黑木耳黑色素的研究進展

郭丹 雷虹

摘 要：黑木耳又名木耳、光木耳、木菌，為擔(dān)子菌亞門層菌綱木耳科木耳屬，其實體含有的黑色素，是黑木耳特有的功能性成分之一。黑木耳黑色素具有以抗氧化為主的多種生理功能，廣泛應(yīng)用于食品著色和化妝品行業(yè)。本文就黑木耳黑色素的提取工藝、理化性質(zhì)等進行闡述。

關(guān)鍵詞：黑木耳黑色素;抗氧化;著色;提取工藝

黑木耳（Auricularia auricula）為我國常見的大型真菌，兼有良好的食用與藥用價值。我國黑木耳資源主要分布在東三省，此外河南省、云南省、貴州省和福建省等地也有分布。

黑色素（melanin）是一種無定性的大分子物質(zhì)，黑色素是花色苷類且顯黑色的色素。研究顯示，黑色素具有抗氧化、抗輻射、抗病毒與提高免疫力等生理功能[1]。黑木耳黑色素作為食品和日用品添加劑，被廣泛應(yīng)用于飲料、糖果、酒類等食品的著色和化妝品行業(yè)，有著廣泛的開發(fā)與應(yīng)用前景[2]。

本文主要對黑木耳黑色素的提取工藝、理化性質(zhì)、結(jié)構(gòu)鑒定和生理功能方面進行綜述，旨為黑木耳黑色素的開發(fā)與應(yīng)用提供理論參考。

1 提取工藝

目前，黑木耳黑色素提取方法主要包括堿性溶液、酸性溶液，及酶法等。

1.1 堿性溶液提取

黑木耳中黑色素提取最常見的方法為堿溶酸沉法，此方法主要利用黑色素在堿性溶液中溶解度高，而酸性溶液中溶解度往往較小的原理。李琦等[3]采用1.0 mol/L NaOH為提取劑，在料液比1∶30、pH值1.5的條件下水浴12 h，獲得黑色素粗品得率2.256%。

超聲輔助堿液提取法具有提取率高，省時等優(yōu)點，被廣泛采用。李琦等[3]隨后采用超聲法輔助提取，得到最優(yōu)參數(shù)為NaOH濃度1.25 mol/L，料液比為1∶30（g∶mL），超聲功率為80 W，提取時間80 min。黑色素最終得率為9.10%，色價為514。

張艷榮等[4]采用此法在碳酸鈉濃度2.0 mol/L，料液比1∶30，超聲功率160 W下，提取50 min，得到黑木耳黑色素粗提物產(chǎn)量為9.078 g/100 g。

1.2 酸性溶液提取

酸性溶液提取法簡單方便，可行度高。張蓮姬等[5]采用鹽酸作為浸提劑，最佳濃度為3 mol/L，然后采用正交試驗法，優(yōu)化為溫度60 ℃、時間1 h、物料比1∶25，最后黑木耳黑色素提取率為2.70%。

1.3 酶法提取

酶法提取主要是通過破壞黑木耳的細(xì)胞壁，達到溶出黑色素的目的。侯若琳等[6]采用纖維素酶聯(lián)合超聲提取的方法進行提取，其最佳工藝參數(shù)為酶底比1.2%、酶解溫度40 ℃、酶解pH為5.0、酶解時間120 min、NaOH濃度1.27 mol/L、料液比1∶40、超聲功率300 W、超聲時間52 min、超聲溫度60 ℃，黑色素提取得率達到10.48%。

2 結(jié)構(gòu)鑒定

黑木耳黑色素結(jié)構(gòu)鑒定常采用紫外吸收光譜和FTIR等。Shujing Sun等[7]經(jīng)紫外吸收光譜鑒定，黑木耳黑色素在207 nm處有最大吸收峰，經(jīng)FTIR分析等到純黑色素3 399/1 633 cm-1處有特征吸收，在3 300～3 500 cm-1有較寬的吸收，這與OH和-NH2基團的伸縮振動相對應(yīng)。同時還檢測出了C=C、-COO-1、C=O等結(jié)構(gòu)，最終將黑木耳黑色素鑒定為棕黑類黑色素。

3 理化性質(zhì)

3.1 光吸收性

強烈的光吸收特性是黑色素最主要的特征之一，主要是由于黑色素高度的共輒效應(yīng)。鄒宇等[8]發(fā)現(xiàn)，黑木耳黑色素紫外區(qū)域有強烈的吸收，在260～280 nm有一個肩峰。

3.2 穩(wěn)定性

張敏等[9]發(fā)現(xiàn)，黑木耳黑色素易溶于堿性溶液，在高pH下更穩(wěn)定，而對溫度與光照敏感，會導(dǎo)致黑色素穩(wěn)定性下降。此外還發(fā)現(xiàn)它在食品添加劑檸檬酸和酒石酸溶液中不穩(wěn)定，但在其他食品添加劑溶液中穩(wěn)定。

4 生理功能

4.1 抗氧化

黑木耳黑色素具有良好的自由基清除能力，從而具有抗氧化功能。Zhichao Wu等[10]研究表明，與合成黑色素相比，黑木耳黑色素具有更強的超氧陰離子、ABTS、羥自由基清除能力。

4.2 抑制細(xì)菌

李斌等[11]研究表明，黑木耳黑色素可抑制大腸桿菌等生物膜的形成，使這些致病菌不能形成成熟的生物膜，從而達到抑制細(xì)菌目的。

4.3 其他功能

黑木耳黑色素具有良好的自由基清除活性，劉成移等[12]在后續(xù)研究中發(fā)現(xiàn)，它能顯著降低四氯化碳誘導(dǎo)的肝損傷小鼠體內(nèi)血清丙氨酸氨基轉(zhuǎn)化酶、谷草轉(zhuǎn)化酶水平，對急性肝損傷存在良好的改善作用。

黑木耳黑色素在食品工業(yè)領(lǐng)域都有極高的應(yīng)用價值，同時由于其具有高抗氧化能力也可以用于多種保健品的開發(fā)，更好地為人類健康服務(wù)。

參考文獻

[1]王明川.黑木耳品質(zhì)評價初步研究[D].哈爾濱：東北林業(yè)大學(xué)，2017.

[2]鄭琪，鄔智高.黑木耳近年來的研究應(yīng)用進展[J].輕工科技，2017，33（11）：11-14.

[3]李琦.黑木耳黑色素的提取、純化及其活性研究[D].武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2011.

[4]張艷榮，王慶慶，劉通，等.木耳黑色素堿法提取工藝優(yōu)化及表征[J].食品科學(xué)，2016，37（12）：27-32.

[5]張蓮姬.黑木耳黑色素抗氧化作用的研究[J].食品研究與開發(fā)，2013，34（5）：111-114.

[6]侯若琳.黑木耳黑色素對酒精肝損傷的體內(nèi)、體外藥效學(xué)研究[D].福州：福建農(nóng)林大學(xué)，2019.

[7]Shujing Sun， Xiaojuan Zhang， Shiwei Sun， et al.Production of natural melanin by Auriculariaauricula and study on its molecular structure [J].Food Chemistry，2015，190（2016）：801-807.

[8]鄒宇.發(fā)酵法制備黑木耳色素及其功能特性研究[D].南京：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，2011.

[9]張敏.木耳黑色素的發(fā)酵制備及其抗氧化活性[D].溫州：溫州大學(xué)，2015.

[10]Zhichao Wu， Min Zhang， Huandong Yang， et al， Production， physicochemical characterization and antioxidant activity of natural melanin from submerged cultures of the mushroom[J]. Auricularia auricula，F(xiàn)ood Bioscience，2018，26：49-56.

[11]李斌.黑木耳黑色素對細(xì)菌群體感應(yīng)調(diào)控行為的抑制及其抗氧化活性的研究[D].南京：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，2011.

[12]劉城移，戚夢，呂虹燕，等.黑木耳黑色素對急性肝損傷的改善作用[J].菌物學(xué)報，2018，37（12）：1741-1750.

作者簡介：郭丹（1996—），女，漢族，內(nèi)蒙古通遼人，本科在讀。研究方向：食品微生物。

通信作者：雷虹（1971—），女，漢族，黑龍江哈爾濱人，博士，副教授。研究方向：食品微生物。