不同食用菌菌糠多糖的组分分析与抗氧化活性评价

张颖 1,曾艳 2,张丽姣 2,崔世茂 1,孙媛霞 2,*

(1.内蒙古农业大学农学院,内蒙古呼和浩特010010;2.中国科学院天津工业生物技术研究所,天津300308)

摘要:目的:比较茶树菇、香菇、白玉菇、平菇和蛹虫草菌糠多糖的组成与抗氧化性。方法:通过酶解水提、乙醇沉淀和Sevag法脱蛋白步骤获得5种菌糠多糖,进一步对其组成和抗氧化性进行分析评价。结果:5种菌糠多糖均具有不同程度的抗氧化性,其中茶树菇菌糠多糖的氧自由基清除能力(oxygen radical absorbance capacity,

ORAC)值和铁离子还原能力(ferric reducing antioxidant power,FRAP)值最佳,分别达到了1215☒mol Trolox/g和281☒mol Fe 2+/g;而白玉菇与平菇的菌糠多糖对2,2’-联氮基双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(2,2’-azinobis(3-ehtylbenzothiazolin-6-sulfnicacid)diammonium salt,ABTS)自由基和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除能力较强。

关键词:食用菌菌糠;多糖;抗氧化性;茶树菇;香菇;白玉菇;平菇;蛹虫草

食用菌菌糠是指利用秸秆、木屑等原料进行食用菌栽培,收获后的培养基剩余物。其包括菌丝残体以及培养料残渣,含有丰富的多糖、氨基酸、菌体蛋白、微量元素与一些食用菌生长代谢产物,是一种可再生利用的生物资源。据中国食用菌协会统计2011年全国食用菌总产量为2570万t [1],若按菌糠生成量为鲜菇产量的25%~33%计算 [2],菌糠年产量将达642万t以上。

目前,食用菌菌糠的利用受到了广泛关注,如使用灵芝菌糟替代甜菜粕饲养奶牛 [3],借助改性食用菌菌糠吸附重金属离子 [4],以食用菌菌糠为原料聚合合成多种菌糠基复合高吸水树脂等 [5]。与此同时,菌糠多糖及其活性功能也受到关注,如已报道的杏鲍菇菌糠多糖具有抗氧化性 [6],香菇菌糠多糖具有抑菌性 [7]。菌糠多糖的组成功能研究可为菌糠的环保工业处理与再生加工利用提供借鉴指导。然而,目前菌糠多糖研究涉及的食用菌种类较少,菌糠潜在应用价值有待深入挖掘。

本研究选用栽培较广泛的茶树菇菌糠(主要成分含75%棉籽壳、15%锯木屑)、香菇菌糠(主要成分为78%锯木屑)、白玉菇菌糠(主要成分为80%锯木屑)、平菇菌糠(主要成分为95%玉米芯)和蛹虫草菌糠(主要成分为82.3%大米、7.6%蚕蛹粉)为材料,利用纤维素酶酶解提取菌糠多糖,通过乙醇醇沉与Sevag法脱蛋白获得5种菌糠多糖,分析其组成并对其体外抗氧化性能进行评价比较,旨在为不同食用菌菌糠多糖的开发利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

香菇和茶树菇菌糠天津凯润食用菌基地;白玉菇、平菇和蛹虫草菌糠内蒙古园艺研究院。

纤维素酶Cellulase ACCF-4740日本明治制果药业株式会社;1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)、2,2’-联氮基双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(2,2’-azinobis(3-ehtylbenzothiazolin-6-sulfnic acid)diammonium salt,ABTS)、2,2’-偶氮二(2-甲基丙基咪)二盐酸盐(2,2’-azobis(2-methylpropionamidine)dihydrochloride,AAPH)、牛血清白蛋白、2,4,6-三(2-吡啶基)三嗪(2,4,6-tris(2-pyridyl)-s-triazine,TPTZ)美国Sigma-Aldirch公司;氨基酸标准品、邻苯二甲醛(o-phthalaldehyde,OPA)试剂美国Agilent公司;葡萄糖、半乳糖、甘露糖、果糖、阿拉伯糖、岩藻糖、木糖和荧光素钠国产分析纯。

1.2 仪器与设备

UV-1800紫外分光光度计日本岛津公司;Spectra Max M5多功能酶标仪美国Molecular Devices公司;Sorvall Evolution RC高速落地离心机美国Thermo Scientific公司;IKA RV10旋转蒸发仪德国IKA集团;SHZ-D(Ⅲ)循环水式真空泵河南省予华仪器有限公司;FD-1-50真空冷冻干燥机北京博医康实验仪器有限公司;Agilent1200Series高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)仪、色谱柱ZORBAX Eclipse-AAA美国Agilent公司;Sugar-Pak色谱柱美国Waters公司。

1.3 方法

1.3.1 菌糠多糖酶法提取

取干燥至恒质量的菌糠样品,粉碎,过80目筛。按1∶20(m/V)的料液比加入二次水,调节pH值为4.0,加入样品质量分数为1%的纤维素酶Cellulase ACCF-4740, 45 ℃酶解2h, 95℃灭酶15min,冷却离心(6000r/min,15min)得到上清液,然后将上清液用真空旋转蒸发仪减压浓缩,再向浓缩液中加入3倍体积的无水乙醇,置4 ℃冰箱过夜,取出,12000r/min离心15min,收集沉淀,冻干,得醇沉物。

1.3.2 Sevag法脱蛋白

取上步醇沉物,以适量去离子水溶解后,加入溶液1/5体积的Sevag试剂(V(氯仿)∶V(正丁醇)=4∶1),剧烈搅拌30min,离心(7500r/min,15min),以除去水层和氯仿层之间的变性蛋白,重复数次至无明显蛋白层出现。减压浓缩除去有机溶剂,冻干,得菌糠多糖。

1.3.3 菌糠多糖的总糖含量及蛋白含量测定

采用刘航等 [8]的方法和Lowry法 [9]分别对菌糠多糖的总糖含量及蛋白质含量进行测定。分别以葡萄糖和牛血清白蛋白为标准品。

1.3.4 单糖组成分析

准确称取待测菌糠多糖10mg置于安瓿瓶中,加入5mL的4mol/L三氟乙酸,封管,120℃油浴中反应6h,氮气吹干仪除三氟乙酸,加1mL蒸馏水复溶,于Agilent1200HPLC系统上进行分析。分析条件:色谱柱Sugar-Pak(6.5mm×300mm,10☒m),柱温80℃,示差检测,洗脱剂为超纯水,流速0.4mL/min。色谱采集30min。葡萄糖、半乳糖、甘露糖、果糖、阿拉伯糖、岩藻糖和木糖为标准对照,进样质量浓度为2mg/mL。

1.3.5 氨基酸组成分析

取10mg菌糠多糖,加入6mol/L的HCl,密封后于120℃水解24h。减压旋蒸去除HCl,使用OPA柱前衍生 [10]。HPLC分析条件:色谱柱ZORBAX Eclipse-AAA(4.6mm×150mm,3.5☒m),柱温40 ℃,338nm波长处进行紫外检测,流速2mL/min混合溶剂梯度洗脱,流动相组成:溶剂A为pH7.8,40mmol/L的Na 2HPO 4缓冲盐溶液,溶剂B为V(乙腈)∶V(甲醇):V(水)= 45∶45∶10的混合溶剂。流动相梯度变化:0min,0%B;1.9min,0%B;18.1min,57%B;18.6min,100%B;22.3min,100%B;23.2min,0%B;26min,0%B。以250pmol/μL的混合氨基酸做标准对照分析氨基酸组成。1.3.6菌糠多糖抗氧化活性

1.3.6.1 氧自由基清除能力(oxygen radical absorbance capacity,ORAC)

采用Zeng Yan等 [11]的方法,使用Spectra Max M5多功能酶标仪进行测试。于96孔板微孔中加入荧光素钠盐(70nmol/L,120μL)和20μL的待测样品,在37 ℃条件下孵育10min,迅速加入AAPH(12.8mmol/L,60μL)后,每隔1min测量样品在485nm激发条件下,528nm波长处荧光发射强度的变化。以水溶性的VE衍生物Trolox(终浓度:1~8μmol/L)替代不同质量浓度(0.03~1mg/mL)的菌糠多糖样品水溶液,同板同时操作,用于绘制标准曲线。测定时间为105min,各样品不同时间的荧光强度分别记为F 0、F 1、F 2…F 105。F 0为0min时的荧光值,F n为第n分钟时的荧光值。按式(1)计算样品荧光变化零阶矩曲线下面积(area under curve,AUC)。

根据标准曲线y =5.001x+13.626(R 2=0.9942),式中:x为Trolox浓度/(☒mol/L);y为AUC。计算不同菌糠多糖样品相当于Trolox的浓度/(☒mol/L),然后根据待测样品的浓度换算出每克菌糠多糖样品相当于Trolox物质的量,即ORAC值,以μmol Trolox/g表示。

1.3.6.2 ABTS +·清除能力的测定

采用张换等 [12]的方法测定。将ABTS +·(7mmol/L,5mL)和过硫酸钾溶液(140mmol/L,88μL)混合,室温避光反应12~16h,制备ABTS +·储备液。使用磷酸盐缓冲液(10mmol/L,pH7.4)将储备液稀释至其在734nm波长处吸光度(A)为0.70±0.02。取100μL不同质量浓度(1~15mg/mL)待测菌糠多糖样品水溶液,加3mL ABTS +·溶液,暗反应6min,其在734nm波长处的吸光度记录为A 样品。以100μL纯水代替样品,相同操作,记为A 空白。按式(2)计算样品清除ABTS +·的清除率。

以Trolox为标准绘制标准曲线y=134.73x-0.8895(R 2=0.9981),式中:x为Trolox浓度/(mmol/L);y为ABTS +·清除率。根据标准曲线计算不同菌糠多糖样品相当于的Trolox浓度,然后根据待测样品的浓度换算出每克菌糠多糖样品相当于Trolox物质的量,即TEAC值,以μmol Trolox/g表示。

1.3.6.3 DPPH自由基清除能力的测定

参照Chen Xiaoli等 [13]的方法。配制0.1mmol/L的DPPH自由基乙醇溶液。1.5mL不同质量浓度(0.25~3mg/mL)待测菌糠多糖样品水溶液加入1.5mL的DPPH,在避光条件下反应30min,517nm波长处测定吸光度。按式(3)计算样品清除DPPH自由基的清除率。

式中:A 样品为样品液与DPPH溶液混合的吸光度;A 对照为样品液与乙醇混合的吸光度;A 空白为纯水与DPPH试剂混合的吸光度。

利用不同菌糠多糖待测样的质量浓度对DPPH自由基抑制率拟合二次曲线方程,通过方程换算不同菌糠多糖待测样品的半抑制率,即对DPPH自由基清除率为50%时的样品质量浓度,以IC 50值表示。

1.3.6.4 铁离子还原能力(ferric reducing antioxidant power,FRAP)测定

参照Chen Shiguo等 [14]方法并稍作改进。新鲜FRAP反应液配制:300mmol/L乙酸钠缓冲液(pH3.6),10mmol/L的TPTZ溶液(40mmol/L HCl为溶剂)以及20mmol/L的FeCl 3溶液,三者以体积比10∶1∶1混合后,于37 ℃水浴保温。100μL不同质量浓度(1~15mg/mL)待测菌糠多糖样品水溶液与3.0mL FRAP试剂混合,37 ℃条件下保温5min,测定其在593nm波长处的吸光度。

以0.1mL FeSO 4溶液(浓度为0.2~1mmol/L)替代样品制作标准曲线y=0.0007x+0.0516(R 2=0.9998),式中:x为FeSO 4浓度/(mmol/L);y为吸光度。根据标准曲线计算不同菌糠多糖样品相当于的Fe 2+浓度/(☒mol/L),然后根据待测样品的浓度换算出每克菌糠多糖样品相当于Fe 2+的物质的量,即FRAP值,以☒mol Fe 2+/g表示。

2 结果与分析

2.1 菌糠多糖的化学组成和单糖组成结果比较

文献表明Sevag法脱蛋白操作后,获得的样品除多糖外还可能含有蛋白质、色素以及糖醛酸等成分 [15-16]。由于多次重复这一操作后检测到的蛋白质大多以与多糖结合的形式存在 [17],而结合蛋白的多寡对多糖的抗氧化性有重要影响,因此,糖和蛋白质是多糖中备受关注的成分 [18]。5种菌糠多糖的糖和蛋白质的质量分数测定结果见表1。蛹虫草菌糠多糖中糖的质量分数较高,为81.7%;其次为平菇和白玉菇菌糠多糖,分别为73.1%和67.9%;香菇和茶树菇菌糠多糖中糖的质量分数较低。5种菌糠多糖均含有不同质量分数的蛋白质,以糖蛋白比例为指标进行比较,香菇菌糠多糖的糖蛋白相对比例最低,其次为白玉菇和平菇菌糠多糖。5种菌糠多糖的氨基酸组成结果见表2。其中,甘氨酸、谷氨酸、天冬氨酸和丙氨酸含量均较高。作为食用菌浓郁鲜味的主要来源,白玉菇、茶树菇和香菇菌糠多糖中谷氨酸含量是蛹虫草菌糠多糖的2倍。白玉菇、茶树菇和香菇菌糠多糖中氨基酸组成相同,仅在物质的量百分比上存在差异;而蛹虫草菌糠多糖中氨基酸种类较多,增加了组氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸。除此之外,值得特别关注的是5种菌糠多糖中均含有不同物质的量百分比的丝氨酸,尤其是白玉菇菌糠多糖的丝氨酸含量最高,平菇次之。由于丝氨酸和苏氨酸是蛋白与多糖通过O-糖苷键结合的重要标志 [19],因此,进一步证明5种菌糠多糖均存在结合蛋白。

菌糠多糖的单糖组成分析结果见表3,白玉菇、茶树菇和平菇菌糠多糖的单糖组成相似,均含有葡萄糖、半乳糖、岩藻糖和阿拉伯糖。其中,白玉菇和平菇菌糠多糖的单糖组成以半乳糖为主,而茶树菇菌糠多糖主要由葡萄糖与半乳糖以物质的量比5.7∶3.9组成。蛹虫草菌糠多糖的单糖主要是葡萄糖,并含有少量的半乳糖、甘露糖和阿拉伯糖。而香菇菌糠多糖由葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖以4.2∶5.0∶0.8的物质的量比组成。

表1 5种食用菌菌糠多糖的多糖和蛋白质含量
Table1The contents of sugar and proteinotein

菌糠多糖多糖质量分数/%蛋白质质量分数/%糖蛋白比例茶树菇29.66.84.35香菇31.415.81.99白玉菇67.917.33.92平菇73.117.94.08蛹虫草81.712.36.72

表25种食用菌菌糠多糖的氨基酸组成
Table2Amino acid compositionition

注:-.未检出。

 氨基酸物质的量百分比/%白玉菇茶树菇香菇平菇 蛹虫草天冬氨酸17.611.312.312.812.7谷氨酸20.220.727.315.811.8天冬酰胺-----丝氨酸10.47.37.48.98.0谷氨酰胺-----组氨酸----2.9甘氨酸14.111.913.214.015.7苏氨酸6.87.65.37.96.7精氨酸1.811.010.415.69.4丙氨酸10.310.47.711.410.3酪氨酸----1.6胱氨酸-----缬氨酸4.15.93.94.64.8蛋氨酸-----正缬氨酸2.63.73.03.32.4色氨酸-----苯丙氨酸----1.8异亮氨酸1.82.71.9-2.2亮氨酸2.34.62.32.33.0赖氨酸7.02.95.33.46.7氨基酸总量100100100100100

表35种食用菌菌糠多糖的单糖组成
Table3Monosaccharide compositionition

单糖物质的量百分比/%白玉菇茶树菇香菇平菇蛹虫草葡萄糖10.356.941.713.090.2半乳糖62.238.550.060.73.9甘露糖----3.9岩藻糖1.61.1-0.3-阿拉伯糖25.93.58.326.02.0总量100100100100100

2.2 菌糠多糖抗氧化效果比较

抗氧化实验中,鉴于抗氧化剂复杂的作用机制,没有任何一种单一的测试可以精确反映菌糠多糖的抗氧化能力。因此,选用了基于氢转移反应机制(ORAC)和单电子转移反应机制(ABTS +·和DPPH自由基)的清除实验。同时,由于抗氧化剂介导的自由基猝灭实验与其参与的氧化还原反应有很大不同,也采用了FRAP实验进行菌糠多糖的抗氧化性测定。

2.2.1 ORAC抗氧化性评价体系

图1 不同菌糠多糖的氧自由基清除能力
Fig.1Oxygen radical absorbance capacity of polysaccharides from different spent mushroom substrates

由图1可知,茶树菇菌糠多糖的ORAC值为1215☒mol Trolox/g,不仅明显高于本实验中其他菌糠多糖,也高于You Lijun等 [20]报道的松口蘑多糖TM-P2(ORAC值894.23☒mol Trolox/g),与Ma等 [21]报道的灵芝多糖GLP的ORAC值1200☒mol Trolox/g相当,这说明茶树菇菌糠多糖具有较好的抗氧自由基活性,能与一些食用菌子实体多糖抗衡。其中,白玉菇菌糠和平菇菌糠的ORAC值略高于香菇菌糠多糖,分别为290、307、256☒mol Trolox/g;蛹虫草菌糠多糖的ORAC值最低,仅为38☒mol Trolox/g。

2.2.2 ABTS +·清除能力

图2不同菌糠多糖的ABTSABTS +·清除能力
Fig.2ABTS radical scavenging activity of polysaccharides from different spent mushroom substrates

如图2所示,5种菌糠多糖ABTS +·清除率实验的TEAC值分别为92.6(白玉菇)、86.4(平菇)、63.4(茶树菇)、44.4(香菇)、25.2(蛹虫草)☒mol Trolox/g。就TEAC值而言,白玉菇和平菇的菌糠多糖的表现高于茶树菇、香菇和蛹虫草菌糠多糖,也高于来源于Lentinus polychrous Lév子实体多糖 [22],后者的TEAC值为68☒mol Trolox/g。

2.2.3 DPPH自由基清除能力

图3不同菌糠多糖的DPPH自由基清除能力
Fig.3DPPH radical scavenging activity of polysaccharides from different spent mushroom substrates

样品对DPPH自由基的半抑制率IC 50值越低,说明其清除自由基能力越强。5种菌糠多糖的DPPH自由基清除能力如图3所示。其中,白玉菇和平菇菌糠多糖对DPPH自由基的IC 50值分别为0.86、0.85mg/mL。清除DPPH自由基的能力较其他3种菌糠多糖强,且略高于Dong Caihong等 [23]报道来源于人工培养冬虫夏草菌丝体多糖和野生冬虫夏草多糖对DPPH自由基的IC 50值,分别为0.93、1.23mg/mL。这说明除ABTS +·清除能力较强外,白玉菇和平菇菌糠多糖对DPPH自由基也具有较好的清除能力。另外,茶树菇菌糠多糖清除DPPH自由基的半抑制浓度IC 50值1.13mg/mL低于香菇菌糠多糖的IC 50值1.45mg/mL,说明茶树菇菌糠多糖的DPPH自由基清除能力略高于香菇菌糠多糖,蛹虫草菌糠多糖在DPPH乙醇溶液中极易沉淀,导致反应体系混浊,无法准确测量其对DPPH自由基的清除能力,因此图中没有显示。 

2.2.4 FRAP抗氧化性评价体系 

图4不同菌糠多糖的总还原能力
Fig.4Total reducing power of polysaccharides from different spent mushroom substrate

如图4所示,茶树菇菌糠多糖的FRAP值最高,达到281☒mol Fe 2+/g,平菇菌糠多糖次之,为131☒mol Fe 2+/g,白玉菇菌糠和香菇菌糠多糖的FRAP值相近,分别为85、80☒mol Fe 2+/g,4种菌糠多糖的FRAC值均高于Huang Shengquan等 [24]报道的桦褐孔菌多糖IOP1b的FRAP值73☒mol Fe 2+/g,说明此4种菌糠多糖都具有较好的铁还原能力。Cheung Yiching等 [25]比较了超声波提取和热水浸提灰树花、云芝和香菇糖蛋白复合物的抗氧化活性,发现超声波提取云芝多糖的铁还原能力FRAP值最高,为160☒mol Fe 2+/g,却仍低于本实验中茶树菇菌糠多糖FRAP值,这说明酶解获得的茶树菇菌糠多糖表现出较好的铁离子还原能力。

对多糖而言,其结构组成如结合蛋白含量与单糖组成不同等,都会对多糖的抗氧化性产生影响。Liu等 [18]发现与香菇多糖提取物相比,糖蛋白比例低的灵芝和灰树花多糖提取物却具有更好的清除自由基能力。从绿茶分离纯化得到3种多糖中结合蛋白含量高的多糖TPC-3的抗氧化性最好,Chen Haixia等 [26]认为这是因为结合蛋白对多糖的抗氧化性有显著贡献。Tsiapali等 [27]认为骨架中单糖结构提供异头氢原子的难易直接影响多糖参与抗氧化作用的大小。Peng Zhenfei等 [28]通过单糖组成分析发现从海带获得的多糖中,岩藻糖含量高的多糖WPS-1与WPS-2其抗氧化性大于半乳糖含量高的多糖WPS-3,岩藻糖作为单糖组成成分对多糖的生物活性 有重要影响。在上述4种抗氧化测试中,白玉菇、平菇、茶树菇菌糠多糖表现优于香菇和蛹虫草菌糠,这一结果与上述报道一致,进一步说明菌糠多糖的抗氧化性与其结构组成息息相关。

3 结论

通过纤维素酶解、乙醇沉淀与Sevag法脱蛋白操作,从茶树菇、白玉菇、平菇、香菇和蛹虫草菌糠中获得了5种多糖,并对其进行了相关的结构分析与抗氧化性测试。结果表明,5种菌糠多糖的结合蛋白多寡、单糖组成不同都对菌糠多糖的抗氧化效果有影响。结合蛋白质量分数相对高的白玉菇和平菇菌糠多糖能有效地通过单电子转移机制猝灭自由基,另外推测单糖组成中含有岩藻糖的茶树菇、白玉菇和平菇菌糠多糖在氢转移反应机制的自由基消除以及还原能力上表现出众。

食用菌菌糠多糖的原料来源广,提取工艺简单,在不同的测试中又显示出良好的抗氧化性,其作为一种天然抗氧化剂应有良好的开发前景。

参考文献:

[1]吴素蕊,赵春艳,侯波,等.近5年我国食用菌生产区域布局情况分析[J].中国食用菌,2013,32(1):51-53.

[2]CHOU W T,SHEIH I,FANG T J.The aplications of polysaccharides from various mushroom wastes as prebiotics in different systems[J].Journal of Food Science,2013,78(7):M1041-M1048.

[3]张双双,陈晓斌,林应兴, 等.菌草灵芝菌糟对奶牛生产性能和血液生化指标的影响[J].福建农林大学学报:自然科学版,2014,43(1):73-79.

[4]刘兆伟,王凯,张晓娣, 等.改性食用菌菌糠对重金属离子的吸附特性研究[J].科技视界,2013,72(16):19-20.

[5]程志强.菌糠基复合高吸水树脂的制备及性能研究[D].长春:吉林大学,2013:40-56.

[6]张虹.杏鲍菇菌糠粗多糖的抗氧化活性检测及分离纯化[D].洛阳:河南科技大学,2012:15-34.

[7]ZHU Hongji,SHENG Kai,YAN Erfu,et al.Extraction,purification and antibacterial activities of a polysaccharide from spent mushroom substrate[J].International Journal of Biological Macromolecules,2012,50(3):840-843.

[8]刘航,国旭丹,马雨洁, 等.超声波辅助提取苦荞麦多糖工艺优化及其体外抗氧化研究[J].食品科学,2013,34(14):45-50.

[9]LOWRY O H,ROSEBROUGH N J,FARR A L,et al.Protein measurement with the folin phenol reagent[J].Journal of Biological Chemistry,1951,193(1):265-275.

[10]MEUSSEN B J,van ZEELAND A N T,BRUINS M E,et al.A fast and accurate UPLC method for analysis of proteinogenic amino acids[J].Food Analytical Methods,2014,7(5):1047-1055.

[11]ZENG Yan,ZHANG Xiaoxi,GUAN Yuping,et al.Characteristics and antioxidant activity of Maillard reaction products from psicose-lysine and fructose-lysine model systems[J].Journal of Food Science,2011,76(3):C398-C403.

[12]张换,曾艳,管于平, 等.响应面法优化海带多糖的酶法提取工艺及其抗氧化研究[J].食品科技,2013,38(5):197-202.

[13]CHEN Xiaoli,WU Guangdong,HUANG Zhuolie.Structural analysis and antioxidant activities of polysaccharides from cultured Cordyceps militaris[J].Internati onal Journal of Biological Macromolecules,2013,58:18-22.

[14]CHEN Shiguo,SIU Kachai,WANG Wenqiang,et al.Structure and antioxidant activity of a novel poly-N-acetylhexosamine produced by a medicinal fungus[J].Carbohydrate Polymers,2013,94(1):332-338.[15]PENG Qiang,L☒Xiaopeng,XU Qingsong,et al.Isolation and structural characterization of the polysaccharide LRGP1from Lycium ruthenicum[J].Carbohydrate Polymers,2012,90(1):95-101.

[16]AI Lianzhong,WU Jinhong,CHE Na,et al.Extraction,partial characterization and bioactivity of polysaccharides from boat-fruited sterculia seeds[J].International Journal of Biological Macromolecules,2012,51(5):815-818.

[17]WANG Chiachi,CHANG Shyhchung,CHEN Binghuei.Chromatographic determination of polysaccharides in Lycium barbarum Linnaeus[J].Food Chemistry,2009,116(2):595-603.

[18]LIU F,OOI V E C,CHANG S T.Free radical scavenging activities of mushroom polysaccharide extracts[J].Life Sciences,1997,60(10):763-771.

[19]CHEN Yi,XIE Mingyong,NIE Shaoping,et al.Purification,composition analysis and antioxidant activity of a polysaccharide from the fruiting bodies of Ganoderma atrum[J].Food Chemistry,2008,107(1):231-241.

[20]YOU Lijun,GAO Qing,FENG Mengying,et al.Structural characterisation of polysaccharides from Tricholoma matsutake and their antioxidant and antitumour activities[J].Food Chemistry,2013,138(4):2242-2249.

[21]MA C,FENG M,ZHAI X,et al. Optimization for the extraction of polysaccharides from Ganoderma lucidum and their antioxidant and antiproliferative activities[J].Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, 2013,44(6):886-894.

[22]THETSYIMUANG C,KHAMMUANG S,CHIABLAEM K,et al.Antioxidant properties and cytotoxicity of crude polysaccharides from Lentinus polychrous Lév[J].Food Chemistry,2011,128(3):634-639.[23]DONG Caihong,YAO Yijian.in vitro evaluation of antioxidant activities of aqueous extracts from natural and cultured mycelia of Cordyceps sinensis[J].LWT-Food Science and Technology,2008,41(4):669-677.

[24]HUANG Shengquan,DING Shaodong,FAN Liuping.Antioxidant activities of five polysaccharides from Inonotus obliquus[J].International Journal of Biological Macromolecules,2012,50(5):1183-1187.

[25]CHEUNG Yiching,SIU Kachai,LIU Yuanshuai,et al.Molecular properties and antioxidant activities of polysaccharide-protein complexes from selected mushrooms by ultrasound-assisted extraction[J].Process Biochemistry,2012,47(5):892-895.

[26]CHEN Haixia,ZHANG Min,QU Zhishuang,et al.Antioxidant activities of different fractions of polysaccharide conjugates from green tea(Camellia sinensis)[J].Food Chemistry,2008,106(2):559-563.

[27]TSIAPALI E,WHALEY S,KALBFLEISCH J,et al.Glucans exhibit weak antioxidant activity,but stimulate macrophage free radical activity[J].Free Radical Biology and Medicine,2001,30(4):393-402.

[28]PENG Zhenfei,LIU Min,FANG Zhexiang,et al.in vitro antioxidant effects and cytotoxicity of polysaccharides extracted from Laminaria japonica[J].International Journal of Biological Macromolecules,2012,50(5):1254-1259.

Monosaccharide Composition and Antioxidant Activity of Polysaccharides from Different Spent Mushroom Substrates

ZHANG Ying 1,ZENG Yan 2,ZHANG Lijiao 2,CUI Shimao 1,SUN Yuanxia 2,*
(1.Agricultural College,Inner Mongolia Agricultural University,Hohhot010010,China;2.Tianjin Institute of Industrial Biotechnology,Chinese Academy of Sciences,Tianjin300308,China)

Abstract:This study aimed to compare the composition and antioxidant activity of polysaccharides from spent mushroom substrates of Agrocybe cylindracea,Lentinus edodes,white Hypsizygus marmoreu,Pleurotus ostreatus and Cordyceps militaris.The polysaccharides were prepared after enzymatic extraction with cellulase,precipitation with ethanol and deproteinization with Sevag regent,and then their monosaccharide composition and antioxidant activities were measured.The results showed that all the polysaccharides had antioxidant activities.Therein,the polysaccharides from spent mushroom substrate of Agrocybe cylindracea had the best oxygen free radical scavenging capacity and ferric reducing power,with ORAC value of1215☒mol equivalent Trolox/g and FRAP value of281☒mol equivalent Fe 2+/g.The polysaccharides from spent mushroom substrates of white Hypsizygus marmoreus and Pleurotus ostreatus possessed better ABTS and DPPH radical scavenging activities than that from other spent mushroom substrates.

Key words:spent mushroom substrates;polysaccharide;antioxidant activity;Agrocybe cylindracea;Lentinus edodes;white Hypsizygus marmoreu; Pleurotus ostreatus;Cordyceps militaris

中图分类号:TQ929.2

文献标志码:A

文章编号:1002-6630(2015)05-0018-06

doi:10.7506/spkx1002-6630-201505004

收稿日期:2014-05-13

基金项目:国家高技术研究发展计划(863计划)项目(2012AA021403);天津市科技支撑计划重点项目(12ZCZDSY12800)

作者简介:张颖(1980—),女,助理研究员,博士研究生,研究方向为食用菌多糖结构与功能。E-mail:yingzhang80@126.com

*通信作者:孙媛霞(1963—),女,研究员,博士,研究方向为功能糖与天然产物活性物质。E-mail:syx0430@hotmail.com