王国红，马怀良，律凤霞，姜明

(牡丹江师范学院生命科学与技术学院，黑龙江 牡丹江 157012)

黑木耳(Auriculariaauricula)又称木耳、黑菜、树鸡等，属于担子菌门，木耳目，木耳科，木耳属[1]。黑木耳主要分布在北半球的温带和亚热带地区，在我国主要分布于东北地区，西南地区，华中地区以及福建等地。黑木耳在我国产量极高，占全世界总产量的96%以上[2]，黑木耳营养非常丰富，口感极佳，是一种药食同源的大型食用菌[3]。木耳中含有多糖、蛋白质、黑色素、膳食纤维、氨基酸等营养物质以及钙、铁等矿物质元素，具有抗氧化、抗肿瘤、抗凝血、降血糖、抑菌、提高免疫力、预防动脉粥样硬化等作用[4-6]。研究表明，在我国东北地区主要的3个黑木耳品种含有能够代谢出抗肿瘤基因和抗衰老产物的基因[7]，这给治疗肿瘤和预防机体抗衰老提供了方便。近年来，越来越多的科学家和研究员对黑木耳的生物活性展开了不同程度的研究，但主要集中在黑木耳多糖的研究。因此黑木耳具有广阔的开发前景，不仅在食品市场需求量大，而且在药物研发和保健方面也是具有重要意义。

1 黑木耳多糖的生物活性

黑木耳作为药食同源的食用真菌，其生理活性和营养成分是最吸引医学和营养学学者的原因之一[8]。黑木耳中的多糖、黑色素、花青素、凝集素等物质使得黑木耳具有生理活性，其具有抗氧化、抗衰老、抗肿瘤、抑菌、抗凝血及增强免疫能力等生物活性。黑木耳多糖是最主要活性物质之一，因此黑木耳多糖在药理作用、食品开发和保健作用等方面发挥巨大作用。目前，虽然黑木耳多糖已经具有较多的生物活性，但由于多糖的活性受结构的影响，生物活性较弱而难以满足应用的要求，所以对多糖结构适当的进行修饰，改变原有的结构和性质，可以增强其活性[9]。修饰方法有物理、化学和生物修饰，目前研究最多的是化学修饰，例如硫酸化、磷酸化、乙酰化、羧甲基化等。

1.1 抗氧化作用

黑木耳的抗氧化作用机理主要是对自由基的清除(羟自由基、超氧阴离子自由基、DPPH自由基)和脂质过氧化的抑制。黑木耳多糖和黑色素是比较主要的活性物质，在抗氧化方面发挥重要的作用。张敏等[10]研究表明，通过发酵制备的木耳黑色素能清除超氧阴离子自由基和ABTS阳离子自由基。朱晓冉等[11]研究提取剂酸碱性和分子量对黑木耳多糖的抗氧化活性的影响进行研究分析，实验结果表明中性未脱色黑木耳多糖体外抗氧化活性最好。孔沛筠等[12]采用响应面法优化高温浸提黑木耳多糖，提取的黑木耳多糖具有很好的天然抗氧化活性。Fang等[13]研究发现木耳经酸水解后，能够延长秀丽隐杆线虫的寿命，提高抗氧化能力。

黑木耳多糖经化学修饰后，明显提高了抗氧化能力。郑常领等[14]对黑木耳胞外多糖( AAP)进行磷酸化修饰，其修饰后的磷酸化黑木耳多糖(P-AAP)对DPPH自由基的清除率提高34.37% ；对羟基自由基的清除率提高30.39% ；对超氧阴离子自由基的清除率提高26.40%。因此，磷酸化修饰后黑木耳多糖的抗氧化活性显著提高。从黑木耳中提取到的粗多糖水溶性较差，经过羧甲基化修饰后，水溶性增强，将产物CMAAP纯化后得到CMAAP22，该组分在清除DPPH自由基等方面抗氧化活性比AAP强2倍，因此，黑木耳多糖经羧甲基化修饰后，抗氧化活性明显提高[15]。魏红[16]研究黑木耳多糖及羧甲基化修饰黑木耳多糖的活性，结果表明黑木耳多糖和羧甲基化修饰后的多糖对DPPH自由基和羟自由基均有清除作用，且羧甲基修饰后黑木耳多糖的抗氧化活性高于修饰前的多糖。

1.2 抗肿瘤作用

肿瘤一直以来都是危害生命健康的杀手，存在于机体就像一个“定时炸弹”，随时可以夺去人类生命。肿瘤细胞能够降低免疫器官的免疫能力，使免疫细胞凋亡，从而引起机体的免疫能力下降。黑木耳多糖可以对免疫系统进行调节，激发免疫器官和免疫细胞的作用，增强抑制肿瘤细胞的作用。研究发现黑木耳对黑色素瘤、脑胶质瘤[17]、肝癌[18]等具有抑制作用。宗灿华等[19]实验指出黑木耳多糖具有抑瘤作用，对H22肝癌小鼠的抑瘤率可达45.21%。黄滨南等[20]研究指出，黑木耳多糖明显延长荷瘤小鼠的存活时间，还能提高小鼠超氧化物歧化酶和过氧化氢酶的酶活性。黑木耳多糖还能抑制肿瘤组织增殖细胞核抗原表达的作用，其抑制大鼠胶质瘤的抑制率为40.7%[21]。甘霓等[22]研究发现黑木耳多糖在体内外具有较强的抗肿瘤作用，抑制肿瘤细胞的生长，与环磷酰胺联合用药，能够更好的起到抑制效果。马成瑶等[23]用(NH4)2SO4沉淀和亲和层析的方法提取黑木耳凝集素，并对其性质和活性进行初步探究。探究发现黑木耳凝集素具有糖特异性，对肺癌(A549)和乳腺癌细胞(MCF-7)均有抑制作用。汪璐[24]等研究金针菇和黑木耳醇提物的抗肿瘤作用，结果表明，浓度为25～400 μg/mL范围内，金针菇和黑木耳醇提物对A375、HeLa和MCF-7细胞均有抑制作用。李公斌[25]研究黑木耳多糖经硫酸酯化修饰后对肿瘤细胞的抑制作用，结果表明硫酸酯化黑木耳多糖对肿瘤细胞有明显的抑制效果，最大抑制率为49.6%。

1.3 抗凝血作用

黑木耳多糖具有抗凝血的作用，可以延长凝血的时间。申建和[26]等首次研究黑木耳多糖、银耳多糖和银耳孢子多糖的抗凝血作用，并得出结论，黑木耳多糖、银耳多糖和银耳孢子多糖在体内、体外均有明显的抗凝血作用，其中黑木耳多糖的抗凝血作用为最强。王辰龙等[27]将超声波协同复合酶提取的黑木耳多糖研究其体外抗凝血活性，研究表明多糖浓度为10%、温度为35℃、pH值7.4 条件下，凝血酶原时间达到41.8 s。吴小燕[28]等采用超声波提取黑木耳多糖，对黒木耳粗多糖CAAP，脱色脱蛋白多糖AAPⅡa、AAPⅡ、AAP、AAPⅠ、AAPⅢ进行体外抗凝血活性研究。结果揭示AAPⅡa、AAPⅡ、CAPP具有极显著影响。AAPⅡa、AAPⅡ、CAAP可以同时激活外源凝血和系统内源凝血等系统，对共同凝血途径无影响。张智[29]等采用酰基化修饰的方法对黑木耳多糖进行改性，结果表明黑木耳多糖经酰基化修饰以后，其抗凝血活性明显增强。

1.4 免疫活性

当机体受到外界物质的侵袭时，机体内部接收刺激信号并作出反应，刺激免疫器官和免疫细胞，增强免疫力，维持内环境的稳定。外周血单个核细胞(PBMC)包括单核细胞和淋巴细胞，参与机体的免疫调节，PBMC产生细胞因子并参与机体的炎症反应，从而提高免疫力。细胞因子包括肿瘤坏死因子(TNF)和干扰素(IFN)。黑木耳多糖是主要的免疫调节物质之一，甘霓等[30]提取分离得到一种黑木耳多糖AAP-10，并对其活性探究，结果证明这种多糖能够增强CPA免疫抑制小鼠单核-巨噬细胞的吞噬能力和自然杀伤细胞活性，因此提高免疫力。Nguyen等[31]研究证明黑木耳多糖也能增强免疫作用。Basso等[32]研究表明黑木耳多糖对吞噬细胞具有免疫刺激作用，能提高小鼠的存活率。张介驰等[33]以黑木耳为主料，添加猴头菇、姬松茸、等辅料，制成黑木耳复合多糖口服制剂并研究其对小鼠免疫功能的作用，研究表明黑木耳复合多糖口服制剂作用于小鼠，能明显增强小鼠免疫功能。庄伟等[34]采用高温蒸汽浸提法提取黑木耳多糖并对其在免疫活性进行研究，结果表明黑木耳多糖促进巨噬细胞的增殖，增强巨噬细胞的吞噬作用，对巨噬细胞具有强烈的刺激作用，显著诱导细胞因子IL-6、TNF-α的释放。阮世良[35]对6个硫酸化多糖的免疫活性进行研究比较，结果表明6个硫酸化黑木耳多糖均能明显提高新城疫苗的免疲应答，sEPS与sAAPt的效果最佳。

1.5 降血脂及预防动脉粥样硬化

摄入过量的高脂、高胆固醇等会引起高血脂症，高血脂症将会导致肥胖症、动脉粥样硬化症、脂肪肝胆石病等疾病。黑木耳的降血脂和预防动脉粥样硬化作用主要是降低总胆固醇、甘油三酯、动脉粥样硬化指数和体内相关酶的表达有关。刘荣等[36]考察不同剂量的黑木耳酸性多糖对高脂模型小鼠体内相关酶和脂肪指数的影响。结果表明，黑木耳多糖通过调节小鼠体内相关酶活性起到降血脂的作用。于美汇等[37]研究黑木耳酸性多糖对高血脂症小鼠的降血脂作用，发现这种酸性多糖可降低高血脂症小鼠总胆固醇、甘油三酯、动脉粥样硬化指数等，增强高密度脂蛋白胆固醇和SOD活性。姜洪彬等[38]考察人参黑木耳多糖粉的降血脂作用，结果表明高剂量组和中剂量组与模型组比较，能明显降低小鼠总胆固醇、三酰甘油和低密度脂蛋白胆固醇浓度，能够保护血管和防止高血脂症的发生。包怡红等[39]研制复合黑木耳粉的最佳配方及其体外降血脂的作用，结果显示其体外结合胆酸盐能力为1.18 μmol/100 mg，胆固醇吸附量23.2 mg/g，说明复合黑木耳粉具有降血脂的功能。刘荣等[40]探究黑木耳多糖对高脂模型小鼠脂肪指数、相关酶类影响及降血脂功效，结果表明黑木耳多糖能增加小鼠体内卵磷脂胆固醇酰基转移酶含量、降低小鼠脂肪指数和HMG-CoA还原酶含量，黑木耳多糖通过调节相关酶的活性，从而具有降血脂的作用。研究发现APP能抑制动脉粥样硬化斑块中黏着斑激酶的表达，阻止血管平滑肌细胞参与动脉粥样硬化形成，同时降低总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇浓度[41]。

1.6 抑菌作用

黑木耳多糖是主要的抑菌活性物质。赵梦瑶[42]等分别采用粉碎工艺和提取工艺两种不同的处理方式对黑木耳多糖抑菌作用的研究，研究发现两种处理工艺均对黑木耳多糖抑菌有影响，水提为150目粒度提取的多糖对大肠杆菌(E.coli)和金黄色葡萄球菌(S.aureus)的抑菌效果最佳，且抑菌效果比超声波处理多糖的抑菌效果好。邓庆华等[43]探究黑木耳多糖对霉菌和细菌的抑菌活性，结果表明对霉菌的最小抑菌圈直径为7.9 mm，对细菌的最小抑菌圈直径为12.7 mm，说明黑木耳多糖对细菌的抑菌效果比霉菌的明显。蔡铭等[44]考察牛津杯法测定黑木耳粗多糖抑菌活性，结果发现黑木耳多糖对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有抑制作用，对酵母菌、黑曲霉、枯草芽孢杆菌等无明显抑菌效果。Cai等[45]研究表明黑木耳多糖对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有抑菌效果，但对其他病原菌无抑菌作用。罗敬文等[46]研究3种木耳(黑木耳、玉木耳和毛木耳)多糖的抗氧化活性与抑菌能力发现3种木耳多糖对大肠杆菌均有抑制效果，黑木耳多糖对金黄色葡萄球菌的抑菌作用相对较弱。李公斌[47]探究硫酸酯化黑木耳多糖对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和黑曲霉的抑菌效果，结果显示硫酸酯化黑木耳多糖对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均有抑制作用，抑制作用达到16～20 h，对黑曲霉孢子萌发也有抑制效果。

1.7 抗辐射作用

黑木耳还具有抗辐射的作用，张晶[48]利用超声波和热水法相结合的方法提取黑木耳多糖并制备硫酸酯化黑木耳多糖，然后研究硫酸酯化黑木耳多糖的抗辐射作用，结果表明硫酸酯化黑木耳多糖能够增加单核细胞吞噬能力和改善小鼠的免疫系统，提高抗氧化应激酶活性，提高GSH活性，调节小鼠肾脏的代谢能力，从而起到抗辐射防护作用。胡俊飞等[49]考察硫酸化黑木耳多糖在辐射防护方面的作用，结果表明硫酸化黑木耳多糖明显增加60Co-γ射线辐射损伤小鼠的SOD活性、小鼠免疫器官指数和单核细胞吞噬能力，减少血清丙二醛的含量，改善辐射诱导机体的氧化损伤，因此具有较好的保护作用。胡俊飞等[50]采用高压均质提取黑木耳多糖，然后建立小鼠体内60Co-γ辐射损伤模型，研究硫酸化修饰黑木耳多糖的防辐射效果，研究表明SHAAP能促进淋巴细胞增殖，增强单核细胞吞噬能力，提高SOD和CAT的活性，有效降低小鼠骨髓微核发生率，提高小鼠股骨中骨髓 DNA 含量，通过保护DNA和染色体，从而具有明显的抗辐射效果。

2 结语

黑木耳营养价值高，具有较多的生物活性。近年来，对黑木耳生物活性的研究逐渐深入，黑木耳生物活性物质主要集中在多糖、黑色素、花青素以及多酚和一些潜在的尚未研究的物质。其中，黑木耳多糖的研究最多，其发展前景广阔，具有深入研究与开发的价值。黑木耳作为药食同源的食用菌，其功能性成分多糖在抗氧化、抗肿瘤、抗凝血、提高免疫力和抑菌等方面发挥重要的作用。目前对黑木耳的研究处于初级阶段，关于多糖改性研究较少，还有很多潜在价值尚未开发。今后的研究中，优化黑木耳多糖的提取工艺，提高黑木耳多糖的提取率，通过研究多糖的活性与结构的关系，增强原有的生物活性；深入研究黑木耳多糖在抗病毒和抗肿瘤方面的生理活性与作用机制，研制黑木耳多糖抗病毒和抗肿瘤药物，合理应用到临床医学上；采用分子生物学技术、遗传学和生物信息学等手段原理，进一步研究黑木耳多糖高产菌株的筛选和育种，使黑木耳的利用价值最大化，深入研究多糖改性方法，增强多糖原有的活性和其他生物活性。