食用菌的健康有益作用和高价值利用研究进展

阅读 693 次    更新时间:2021-07-26    

Introduction

食用真菌具有很高的营养价值,具有丰富的蛋白质、膳食纤维、必需氨基酸、维生素和矿物质资源,并且脂肪和热量相对较低。相关研究证实,食用菌含有多种生物活性化合物,如多糖、生物碱、类固醇、多酚等。这些化合物大多是食用菌生物活性的来源,包括抗氧化、抗癌、抗衰老、降血脂、免疫调节活动以及调节血糖和血压。如今,越来越多的研究人员表示,食用菌和药用菌之间并没有简单的区分,因为许多常见的食用菌都具有治疗特性,而且有几种用于医疗目的的菌种也是可以食用的。

随着全球食用菌产业的扩大,食用菌的商业生产和销售也大幅增加。研究人员深化了对食用菌及其副产品的生物活性成分和功能特性的研究。食用菌的高附加值利用已成为近年来的新热点和新趋势。然而,关于食用菌的营养成分和功能特性以及高价值加工和利用的系统全面的综述还很缺乏。因此,吉林农业大学的Yanrong Zhang、Dawei Wang、Yu Li等在本综述对食用菌的活性成分和功能特性以及食用菌高附加值利用的最新进展进行概述。本综述的目的是为食用真菌在功能食品、药品、化妆品或环境友好材料中的应用提供理论参考。

食用真菌的营养和功能成分

食用真菌被认为是一种健康食品,含有丰富的生物活性化合物,包括多糖(表1)、膳食纤维、蛋白质、必需氨基酸、维生素、矿物质元素、萜类、类固醇、腺苷衍生物。这些生物活性成分已成为天然抗氧化、抗肿瘤、抗衰老、降血脂和免疫调节剂的流行来源。目前,食用菌成分中的多糖、三萜和腺苷是被批准的健康食品中的三大功效成分。

表1  食用菌多糖的生物学活性

食用真菌的加工和利用

由于食用菌具有宝贵的营养成分和优良的功能特性,以食用菌为原料开发功能性食品或医药产品已得到广泛关注。目前,食用菌的加工利用可分为三个阶段:第一阶段,食用菌以干鲜蔬菜的形式出售或食用;第二阶段,食用菌被加工成方便食品,如酱料、罐头或腌制食品;第三阶段是生产以食用菌为主的保健食品、功能食品和药品,以及对食用菌副产品如菌柄、菌根的综合利用。研究证明,食用菌产品经过深加工后的价值可以比原料的价值提高3~4倍。但现在中国市场上的食用菌类产品主要是初级加工产品,如净菜、低糖腌制蘑菇、蘑菇罐头、休闲食品或即食食品等。

食用真菌的保存

许多新鲜食用菌的含水量高达90%,如香菇、双孢蘑菇、滑菇、草菇、侧耳、金针菇等。这些新鲜采摘的食用菌在储存过程中往往很快软化并变成褐色,降低了其市场价值。为了避免营养和感官上的损失,延长食用菌的贮存期,许多研究人员对食用菌的保存技术进行了研究。有研究报道了双孢蘑菇和平菇的辐照保存技术,在适当的辐照强度下,营养成分的损失和蘑菇颜色的褪色减少了,成熟受到了抑制,从而保持了蘑菇的新鲜度并延长了货架期。双孢蘑菇的蛋白酶活性随贮藏时间呈上升趋势,蛋白酶活性随温度的降低而降低,从而延缓了衰老,保持了菇体的颜色和质量。另有研究发现,高、低浓度的CO2处理可以有效抑制蘑菇的生理代谢率和呼吸强度,从而延长产品的保质期,提高了产品的市场价值。研究证明,真空预冷是食用菌的一种有效保存技术。真空预冷不仅降温均匀迅速,而且使蘑菇适度脱水,延长了产品的贮存期。其他保存技术也被应用于食用菌,如改良气氛保存和臭氧保存。



食用真菌的高价值化利用

近年来,食用菌的加工和利用,特别是在保健食品、功能食品和医药方面的应用取得了很大进展,但这一研究领域仍有很大空间。为了实现所有食用菌菌种的高值化和综合利用,世界各地的学者进行了大量的研究,在食品、医药、医用生物材料、包装材料、动物饲料等领域取得了重大进展。食用真菌主要由子实体和菌丝体组成。菌丝体可以吸收营养成分并转化为培养物,供给子实体生长,而子实体则可以直接食用或药用。食用菌的高价值化利用主要集中在将食用菌作为原料进行特殊处理,提取其功能化合物,并将食用菌作为健康和美容产品的功能成分以及环保材料进行利用(图1)。食用真菌的市场价值可以提高3倍以上,因此具有巨大的潜在市场需求和知名度。许多研究人员指出,以食用菌为基础的功能食品是21世纪的十大健康食品之一,许多以食用菌为基础的营养保健品和药品,如灵芝咀嚼片、蜜环菌片、保肝片、蘑菇饮料等已在亚洲国家投入市场,受到许多消费者的青睐。

图1  食用菌的主要特性及其在健康美容产品和环保材料中的应用总流程图

Conclusion

食用菌丰富的功能成分赋予了其一系列的生物活性功能,如抗氧化、抗衰老、抗肿瘤、免疫调节、降血糖和降血脂等,在促进健康功能方面有很大的潜力。食用真菌在化妆品和包装材料领域有很大的开发和应用空间。然而,目前对食用菌的研究主要集中在功能成分的制备和功能特性的机理方面,对食用菌高价值化利用的研究还处于起步阶段,基于食用菌功能产品的工业化生产还很薄弱。随着食用菌产业的发展和食用菌产量的增加,食用菌的深加工和高价值化利用已成为食用菌产业可持续发展的重要支撑。食用菌高价值化利用和深加工技术的突破是促进食用菌产业可持续发展和壮大的关键因素。如何发展高新技术促进食用菌的高价值化利用,使基于食用菌功能产品的工业化生产更加高效、经济和环保,仍需进一步研究。此外,食用菌功能成分的生物活性以及生物活性与加工后的食用菌产品之间的关系也需要进一步研究。鉴于此,促进食用菌的开发和综合利用,对大规模优质生产食用菌药品、保健品和化妆品具有重要意义,是食用菌产业发展的一个重大突破口。(来源:食品科学与人类健康)