黑木耳黑色素的研究进展

郭丹 雷虹

摘 要：黑木耳又名木耳、光木耳、木菌，为担子菌亚门层菌纲木耳科木耳属，其实体含有的黑色素，是黑木耳特有的功能性成分之一。黑木耳黑色素具有以抗氧化为主的多种生理功能，广泛应用于食品着色和化妆品行业。本文就黑木耳黑色素的提取工艺、理化性质等进行阐述。

关键词：黑木耳黑色素;抗氧化;着色;提取工艺

黑木耳（Auricularia auricula）为我国常见的大型真菌，兼有良好的食用与药用价值。我国黑木耳资源主要分布在东三省，此外河南省、云南省、贵州省和福建省等地也有分布。

黑色素（melanin）是一种无定性的大分子物质，黑色素是花色苷类且显黑色的色素。研究显示，黑色素具有抗氧化、抗辐射、抗病毒与提高免疫力等生理功能[1]。黑木耳黑色素作为食品和日用品添加剂，被广泛应用于饮料、糖果、酒类等食品的着色和化妆品行业，有着广泛的开发与应用前景[2]。

本文主要对黑木耳黑色素的提取工艺、理化性质、结构鉴定和生理功能方面进行综述，旨为黑木耳黑色素的开发与应用提供理论参考。

1 提取工艺

目前，黑木耳黑色素提取方法主要包括碱性溶液、酸性溶液，及酶法等。

1.1 碱性溶液提取

黑木耳中黑色素提取最常见的方法为碱溶酸沉法，此方法主要利用黑色素在碱性溶液中溶解度高，而酸性溶液中溶解度往往较小的原理。李琦等[3]采用1.0 mol/L NaOH为提取剂，在料液比1∶30、pH值1.5的条件下水浴12 h，获得黑色素粗品得率2.256%。

超声辅助碱液提取法具有提取率高，省时等优点，被广泛采用。李琦等[3]随后采用超声法辅助提取，得到最优参数为NaOH浓度1.25 mol/L，料液比为1∶30（g∶mL），超声功率为80 W，提取时间80 min。黑色素最终得率为9.10%，色价为514。

张艳荣等[4]采用此法在碳酸钠浓度2.0 mol/L，料液比1∶30，超声功率160 W下，提取50 min，得到黑木耳黑色素粗提物产量为9.078 g/100 g。

1.2 酸性溶液提取

酸性溶液提取法简单方便，可行度高。张莲姬等[5]采用盐酸作为浸提剂，最佳浓度为3 mol/L，然后采用正交试验法，优化为温度60 ℃、时间1 h、物料比1∶25，最后黑木耳黑色素提取率为2.70%。

1.3 酶法提取

酶法提取主要是通过破坏黑木耳的细胞壁，达到溶出黑色素的目的。侯若琳等[6]采用纤维素酶联合超声提取的方法进行提取，其最佳工艺参数为酶底比1.2%、酶解温度40 ℃、酶解pH为5.0、酶解时间120 min、NaOH浓度1.27 mol/L、料液比1∶40、超声功率300 W、超声时间52 min、超声温度60 ℃，黑色素提取得率达到10.48%。

2 结构鉴定

黑木耳黑色素结构鉴定常采用紫外吸收光谱和FTIR等。Shujing Sun等[7]经紫外吸收光谱鉴定，黑木耳黑色素在207 nm处有最大吸收峰，经FTIR分析等到纯黑色素3 399/1 633 cm-1处有特征吸收，在3 300～3 500 cm-1有较宽的吸收，这与OH和-NH2基团的伸缩振动相对应。同时还检测出了C=C、-COO-1、C=O等结构，最终将黑木耳黑色素鉴定为棕黑类黑色素。

3 理化性质

3.1 光吸收性

强烈的光吸收特性是黑色素最主要的特征之一，主要是由于黑色素高度的共辄效应。邹宇等[8]发现，黑木耳黑色素紫外区域有强烈的吸收，在260～280 nm有一个肩峰。

3.2 稳定性

张敏等[9]发现，黑木耳黑色素易溶于碱性溶液，在高pH下更稳定，而对温度与光照敏感，会导致黑色素稳定性下降。此外还发现它在食品添加剂柠檬酸和酒石酸溶液中不稳定，但在其他食品添加剂溶液中稳定。

4 生理功能

4.1 抗氧化

黑木耳黑色素具有良好的自由基清除能力，从而具有抗氧化功能。Zhichao Wu等[10]研究表明，与合成黑色素相比，黑木耳黑色素具有更强的超氧阴离子、ABTS、羟自由基清除能力。

4.2 抑制细菌

李斌等[11]研究表明，黑木耳黑色素可抑制大肠杆菌等生物膜的形成，使这些致病菌不能形成成熟的生物膜，从而达到抑制细菌目的。

4.3 其他功能

黑木耳黑色素具有良好的自由基清除活性，刘成移等[12]在后续研究中发现，它能显著降低四氯化碳诱导的肝损伤小鼠体内血清丙氨酸氨基转化酶、谷草转化酶水平，对急性肝损伤存在良好的改善作用。

黑木耳黑色素在食品工业领域都有极高的应用价值，同时由于其具有高抗氧化能力也可以用于多种保健品的开发，更好地为人类健康服务。

参考文献

[1]王明川.黑木耳品质评价初步研究[D].哈尔滨：东北林业大学，2017.

[2]郑琪，邬智高.黑木耳近年来的研究应用进展[J].轻工科技，2017，33（11）：11-14.

[3]李琦.黑木耳黑色素的提取、纯化及其活性研究[D].武汉：华中农业大学，2011.

[4]张艳荣，王庆庆，刘通，等.木耳黑色素碱法提取工艺优化及表征[J].食品科学，2016，37（12）：27-32.

[5]张莲姬.黑木耳黑色素抗氧化作用的研究[J].食品研究与开发，2013，34（5）：111-114.

[6]侯若琳.黑木耳黑色素对酒精肝损伤的体内、体外药效学研究[D].福州：福建农林大学，2019.

[7]Shujing Sun， Xiaojuan Zhang， Shiwei Sun， et al.Production of natural melanin by Auriculariaauricula and study on its molecular structure [J].Food Chemistry，2015，190（2016）：801-807.

[8]邹宇.发酵法制备黑木耳色素及其功能特性研究[D].南京：南京农业大学，2011.

[9]张敏.木耳黑色素的发酵制备及其抗氧化活性[D].温州：温州大学，2015.

[10]Zhichao Wu， Min Zhang， Huandong Yang， et al， Production， physicochemical characterization and antioxidant activity of natural melanin from submerged cultures of the mushroom[J]. Auricularia auricula，Food Bioscience，2018，26：49-56.

[11]李斌.黑木耳黑色素對细菌群体感应调控行为的抑制及其抗氧化活性的研究[D].南京：南京农业大学，2011.

[12]刘城移，戚梦，吕虹燕，等.黑木耳黑色素对急性肝损伤的改善作用[J].菌物学报，2018，37（12）：1741-1750.

作者简介：郭丹（1996—），女，汉族，内蒙古通辽人，本科在读。研究方向：食品微生物。

通信作者：雷虹（1971—），女，汉族，黑龙江哈尔滨人，博士，副教授。研究方向：食品微生物。