富硒食用菌最新研究进展

◎ 吕欣彧，赵文文，孔祥辉，陈喜君

（1.黑龙江省菌物药工程技术研究中心，黑龙江 哈尔滨 150023；2.黑龙江省黑木耳资源利用工程技术研究中心，黑龙江 哈尔滨 150000；3.中科优术（黑龙江）科技产业有限公司，黑龙江 哈尔滨 150000；4.黑龙江省科学院微生物研究所，黑龙江 哈尔滨 150010）

硒是人与动物在正常生命活动中不可或缺的微量元素之一，参与机体的多种生理活动。与其他微量元素一样，人体无法自身合成，需要从自然界中获取[1]。世界卫生组织要求，人体摄入的硒元素推荐量为200 μg·d-1。硒摄入缺乏和过量都会威胁身体的健康，而适量的硒对维持机体健康具有积极的作用[2-3]。研究表明，硒具有抗氧化、抗金属中毒、提高免疫力、抗肿瘤、抗病毒、降血糖以及保护肝脏和肠道等功效[2-4]。食用菌含有多种人体所必需的氨基酸和蛋白质，营养极为丰富，其中的活性成分在抗肿瘤、抗氧化、抗病毒、增强免疫力以及降三高等方面发挥着重要的作用[5]。同时，食用菌是一种良好的硒元素转化载体，能通过自身的菌丝生物代谢，将无机硒转化为有机硒（如硒蛋白、硒多糖），不仅提升了各自的功效，还能更好地被人体吸收[6]。因此，富硒食用菌已成为研究与开发的一大热点。

1 富硒食用菌的培育

1.1 富硒食用菌的栽培技术

由于不同的食用菌对硒的耐受力与富集能力不同，在对食用菌进行富硒栽培时，需要考虑其品种特性。常规的栽培方式有两种，一种是在培养基质中添加硒化合物（如亚硒酸钠），另一种是直接向食用菌子实体上喷洒含硒水溶液。徐联鹏等[7]研究了富硒秀珍菇的培育技术，并进行了硒含量测定。结果显示，向栽培原料中添加不同浓度的亚硒酸钠，当添加量为35 mg·kg-1时，秀珍菇菌丝生长速度最快、菌丝满袋时间最短，分别为0.497 cm·d-1和28 d，此时子实体产量最高；当添加量为55 mg·kg-1时，子实体中含硒含量最高，为2.812 μg·g-1。且随亚硒酸钠添加量的增加，子实体中有效成分（多糖、蛋白质和总氨基酸）的含量与之呈正相关。马吉平等[8]通过向栽培基质中添加不同浓度的亚硒酸钠，探讨金针菇子实体的栽培特性。结果表明，金针菇的富硒能力较强，富硒金针菇子实体中的硒含量显著高于未富硒的子实体。当栽培基质中硒浓度小于300 mg·kg-1时，子实体中硒含量增加，反之降低。吉清妹等[9]分别采用平板培养基和木屑培养基对灵芝菌株进行培养试验，研究不同浓度的亚硒酸钠对灵芝栽培生长的影响。结果显示，栽培基质中添加适量的亚硒酸钠对灵芝的生长、子实体生物性状影响较小；随着亚硒酸钠浓度的增加，灵芝子实体中硒含量逐渐增加。当亚硒酸钠浓度为0.8 g·kg-1时，灵芝富硒能力最高。

1.2 富硒食用菌液体发酵条件优化

液体发酵使菌丝获得更多的营养，促进菌丝生长。相较于传统固体菌种，其具有生产效率高、质量好、成本低等优势。罗盈依[10]优化了平菇富硒培养的液体发酵条件。结果表明，红平菇P043在浓度为8.0 mg·L-1时菌落直径日均增长量最高，为17.83 mm；液体发酵最佳培养条件为亚硒酸钠质量浓度7.5 mg·L-1、pH值7.0，最佳条件下所得菌丝中有机硒和总糖含量分别为22.24 mg·kg-1和88.60 g/100 g。姜宁等[11]采用单因素试验和正交试验优化了富硒猴头菇深层发酵的培养基。结果表明，优化后的液体培养基组成为5.8%可溶性淀粉、5.8%黄豆粉、0.04% CaCl2和0.024%VB1+VB2+VB6，在此条件下菌丝干重为2.37 g/100 mL-1；当液体培养基中亚硒酸钠为12 μg·mL-1时，有机硒含量最高，为136.8 mg·kg-1（菌丝干重）。方玲等[12]对富硒杏鲍菇液体菌种进行了深层发酵条件优化。结果表明，液体发酵最优培养基组合为2%葡萄糖、3%黄豆粉、0.1%KH2PO4和0.05% MgSO4·7H2O，在此条件下菌丝体的生物量和菌株硒含量分别为10.15 mg·mL-1和2 138.52 μg·g-1，较优化前分别提高了29.13%和30.21%。

2 富硒食用菌有效成分提取工艺

2.1 硒多糖提取工艺

为进一步提高硒多糖的得率，需要对提取条件进行优化，常见的提取方法主要有热水浸提法、碱提法、微波法、超声法和酶解法。乔伟等[13]采用响应面设计法优化了富硒香菇发酵液中硒多糖的提取工艺。研究表明，优化后的最佳提取工艺为乙醇浓度82.30%，醇沉时间为15.45 h，pH值7.95，所得富硒香菇发酵液中硒多糖含量为3.23 g·L-1，其中硒含量87.67 μg·g-1。刘春延等[14]采用超声-微波提取法对富硒黑木耳中的硒多糖的提取工艺进行响应面分析。结果表明，该法的最佳提取工艺为料液比1∶58（g∶mL），超声时间26 min，微波时间22 min以及微波功率350 W，在此条件下富硒黑木耳中硒多糖提取率最高，为11.79%。顾浩峰等[15]通过单因素和正交试验，对酶法辅助提取富硒猴头菇中硒多糖工艺中3种酶的用量进行优化。结果显示，纤维素酶0.5%、果胶酶0.6%和木瓜蛋白酶0.4%是最佳添加量，在此提取条件下，所得的硒多糖理论值最高，为17.52%，其中硒含量为0.282 mg·kg-1。

2.2 硒蛋白提取工艺

硒蛋白是富硒食用菌中主要的成分之一，具有多种生物活性。目前，硒蛋白的提取方法有溶剂提取法、柱分离技术、辅助提取技术等。杨淑云等[16]通过单因素试验和正交试验，研究了富硒姬松茸中菌丝体蛋白质的提取工艺。结果显示，当料液比为1∶25（g∶mL），NaOH浓度为0.15 mol·L-1，浸提温度为35 ℃，浸提时间为2.5 h时，富硒姬松茸中菌丝体蛋白质的提取量最大，为337.1 mg·g-1，其中硒含量（菌丝干重）为35.8 μg·g-1。彭炜等[17]采用超声波辅助碱法与双酶法（纤维酶和碱性蛋白酶）对富硒平菇中硒蛋白的提取工艺进行优化，通过3,3-二氨基联苯胺比色法测定硒蛋白中硒含量，并对两种提取工艺的得率进行比较。结果显示，超声波辅助碱法的最佳提取工艺为料液比1∶25、提取时间6.5 h、碱液浓度0.090 mol·L-1、提取温度55 ℃，所得硒蛋白的提取率为41.13%，其中有机硒含量为（80.9±4.77）μg·g-1。而采用双酶法提取富硒平菇中硒蛋白的得率为51.65%，比超声波辅助碱法提高了10.5%，其中有机硒含量为（100.94±2.84）μg·g-1。邓春萌等[18]采用响应面法确定了富硒灰树花水溶性含硒蛋白的最优提取工艺。研究表明，提取温度为42.3 ℃，提取时间为7.8 h，料液比为1∶23.9（g∶mL）时该实验的提取工艺最佳，在此工艺下，所得的硒蛋白提取率为4.36%，硒含量为44.01%。

3 富硒食用菌作用研究

3.1 体外抗氧化作用

王晶晶等[19]研究了富硒木耳水提物的体外抗氧化能力，测定了其还原能力、清除超氧自由基和DPPH自由基的能力。结果表明，与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自由基的能力均显著高于普通木耳水提物组（P＜0.05），且富硒木耳抗氧化活性与含硒量呈正相关。这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参与过程中使硒酶活性中心增多，进而增强抗氧化活性。周连玉等[20]为研究黄绿蜜环菌硒多糖的体外抗氧化活性，测定了其对羟基自由基、DPPH自由基和ABTS+自由基的清除能力。结果显示，随着黄绿蜜环菌硒多糖浓度的升高，其对羟基自由基、DPPH自由基、ABTS+自由基的清除能力显著增强（P＜0.05），说明黄绿蜜环菌硒多糖浓度与抗氧化活性密切相关。

金鑫等[21]对富硒灵芝菌丝体硒多糖的抗氧化活性进行了初步研究。结果表明，当亚硒酸钠浓度为5 mg·L-1时，所得菌丝体硒多糖体外清除DPPH自由基、超氧自由基和羟自由基的活性最强。相关性分析结果显示，菌丝体粗多糖的抗氧化性与硒含量、富硒率呈正相关。

3.2 体外抗肿瘤作用

邹修文等[22]以抗癌药物奥沙利铂为阳性对照组，采用MTT法对合成后的灵芝硒多糖进行了体外抗肿瘤活性研究。结果显示，灵芝多糖对人宫颈癌细胞Hel、人鼻咽癌细胞CNE-2、人肝癌细胞7721这3种癌细胞无抗癌活性。而通过合成后的两种灵芝硒多糖（PSGLP和ASGLP）均能较好地抑制这3种癌细胞，IC50值分别为27.5、20.0；20.5、18.0；13.5和33.0。谭璐佳[23]研究了富硒灵芝菌丝体粗多糖对CNE2鼻咽癌细胞抑制作用、淋巴细胞增殖活性的影响。结果表明，0.025～0.400 μg·μL-1的富硒灵芝菌丝体粗多糖能显著抑制CNE2鼻咽癌细胞的体外增殖活性，且抑制作用强于未富硒的普通组，具有剂量依赖性；0.4 μg·μL-1富硒灵芝菌丝体粗多糖促进人外周血来源淋巴细胞的增殖能力最强，增殖指数为1.640 35%。罗丽华等[24]通过实验观察富硒蛹虫草对非小细胞肺癌细胞系NCI-H1299和NCI-H1975增殖与凋亡的影响，并进行了相关机制研究。结果表明，富硒蛹虫草水提物能显著抑制NCI-H1299和NCI-H1975的增殖，IC50值 分 别 为8.092 mg·mL-1和5.971 mg·mL-1；当 提 取 物 浓 度 为0 mg·mL-1、4 mg·mL-1、8 mg·mL-1和12 mg·mL-1时，对NCI-H1299细胞的凋亡率分别为3.03%、4.99%、8.98%和11.21%；当提取物浓度为0 mg·mL-1、3 mg·mL-1、6 mg·mL-1和9 mg·mL-1时，对NCI-H1975细胞的凋亡率分别为5.57%、7.99%、9.78%和24.81%。Western Blot结果显示，富硒蛹虫草水提物可上调促凋亡因子Bax的mRNA和蛋白表达，下调抗凋亡蛋白Bcl-2的mRNA和蛋白表达，其促进NCI-H1299和NCI-H1975细胞凋亡机制可能通过调节Bcl-2家族蛋白，上调cleaved PARP的蛋白表达来实现。

3.3 免疫调节

刘敏[25]通过研究发现，真姬菇SK-03菌丝体硒多糖显著降低iNOS的表达量，特别是当菌丝体硒多糖为800 mg·kg-1时，小鼠iNOS表达量相较于菌丝体多糖组显著下降，可降低IKKβ活性和ROS水平，抑制IκB降解，激活NF-κB通路，减少下游基因的表达，能通过控ROS/TLR4/NF-κB信号转导途径来发挥对肺、肝和肾脏器的保护作用。MAO等[26]研究了富硒灰树花中硒多糖的免疫调节活性。结果表明，富硒灰树花硒多糖能显著增加荷瘤小鼠胸腺和脾脏的重量，降低TNF-α和IL-2的水平，抑制肝癌Heps细胞的生长，增强巨噬细胞RAW 264.7的吞噬和NO生成，进而提高荷瘤小鼠的免疫功能。方玲[27]对富硒杏鲍菇的免疫活性进行了研究。结果发现，当富硒杏鲍菇的灌胃剂量为6.5 g·kg-1时，能极显著提高小鼠脾脏指数、胸腺指数（P＜0.01），且效果高于亚硒酸钠和普通杏鲍菇组，肝体指数显著高于普通杏鲍菇组，这说明富硒杏鲍菇能提高小鼠的非特异性免疫力，且作用效果强于普通杏鲍菇。邓春萌[28]通过建立巨噬细胞RAW 264.7免疫毒性模型来探究富硒灰树花水溶性含硒糖蛋白对砷所致细胞免疫毒性的干预及分子机制。结果表明，富硒灰树花水溶性含硒糖蛋白Se-GPr11和Se-GPr44对巨噬细胞RAW 264.7具有一定的促进作用，当Se-GPr11和Se-GPr44浓度为125 μg·mL-1时，巨噬细胞存活率均为最高，且Se-GPr44作用更强；Se-GPr11和Se-GPr44可拮抗砷对RAW264.7细胞的毒性，当浓度为125 μg·mL-1效果最强，其机制可能是通过下调p-ERK、p-JNK、p-P38蛋白的表达和促进IL-2和INF-γ的分泌来发挥干预作用。

3.4 保护脏器

王晶晶[29]通过实验研究了富硒木耳水提物对糖尿病小鼠肾损伤的保护作用。结果显示，富硒木耳水提物可改善糖尿病小鼠口服糖耐量；显著降低血清中肾功能指标BUN、Cr和UA的水平，显著升高血清及肾组织中GSH-Px、CAT的活性，降低MDA及炎症因子TNF-α、IL-1β和IL-6的水平，可通过改善氧化应激状态、减轻炎症来达到对肾损伤糖尿病小鼠的保护作用，其机制可能是与抑制RAGE/MAPK/NF-κB信号通路有关。刘贵军等[30]探讨了富硒姬松茸对急性酒精性肝炎小鼠的保护作用及机制。研究表明，与模型组相比，富硒姬松茸可显著降低饮酒后血清指标ALT、AST、COX-2、iNOS、ICAM-1和MDA的含量，抑制肝组织中IL-1β、TNF-α的水平，这说明富硒姬松茸可降低NF-κB的活性，提高肝脏的抗氧化能力，对急性肝损伤小鼠具有一定的保护作用，其作用机制可能与抑制iNOS、COX-2、IL-1β、TNF-α、NF-κB等炎性因子有关。贾亚敏[31]等研究发现，富硒灵芝多糖能显著降低血清中AST、ALT、CHOL和TG的水平，抑制肝脏中SREBP-1c、ACCαmRNA和蛋白的表达，降低肝脏脂肪颗粒，对高脂饮食诱导的非酒精性脂肪肝大鼠具有一定的保护作用。

4 展望

食用菌是一种具有食用和药用价值的大型真菌类植物，含有多种人体所必需的维生素、氨基酸和蛋白质。对其不断深入研究发现，食用菌在提高免疫力、抗肿瘤、保护心脑血管和降三高等方面作用显著，在临床上现已被广泛应用，如具有抗肿瘤作用的槐耳颗粒、香菇多糖注射液、猴头菌片等。硒是一种天然的解毒剂，国内外研究表明，适量的硒可激活人体的抗氧化系统，提高机体免疫力，维持各脏器的健康水平。因此高效补硒具有重要的意义。而食用菌最大的优势是可以将无机硒转化成有机硒，提高彼此的作用价值。目前，富硒食用菌在栽培技术、有效成分提取工艺、药理作用以及菌渣再利用方面已得到初步的研究，但不够深入，尤其是在作用机制方面尚不明确。相信随着科研人员的不断研究，富硒食用菌为人体健康贡献了更大的价值，作为我国的白色产业，其作用不可低估。