸占了37.25%,而影响茶树菇甜味的丙氨酸、甘氨酸以及脯氨酸占了15.06%。

2.2 挥发性成分的组成及含量

与其他的食用菌相比,茶树菇的提取物当中还含有大量的挥发性成分,其被检测到的种类达到52种之多。其主要涵盖了各种醛、醇、吡嗪、有机酸、酚、吡咯、酮以及酯等,这些挥发性成分是茶树菇芳香物质的重要构成部分,是茶树菇与其他食用菌相比香味更加浓郁的原因所在。

2.3 各类矿物质元素的组成及含量

通过前面的分析可知,茶树菇的营养价值与其菌丝体中含有的各类矿物质有关。在人体中,矿物质元素充当着多种酶的辅助因子。其不仅对于人体的骨骼有重要影响,是细胞色素和血红蛋白重要的构成物质。而且对于人体的代谢也有重要的影响,可以起到维持酸碱平衡,维持人体内渗透压的重要作用。锌、铁、铜、锰、镁、钙等是茶树菇提取物中含量最多的元素,其中钙元素与锌元素对于儿童与老年人有很大的益处,其含量分别为3.607 mg·g-1和3.021 mg·g-1;而对于低血糖与贫血的人群有益的铁元素的含量则为79.2μg·g-1;此外,茶树菇的提取物当中,对于人体有重大伤害的重金属元素如砷元素、铅等含量较低,只有 0.41μg·g-1及 0.91μg·g-1。

2.4 糖的组成及含量

在茶树菇的提取物当中,糖的含量也极为丰富,主要包括多糖与单糖。其中多糖主要是葡聚糖,其占比为64.94%。此外还富含各种单糖,如阿拉伯糖、鼠李糖、半乳糖、木糖以及甘露糖等。半乳糖的含量最高为17.35%,而阿拉伯糖次之为11.45%。由于茶树菇的提取物含有各种单糖及其构成的多糖,因此体现出了多种的生物活性,在民间被广泛用于腰酸痛的治疗。中医认为其具有健脾、利尿、止泻以及渗湿等多种效果。

3 茶树菇提取物的抗衰老作用分析

人体的衰老主要是指其对于环境的心理以及生理的适应能力出现进行性降低,最终逐渐趋向死亡。人体衰老是在生理、病理以及心理等多种因素综合作用的结果,是人生长发育的必经阶段。古往今来,长生不老一直是人类的一个永恒话题。现代医学也一直试图从各个角度解释人体衰老的原因,并探寻对抗衰老的办法。虽然衰老是一个不可逆的过程,但是可以针对其原理,采取相应的手段来延缓。其中茶树菇提取物当中含有的多糖等物质就具有抗氧化、抗衰老等功能。

3.1 茶树菇多糖的生物活性分析

多糖又被称为多聚糖,在动物、植物与微生物当中都有存在,在生命机体中是不可或缺的组成成分。多糖是一种高分子化合物,其是由单糖组成,拥有复杂的结构。多糖的一级结构主要包括单糖的排列方式、链接方式以及种类等。由于多糖的一级结构具有很大的差异,其高级结构的功能与性质也千差万别[5]。在茶树菇当中,多糖的含量可以高达40%,其具有多个方面的功能与生物活性,对于机体各种生命机能的维持有重要的意义。

茶树菇多糖具有以下的生物活性与功能:一是抗肿瘤[2],其对于多种肿瘤细胞具有抑制作用,而且将其开发成抗癌剂能够将毒副作用降至最低,几乎没有副作用;二是调节免疫功能[2],其可以作为一种免疫调节剂,利用多种途径,通过多个层面对于免疫系统进行调节。可以有效地将免疫细胞激活,促使其分泌细胞因子,从而参与到宿主的非特异性及特异性免疫当中,进而是机体的免疫功能得到增强;三是抗病毒[2],其对部分病毒具有抑制作用,这主要取决于其能够提高NK(natural killer cell,NK)的活性,诱发产生IFN(Interferon,IFN)有密切的关系,具有广阔的药用前景;四是抗衰老,抗衰老的作用主要是由于其能够提高超氧化物歧化酶的活力,并且可以使机体免疫功能从整体上得到提升,因此可以使衰老的过程延缓,从而达到抗衰老的效果。

3.1 茶树菇多糖的抗衰老作用及机制

许多现代医学研究表明,当机体在进行生命代谢的过程中会产生自由基,而抗氧化的酶类与非酶类系统具有清除自由基的功能,使得机体内的自由基处于一种平衡的状态之下。而随着人类年龄的增长,其免疫功能就会出现紊乱或者下降,使机体的抗氧化酶如超氧化物歧化酶(SOD)的活性下降,从而使机体在谢过的程中的自由基不断增多。由于其不能及时被人体清除而出现过剩,过剩的活性氧会导致蛋白质、膜脂以及DNA等各类生物大分子出现断裂及变性;最后导致细胞的功能及结构遭到破坏,进而引起机体的衰老。因此,机体的衰老与其清除自由基系统出现弱化,导致自由基失衡存在密切的关系。茶树菇多糖抗衰老的作用利用的正是之一机制。茶树菇提取物抗衰老的作用可以从茶树菇胞外多糖(exopolysaccharide,EPS)、胞内多糖(induced pluripotent stem,IPS)、 胞 内 硒 多 糖(intracellular selenium polysaccharide,ISPS)的体外抗氧化与体内抗氧化进行分析。

3.1.1 IPS、EPS与ISPS体外抗氧化作用[2]

茶树菇的EPS、IPS和ISPS的抗氧化作用主要取决于其还原力、羟基自由基和DPPH清除能力。EPS与IPS、ISPS的体外抗氧化作用存在一定程度的差别。

EPS的还原力会随其浓度身高而上升。在茶树菇胞外多糖中,EPS-1是作为主要的成分,其还原力要弱于EPS,而EPS-2在120 mg·L-1的还原力达到3 000 mg·L-1时EPS的还原力。EPS对于羟基自由基的清除能力会因浓度的身高而上升,EPS-1的羟基自由基清除率低,而EPS-2的羟基自由基清除率要高得多,在60 mg·L-1的浓度下清除率可达到90%左右,在1 200 mg·L-1的浓度下为EPS的20倍。此外,EPS的浓度与DPPH清除率也呈现正相关的关系。同样,EPS-1的DPPH清除率也不高,而EPS-2在120 mg·L-1的浓度下清除率达到90%,与EPS在3 000 mg·L-1的浓度下清除率相当。

在还原力上ISPS要明显比IPS高,在浓度为3 000 mg·L-1的浓度下,IPS的还原力是0.36,而ISPS则达到0.61,要比IPS高了69.4%。在对羟基自由基清除能力上,IPS与ISPS都会随着浓度的升高而提高。并且ISPS相较于IPS的羟基自由基清除能力更强,同样是在3 mg·mL-1的浓度下,ISPS的清除率达到了60.54%,远高于IPS的36.18%。而IPS与ISPS对于DPPH都有较强的清除能力,并且与其浓度呈现正相关的关系。但是,无论在哪个浓度下,IPS的DPPH清除能力都要低于ISPS。在3 mg·mL-1的浓度下,ISPS的清除率高达79.13%,而IPS只有34.16%。

虽然茶树菇中的3种多糖EPS、IPS和ISPS在还原力、羟基自由基和DPPH清除能力上存在一定的差别,但是其都具有一定的体外抗氧化作用。因此,在这三种多糖的作用下,茶树菇产品具有了抗衰老的功能。

3.1.2 IPS、EPS与ISPS体内抗氧化作用[2]

在人体机体的内部存在着非酶组、酶组2个抗氧化系统,其中非酶组由胆固醇和丙二醛(MDA)构成,而酶组则由总抗氧化(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)构成。一般而言,当非酶组体系中胆固醇和MDA的含量降低,则机体的抗氧化能力就得到提升;而酶组体系则恰恰相反,当T-AOC与SOD的活性提高,则机体的抗氧化能力就大大增强。而茶树菇提取物的抗衰老作用就体现在其3种多糖EPS、IPS和ISPS对于机体内2个抗氧化系统的作用上。

首先,茶树菇的3种多糖可以影响SOD的活性起到体内抗氧化的作用。SOD具有清除超氧离子自由基的功能,从而保护细胞,使其免受损伤。通过小鼠实现可知,喂养了3种多糖的小鼠全血中,SOD活性出现不同程度的提高。对于SOD活性的影响,ISPS>IPS>EPS。在高浓度的状态下,ISPS对于SOD活性的影响最为显著。虽然EPS、IPS和ISPS 3种多糖并不能使SOD活性恢复到正常水平,但是其能够在机体衰老的情况系,在一定程度上提高SOD的活性,使衰老的速度得到了有效的延缓。

其次,茶树菇的3种多糖可以影响T-AOC的活性起到体内抗氧化的作用。通过观察喂养了3种多糖的小鼠,其体内T-AOC的活性出现不同程度的提升。总体来说ISPS对于小鼠T-AOC活性的提升最为显著,ISPS的总抗氧化能力是最为显著的。所以,茶树菇提取物能够通过EPS、IPS和ISPS3种多糖来提高机体的T-AOC活性,使得的酶组抗氧化系统的抗氧化能力得到提升,进而发挥抗衰老的作用。

最后,茶树菇的3种多糖可以影响胆固醇和MDA的含量而起到体内抗氧化的作用。通过观察喂养了3种多糖的小鼠,其体内的胆固醇和MDA都会出现下降,其中ISPS对于减少胆固醇和MDA的效果最为明显。虽然,EPS、IPS和ISPS并不能将机体内的胆固醇和MDA降至正常的水平,但却能够在最大限度上降低其在肝脏中的含量,所以能够提高非酶组体系的抗氧化能力,起到抗衰老的效果。

4 结语

综上所述,茶树菇的营养价值与抗衰老作用与其提取物中含有的多种成份有着密切的关系。尤其是多糖的存在不仅大大提升了茶树菇的营养价值,更加使其具备了抗肿瘤、调节免疫功能和抗衰老等多种作用。但需要注意的是,茶树菇提取物的抗衰老作用并不等同于阻止机体衰老的发展。因为其并不能将机体内T-AOC、SOD的活性提升至正常的水平,也不能将胆固醇和MDA的含量降低至正常的水平。因此,只有延缓衰老的作用,而并不能完全阻止衰老,逆转衰老的过程。

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