在踐行“大食物觀”的背景下，開發(fā)食物資源已成為重要方向。在此趨勢下，消費(fèi)者對健康和天然成分的關(guān)注度持續(xù)提升，功能性食品原料的需求也隨之增長。酵母多糖作為一種天然的生物活性物質(zhì)，其開發(fā)與利用體現(xiàn)了綠色可持續(xù)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展理念。它通常源自釀酒酵母細(xì)胞壁，顯著降低了生產(chǎn)成本，減少了工業(yè)廢棄物對環(huán)境的負(fù)荷，契合了健康飲食的消費(fèi)趨勢。在技術(shù)創(chuàng)新的驅(qū)動下，酵母多糖的生產(chǎn)工藝不斷優(yōu)化，產(chǎn)品性能與生產(chǎn)效率得以顯著提升。與此同時，酵母多糖作為生物材料的獨(dú)特價值正日益凸顯。其在食品領(lǐng)域可作為功能性添加劑，用于增強(qiáng)產(chǎn)品營養(yǎng)價值與保健功能；在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，酵母多糖具有免疫調(diào)節(jié)、抗氧化等多重生物活性，具有廣闊的開發(fā)前景。

在Web of Science核心數(shù)據(jù)庫中的科學(xué)索引中檢索酵母多糖，過去5 年中選定的780 篇論文的關(guān)鍵詞疊加可視化，獲得圖1。根據(jù)圖1中信息可知，以“polysaccharides”（多糖）為核心，可以分析出多糖研究涉及的多個領(lǐng)域。多糖與“yeast”（酵母）、“beta-glucan”（β-葡聚糖）、“mannan”（甘露聚糖）、“chitin”（幾丁質(zhì)）、“antioxidant”（抗氧化）等關(guān)鍵詞的共現(xiàn)頻率較高，表明這些領(lǐng)域之間可能存在密切的關(guān)聯(lián)性，多糖在功能性食品開發(fā)、抗氧化活性、免疫調(diào)節(jié)以及微生物代謝等領(lǐng)域的應(yīng)用研究較為集中。從圖1可以看出，“Saccharomyces cerevisiae”（釀酒酵母）與“ethanol fermentation”（乙醇發(fā)酵）、“bioethanol”（生物乙醇）等關(guān)鍵詞的連接較為顯著，說明酵母相關(guān)研究主要聚焦于發(fā)酵技術(shù)和生物能源領(lǐng)域。此外，“antioxidant activity”（抗氧化活性）與“exopolysaccharide”（胞外多糖）的關(guān)聯(lián)表明，多糖的抗氧化功能是研究的熱點之一。圖中還顯示，“gut microbiota”（腸道微生物群）與“biofilm”（生物膜）的共現(xiàn)頻率較高，表明多糖在腸道健康和微生物群落調(diào)控中的潛在作用。同時，“drug delivery”（藥物遞送）與“polysaccharides”的連接表明，多糖在生物醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用也受到關(guān)注?？傮w而言，多糖研究主要集中在功能性食品開發(fā)、抗氧化與免疫調(diào)節(jié)、微生物代謝調(diào)控以及生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用等方面。

北京工商大學(xué)食品與健康學(xué)院的馬子涵、許朵霞*和王彥波*等人針對目前食品、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域?qū)μ烊辉系男枨蠹敖湍付嗵堑纳锛夹g(shù)潛力，探討其在健康食品開發(fā)中的應(yīng)用，以及添加酵母多糖對健康食品營養(yǎng)成分、加工工藝及感官品質(zhì)的影響。此外，本文分析酵母多糖的生物學(xué)活性，為拓寬酵母多糖在食品、生物與醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用奠定良好基礎(chǔ)。

1 酵母多糖結(jié)構(gòu)與組成

酵母多糖主要來源于酵母細(xì)胞壁，酵母細(xì)胞壁的組成與結(jié)構(gòu)會因酵母的種類差異以及所處環(huán)境條件的改變而呈現(xiàn)出一定的變化特征，但就其核心成分而言，主要包括β-葡聚糖、甘露聚糖、幾丁質(zhì)和糖原（圖2）。β-葡聚糖是酵母多糖的主要成分，約占細(xì)胞壁干質(zhì)量的55%～65%，主要是通過β-1,3鍵連接構(gòu)成葡萄糖分子的主鏈（85%）和β-1,6鍵連接構(gòu)成支鏈（15%）。位于細(xì)胞壁外層的甘露聚糖由90%的甘露糖和10%的蛋白質(zhì)組成，其含量大約占細(xì)胞壁干質(zhì)量的35%～40%，其分子結(jié)構(gòu)中主鏈由α-1,6甘露糖苷鍵構(gòu)成，側(cè)鏈由α-1,2和α-1,3甘露糖苷鍵形成。幾丁質(zhì)位于細(xì)胞壁的內(nèi)層，約占細(xì)胞壁干質(zhì)量的1%～2%，是由β-1,4糖苷鍵連接的N-乙酰氨基葡萄糖單元的線性聚合物。糖原是一種高度支化的α-葡聚糖，通過α-1,4-D-葡聚糖線性連接并通過α-1,6-D-葡萄糖鍵支化，其含量會因細(xì)胞的營養(yǎng)狀態(tài)、分離和分析方法而在1%～29%之間發(fā)生變化。

2 酵母多糖制備方法

酵母多糖制備的重點在于酵母細(xì)胞壁的兩種主要多糖成分，即β-葡聚糖和甘露聚糖。不同提取方法對提取物的產(chǎn)量和化學(xué)組成有顯著影響。目前，酵母多糖的提取方法主要可以分為化學(xué)法、物理法、酶法。化學(xué)提取法中酸堿混合法是最常用的方法，此外，還有堿法、酸法，以及堿或酸與鹽結(jié)合的方法。物理提取法主要是超聲波法、熱水法、高壓均質(zhì)法和乙醇沉降法。酶法主要通過酶的特異性，起到降解酵母細(xì)胞壁大分子物質(zhì)的作用，常采用自溶法和輔助酶法。在實際應(yīng)用中，通常需要根據(jù)目標(biāo)多糖的特性和生產(chǎn)需求選擇合適的制備方法，并結(jié)合其他技術(shù)優(yōu)化提取過程。酵母多糖不同提取方法及其優(yōu)缺點和提取產(chǎn)物如表1所示。

3 酵母多糖改性修飾技術(shù)

酵母多糖的改性修飾方法主要包括化學(xué)改性、物理改性和生物改性，通過改性可以有效地改善酵母多糖的理化性質(zhì)和生物活性，同時擴(kuò)大應(yīng)用范圍、減少環(huán)境污染、提高經(jīng)濟(jì)效益以及滿足特定的工業(yè)需求。化學(xué)改性法是目前采用較多的改性修飾方法，通過加入化學(xué)試劑改變多糖分子結(jié)構(gòu)，得到具有多種性能的衍生物，常見的化學(xué)改性方法包括羧甲基化、硫酸酯化和磷酸酯化等。羧甲基化修飾酵母甘露聚糖后，引入親水性羧甲基基團(tuán)（—CH 2 COO - ）可顯著增強(qiáng)水溶性，克服了原始多糖可能存在的溶解局限性。羧甲基化后，多糖傅里葉變換紅外圖譜出現(xiàn)新吸收峰。如羧甲基化甘露聚糖在1 587 cm -1 和1 408 cm -1 處出現(xiàn)新的振動峰最大值，分別對應(yīng)COO - 的不對稱伸縮振動和對稱伸縮振動，表明羧甲基基團(tuán)成功引入到甘露聚糖鏈上。

物理改性是指在外力作用下將其主鏈變?yōu)榭扇苄缘男》肿樱瑫r不破壞酵母多糖的分子結(jié)構(gòu)，以此提高溶解性，目前使用的物理改性方法有熱降解、輻射法和高壓微射流技術(shù)等。隨著輻照劑量從0 kGy增加到50 kGy，酵母β-D-葡聚糖分子質(zhì)量由175 kDa降至27.9 kDa，表明輻照促使糖苷鍵β-D-葡聚糖分子鏈斷裂，增加低分子質(zhì)量多糖的比例。低分子質(zhì)量片段暴露更多還原性基團(tuán)（—OH、—COOH），加速電子/質(zhì)子轉(zhuǎn)移，提升自由基清除效率，抗氧化活性增強(qiáng)。

生物改性主要是酶法改性，通常是利用多糖酶對酵母多糖進(jìn)行水解，改變空間結(jié)構(gòu)，使其部分轉(zhuǎn)化為低聚糖或寡糖。主要采用的生物改性方法是物理或化學(xué)方法協(xié)同酶法改性。超聲酶解前后酵母β-葡聚糖的紅外光譜基本相同，分子質(zhì)量顯著降低，超聲空化效應(yīng)加速鍵斷裂，三重螺旋結(jié)構(gòu)解離暴露親水基團(tuán)（—OH），溶解度從4.49%提升到75.35%。酵母多糖的不同改性修飾方法及其原理和食品加工特性如表2所示。

4 酵母多糖在食品工業(yè)中的應(yīng)用

酵母細(xì)胞壁多糖可以作為食品配料應(yīng)用于多種食品中，在食品工業(yè)具有廣闊的應(yīng)用潛力，可用作增稠劑、乳化劑、膳食補(bǔ)充劑、營養(yǎng)強(qiáng)化劑等。酵母β-葡聚糖、甘露聚糖等成分的添加會影響食品的質(zhì)構(gòu)特性、持水性、感官特性和保質(zhì)期，其在焙烤食品、乳制品、肉制品、蛋黃醬和食品包裝保鮮等方面都發(fā)揮著積極的作用。酵母多糖在食品工業(yè)的應(yīng)用如圖3所示。

4.1 焙烤食品

在焙烤食品中，添加酵母多糖不僅具有延緩食品老化的作用，還能提高產(chǎn)品的營養(yǎng)價值。在面包制作過程中添加酵母β-葡聚糖可保持面包的感官特性，有助于提高釀造業(yè)副產(chǎn)品的價值。Martins等從廢棄的啤酒酵母中提取β-葡聚糖，并將其添加到面粉中。當(dāng)面粉中酵母β-葡聚糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到2.02%時，面包的孔隙體積增加且分布更加均勻，同時總纖維含量也得到提高。Suwannarong等發(fā)現(xiàn)在面包配方中加入酵母β-葡聚糖可以延緩面包在冷藏過程中出現(xiàn)的老化現(xiàn)象，通過研究酵母β-D-葡聚糖（0.25%～2.00%）的添加對小麥粉面團(tuán)和面包在4 ℃冷藏8 d過程中的影響，發(fā)現(xiàn)酵母β-D-葡聚糖的添加量為0.75%時，面團(tuán)的黏彈性最好，并且對面包的老化有延遲作用。Bacha等發(fā)現(xiàn)添加2%酵母β-葡聚糖的餅干具有良好的感官特性，在餅干中添加2%和4%的β-葡聚糖可提供良好的抗氧化效果從而延長了保質(zhì)期。Zbikowska等研究表明酥餅中加入酵母β-葡聚糖可以提高營養(yǎng)價值，增加膳食纖維含量、減少熱量及飽和脂肪酸含量。

4.2 乳制品

在乳制品中添加酵母β-葡聚糖，可以提升其感官特性，改善產(chǎn)品質(zhì)量。Raikos等將從啤酒酵母中提取的β-葡聚糖以不同濃度加入到脫脂酸奶中，發(fā)現(xiàn)酵母β-葡聚糖能促進(jìn)酸奶凝膠網(wǎng)絡(luò)的形成，并縮短約1 h的發(fā)酵時間，顯示出良好的商業(yè)化應(yīng)用潛力。Smith等將酵母提取物作為酸奶發(fā)酵的添加劑，發(fā)現(xiàn)其促進(jìn)了有益細(xì)菌的生長，并將發(fā)酵時間減少21%。Al-Sahlany等分別向酸奶中添加0.5%和1%的酵母β-葡聚糖，在5 ℃條件下儲存14 d，與未添加酵母β-葡聚糖的酸奶相比，酸奶的酸度增加，益生菌的存活率提高。此外，酵母β-葡聚糖在短期或中期貯存期間可以作為益生菌乳酸菌培養(yǎng)物的冷凍保護(hù)劑。Mah等將酵母β-葡聚糖添加到乳制品飲料中，發(fā)現(xiàn)其在不影響飲品感官特性的前提下，顯著縮短了馬拉松運(yùn)動員的上呼吸道感染癥狀時間，降低了特定癥狀的嚴(yán)重程度，具有良好的健康益處和應(yīng)用潛力。

4.3 肉制品

在肉制品中加入酵母多糖不僅能夠起到替代脂肪的作用，還可以作為營養(yǎng)價值改良劑，提高肉制品的品質(zhì)。Apostu等在肉糜中添加酵母β-葡聚糖，添加量為1.5%時酵母β-葡聚糖持水能力和乳化能力較強(qiáng)，硬度和脆性值顯著降低，同時保持了肉糜的結(jié)構(gòu)內(nèi)聚力，降低肉制品中NaCl和多磷酸鹽含量，為酵母β-葡聚糖作為食鹽替代物的應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)。Pancrazio等將1%的廢酵母提取物添加至熟火腿（火腿處理時間分別為1.5、2.0、2.5 h或3 h）中，貯存12 d和90 d，與對照組相比，熟火腿的硬度、耐嚼性、灰分、酯類、蛋白質(zhì)和游離氨基酸的含量均有所增加。魔芋葡甘聚糖與κ-卡拉膠的協(xié)同作用可以顯著改善植物肉的質(zhì)地特性，這種交聯(lián)水凝膠感官特性與脂肪相似，添加酵母膳食纖維能夠使復(fù)合材料凝膠的質(zhì)地和顏色更接近動物脂肪，其被廣泛探索用于低脂/無脂肉制品的配方中。酵母多糖在植物基肉類替代品中具有一定的應(yīng)用潛力，如模擬動物脂肪質(zhì)感、提升風(fēng)味以及增加營養(yǎng)和健康效益。

4.4 蛋黃醬

酵母多糖中的甘露聚糖通常與蛋白質(zhì)共價連接以形成具有乳化性質(zhì)的甘露糖蛋白，具有與常用食品乳化劑阿拉伯樹膠和卵磷脂相似的乳化特性，在食品工業(yè)中常用作乳化劑和脂肪替代品，還能提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性和質(zhì)地特性，保持口感同時降低產(chǎn)品的熱量和脂肪含量。Da Silva Araújo等從廢啤酒酵母細(xì)胞壁中提取出甘露糖蛋白，將其添加到蛋黃醬生產(chǎn)中，與市售黃原膠作為穩(wěn)定劑的蛋黃醬進(jìn)行比較，甘露糖蛋白表現(xiàn)出良好的乳化性和穩(wěn)定性。Reis等在蛋黃醬模型乳液中應(yīng)用酵母多糖提取物時，質(zhì)地特性與對照組相似，穩(wěn)定性更高，具有替代蛋黃和變性淀粉的效果。Marinescu等將酵母β-葡聚糖以不同的比例替代蛋黃醬中的脂肪，結(jié)果表明所有含β-葡聚糖的蛋黃醬均具有高含水量和低熱量的特點，并且這些差異隨著β-葡聚糖取代水平的增加而增加，此外，β-葡聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的蛋黃醬具有較好的貯藏穩(wěn)定性。Zanon等開發(fā)了富含β-葡聚糖的乳清蛋白涂抹醬，為乳清的增值利用提供了一種新途徑。同時，在不影響產(chǎn)品風(fēng)味和口感的前提下，降低產(chǎn)品的鈉含量，符合當(dāng)前消費(fèi)者對健康飲食的關(guān)注和需求。

4.5 食品保鮮

當(dāng)前全球的環(huán)境問題引發(fā)了對可再生和可生物降解的薄膜聚合物替代傳統(tǒng)包裝的需求。作為食品包裝的原材料，多糖基聚合物薄膜減少石化原料的使用，同時具有柔韌性、拉伸強(qiáng)度、耐熱性和耐環(huán)境性等優(yōu)越性能，可應(yīng)用于各種包裝材料，因其可生物降解性、可持續(xù)性和環(huán)境友好性而變得越來越重要，發(fā)展前景廣闊。Peltzer等發(fā)現(xiàn)，酵母多糖中β-葡聚糖具有良好的流變性和生物相容性，適用于開發(fā)食品保鮮材料以及醫(yī)藥薄膜。此外，基于β-葡聚糖的薄膜還具有抗霉菌作用，在水果表面涂上酵母β-葡聚糖可減少青霉菌引起的梨果實采后腐爛。謝芳等研究了酵母甘露聚糖對番茄果實貯藏的影響，發(fā)現(xiàn)其能減緩可溶性固形物含量變化，降低乙烯釋放和呼吸強(qiáng)度，推遲果實轉(zhuǎn)色，延緩后熟，提升貯藏效果，并抑制鏈格孢菌引起的黑霉病，減小病斑面積，降低發(fā)病率。多糖基聚合物薄膜憑借其環(huán)保性和優(yōu)異的保鮮及抗菌性能，在食品包裝領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。

4.6 其他食品

酵母多糖還可以用于功能性食品添加劑和釀酒中，作為食品中的功能性成分，增加食品的健康益處。酵母β-葡聚糖已在多個國家作為食品添加劑，可用于包括早餐麥片在內(nèi)的多種食品中。酵母提取物含有大量生物活性物質(zhì)，是功能性食品及膳食補(bǔ)充劑中優(yōu)質(zhì)氨基酸和多肽的來源，同時可用作功能性天然食品添加劑。Christ等通過生物技術(shù)生產(chǎn)的天然富含多磷酸鹽的酵母提取物具有作為食品添加劑和磷酸鹽替代品的潛力。添加甘露聚糖可提高葡萄酒中的單寧含量和顏色強(qiáng)度，改善葡萄酒的感官特性和酚類含量。在桑葚酒的釀造和陳化過程中，酵母提取物與花青素形成穩(wěn)定的復(fù)合物，可減緩花青素的氧化分解，保持桑葚酒的顏色和香氣，提升葡萄酒品質(zhì)。酵母及其衍生物（多糖、提取物）作為多功能組分，在提升食品的營養(yǎng)品質(zhì)、功能特性和感官體驗方面展現(xiàn)出重要價值。

5 酵母多糖在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用

酵母多糖在食品工業(yè)中的成功應(yīng)用（如作為乳化劑和膳食補(bǔ)充劑），驗證了其安全性與加工穩(wěn)定性，這些發(fā)現(xiàn)促使研究者重新審視其生物醫(yī)學(xué)價值，其獨(dú)特的物理、化學(xué)和生物特性，在益生元、抗感染和抗癌特性等方面發(fā)揮著積極的作用，為人類健康提供多方面的益處。酵母多糖在免疫調(diào)節(jié)、抗氧化活性、促進(jìn)腸道健康、藥物遞送系統(tǒng)制劑、降低血糖血脂、促進(jìn)傷口愈合、腫瘤調(diào)控等領(lǐng)域顯示出廣泛的應(yīng)用潛力。酵母多糖在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用如圖4所示。

5.1 免疫調(diào)節(jié)

酵母多糖能夠作為抗原載體與先天免疫系統(tǒng)的有效細(xì)胞成分相互作用，這種作用主要由酵母細(xì)胞壁β-葡聚糖和甘露聚糖等結(jié)構(gòu)介導(dǎo)。細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)依賴于效應(yīng)淋巴細(xì)胞，包括調(diào)節(jié)性T細(xì)胞、輔助性和細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞、記憶T細(xì)胞和執(zhí)行固有免疫功能的T細(xì)胞及自然殺傷細(xì)胞。酵母β-葡聚糖通過影響中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的炎癥和抗菌活性防御感染。Park等發(fā)現(xiàn)酵母多糖能夠作為一種高效佐劑促進(jìn)先天性免疫反應(yīng)，并在先天免疫細(xì)胞與適應(yīng)性免疫細(xì)胞之間架起橋梁，從而增強(qiáng)機(jī)體的免疫反應(yīng)。甘露聚糖/含β-1,6-葡聚糖多糖通過樹突細(xì)胞中的相關(guān)C型凝集素-1-環(huán)氧合酶-2信號軸促進(jìn)初始T細(xì)胞誘導(dǎo)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞，并且通過Toll樣受體2（TLR2）依賴性機(jī)制，抑制干擾素-γ表達(dá)抑制效應(yīng)T細(xì)胞的輔助性T細(xì)胞1型分化。因此，對小鼠結(jié)腸炎和實驗性自身免疫性腦脊髓炎的實驗性炎癥疾病模型顯示出強(qiáng)大的抑制能力，從而突出了其對臨床相關(guān)自身免疫性疾病的潛在治療效用。斑馬魚口服含有葡聚糖和甘露聚糖的酵母多糖后，激活腸道中的Toll樣受體等先天免疫受體及相關(guān)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，促進(jìn)炎癥因子及抗炎因子的表達(dá)，增強(qiáng)先天免疫反應(yīng)。

5.2 抗氧化活性

酵母多糖及其衍生物具有顯著的抗氧化活性，可通過增強(qiáng)機(jī)體的抗氧化防御系統(tǒng)發(fā)揮作用。酵母提取物與VA、VC和VE相結(jié)合，在正常機(jī)體的皮膚上進(jìn)行測試，與對照組相比增加了皮膚角質(zhì)層的含水量，改善了皮膚粗糙度。Galinari等從馬克斯克魯維酵母中提取α-D-葡聚糖并用離心過濾濃縮器分餾多糖，得到4 種不同組分的α-D-葡聚糖，所有多糖組分均具有抗氧化活性、清除羥自由基和銅鐵螯合活性。從酵母細(xì)胞壁中提取的甘露聚糖具有顯著的抗氧化性能，能夠有效清除自由基，提升還原力。通過磷酸化后的多糖，因為磷酸基團(tuán)的引入改變了多糖分子的電子分布，增強(qiáng)其電子轉(zhuǎn)移能力和氫原子活性；改變多糖分子構(gòu)象，形成有利空間結(jié)構(gòu)，提高與自由基的相互作用效率；賦予多糖金屬離子螯合能力，減少金屬離子對自由基反應(yīng)的催化作用。這些因素共同作用，使磷酸化多糖展現(xiàn)出更優(yōu)越的抗氧化性能。酵母甘露聚糖對自由基清除活性取決于分子質(zhì)量和濃度，不同分子質(zhì)量甘露聚糖的自由基清除能力隨著濃度的增加而增加，低分子質(zhì)量的甘露聚糖具有更強(qiáng)的清除能力。因此，未來在提高酵母多糖抗氧化活性方面可聚焦于不同分子質(zhì)量的多糖及其進(jìn)一步的改性方面。

5.3 促進(jìn)腸道健康

酵母多糖中的β-葡聚糖和甘露聚糖通過調(diào)節(jié)腸道菌群促進(jìn)腸道健康。β-葡聚糖的β型糖苷鍵無法被人類的消化酶分解，只能成為腸道微生物群的飼料，被腸道菌群利用，影響腸道群落組成和代謝輸出。β-葡聚糖可用作營養(yǎng)補(bǔ)充劑，增強(qiáng)腸道運(yùn)動能力并保護(hù)受損的腸屏障。Mo Xiaoxing等研究發(fā)現(xiàn)長期補(bǔ)充酵母β-葡聚糖能夠顯著改善高脂飲食引起的肥胖及其相關(guān)代謝紊亂，揭示了酵母β-葡聚糖能夠恢復(fù)腸道菌群失調(diào)以及短鏈脂肪酸和脂多糖水平的變化，減輕結(jié)腸炎癥和氧化應(yīng)激，預(yù)防肥胖。酵母甘露聚糖通過調(diào)節(jié)腸道微生物群落的結(jié)構(gòu)和功能，促進(jìn)短鏈脂肪酸的產(chǎn)生，從而對維持腸道健康發(fā)揮重要作用。Cuskin等研究發(fā)現(xiàn)腸道的擬桿菌能夠利用酵母甘露聚糖，通過特定的代謝途徑獲取酵母多糖中的營養(yǎng)成分，影響腸道微生物群的組成和功能。具有β-1,4鍵的酵母甘露聚糖通過減少與結(jié)腸炎相關(guān)的大腸菌群增加，有效緩解炎癥性腸病的癥狀。Tanihiro等采用隨機(jī)、雙盲、安慰劑對照試驗評估酵母甘露聚糖攝入對腸道環(huán)境的功效，連續(xù)8 周向年齡為30～49 歲的健康女性受試者補(bǔ)充酵母甘露聚糖或安慰劑。研究過程中未觀察到副作用，每天補(bǔ)充甘露聚糖可以抑制有害代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生，促進(jìn)有益細(xì)菌的生長并改善腸道環(huán)境。

5.4 藥物遞送系統(tǒng)制劑

酵母多糖可以被用作藥物遞送系統(tǒng)的載體，利用其免疫調(diào)節(jié)活性和生物相容性，實現(xiàn)藥物的靶向遞送和實時監(jiān)測，有助于提高藥物的療效和安全性。氨基化酵母β-葡聚糖納米顆?？梢宰鳛榭乖蔬f細(xì)胞靶向的載體和免疫增強(qiáng)劑。酵母β-葡聚糖顆粒作為一種新興的藥物輸送載體，可以被巨噬細(xì)胞特異性攝取，實現(xiàn)口服靶向給藥。酵母葡聚糖可以作為微膠囊壁材料的一部分，用于保護(hù)包封在內(nèi)的藥物或營養(yǎng)物質(zhì)，使其在體外消化過程中具有更好的穩(wěn)定性和靶向釋放能力。Sun Ao等開發(fā)了一種口服遞送布地奈德的酵母微膠囊果膠凝膠，其有效延長了藥物在腸道中的滯留時間并實現(xiàn)持續(xù)釋放，同時減輕了布地奈德的副作用。在體內(nèi)試驗中，研究者對健康對照組和酵母微膠囊處理組的小鼠進(jìn)行了器官指數(shù)測定和組織病理學(xué)檢查。結(jié)果顯示，兩組別在重要器官、蘇木精-伊紅染色后的組織切片方面均無顯著的病理變化。Salgado等開發(fā)了酵母β-葡聚糖氣凝膠，通過超臨界流體技術(shù)實現(xiàn)藥物的高效遞送。β-葡聚糖的中空結(jié)構(gòu)可以作為遞送囊泡治療癌癥。例如，透明質(zhì)酸修飾的酵母β-葡聚糖顆粒已被用作藥物遞送系統(tǒng)的一部分，靶向藥物多柔比星用于乳腺癌治療，通過使用具有中空和多孔囊泡結(jié)構(gòu)的酵母β-葡聚糖顆粒遞送抗腫瘤藥物多柔比星以降低其生理毒性。

5.5 降低血糖血脂

酵母多糖中β-葡聚糖在非肥胖型小鼠中通過多種機(jī)制抑制糖尿病的發(fā)展，促進(jìn)T細(xì)胞擴(kuò)增、激活TLR2信號通路、改變胰島內(nèi)的細(xì)胞因子環(huán)境，通過TLR2-細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶/p38絲裂原活化蛋白激酶通路激活巨噬細(xì)胞，驅(qū)動轉(zhuǎn)化生長因子-β分泌和程序性死亡配體-1表達(dá)，進(jìn)而擴(kuò)增Foxp3+調(diào)節(jié)性T細(xì)胞并增強(qiáng)免疫耐受，最終抑制非肥胖糖尿病小鼠的自身免疫性糖尿病。Cao Yan等給2型糖尿病小鼠口服β-1,3-D-葡聚糖，通過胰島素信號通路途徑改善了葡萄糖和脂質(zhì)代謝。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，酵母β-葡聚糖減少了腸道中的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白表達(dá)和脂肪乳化，從而降低了葡萄糖和脂質(zhì)的吸收，有助于降低血糖和改善脂質(zhì)代謝。飲食中補(bǔ)充酵母多糖有助于緩解高脂引起的肥胖癥，Shituleni等對高脂飲食喂養(yǎng)的小鼠施用酵母多糖，研究發(fā)現(xiàn)β-葡聚糖和甘露聚糖較對照組可顯著降低小鼠體質(zhì)量的增加，增加超氧化物歧化酶的活性和高密度脂蛋白的水平，減輕脂肪肝沉積和脂肪變性。酵母多糖通過多種機(jī)制發(fā)揮功能，在調(diào)節(jié)血糖、改善脂質(zhì)代謝和減輕肥胖方面具有顯著作用。

5.6 促進(jìn)傷口愈合

酵母多糖中的β-葡聚糖具有促進(jìn)傷口愈合的能力，Grip等開發(fā)了一種可噴霧的水凝膠制劑，促進(jìn)糖尿病小鼠模型的傷口愈合，其效果與商業(yè)產(chǎn)品相當(dāng)，作為傷口敷料在臨床上具有應(yīng)用前景。Abedini等評估5%酵母β-葡聚糖軟膏對燒傷創(chuàng)面愈合的影響，發(fā)現(xiàn)涂抹β-葡聚糖的患者傷口愈合更好。Alves等制備了一種治療膜，由殼聚糖、酵母β-D-葡聚糖和菠蘿蛋白酶組成，使用7 d后傷口收縮可達(dá)到76.37%，具有良好的傷口愈合潛力。Chen Huaizhong等將膠原蛋白與β-葡聚糖相結(jié)合制備了一種具有止血能力的復(fù)合海綿，該材料可以減少平均出血量、縮短止血時間、加速傷口愈合。此外，Zhou Zongbao等制備了基于羧甲基化酵母β-葡聚糖的多功能、易降解的止血海綿，在肝損傷的大鼠模型中，實現(xiàn)了更迅速的止血并顯著減少了失血量。酵母β-葡聚糖也可促進(jìn)人靜脈潰瘍傷口愈合，增加血管生成和成纖維細(xì)胞的增殖。

5.7 腫瘤調(diào)控

酵母β-葡聚糖能夠刺激人類巨噬細(xì)胞的增加和細(xì)胞因子的產(chǎn)生，促進(jìn)抗腫瘤活性。酵母多糖的抗腫瘤作用與其免疫調(diào)節(jié)活性有關(guān)，口服給藥的β-葡聚糖顆粒能夠進(jìn)入脾臟和淋巴結(jié)，激活樹突狀細(xì)胞，在體內(nèi)捕獲垂死的腫瘤細(xì)胞，最終導(dǎo)致腫瘤負(fù)荷顯著降低。此外，酵母β-葡聚糖顆粒參與激活dectin-1，體內(nèi)口服治療能顯著降低荷瘤小鼠的腫瘤質(zhì)量，誘導(dǎo)髓源性抑制細(xì)胞的分化并抑制其調(diào)節(jié)功能，增加巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞的比例，增強(qiáng)抗腫瘤免疫應(yīng)答。Zhang Runzan等基于酵母微膠囊合成了金和鉑納米粒子，這些納米粒子能夠有效重塑腫瘤的微環(huán)境，從而抑制甚至根除原發(fā)腫瘤，提高小鼠的整體生存率，為癌癥治療提供了一種潛在的有效策略。

5.8 其他醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用

酵母多糖在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛，在香煙煙霧引起的小鼠肺氣腫模型中，口服補(bǔ)充干酵母提取物可以減少香煙煙霧促進(jìn)的肺部炎癥細(xì)胞的流入，抑制肺泡細(xì)胞凋亡損傷和肺部炎癥，表明干酵母抽提物有望成為治療慢性阻塞性肺病的藥物。在化學(xué)誘導(dǎo)的急性炎癥小鼠耳模型中，無論是局部使用還是通過長期口服預(yù)防性給藥，β-1,3-D-葡聚糖均顯示出顯著減少急性炎癥的效果。包含不同比例的兩種β-葡聚糖和甘露聚糖的酵母細(xì)胞壁在模擬胃腸道pH值條件下均吸附玉米赤霉烯酮，具有較高的吸附率和穩(wěn)定性。β-1,3-葡聚糖含量是影響酵母細(xì)胞壁吸附棒曲霉素的關(guān)鍵因素，含量越高吸附果汁中棒曲霉素的能力越強(qiáng)，顯著降低棒曲霉素對人體健康的毒性作用。因此，酵母多糖憑借其顯著的生物活性，在炎癥調(diào)控及食品安全領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。

6 結(jié) 語

本研究綜述了酵母多糖的結(jié)構(gòu)與組成、制備方法和改性修飾技術(shù)，闡明了酵母多糖的應(yīng)用領(lǐng)域，基于食品工業(yè)中的用途，如面制品中的添加劑、乳制品中的增稠劑和穩(wěn)定劑、肉制品和醬制品中的脂肪替代品，以及其作為生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的免疫調(diào)節(jié)、促進(jìn)傷口愈合、抗腫瘤抗癌、降低血糖血脂、促進(jìn)腸道健康、抗氧化活性和藥物遞送系統(tǒng)機(jī)制等方面的功能。

盡管酵母多糖在食品工業(yè)領(lǐng)域中展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景，但實際應(yīng)用仍面臨諸多挑戰(zhàn)，其對食品保質(zhì)期穩(wěn)定性、質(zhì)地風(fēng)味等感官特性的潛在影響，是亟需解決的關(guān)鍵問題，其作用機(jī)制和實際應(yīng)用效果仍需更深入探究，應(yīng)用場景的廣度也需進(jìn)一步拓展。在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，酵母多糖的安全劑量、確切療效驗證和潛在的長期毒性評估缺乏充分的臨床數(shù)據(jù)。因此，如何優(yōu)化其提取、改性及應(yīng)用工藝，以克服現(xiàn)有瓶頸，實現(xiàn)其在食品與生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的高效、安全、規(guī)?；瘧?yīng)用，是未來研究的核心方向。

作者簡介

通信作者：

王彥波 教授

北京工商大學(xué)食品與健康學(xué)院 院長

王彥波，浙江大學(xué)博士，美國佛羅里達(dá)大學(xué)（ UF）博士后，教授，博士生導(dǎo)師，現(xiàn)任北京工商大學(xué)食品與健康學(xué)院院長，兼任國家食品安全風(fēng)險評估中心風(fēng)味與健康技術(shù)合作中心主任、國際期刊《NPJ science of food》副主編、《Food Science of Animal Products》副主編等。主要從事食品風(fēng)味與健康領(lǐng)域研究，迄今主持國家重點研發(fā)計劃課題、國家自然科學(xué)基金項目等國家和省部級任務(wù)20余項，出版國際學(xué)術(shù)著作6 部，科普著作5 部，出版高校規(guī)劃教材3 部，制定國家標(biāo)準(zhǔn)18 件，發(fā)表學(xué)術(shù)論文200余篇，其中140余篇被SCI期刊源全文收錄，ESI高被引學(xué)術(shù)論文3 篇。此外，榮獲中國商業(yè)聯(lián)合會科學(xué)技術(shù)獎特等獎2 次、浙江省科技進(jìn)步獎二等獎2 次、浙江省自然科學(xué)獎三等獎1 次、浙江省高等學(xué)校科研成果獎三等獎1 次等。先后被列入國家高層次人才特殊支持計劃領(lǐng)軍人才、科技部創(chuàng)新人才推進(jìn)計劃、山東省泰山產(chǎn)業(yè)領(lǐng)軍人才、浙江省杰出青年基金獲得者等，入選全球前2%頂尖科學(xué)家榜單和全球前十萬名最有影響力科學(xué)家，榮獲全國商業(yè)科技創(chuàng)新人物等榮譽(yù)稱號。

許朵霞 教授

北京工商大學(xué)食品與健康學(xué)院 院長助理

許朵霞，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)博士，國家公派美國University of Massachusetts Amherst聯(lián)合培養(yǎng)博士，美國Rutgers University訪問學(xué)者?，F(xiàn)任北京工商大學(xué)食品與健康學(xué)院院長助理，教授，博士生導(dǎo)師。獲批北京市屬高校高水平教師隊伍建設(shè)支持計劃青年拔尖人才、北京市優(yōu)秀人才培養(yǎng)資助青年骨干。兼任南方木本油料產(chǎn)業(yè)國家創(chuàng)新聯(lián)盟副理事長、國際標(biāo)準(zhǔn)化組織糧油分會委員、中國營養(yǎng)學(xué)會蛋白質(zhì)營養(yǎng)與健康分會委員、中國農(nóng)學(xué)會農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工分會委員、北京市“千人進(jìn)千企”產(chǎn)業(yè)特派員等，擔(dān)任《Journal of Future Foods》、《Grain & Oil Science and Technology》、《Food and Health》等期刊青年編委，《中國油脂》編委。主要從事食品功能性配料穩(wěn)態(tài)化領(lǐng)域研究，主持國家自然科學(xué)基金、北京市自然科學(xué)基金等國家級、省部級項目和產(chǎn)學(xué)研合作項目18 項，發(fā)表學(xué)術(shù)論文130余篇，其中以第一/通訊作者發(fā)表SCI論文72 篇，H指數(shù)31，論文被Elsevier評為聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，ESI高被引和封面論文4 篇，出版學(xué)術(shù)著作6 部，申報與授權(quán)國家發(fā)明專利40余項、美國專利4 項，出版著作6 部，發(fā)布行業(yè)白皮書2 部，制修定標(biāo)準(zhǔn)4 項。榮獲中國輕工聯(lián)合會科技進(jìn)步獎一等獎（排名第一）、大北農(nóng)科技獎二等獎（排名第一）、中國糧油學(xué)會第四屆青年科技獎、食品界青年科學(xué)家獎等榮譽(yù)稱號。

第一作者：

張帥 碩士研究生

北京工商大學(xué)食品與健康學(xué)院

馬子涵，女，北京工商大學(xué)2024級碩士研究生，研究方向為功能食品。碩士期間參與國家級與產(chǎn)學(xué)研合作項目2 項、發(fā)表EI文章1 篇，申請國家發(fā)明專利1 項。

引文格式：

馬子涵, 張智慧, 湯木果, 等. 酵母多糖結(jié)構(gòu)組成與分子修飾及其應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 食品科學(xué), 2025, 46(21): 317-327. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250428-231.

MA Zihan, ZHANG Zhihui, TANG Muguo, et al. Research progress on structural composition, molecular modification and applications of yeast polysaccharides[J]. Food Science, 2025, 46(21): 317-327. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250428-231.

實習(xí)編輯：普怡然 ；責(zé)任編輯：張睿梅。點擊下方閱讀原文即可查看全文。圖片來源于文章原文及攝圖網(wǎng)。

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