富硒食用菌最新研究進展

◎ 呂欣彧，趙文文，孔祥輝，陳喜君

（1.黑龍江省菌物藥工程技術研究中心，黑龍江 哈爾濱 150023；2.黑龍江省黑木耳資源利用工程技術研究中心，黑龍江 哈爾濱 150000；3.中科優術（黑龍江）科技產業有限公司，黑龍江 哈爾濱 150000；4.黑龍江省科學院微生物研究所，黑龍江 哈爾濱 150010）

硒是人與動物在正常生命活動中不可或缺的微量元素之一，參與機體的多種生理活動。與其他微量元素一樣，人體無法自身合成，需要從自然界中獲取[1]。世界衛生組織要求，人體攝入的硒元素推薦量為200 μg·d-1。硒攝入缺乏和過量都會威脅身體的健康，而適量的硒對維持機體健康具有積極的作用[2-3]。研究表明，硒具有抗氧化、抗金屬中毒、提高免疫力、抗腫瘤、抗病毒、降血糖以及保護肝臟和腸道等功效[2-4]。食用菌含有多種人體所必需的氨基酸和蛋白質，營養極為豐富，其中的活性成分在抗腫瘤、抗氧化、抗病毒、增強免疫力以及降三高等方面發揮著重要的作用[5]。同時，食用菌是一種良好的硒元素轉化載體，能通過自身的菌絲生物代謝，將無機硒轉化為有機硒（如硒蛋白、硒多糖），不僅提升了各自的功效，還能更好地被人體吸收[6]。因此，富硒食用菌已成為研究與開發的一大熱點。

1 富硒食用菌的培育

1.1 富硒食用菌的栽培技術

由于不同的食用菌對硒的耐受力與富集能力不同，在對食用菌進行富硒栽培時，需要考慮其品種特性。常規的栽培方式有兩種，一種是在培養基質中添加硒化合物（如亞硒酸鈉），另一種是直接向食用菌子實體上噴灑含硒水溶液。徐聯鵬等[7]研究了富硒秀珍菇的培育技術，并進行了硒含量測定。結果顯示，向栽培原料中添加不同濃度的亞硒酸鈉，當添加量為35 mg·kg-1時，秀珍菇菌絲生長速度最快、菌絲滿袋時間最短，分別為0.497 cm·d-1和28 d，此時子實體產量最高；當添加量為55 mg·kg-1時，子實體中含硒含量最高，為2.812 μg·g-1。且隨亞硒酸鈉添加量的增加，子實體中有效成分（多糖、蛋白質和總氨基酸）的含量與之呈正相關。馬吉平等[8]通過向栽培基質中添加不同濃度的亞硒酸鈉，探討金針菇子實體的栽培特性。結果表明，金針菇的富硒能力較強，富硒金針菇子實體中的硒含量顯著高于未富硒的子實體。當栽培基質中硒濃度小于300 mg·kg-1時，子實體中硒含量增加，反之降低。吉清妹等[9]分別采用平板培養基和木屑培養基對靈芝菌株進行培養試驗，研究不同濃度的亞硒酸鈉對靈芝栽培生長的影響。結果顯示，栽培基質中添加適量的亞硒酸鈉對靈芝的生長、子實體生物性狀影響較??；隨著亞硒酸鈉濃度的增加，靈芝子實體中硒含量逐漸增加。當亞硒酸鈉濃度為0.8 g·kg-1時，靈芝富硒能力最高。

1.2 富硒食用菌液體發酵條件優化

液體發酵使菌絲獲得更多的營養，促進菌絲生長。相較于傳統固體菌種，其具有生產效率高、質量好、成本低等優勢。羅盈依[10]優化了平菇富硒培養的液體發酵條件。結果表明，紅平菇P043在濃度為8.0 mg·L-1時菌落直徑日均增長量最高，為17.83 mm；液體發酵最佳培養條件為亞硒酸鈉質量濃度7.5 mg·L-1、pH值7.0，最佳條件下所得菌絲中有機硒和總糖含量分別為22.24 mg·kg-1和88.60 g/100 g。姜寧等[11]采用單因素試驗和正交試驗優化了富硒猴頭菇深層發酵的培養基。結果表明，優化后的液體培養基組成為5.8%可溶性淀粉、5.8%黃豆粉、0.04% CaCl2和0.024%VB1+VB2+VB6，在此條件下菌絲干重為2.37 g/100 mL-1；當液體培養基中亞硒酸鈉為12 μg·mL-1時，有機硒含量最高，為136.8 mg·kg-1（菌絲干重）。方玲等[12]對富硒杏鮑菇液體菌種進行了深層發酵條件優化。結果表明，液體發酵最優培養基組合為2%葡萄糖、3%黃豆粉、0.1%KH2PO4和0.05% MgSO4·7H2O，在此條件下菌絲體的生物量和菌株硒含量分別為10.15 mg·mL-1和2 138.52 μg·g-1，較優化前分別提高了29.13%和30.21%。

2 富硒食用菌有效成分提取工藝

2.1 硒多糖提取工藝

為進一步提高硒多糖的得率，需要對提取條件進行優化，常見的提取方法主要有熱水浸提法、堿提法、微波法、超聲法和酶解法。喬偉等[13]采用響應面設計法優化了富硒香菇發酵液中硒多糖的提取工藝。研究表明，優化后的最佳提取工藝為乙醇濃度82.30%，醇沉時間為15.45 h，pH值7.95，所得富硒香菇發酵液中硒多糖含量為3.23 g·L-1，其中硒含量87.67 μg·g-1。劉春延等[14]采用超聲-微波提取法對富硒黑木耳中的硒多糖的提取工藝進行響應面分析。結果表明，該法的最佳提取工藝為料液比1∶58（g∶mL），超聲時間26 min，微波時間22 min以及微波功率350 W，在此條件下富硒黑木耳中硒多糖提取率最高，為11.79%。顧浩峰等[15]通過單因素和正交試驗，對酶法輔助提取富硒猴頭菇中硒多糖工藝中3種酶的用量進行優化。結果顯示，纖維素酶0.5%、果膠酶0.6%和木瓜蛋白酶0.4%是最佳添加量，在此提取條件下，所得的硒多糖理論值最高，為17.52%，其中硒含量為0.282 mg·kg-1。

2.2 硒蛋白提取工藝

硒蛋白是富硒食用菌中主要的成分之一，具有多種生物活性。目前，硒蛋白的提取方法有溶劑提取法、柱分離技術、輔助提取技術等。楊淑云等[16]通過單因素試驗和正交試驗，研究了富硒姬松茸中菌絲體蛋白質的提取工藝。結果顯示，當料液比為1∶25（g∶mL），NaOH濃度為0.15 mol·L-1，浸提溫度為35 ℃，浸提時間為2.5 h時，富硒姬松茸中菌絲體蛋白質的提取量最大，為337.1 mg·g-1，其中硒含量（菌絲干重）為35.8 μg·g-1。彭煒等[17]采用超聲波輔助堿法與雙酶法（纖維酶和堿性蛋白酶）對富硒平菇中硒蛋白的提取工藝進行優化，通過3,3-二氨基聯苯胺比色法測定硒蛋白中硒含量，并對兩種提取工藝的得率進行比較。結果顯示，超聲波輔助堿法的最佳提取工藝為料液比1∶25、提取時間6.5 h、堿液濃度0.090 mol·L-1、提取溫度55 ℃，所得硒蛋白的提取率為41.13%，其中有機硒含量為（80.9±4.77）μg·g-1。而采用雙酶法提取富硒平菇中硒蛋白的得率為51.65%，比超聲波輔助堿法提高了10.5%，其中有機硒含量為（100.94±2.84）μg·g-1。鄧春萌等[18]采用響應面法確定了富硒灰樹花水溶性含硒蛋白的最優提取工藝。研究表明，提取溫度為42.3 ℃，提取時間為7.8 h，料液比為1∶23.9（g∶mL）時該實驗的提取工藝最佳，在此工藝下，所得的硒蛋白提取率為4.36%，硒含量為44.01%。

3 富硒食用菌作用研究

3.1 體外抗氧化作用

王晶晶等[19]研究了富硒木耳水提物的體外抗氧化能力，測定了其還原能力、清除超氧自由基和DPPH自由基的能力。結果表明，與普通木耳水提取相比，富硒木耳水提物清除超氧自由基和DPPH自由基的能力均顯著高于普通木耳水提物組（P＜0.05），且富硒木耳抗氧化活性與含硒量呈正相關。這可能是由于提取物中的硒多糖具有一定的清除自由基作用或硒參與過程中使硒酶活性中心增多，進而增強抗氧化活性。周連玉等[20]為研究黃綠蜜環菌硒多糖的體外抗氧化活性，測定了其對羥基自由基、DPPH自由基和ABTS+自由基的清除能力。結果顯示，隨著黃綠蜜環菌硒多糖濃度的升高，其對羥基自由基、DPPH自由基、ABTS+自由基的清除能力顯著增強（P＜0.05），說明黃綠蜜環菌硒多糖濃度與抗氧化活性密切相關。

金鑫等[21]對富硒靈芝菌絲體硒多糖的抗氧化活性進行了初步研究。結果表明，當亞硒酸鈉濃度為5 mg·L-1時，所得菌絲體硒多糖體外清除DPPH自由基、超氧自由基和羥自由基的活性最強。相關性分析結果顯示，菌絲體粗多糖的抗氧化性與硒含量、富硒率呈正相關。

3.2 體外抗腫瘤作用

鄒修文等[22]以抗癌藥物奧沙利鉑為陽性對照組，采用MTT法對合成后的靈芝硒多糖進行了體外抗腫瘤活性研究。結果顯示，靈芝多糖對人宮頸癌細胞Hel、人鼻咽癌細胞CNE-2、人肝癌細胞7721這3種癌細胞無抗癌活性。而通過合成后的兩種靈芝硒多糖（PSGLP和ASGLP）均能較好地抑制這3種癌細胞，IC50值分別為27.5、20.0；20.5、18.0；13.5和33.0。譚璐佳[23]研究了富硒靈芝菌絲體粗多糖對CNE2鼻咽癌細胞抑制作用、淋巴細胞增殖活性的影響。結果表明，0.025～0.400 μg·μL-1的富硒靈芝菌絲體粗多糖能顯著抑制CNE2鼻咽癌細胞的體外增殖活性，且抑制作用強于未富硒的普通組，具有劑量依賴性；0.4 μg·μL-1富硒靈芝菌絲體粗多糖促進人外周血來源淋巴細胞的增殖能力最強，增殖指數為1.640 35%。羅麗華等[24]通過實驗觀察富硒蛹蟲草對非小細胞肺癌細胞系NCI-H1299和NCI-H1975增殖與凋亡的影響，并進行了相關機制研究。結果表明，富硒蛹蟲草水提物能顯著抑制NCI-H1299和NCI-H1975的增殖，IC50值 分 別 為8.092 mg·mL-1和5.971 mg·mL-1；當 提 取 物 濃 度 為0 mg·mL-1、4 mg·mL-1、8 mg·mL-1和12 mg·mL-1時，對NCI-H1299細胞的凋亡率分別為3.03%、4.99%、8.98%和11.21%；當提取物濃度為0 mg·mL-1、3 mg·mL-1、6 mg·mL-1和9 mg·mL-1時，對NCI-H1975細胞的凋亡率分別為5.57%、7.99%、9.78%和24.81%。Western Blot結果顯示，富硒蛹蟲草水提物可上調促凋亡因子Bax的mRNA和蛋白表達，下調抗凋亡蛋白Bcl-2的mRNA和蛋白表達，其促進NCI-H1299和NCI-H1975細胞凋亡機制可能通過調節Bcl-2家族蛋白，上調cleaved PARP的蛋白表達來實現。

3.3 免疫調節

劉敏[25]通過研究發現，真姬菇SK-03菌絲體硒多糖顯著降低iNOS的表達量，特別是當菌絲體硒多糖為800 mg·kg-1時，小鼠iNOS表達量相較于菌絲體多糖組顯著下降，可降低IKKβ活性和ROS水平，抑制IκB降解，激活NF-κB通路，減少下游基因的表達，能通過控ROS/TLR4/NF-κB信號轉導途徑來發揮對肺、肝和腎臟器的保護作用。MAO等[26]研究了富硒灰樹花中硒多糖的免疫調節活性。結果表明，富硒灰樹花硒多糖能顯著增加荷瘤小鼠胸腺和脾臟的重量，降低TNF-α和IL-2的水平，抑制肝癌Heps細胞的生長，增強巨噬細胞RAW 264.7的吞噬和NO生成，進而提高荷瘤小鼠的免疫功能。方玲[27]對富硒杏鮑菇的免疫活性進行了研究。結果發現，當富硒杏鮑菇的灌胃劑量為6.5 g·kg-1時，能極顯著提高小鼠脾臟指數、胸腺指數（P＜0.01），且效果高于亞硒酸鈉和普通杏鮑菇組，肝體指數顯著高于普通杏鮑菇組，這說明富硒杏鮑菇能提高小鼠的非特異性免疫力，且作用效果強于普通杏鮑菇。鄧春萌[28]通過建立巨噬細胞RAW 264.7免疫毒性模型來探究富硒灰樹花水溶性含硒糖蛋白對砷所致細胞免疫毒性的干預及分子機制。結果表明，富硒灰樹花水溶性含硒糖蛋白Se-GPr11和Se-GPr44對巨噬細胞RAW 264.7具有一定的促進作用，當Se-GPr11和Se-GPr44濃度為125 μg·mL-1時，巨噬細胞存活率均為最高，且Se-GPr44作用更強；Se-GPr11和Se-GPr44可拮抗砷對RAW264.7細胞的毒性，當濃度為125 μg·mL-1效果最強，其機制可能是通過下調p-ERK、p-JNK、p-P38蛋白的表達和促進IL-2和INF-γ的分泌來發揮干預作用。

3.4 保護臟器

王晶晶[29]通過實驗研究了富硒木耳水提物對糖尿病小鼠腎損傷的保護作用。結果顯示，富硒木耳水提物可改善糖尿病小鼠口服糖耐量；顯著降低血清中腎功能指標BUN、Cr和UA的水平，顯著升高血清及腎組織中GSH-Px、CAT的活性，降低MDA及炎癥因子TNF-α、IL-1β和IL-6的水平，可通過改善氧化應激狀態、減輕炎癥來達到對腎損傷糖尿病小鼠的保護作用，其機制可能是與抑制RAGE/MAPK/NF-κB信號通路有關。劉貴軍等[30]探討了富硒姬松茸對急性酒精性肝炎小鼠的保護作用及機制。研究表明，與模型組相比，富硒姬松茸可顯著降低飲酒后血清指標ALT、AST、COX-2、iNOS、ICAM-1和MDA的含量，抑制肝組織中IL-1β、TNF-α的水平，這說明富硒姬松茸可降低NF-κB的活性，提高肝臟的抗氧化能力，對急性肝損傷小鼠具有一定的保護作用，其作用機制可能與抑制iNOS、COX-2、IL-1β、TNF-α、NF-κB等炎性因子有關。賈亞敏[31]等研究發現，富硒靈芝多糖能顯著降低血清中AST、ALT、CHOL和TG的水平，抑制肝臟中SREBP-1c、ACCαmRNA和蛋白的表達，降低肝臟脂肪顆粒，對高脂飲食誘導的非酒精性脂肪肝大鼠具有一定的保護作用。

4 展望

食用菌是一種具有食用和藥用價值的大型真菌類植物，含有多種人體所必需的維生素、氨基酸和蛋白質。對其不斷深入研究發現，食用菌在提高免疫力、抗腫瘤、保護心腦血管和降三高等方面作用顯著，在臨床上現已被廣泛應用，如具有抗腫瘤作用的槐耳顆粒、香菇多糖注射液、猴頭菌片等。硒是一種天然的解毒劑，國內外研究表明，適量的硒可激活人體的抗氧化系統，提高機體免疫力，維持各臟器的健康水平。因此高效補硒具有重要的意義。而食用菌最大的優勢是可以將無機硒轉化成有機硒，提高彼此的作用價值。目前，富硒食用菌在栽培技術、有效成分提取工藝、藥理作用以及菌渣再利用方面已得到初步的研究，但不夠深入，尤其是在作用機制方面尚不明確。相信隨著科研人員的不斷研究，富硒食用菌為人體健康貢獻了更大的價值，作為我國的白色產業，其作用不可低估。