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Introduction

紫外B（UV-B）輻射是導(dǎo)致皮膚光老化的關(guān)鍵外源性因素。長(zhǎng)期暴露于UV-B可引發(fā)體內(nèi)活性氧（ROS）過(guò)度積累、DNA 損傷及基質(zhì)金屬蛋白酶（MMPs）激活，最終導(dǎo)致皺紋形成與皮膚彈性下降。雖然目前抗氧化劑如視黃醇、VC衍生物等被廣泛應(yīng)用于護(hù)膚品中，但其穩(wěn)定性差、生物利用度低以及潛在毒性等問(wèn)題限制了應(yīng)用，這也促使了天然功能活性物質(zhì)的研究持續(xù)升溫。

銀耳（Tremella fuciformis）作為傳統(tǒng)藥食同源真菌，不僅富含多糖成分，還因其天然美白、保濕及免疫調(diào)節(jié)等功效而受到廣泛關(guān)注。傳統(tǒng)食用的銀耳多以成熟子實(shí)體形態(tài)存在，培養(yǎng)周期長(zhǎng)（超過(guò)30 d）。相比之下，銀耳芽孢作為其“種子前體”或“繁殖單元”，生長(zhǎng)周期短、增殖速度快，具有更高的產(chǎn)業(yè)化潛力。

已有研究表明，銀耳子實(shí)體多糖（FTPs）與芽孢多糖（ETPs）在結(jié)構(gòu)上具有相似的單糖組成，均以木糖、甘露糖和葡萄糖為主，通常以（1→3）連接的甘露糖為主鏈。二者在抗氧化、抗炎、抗衰老等方面均展現(xiàn)出良好的生物活性，被認(rèn)為有望減緩皮膚老化。然而，目前關(guān)于純化前后不同類型銀耳多糖在UV-B誘導(dǎo)光老化模型中的作用差異及機(jī)制尚未系統(tǒng)報(bào)道。

秀麗隱桿線蟲(chóng)（Caenorhabditis elegans）作為理想的體內(nèi)模型，在抗衰與光老化研究中應(yīng)用廣泛。其生命周期短、遺傳背景清晰、實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)便，且與人類衰老過(guò)程具有高度相似性。研究表明，UV-B輻射可顯著加速其衰老進(jìn)程，表現(xiàn)為壽命縮短、繁殖力下降及氧化應(yīng)激增強(qiáng)，因此被廣泛用于天然產(chǎn)物延緩光老化作用的篩選與機(jī)制研究。

為此，廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所的蒙曉琳研究實(shí)習(xí)員與何雪梅研究員等團(tuán)隊(duì)，分別從銀耳子實(shí)體與孢子中提取并純化多糖組分，并構(gòu)建UV-B誘導(dǎo)的秀麗隱桿線蟲(chóng)模型，系統(tǒng)評(píng)估其抗光老化潛力，旨在為天然抗衰活性成分的開(kāi)發(fā)提供理論依據(jù)和新思路。

Results and Discussion

銀耳多糖對(duì)秀麗隱桿線蟲(chóng)壽命的影響

如圖1A–F所示，與0.5和 2.0 mg/mL處理組相比，在1.0 mg/mL濃度下，銀耳多糖處理的秀麗隱桿紀(jì)蟲(chóng)表現(xiàn)出更長(zhǎng)的壽命和更高的存活率。其中，ETP-1、ETP-2、ETP-3及cETP組的最長(zhǎng)壽命記錄分別為33、32、34和34 d，而對(duì)照組（CK）最長(zhǎng)壽命為31 d。同時(shí)，F(xiàn)TP-1組最長(zhǎng)壽命記錄為28 d，cFTP組則為31 d。此外，就平均壽命而言，未經(jīng)處理的秀麗隱桿線蟲(chóng)的平均壽命為（15.29 ± 0.73）d。然而，經(jīng)1.0 mg/mL FTP-1、ETP-1、ETP-2、ETP-3及cETP組分處理后，平均壽命分別延長(zhǎng)至（17.87 ± 0.73）、（19.17 ± 0.79）、（17.83 ± 0.92）、（19.74 ± 0.81）及（16.80 ± 0.84）d。綜上結(jié)果表明，銀耳芽孢多糖（ETPs）在延長(zhǎng)線蟲(chóng)壽命方面優(yōu)于子實(shí)體多糖（FTPs），尤其在中等劑量（1.0 mg/mL）條件下效果最為顯著，提示其具有更強(qiáng)的抗光老化潛力。

圖1 不同銀耳多糖對(duì)秀麗隱桿線蟲(chóng)壽命的影響

銀耳多糖對(duì)秀麗隱桿線蟲(chóng)過(guò)氧化氫酶的影響

如圖2所示，UV-B照射顯著抑制了秀麗隱桿線蟲(chóng)體內(nèi)的過(guò)氧化氫酶（CAT）活性，模型組CAT活性降至僅4.37 U/mg pro，表明其氧化防御系統(tǒng)受到嚴(yán)重破壞。然而，TPs處理顯著提高了CAT水平（P＜0.05），在一定程度上修復(fù)了UV-B誘導(dǎo)的酶活損傷。其中，ETP-3組展現(xiàn)出最強(qiáng)的抗氧化恢復(fù)能力，CAT活性升至18.53 U/mg pro，緊隨其后的是 ETP-2組（14.92 U/mg pro）。相較之下，F(xiàn)TP-1組的CAT活性最低，僅為6.37 U/mg pro，提示其在應(yīng)對(duì)氧化應(yīng)激方面能力較弱，酶活恢復(fù)效果有限。此外，酸性多糖（ETP-2、ETP-3）相較于中性多糖，具有更強(qiáng)的CAT誘導(dǎo)能力，再次印證了多糖結(jié)構(gòu)特征與其生物活性之間的緊密關(guān)聯(lián)。

圖2 不同銀耳多糖對(duì)秀麗隱桿線蟲(chóng)的抗光老化能力

銀耳多糖對(duì)秀麗隱桿線蟲(chóng)超氧化物歧化酶的影響

如圖2所示，不同銀耳多糖處理對(duì)秀麗隱桿線蟲(chóng)體內(nèi)超氧化物歧化酶（SOD）活性產(chǎn)生了顯著影響。芽孢粗多糖cETP組的SOD活性最高，達(dá)19.27 U/mg pro，是模型組的近三倍，顯示出卓越的抗氧化增強(qiáng)能力。此外，ETP-3和ETP-1組的SOD活性分別為14.07和13.35 U/mg pro，進(jìn)一步突顯了芽孢多糖，特別是酸性組分，在提升UV-B誘導(dǎo)損傷下線蟲(chóng)內(nèi)源性抗氧化酶活性方面的顯著優(yōu)勢(shì)。得注意的是，cETP的效果優(yōu)于其純化組分，這可能得益于粗多糖中保留的多種天然成分之間的協(xié)同增效作用，表明粗提組分在實(shí)際應(yīng)用中同樣具有較高的開(kāi)發(fā)價(jià)值。

銀耳多糖對(duì)秀麗隱桿線蟲(chóng)還原型谷胱甘肽的影響

如圖2所示，與模型組和對(duì)照組相比，F(xiàn)TP-1、cFTP和cETP處理均顯著提高了秀麗隱桿線蟲(chóng)體內(nèi)的谷胱甘肽（GSH）水平（P＜0.05），其濃度分別為37.45、38.77和39.66 μg/mg蛋白質(zhì)，約為模型組的2.5倍，表明這些多糖在緩解氧化應(yīng)激方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。此外，ETP-1、ETP-2和ETP-3也能有效緩解UV-B誘導(dǎo)的GSH耗竭（P＜0.05），其GSH水平分別為27.99、20.01和24.59 μg/mg蛋白質(zhì)。但相比于粗多糖組，其提升幅度相對(duì)有限，提示這些純化組分在GSH相關(guān)抗氧化機(jī)制中，更多可能是通過(guò)維持細(xì)胞內(nèi)GSH穩(wěn)定而非直接促進(jìn)其合成來(lái)發(fā)揮作用。綜上結(jié)果表明，銀耳多糖，尤其是粗提組分，在提高細(xì)胞非酶類抗氧化物質(zhì)方面具有顯著作用，進(jìn)一步驗(yàn)證其在抗光老化過(guò)程中的生物功能潛力。

Conclusion

通過(guò)優(yōu)化提取工藝，成功分離并純化獲得了銀耳子實(shí)體多糖（FTPs）和芽孢胞外多糖（ETPs）。研究結(jié)果顯示，芽孢多糖中的酸性組分ETP-2與ETP-3相較于子實(shí)體來(lái)源的FTPs，展現(xiàn)出更顯著的生物活性：不僅顯著延長(zhǎng)了秀麗隱桿線蟲(chóng)的壽命，還在抗氧化酶活性（SOD、CAT）及抗應(yīng)激能力上表現(xiàn)出更優(yōu)效果。這一功效提升可能與發(fā)酵過(guò)程中芽孢多糖理化性質(zhì)的改變及其獨(dú)特結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。此外，酸性多糖在各項(xiàng)活性測(cè)試中始終優(yōu)于中性組分，進(jìn)一步突顯了結(jié)構(gòu)組成對(duì)生物功能的決定性作用。本研究不僅闡明了銀耳多糖的抗光老化作用機(jī)制，也強(qiáng)調(diào)了發(fā)酵來(lái)源的芽孢多糖（ETPs）作為天然抗衰功能性成分的潛在應(yīng)用價(jià)值。

第一作者

蒙曉琳，女，碩士，畢業(yè)于南昌大學(xué)食品學(xué)院生物與醫(yī)藥專業(yè)，現(xiàn)為廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所研究實(shí)習(xí)員，主要研究領(lǐng)域?yàn)槭澄镄沦Y源中蛋白改性、開(kāi)發(fā)與利用研究，農(nóng)產(chǎn)品功能活性成分研究，在Food Hydrocolloids、Food Chemistry及Foods上發(fā)表SCI論文3篇。

通信作者

何雪梅，女，研究員，現(xiàn)任廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工所功能食品科室主任，主要從事廣西特色農(nóng)產(chǎn)品開(kāi)展生物活性物質(zhì)分析利用與大健康產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。先后主持和參加了國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家香蕉產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項(xiàng)、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)、國(guó)家公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）專項(xiàng)、廣西重大科技專項(xiàng)、廣西自然科學(xué)基金、廣西農(nóng)科院發(fā)展基金等項(xiàng)目的研究。其中，“龍眼采后保鮮、商品化處理與加工關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用”獲2018年度廣西科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，排名第四，“桑樹(shù)資源食藥用關(guān)鍵技術(shù)與大健康產(chǎn)品創(chuàng)制”獲2021年度廣西科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)，排名第四，“甘蔗源功能性糖與多酚的創(chuàng)新利用與示范推廣”獲2016年度廣西科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)，排名第三，“荔枝采后保鮮與加工關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用示范”獲2015年度廣西科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)，排名第六，“廣西農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)發(fā)展研究”獲廣西社會(huì)科學(xué)優(yōu)秀成果獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)，排名第四，“功能性低聚糖制備新技術(shù)及益生元產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)推廣”獲南寧科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)，排名第三。

通信作者

孫健，男，研究員，現(xiàn)任廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院副院長(zhǎng)、廣西果蔬貯藏與加工新技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任，兼任農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品加工標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)委員、國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品加工技術(shù)研發(fā)體系果品加工專業(yè)委員會(huì)委員。長(zhǎng)期從事農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏工程學(xué)科研究，主要研究領(lǐng)域?yàn)閬啛釒Ч卟珊蟊ｕr與精深加工。先后主持國(guó)家高層次人才專項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金、廣西創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)科技重大專項(xiàng)等項(xiàng)目68項(xiàng)。其中：“特色漿果高品質(zhì)保鮮與加工關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化”獲國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)，排名第4；“龍眼采后保鮮、商品化處理與加工關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用”獲廣西科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，排名第1；“荔枝采后保鮮與加工關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用示范”獲廣西科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)，排名第1；“桑椹深加工關(guān)鍵技術(shù)的研究及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用示范”獲廣西科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)，排名第1；共計(jì)獲得53項(xiàng)各級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)。開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能-熱泵聯(lián)合干燥系統(tǒng)、氣調(diào)冷鏈運(yùn)輸車、漿果采運(yùn)裝置、氮?dú)馀叛?控溫濕法超微粉碎設(shè)備、香蕉莖葉青貯飼料粉碎壓榨一體機(jī)等新裝備6套，以及果蔬納米保鮮袋、果蔬生物保鮮劑、果蔬多糖多酚含片、水果抗性淀粉、果蔬副產(chǎn)物青貯飼料等新產(chǎn)品37個(gè)；專利授權(quán)120件。在《Trends in Food Science & Technology》《Food Chemistry》《Journal of Agricultural and Food Chemistry》《Postharvest Biology and Technology》等專業(yè)刊物上共發(fā)表論文272篇，其中國(guó)際刊物82篇、中文核心期刊190篇。合編著作10本。入選國(guó)務(wù)院政府特殊津貼專家（2019年）、國(guó)家百千萬(wàn)人才工程人選（2017年）、國(guó)家有突出貢獻(xiàn)中青年專家（2017年）、廣西“八桂學(xué)者”（2016年）、廣西“新世紀(jì)十百千人才工程”第二層次人選（2011年）、第一批廣西高層次人才認(rèn)定專家C層次人才（2019年）。榮獲廣西五一勞動(dòng)獎(jiǎng)?wù)隆V西五四青年獎(jiǎng)、廣西敬業(yè)奉獻(xiàn)道德模范稱號(hào)等共17項(xiàng)。

Comparative anti-photoaging effects of polysaccharides from Tremella fuciformis fruiting bodies and spores in Caenorhabditis elegans

Xiaolin Meng1, Ke Ma1, Zhen Wei1, Xinyi Li2, Yuxin Du2, Xiaohai Liu2, Yayuan Tang1, Xiaojian Wu1, Jian Sun1*, Xuemei He1*

1 Guangxi Key Laboratory of Fruits and Vegetables Storage‐processing Technology, Guangxi Academy of Agricultural Sciences, Nanning, 530007, China

2 College of Biological and Food Engineering, Southwest Forestry University, Kunming, 650224, China

*Corresponding author.

Abstract

This study investigated the extraction and purification of polysaccharides from the fruiting body and spore exopolysaccharides of Tremella fuciformis, as well as their anti-photoaging properties. The optimal extraction conditions for the fruiting body polysaccharides (FTPs) and the spore exopolysaccharides (ETPs) were determined using single-factor and orthogonal design experiments. Crude polysaccharide extracts (cFTP and cETP) were further purified into distinct fractions, including neutral and salt-eluted acidic polysaccharides. The biological activities of these fractions were evaluated in Caenorhabditis elegans under ultraviolet B (UV-B)-induced photoaging stress. Among the 6 polysaccharide samples, ETPs, particularly the acidic fractions ETP-2 and ETP-3, exhibited a marked extension in lifespan, enhancement of reproductive output, improvement in heat and oxidative stress resistance, and effective suppression of reactive oxygen species (ROS) accumulation. Furthermore, ETPs demonstrated superior anti-photoaging activity by increasing glutathione (GSH) levels and the enzymatic activities of superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT), while reducing malondialdehyde (MDA) content. A comprehensive evaluation based on multi-index analysis confirmed that ETP-2 had the strongest anti-photoaging efficacy. These findings suggest that ETPs, particularly acidic components obtained via fermentation, possess greater bioactivity than traditional FTPs and hold promise as novel anti-photoaging agents.

Reference:

Meng, X., Ma, K., Wei, Z. et al. Comparative anti-photoaging effects of polysaccharides from Tremella fuciformis fruiting bodies and spores in Caenorhabditis elegans. Agric. Prod. Process. Sto. 2, 5 (2026). https://doi.org/10.1007/s44462-025-00039-z

本文編譯內(nèi)容由作者提供

編輯：梁安琪；責(zé)任編輯：孫勇

封面圖片來(lái)源：攝圖網(wǎng)

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