综述：滑菇多糖的提取、纯化、结构表征、生物活性及应用研究进展

滑菇（Pholiota nameko）作为一种药食同源的可食用真菌，因其显著的食用与药用价值而备受关注。滑菇多糖（Pholiota nameko polysaccharide, PNP）是从该真菌中提取的主要生物活性成分，表现出广泛的生物活性，包括抗炎（anti-inflammatory）、抗氧化（antioxidant）、抗肿瘤（antitumor）、降血糖（hypoglycemic）、降血脂（hypolipidemic）及免疫调节（immunomodulatory）等作用。作为一种天然多糖，PNP在食品工业中亦具有重要价值，可用作增稠剂（thickener）、凝胶剂（gelling agent）等。本综述系统总结了PNP在提取纯化、结构表征、生物活性、构效关系及食品应用等方面的最新研究进展，并对未来优化提取纯化技术、阐明构效关系、探索结构修饰策略及开发PNP功能性食品的研究方向进行了展望，为该领域的深入发展奠定基础。

1 引言

多糖类化合物因其多样的生物活性而备受科学界关注。滑菇（Pholiota nameko）因其子实体表面独特的黏液层而区别于其他食药用真菌，该黏液层富含多糖成分。研究人员对该菌的研究可追溯至20世纪中期，早期研究主要集中于其营养价值。1976年，日本研究人员首次采用热水浸提法从滑菇中提取多糖，发现其对小鼠肉瘤180的抑制率高达86.5%。2004年，研究人员通过小鼠衰老模型观察到PNP可增强免疫功能并具有抗氧化活性，提示其潜在的抗衰老作用。此后，PNP的多种生物活性被陆续发现。尽管前期研究已有一定积累，但针对PNP的系统研究仅在近二十年间显著加速，文献计量分析显示自2000年代初以来相关出版物数量明显增长。

当前PNP研究存在的关键瓶颈包括：第一，结构信息碎片化，PNP并非单一实体而是具有不同分子量、单糖组成和糖苷键连接模式的杂多糖家族，其结构随提取纯化方法而异；第二，缺乏将PNP的化学/物理基本性质与其生物效应及应用潜力系统关联的综合性论述。因此，本综述旨在从化学本质出发，建立关于PNP的连贯认知框架。

2 PNP的提取

PNP主要从滑菇子实体中提取，菌丝体亦可作为部分多糖组分的来源。PNP属于杂多糖（heteropolysaccharide），单糖组成主要包括葡萄糖（5.3–94.2%）、甘露糖（4.6–59.7%）、半乳糖（5.4–37.2%）和木糖（1.2–5.3%），常含有蛋白质（0.4–5.4%）和多酚（13–16%）等杂质。提取过程的基本程序包括原料预处理、固液萃取、固液分离及浓缩沉淀四个步骤，各技术的差异主要体现在能量输入形式及提升核心萃取效率的机制上。

2.1 热水浸提法

热水浸提法（Hot Water Extraction, HWE）是最常用的多糖提取方法，其原理是利用高温增强多糖的溶解度和扩散速率。该方法操作简便、成本低、安全性高，但长时间高温可能导致糖苷键断裂和多糖降解。研究人员通过单因素实验、正交设计或响应面法（Response Surface Methodology, RSM）优化HWE条件，报道的提取率在2.69%至34.02%之间差异显著，这种差异可能源于原料预处理、多糖定量方法或实验设计的不同。

2.2 碱液提取法

碱液提取利用稀碱溶液破坏植物细胞壁内的物理化学相互作用，改变多糖与蛋白质的结合状态从而促进多糖释放。但碱性条件可能引起脱乙酰化或消除反应等不可逆化学修饰。研究表明，采用0.5 mol L⁻¹氢氧化钠溶液进行碱提，冷冻干燥后获得的碱提滑菇多糖（Alkaline-extracted Pholiota nameko polysaccharide, APNP）提取效率仅为0.5%，显著低于其他方法，这可能归因于碱性条件下多糖结构的潜在降解。

2.3 超声辅助提取法

超声辅助提取法（Ultrasonic-assisted Extraction, UAE）利用超声波的机械效应和空化效应破坏生物结构，显著增强细胞内传质过程。与HWE相比，UAE通常在更短时间内、更低温度下实现更高得率。然而，研究表明超声虽能显著提高PNP提取率，但也可能降低多糖纯度，并存在破坏多糖结构的风险，因此需要严格控制提取参数。

2.4 微波辅助提取法

微波辅助提取法（Microwave-assisted Extraction, MAE）利用微波辐射引起极性分子快速介电加热，均匀提升细胞内温度和压力，导致细胞破裂并促进多糖释放。优化条件下（微波功率480 W，辐照时间4 min，液固比28:1，后续水浴提取55 min）可获得14.61%的多糖回收率。微波功率被证明是影响得率的最显著因素。由于处理时间极短，MAE可能造成比长时间HWE更少的结构损伤。

2.5 酶辅助提取法

酶辅助提取法（Enzyme-assisted Extraction, EAE）利用纤维素酶、蛋白酶等的特异性酶促反应，在温和条件下促进多糖释放。纤维素酶处理（固液比1:5，pH 4.0，酶用量0.7%，55 °C，120 min）可获得3.25%的PNP得率，高于中性蛋白酶处理的2.45%。EAE的得率（2.45%–4.77%）通常低于物理方法，且酶成本较高，但其高特异性使多糖以最温和的方式释放，更好保持结构完整性，特别适用于对热和剪切敏感的多糖提取。

2.6 高温高压法

高温高压提取通过同时提升温度和压力增强目标化合物的水溶性并加速溶剂扩散。代表性工艺中，100 g干燥滑菇在900 mL蒸馏水中于25 °C浸泡12 h后，在110 °C和1.2 MPa条件下提取30 min，粗多糖得率高达41.2%，显著高于多数常规方法，且提取时间大幅缩短。但该方法对设备的耐温耐压性能要求较高。

2.7 多种方法联合使用

为克服单一方法的局限，联合策略应运而生。研究人员采用纤维素酶和胰蛋白酶序贯水解后再进行热水提取的组合工艺，与单独酶处理或热水提取相比，PNP得率分别提高了38%和67%。其他新兴组合技术还包括超声-冷等离子体联合提取、加压液体提取偶联酶辅助提取，以及天然低共熔溶剂（Natural Deep Eutectic Solvents, NADES）结合超声辅助提取等。

2.8 提取方法的分析比较

不同PNP提取技术本质上代表了"效率"与"结构保持"之间的不同权衡。若目标是获得具有特定构象（如三重螺旋）的免疫调节多糖，应优先考虑EAE或优化的UAE/MAE等温和方法；若追求高得率用于食品增稠剂等应用，则HWE或高温高压提取更为适宜。未来技术发展方向在于不同机制的协同整合，例如先进行温和的酶法或物理破壁，再进行短时、低强度的物理场辅助提取。

3 PNP的分离与纯化

提取获得的粗PNP是包含目标多糖及蛋白质、色素、低分子量糖和无机盐等杂质的复杂混合物。纯化的核心在于基于分子大小、电荷、溶解度或特定化学相互作用的差异实现选择性分离，同时最大限度减少多糖损失并保持其天然生物活性构象。

3.1 PNP的脱蛋白与脱色

脱蛋白是PNP分析前必不可少的准备步骤。当前脱蛋白技术可分为化学法（Sevag法、三氯乙酸沉淀法、三氟三氯乙烷法）、物理法（阴离子交换树脂）和生物法（蛋白酶处理）。Sevag法是当前PNP脱蛋白的主要方法，优化条件下蛋白去除率可达91.37%，多糖损失率为23.58%。

脱色方面，活性炭吸附和氧化处理是标准技术。大孔树脂被广泛用于分离纯化过程，其中AB-8树脂表现出优异的脱色性能，最佳条件下吸附率达86.67%，解吸率达71.38%。

3.2 PNP的纯化

常用的PNP进一步纯化技术包括柱层析法和分级沉淀法。季铵盐沉淀法通过形成不溶性复合物实现酸性多糖与中性多糖的分离。柱层析法是基础纯化手段，包括离子交换层析（按电荷分离）和凝胶过滤层析（按分子大小分离）。阴离子交换层析尤为常用，可有效分离酸性多糖、中性多糖和黏多糖。常用的阴离子交换剂包括二乙氨基乙基（Diethylaminoethyl, DEAE）纤维素、DEAE-Sephadex和DEAE-Sepharose等。分子印迹技术（Molecularly Imprinted Technology, MIT）作为新兴工具，有望大幅提升PNP的纯化效率。

4 PNP的结构分析

4.1 流变学性质

PNP水溶液表现出非牛顿流体行为，具有剪切稀化特性，即表观黏度随剪切速率增加而降低。频率扫描测试表明，当浓度达到10 mg mL⁻¹及以上时，储能模量（G′）在整个测量频率范围内超过损耗模量（G″），且未观察到交叉点，表明浓PNP溶液表现出弱凝胶行为。温度升高导致两种模量显著降低，凝胶结构减弱，溶液行为更趋液态。与传统食品增稠剂相比，某些PNP组分展现出优异的热稳定性和可逆凝胶化能力。

4.2 热稳定性

PNP在较宽温度范围内表现出良好的热稳定性。热重分析（Thermogravimetric Analysis, TGA）显示其热分解主要分三个阶段：200 °C以下为自由水和结合水损失；200–400 °C为多糖主体分解；400 °C以上分解趋于稳定。不同提取方法获得的PNP组分热稳定性差异显著，碱提组分（WBSP和SASP）具有更高的热稳定性。

4.3 分子量

分子量是阐明多糖化学结构和理化性质的关键参数。目前多采用色谱技术测定PNP分子量，包括高效体积排阻色谱-多角度激光光散射联用（HPSEC-MALLS）、高效凝胶渗透色谱（High-performance Gel Permeation Chromatography, GPC）和高效液相色谱（High-performance Liquid Chromatography, HPLC）等。不同均一组分的PNP表现出不同的分子量，且同一组分的测定结果高度依赖于分离纯化方案及分子量测定计算方法。

4.4 单糖组成

单糖组成分析通常采用酸水解后进行衍生化，再通过气相色谱（Gas Chromatography, GC）或HPLC分离定量。研究表明PNP单糖组成随提取方法而异，但甘露糖在大多数情况下是含量最丰富的单糖。 complete acid hydrolysis into monosaccharides是关键步骤，需要严格控制酸浓度以防止糖碳化。

4.5 糖苷键连接方式

PNP包含多个均一组分，各组分表现出多样的初级结构。常用分析技术包括高碘酸氧化、Smith降解、甲基化分析、核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance, NMR）波谱、刚果红试验和β-消除反应等，多种互补方法的整合可显著提高结构表征的准确性和可靠性。不同研究中PNP糖苷键连接模式的差异可能归因于提取方法的变化、原料来源的菌种、发育阶段和生长条件等生物学和环境差异。

4.6 微观结构

低温电子显微镜（Cryogenic Electron Microscopy, cryo-EM）显示，当PNP质量浓度达到0.6 g mL⁻¹时，PNP-壳聚糖复合体系内部呈现均匀的蜂窝状结构；超过此浓度则孔结构变得不规则。扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscopy, SEM）观察表明，热水提取的BWSP在500倍放大下呈不规则片状形态。原子力显微镜（Atomic Force Microscopy, AFM）观察显示PNP分子在云母基底上呈近线性排列，分子间以排斥力为主导。扫描隧道显微镜（Scanting Tunneling Microscopy, STM）技术可直接可视化复杂糖缀合物的初级结构。

PNP被鉴定为黏多糖（mucopolysaccharide），具有复杂多糖骨架与蛋白质缀合的特征，表现出高含量的糖醛酸和氨基糖，以及多样的缀合氨基酸谱。近期研究表明PNP是具有三重螺旋构象、延伸侧链和高分支度的糖缀合物，但单糖定位与序列、环大小及具体连接模式等精细结构细节尚待充分阐明。

5 PNP的生物活性

5.1 抗氧化活性

PNP表现出强抗氧化特性，体内外研究均提供了支持证据。在H₂O₂诱导的RAW 264.7细胞氧化损伤模型中，硫酸化降解PNP（Sulfated degraded PNP, S-PNPS）相比天然多糖显著提高了细胞活力。结构修饰是增强PNP抗氧化活性的关键策略，铁螯合衍生物CP-1-Fe和CP-3-Fe在氧化应激诱导的肝细胞损伤中显示出增强的保护作用；磷酸化PNP（PPN）在H₂O₂损伤的人脐静脉内皮细胞中将细胞活力提升至82.3%，显著高于未修饰PNP的61.5%，同时使细胞内活性氧（Reactive Oxygen Species, ROS）水平降低超过35%。

5.2 抗衰老活性

PNP在皮肤抗衰老和修复方面具有潜力。研究表明PNP能显著抑制Amadori产物形成，减少甲基乙二醛（Methylglyoxal, MG）诱导的牛血清白蛋白（Bovine Serum Albumin, BSA）中羰基和ε-NH₂基团的改变，并抑制糖化蛋白的聚集及相关荧光信号强度。PNP还能显著抑制弹性蛋白酶活性，减弱UVA诱导的ROS产生，下调基质金属蛋白酶（Matrix Metalloproteinase, MMP）-1、MMP-3和MMP-9的表达，表现出强抗光老化潜力。在500 µg mL⁻¹浓度下，PNP-80的弹性蛋白酶抑制率达到54%。

5.3 免疫调节活性

PNP通过免疫细胞活化、细胞因子分泌调控和黏膜免疫增强等机制发挥免疫调节功能。研究表明PNP能显著提高小鼠胸腺指数、脾脏指数和脾淋巴细胞转化率，增强巨噬细胞吞噬能力。PNP组分PNPS-1通过Toll样受体2（Toll-like Receptor 2, TLR2）及下游核因子-κB（Nuclear Factor-κB, NF-κB）通路调控小鼠骨髓来源树突状细胞（Bone Marrow-derived Dendritic Cells, BMDCs），减少Myd88、TRAF6、TIRAP、IRAK1、IKBKB、NFKB1、NFKB2和RelA等基因的mRNA表达水平。

5.4 抗肿瘤活性

在0.5 mg mL⁻¹浓度下，PNP对S-180肉瘤细胞的抑制率高达86.6%，单核细胞增殖增加，巨噬细胞吞噬能力增强至64.17%，淋巴因子激活杀伤（Lymphokine-activated Killer, LAK）细胞和自然杀伤（Natural Killer, NK）细胞活性提升。PNP通过抑制乳酸脱氢酶（Lactate Dehydrogenase, LDH）活性，阻碍骨髓瘤组织的糖酵解途径，从而抑制肿瘤进一步生长。在2.0 mg mL⁻¹浓度下，对人前列腺癌细胞（22Rv.1）和人肝癌细胞（Hep2B）的抑制率分别达到73.51%和67.81%。PNPS-1对牛胰核糖核酸酶（RNase A）的抑制可能通过抗血管生成途径贡献其抗肿瘤活性。

5.5 抗炎活性

纯化的β-D-葡聚糖GHW-PN在福尔马林试验中不减少第一相（神经源性疼痛）的痛觉反应，但显著抑制第二相（炎症性疼痛）的痛觉行为，提示其抗炎镇痛作用可能与通过TLR2受体促进NF-κB信号通路下调有关。PNPS-1能抑制小鼠局部耳水肿和足跖水肿，抑制大鼠皮下棉球诱导的肉芽组织形成，并减少体外腹膜白细胞黏附。PPN比SPN表现出更强的抗炎活性，能浓度依赖性地抑制PI3K、Akt和mTOR的mRNA和蛋白表达，阻断PI3K/Akt信号通路。

5.6 降血脂效应

PNPS-1在高脂血症Wistar大鼠中表现出抗高血脂活性，通过降低极低密度脂蛋白（Very Low-density Lipoprotein, VLDL）、低密度脂蛋白胆固醇（Low-density Lipoprotein Cholesterol, LDL-C）、甘油三酯（Triglycerides, TG）和磷脂，增加高密度脂蛋白胆固醇（High-density Lipoprotein Cholesterol, HDL-C），降低动脉粥样硬化指数等多重机制发挥作用。菌丝体富锌多糖（Mycelial Zinc-enriched Polysaccharide, MZPS）能改善高脂乳剂诱导的高血脂小鼠模型的血脂谱和肝脏脂质水平，增强抗氧化状态。

6 构效关系

6.1 分子量与单糖组成

研究表明，多糖相对较高的抗氧化活性可能与其低分子量和高糖醛酸含量相关。多数具有显著抗氧化活性的多糖分子量低于10 kDa。Chou等从粗PNP中分离出三个组分PNP-40（333.49 kDa）、PNP-60（21.57 kDa）和PNP-80（4.40 kDa），分子量最低的PNP-80表现出最强的抗氧化活性。然而，分子量的影响并非绝对，糖醛酸含量成为另一关键因素。一般而言，多糖抗氧化活性与其糖醛酸含量呈正相关。

在免疫调节活性方面，高分子量（>100 kDa）多糖通常表现出更显著的免疫调节效应，这可归因于其增强的与免疫细胞或受体的结合亲和力。PNP的主链主要由通过β-(1→3)糖苷键连接的葡萄糖残基构成，侧链通过β-(1→6)糖苷键连接，形成梳状或树枝状分支模式。β-(1→3)键约占总连接数的83%，β-(1→6)键约占17%，分支度（Degree of Branching, DB）约为0.17，处于具有显著免疫调节活性多糖的最适活性范围（DB 0.20–0.33）内。

6.2 糖苷键连接模式

β-(1→3)-D-葡聚糖的(1→6)分支对其活性至关重要，若通过水解除去则肿瘤抑制活性丧失。PNP的β-(1→6)分支被认为通过增加分子体积来稳定三重螺旋构象，从而增强与Dectin-1受体的结合特异性。分支度成为通过调控受体识别效率和特异性来决定多糖免疫调节活性的关键结构参数。

6.3 三维结构

三重螺旋结构是PNP生物活性的重要结构基础之一。该构象可增强多糖与免疫细胞的结合，提高肿瘤清除能力并增强抗肿瘤活性。研究表明，具有三重螺旋结构且平均摩尔质量小于50×10⁴ g mol⁻¹或大于110×10⁴ g mol⁻¹的(1→3)-β-D-葡聚糖在刺激单核细胞分泌TNF-α方面更为有效。磷酸化、羧甲基化等化学修饰通过引入活性官能团和调整多糖空间构象，赋予其更强的供电子和供氢能力，从而显著增强抗氧化活性。

7 在食品工业中的应用及相关文献计量研究

7.1 作为天然流变改性剂和稳定剂

PNP的流变学特性使其可用作食品增稠剂和凝胶剂。与传统食品增稠剂相比，PNP组分展现出优异的热稳定性和可逆凝胶化能力。研究表明，从5 °C加热至65 °C再冷却回5 °C的过程中，SCW多糖的黏弹性模量无显著变化；经5 °C至80 °C温度循环处理后，PNP的凝胶行为也未发生明显变化，表明其网络结构能够承受常规食品热处理。不同浓度下的多糖组分表现出相似的表观黏度，提示PNP在使用前无需完全纯化，可降低工业加工成本。

在实际应用中，4% PNP与0.1%羧甲基纤维素钠（CMC-Na）及0.4%单甘酯复配制备的冰淇淋，其感官品质与传统配方相当，黏度达880 mPa·s，融抗性能提高2.5%。PNP可与玉米淀粉分子交联形成稳定凝胶网络，在0.9 g mL⁻¹浓度时复合体系性能最优，回生值降至最低3.63 mPa·s，有效抑制直链淀粉短期重排和回生，赋予天然玉米淀粉长期质构保持能力。在发酵豆奶中添加PNP可显著提升黏度并改善酸度稳定性；在发酵酸奶中添加1.2%–2.4% PNP使活菌数对数值分别提升20.0%、26.2%和32.4%，显著优于明胶或果胶对照组。

7.2 作为功能性产品中的内在生物活性成分

PNP区别于惰性食品添加剂的核心在于其已验证的多样生物活性。在功能性饮料开发中，添加PNP的葡萄汁和茶饮料利用其胆固醇结合能力；在发酵豆奶中的应用则表现出益生元样效应。PNP的抗氧化活性为含脂食品提供天然抗氧化方案。羧甲基化PNP（CPNP）的ABTS自由基清除活性与维生素C相当，磷酸化PNP（PPNP）则表现出优于天然形式的抗炎活性，为特定功能食品应用定制化开发开辟途径。

7.3 PNP相关文献计量

基于PubMed数据库对"Pholiota nameko"和"Pholiota nameko polysaccharide"的文献计量分析显示，当前研究主要集中于四个主题领域：化学性质（分子量和结构表征）、生物活性（特别是抗氧化效应）、动物模型中的生理效应，以及FT-IR光谱等相关分析技术。

8 结论与展望

滑菇作为广泛栽培的食用菌，其多糖成分PNP具有从数千到数百万道尔顿的广泛分子量范围，是一种以甘露糖为主要组成单糖、主链糖苷键为(1→3)和(1→6)连接、部分组分具有分支结构和三重螺旋构象的杂多糖。PNP表现出的抗炎、抗氧化、抗肿瘤等多种生物活性，以及作为功能性食品添加剂的应用潜力，使其成为研究热点。

未来研究应重点关注以下方面：开发高效环保的提取技术以提高得率和纯度；采用NMR、FT-IR、LC-MS/MS、X射线晶体学和圆二色谱（Circular Dichroism, CD）等整合分析手段深入解析高级结构以阐明构效关系；加强临床研究验证治疗潜力；拓展乙酰化等化学修饰策略以产生活性增强的衍生物；加速食品添加剂应用，开发创新功能食品产品。通过跨学科合作、持续探索和技术创新，进一步挖掘PNP在生物医药和功能食品领域的应用潜力。