黑木耳營養(yǎng)功能、產(chǎn)品開發(fā)的現(xiàn)狀與趨勢

陳香利 周天天 李慶偉 孔祥輝

（黑龍江省科學(xué)院微生物研究所，哈爾濱 150010）

木耳Auricularia auricula-judae(Bull.) Quél.，又名黑木耳、光木耳，隸屬于傘菌綱，木耳目，木耳科，木耳屬，在我國廣泛分布于東北、華北、西南等地區(qū)，年產(chǎn)量超過700萬噸。目前，黑龍江省年產(chǎn)量達(dá)到300多萬噸，居全國首位，晝夜溫差大、獨(dú)特冷涼的氣候使得所生產(chǎn)的黑木耳品質(zhì)優(yōu)良，深受消費(fèi)者喜愛。黑木耳質(zhì)地滑嫩，營養(yǎng)豐富，含有多種人體必需氨基酸、礦物質(zhì)和膳食纖維等[1-2]，并分離出多種生物活性物質(zhì)[3]，如多糖、黑色素、多酚、黃酮、凝集素等。隨著現(xiàn)代藥理學(xué)研究的不斷深入，黑木耳被證實(shí)具有免疫調(diào)節(jié)、降血脂血糖、抗凝血、抗氧化等作用[4-5]，在食品、藥品等領(lǐng)域具有廣闊的開發(fā)前景。本文綜述黑木耳的營養(yǎng)功能和以黑木耳為原料的產(chǎn)品開發(fā)現(xiàn)狀及未來產(chǎn)品研發(fā)趨勢。

1 營養(yǎng)功能分析

雖然不同生長地區(qū)[6]與不同培養(yǎng)基質(zhì)[7]栽培的黑木耳的營養(yǎng)成分存在差別，但總體來說，黑木耳營養(yǎng)成分豐富，食用價(jià)值高。其主要營養(yǎng)特性為高蛋白、極低脂肪、無膽固醇和淀粉，富含膳食纖維、礦物質(zhì)和維生素。每100 g干品含蛋白質(zhì)12.1 g，脂肪1.5 g，碳水化合物65.6 g，不溶性膳食纖維29.9 g，鈣247 mg，磷292 mg，鐵97.4 mg，胡蘿卜素0.01 mg，硫胺素0.17 mg，核黃素0.44 mg，尼克酸2.5 mg[8]，可在人體免疫系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用。

1.1 黑木耳的營養(yǎng)特性

（1）蛋白質(zhì)。黑木耳蛋白質(zhì)的含量為10%～16%[9]，與肉類相當(dāng)，且賴氨酸、亮氨酸、纈氨酸、蘇氨酸等7種人體必需氨基酸含量占氨基酸總含量的35%以上[10]，屬于優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)，營養(yǎng)可與雞蛋和各種肉類媲美。黑木耳為人體提供優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)和必需氨基酸，而低脂肪攝入，是很多肉類所無法比擬的優(yōu)勢，避免人體因紅肉攝入過多所致的結(jié)直腸癌患病風(fēng)險(xiǎn)增大。

（2）礦質(zhì)元素。黑木耳含有鉀、磷、硫、鈉、鈣、鎂、鐵、鋅、銅、鍺、硒等礦物質(zhì)元素，含量是米、面、蔬菜的4～10倍。鐵含量是植物中含鐵最多的菠菜的20倍，是動(dòng)物性含鐵最多的豬肝的7倍[9]。黑木耳作為補(bǔ)鐵補(bǔ)血食物，從古至今均有廣泛應(yīng)用，可以作為婦女產(chǎn)后、月經(jīng)量大及貧血患者補(bǔ)血的有益食品。此外，黑木耳含鈣量很高[8]，相當(dāng)于牛奶的2倍，肉類的20～30倍；鉀元素含量是紅富士蘋果的6倍[8]；磷元素含量與瘦豬肉相當(dāng)[9]。

（3）維生素。黑木耳富含維生素C、B1、B2、B12、麥角甾醇等；經(jīng)水發(fā)的黑木耳每百克可食用部分的維生素C含量為1 mg[8]，其維生素B2含量是蔬菜的10倍以上；維生素B1含量是西紅柿的5倍。黑木耳含有的麥角甾醇是維生素D2的前體物質(zhì)，經(jīng)紫外線作用可形成維生素D2。

（4）脂肪。黑木耳脂肪含量僅0.3%～0.5%，且以多不飽和脂肪酸為主，占80%以上。多不飽和脂肪酸能夠降低血中膽固醇和甘油三酯，增強(qiáng)記憶力和思維能力，其中的w3、w6多不飽和脂肪酸，與維生素、礦物質(zhì)一樣是人體的必需營養(yǎng)素。

（5）膳食纖維。膳食纖維與改善胃腸功能、減肥和健康密切相關(guān)。黑木耳中膳食纖維含量約30%，具有潤腸通便、緩解便秘、降血脂及減肥作用。

1.2 黑木耳的功能特性

（1）對免疫系統(tǒng)的作用——增強(qiáng)免疫、抗炎與抗腫瘤特性。黑木耳多糖和凝集素均可發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)和抗炎作用。屈咪等[11]通過體外模擬實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，黑木耳多糖經(jīng)胃液消化后得到的產(chǎn)物可刺激TRL4介導(dǎo)的信號(hào)通路，促進(jìn)巨噬細(xì)胞增殖、增強(qiáng)吞噬活性。郝敏等[12]指出黑木耳發(fā)酵產(chǎn)物中獲得的胞外多糖，可提高小鼠腸道中擬桿菌屬（Bacteroides）和羅氏菌屬（Rothia）菌群的豐度，前者可促進(jìn)復(fù)合多糖分解，后者能產(chǎn)生短鏈脂肪酸以發(fā)揮調(diào)節(jié)免疫和抗炎等作用；也能促進(jìn)短鏈脂肪酸受體GPR43的表達(dá)，從而利于腸道代謝和微生態(tài)平衡。該胞外多糖還可有效提高小鼠血清中IL-10的含量，即通過增加機(jī)體抗炎因子的水平而發(fā)揮抗炎作用。房佳敏等[13]和黃東等[14]以鼠的RAW264.7細(xì)胞（一種用于巨噬細(xì)胞免疫調(diào)節(jié)的細(xì)胞模型）為研究對象，發(fā)現(xiàn)黑木耳凝集素（LAA）可明顯增強(qiáng)該細(xì)胞的吞噬能力，并刺激其分泌細(xì)胞因子，提高巨噬細(xì)胞的免疫活性，該過程受胞內(nèi)NF-κB通路的調(diào)節(jié)。

黑木耳具有的免疫調(diào)節(jié)功能是其發(fā)揮抗腫瘤作用的機(jī)制之一[15]，黑木耳還有阻斷拓?fù)洚悩?gòu)酶介導(dǎo)的DNA損傷修復(fù)途徑、激活線粒體凋亡通路等抗腫瘤機(jī)制。

（2）對循環(huán)系統(tǒng)和消化系統(tǒng)的作用——抗凝血、抗氧化、降血脂。黑木耳中的多糖、尿苷等物質(zhì)所具有的抗凝血活性已被證實(shí)。李德海等[16]用水、酸溶液和堿溶液分別提取黑木耳多糖，發(fā)現(xiàn)經(jīng)除蛋白處理的堿溶性多糖在該實(shí)驗(yàn)條件下純度最高，相應(yīng)的其抗凝血活性也最強(qiáng)。張智等[17]發(fā)現(xiàn)對黑木耳多糖進(jìn)行?；揎椏擅黠@提高其抗凝血活性，對黑木耳的深加工具有指導(dǎo)意義。劉雅靜等[18]通過體外實(shí)驗(yàn)指出，從黑木耳中分離得到的尿苷可抑制大鼠血小板凝集。

黑木耳多糖也在預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化和抗氧化上起重要作用。于美匯等[19]用黑木耳酸性多糖對高血脂癥小鼠模型灌胃處理，發(fā)現(xiàn)黑木耳多糖可提高還原脂質(zhì)過氧化物的主要酶類的活力，明顯降低小鼠動(dòng)脈粥樣硬化指數(shù)，說明對高血脂癥小鼠有降脂作用。莊偉[20]通過大量實(shí)驗(yàn)證明，黑木耳多糖具有良好的抗氧化活性。鮑妮娜等[21]指出，黑木耳的粒度越小，多糖得率越高，其抗氧化的活性也越高，但均低于抗壞血酸活性。此外，經(jīng)磷酸化[22]或羧甲基化修飾[23]的黑木耳多糖，其抗氧化活性顯著提高。

黑木耳多肽可發(fā)揮降血脂和抗氧化作用。陶嘉等[24]建立由棕櫚酸誘導(dǎo)的HepG2細(xì)胞脂肪肝模型來評價(jià)黑木耳多肽的降脂作用，結(jié)果顯示黑木耳多肽可通過降低脂肪酸合成相關(guān)基因和提高脂肪氧化分解相關(guān)基因的表達(dá)，調(diào)節(jié)細(xì)胞的脂質(zhì)代謝。同時(shí)，黑木耳多肽可有效減少脂質(zhì)氧化終產(chǎn)物MDA的累積，提高胞內(nèi)SOD活力，因而具有抗氧化活性。

（3）對呼吸系統(tǒng)的作用——止咳化痰。劉軍等[25]研究發(fā)現(xiàn)，黑木耳多糖可使氨水致咳小鼠的咳嗽次數(shù)降低?？紫檩x等[26]測定酚紅排泌量以評價(jià)黑木耳提取物和余渣的止咳化痰作用，結(jié)果顯示，黑木耳提取物止咳作用略強(qiáng)于經(jīng)水提法處理黑木耳后所得的余渣的止咳作用；而在化痰方面，余渣的高劑量組可顯著增加小鼠酚紅排泌量，意味著其氣管分泌液增多，化痰效果略好于提取物。由此表明，黑木耳具有中藥藥理上所講的“清肺化痰”之功效。

（4）性味歸經(jīng)特性。中醫(yī)的性，指寒、熱、溫、涼四種，藥性味，指辛、甘、酸、苦、咸。歸經(jīng)把藥物的作用與臟腑經(jīng)脈密切聯(lián)系起來，以說明藥物作用對機(jī)體某部分的選擇性，從而為臨床辨證用藥提供依據(jù)。中醫(yī)藥方面對性味歸經(jīng)和引經(jīng)理論的應(yīng)用由來已久，在臨床治療中應(yīng)用廣泛，運(yùn)用中藥性味歸經(jīng)理論對部分食藥用菌進(jìn)行研究，通過明確其性味歸經(jīng)，結(jié)合個(gè)體差異，指導(dǎo)其更合理、更有效的應(yīng)用，給予個(gè)體化食補(bǔ)或治療，可能使部分人群的療效得到提高。研究表明，中藥大部分功效是性味與歸經(jīng)交互存在、共同作用的結(jié)果[27-28]。黑木耳性味：味甘，性平。歸經(jīng)：歸肺、脾、大腸、肝經(jīng)。在古籍中有如下記載：“利五臟，宜腸胃，治五痔及一切血癥”（《本草從新》）；“益氣不饑，輕身強(qiáng)志”（《神農(nóng)本草經(jīng)》）；“治腸癖下血，又涼血”（《日用本草》）；“治痔瘡下血”（《本草綱目》）。未來產(chǎn)品功能結(jié)合性味歸經(jīng)可起到更好的保健或治療效果，是一個(gè)比較有前景的研發(fā)方向。

（5）益生元特性。食藥用真菌多糖可以促進(jìn)有益菌的增殖，在改善腸道菌群，維系機(jī)體代謝平衡中發(fā)揮重要作用，是人體重要的益生元。黑木耳對腸道微生態(tài)的影響包括兩方面，一方面促進(jìn)腸道有益菌的增殖、代謝及產(chǎn)生短鏈脂肪酸等，降低腸道環(huán)境pH，抑制致病菌的生長；另一方面，改善腸道屏障功能，調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)平衡。黑木耳多糖處理組的擬桿菌、芽孢桿菌和乳桿菌豐度顯著增加。AAP1可調(diào)節(jié)免疫抑制小鼠腸道菌群的組成，增強(qiáng)SCFAs的合成[29]。

2 產(chǎn)品開發(fā)現(xiàn)狀

從整體上看，目前我國黑木耳產(chǎn)業(yè)具有規(guī)模大、技術(shù)成熟、市場相對穩(wěn)定、投資少、效益明顯的優(yōu)勢。我國黑木耳產(chǎn)量占世界的90%以上。中國食用菌協(xié)會(huì)和中國食用菌商務(wù)網(wǎng)的數(shù)據(jù)顯示，2010—2018年我國黑木耳產(chǎn)量穩(wěn)步增長，2018年黑木耳產(chǎn)量為674.03萬噸，大型批發(fā)市場的交易額達(dá)到了164億元。黑木耳的年消費(fèi)量與年產(chǎn)量基本匹配[30]。目前，深加工短板已成為制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸，主要表現(xiàn)：①加工產(chǎn)品大多為粗加工，原料級(jí)產(chǎn)品多，附加值低，市場競爭力弱，消費(fèi)形式單一；②科研單位的技術(shù)未能與有完整銷售渠道的企業(yè)有效融合，以致于創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)力不足，資源利用有待優(yōu)化；③生產(chǎn)技術(shù)水平低，高能耗，不環(huán)保，原料劣變速度快，產(chǎn)品穩(wěn)定性差。未來應(yīng)優(yōu)化財(cái)政、金融、土地等要素配置，打造可以形成規(guī)模生產(chǎn)的食用菌精深加工高地。當(dāng)前，以黑木耳或其提取物為原料的加工產(chǎn)品主要應(yīng)用在食品、保健品、藥品和化妝品等領(lǐng)域。

2.1 黑木耳在食品領(lǐng)域的加工應(yīng)用

黑木耳在食品領(lǐng)域主要用于生產(chǎn)代餐食品和飲料（圖1）。如，郭欣[31]在傳統(tǒng)饅頭的基礎(chǔ)上，加入黑木耳漿，制成黑木耳多糖饅頭；王晶星[32]把木耳粉與低筋粉混合制成黑木耳蛋糕；趙雪玲[33]將黑木耳在維生素C水溶液中浸泡后粉碎成木耳顆粒，加入到調(diào)制面團(tuán)中制成黑木耳餅干，營養(yǎng)豐富且促進(jìn)腸胃蠕動(dòng)；賈冬英等[34]以黑木耳為原料制作適合于便秘者、肥胖者、糖尿病和冠心病患者食用的速泡黑木耳、低糖黑木耳羹制品和粥制品；孔祥輝等[35]將黑木耳汁調(diào)制成口感良好、營養(yǎng)多元的黑木耳飲料；杜明華[36]將黑木耳與沙果復(fù)合制成果凍。目前，市場上以黑木耳為原料的精深加工產(chǎn)品主要有黑木耳超微粉、黑木耳營養(yǎng)餐和速食食品等，而以黑木耳提取物如黑木耳多糖等為原料或輔料的產(chǎn)品則較少。

圖1 黑木耳產(chǎn)品開發(fā)的形式

2.2 黑木耳在保健品領(lǐng)域的應(yīng)用

范春艷[37]通過探討黑木耳多糖的提取工藝，制備了黑木耳多糖口服液，其口感香味均佳，多糖含量達(dá)8.0 mg/mL；陳榮民等[38]提取黑木耳有效成分，配伍其他營養(yǎng)成分，研制出黑木耳凝膠顆粒沖溶產(chǎn)品。此外，還有富硒木耳含片[39]，由木耳多糖制成的軟膠囊[40]，富含多糖的木耳全粉咀嚼片[41]，保護(hù)肝細(xì)胞氧化損傷的黑木耳寡糖[42]，黑木耳降血脂酵素[43]等（圖2）。

圖2 黑木耳相關(guān)的保健食品開發(fā)情況

2.3 黑木耳在藥品領(lǐng)域的應(yīng)用

據(jù)《中國藥典》記載，以黑木耳為主要成分的中藥“妙濟(jì)丸”，可用于肝腎不足、風(fēng)濕瘀阻所致的痹病，有補(bǔ)益肝腎、祛濕通絡(luò)、活血止痛的功效。黑木耳還在強(qiáng)骨生血口服液、東方活血膏、骨疏康顆粒、產(chǎn)復(fù)康顆粒、益脂平膠囊等藥品中作為處方成分之一發(fā)揮重要作用。

2.4 黑木耳在化妝品領(lǐng)域的應(yīng)用

目前，黑木耳在化妝品領(lǐng)域主要應(yīng)用于面膜的開發(fā)，如方振興等[44]研制的黑木耳與火山泥復(fù)混面膜，鄭州景鴻畜牧科技有限公司研制的黑木耳嫩白面膜粉[45]。

3 未來黑木耳產(chǎn)品開發(fā)趨勢

黑木耳深加工關(guān)注的重點(diǎn)是活性成分的提取技術(shù)創(chuàng)新和作用機(jī)理研究。當(dāng)前制約黑木耳在藥品領(lǐng)域應(yīng)用的重要原因是人們對其活性成分發(fā)揮作用的具體機(jī)制尚不清楚，明確其作用機(jī)理可促進(jìn)基于活性成分的定向功能的特色產(chǎn)品開發(fā)。另外，研發(fā)復(fù)配功能產(chǎn)品也是黑木耳開發(fā)成高附加值產(chǎn)品的有效途徑，例如，楊新等[46]將黑木耳多糖與銀耳、山楂等有效提取物復(fù)配，可有效預(yù)防高脂血癥。

3.1 活性成分提取的關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新

黑木耳提取體系粘稠，料液分離困難，導(dǎo)致難以實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。所以，未來其提取技術(shù)或工藝流程應(yīng)在現(xiàn)有提取技術(shù)如微波輔助提取技術(shù)[47]、超聲波輔助萃取技術(shù)[48]、超高壓輔助萃取技術(shù)[49]、超臨界流體萃取技術(shù)[50]、高壓脈沖電場輔助萃取技術(shù)[51]的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化或創(chuàng)新，使黑木耳活性成分提取效率、得率和純度得到提高。

3.2 黑木耳活性成分一體化提取及綜合利用方向

通過科學(xué)合理設(shè)計(jì)生產(chǎn)工藝流程，使得黑木耳中多種活性成分在一套提取工藝中分離出，可節(jié)省大量成本，再應(yīng)用于不同的產(chǎn)品開發(fā)中，實(shí)現(xiàn)低耗高效產(chǎn)出。

多糖。是黑木耳的主要活性成分[52]，具有抗血栓、防心腦血管病、降血脂、降血糖、抗炎抑菌、清肺潤肺、抗病毒、提高免疫、抗腫瘤、抗氧化、抗衰老、抗疲勞、抗心肌損傷和抗輻射功效?？梢栽诒＝∈称?、美容產(chǎn)品或醫(yī)藥行業(yè)中應(yīng)用。

黑色素。具有清除自由基、抗氧化、抗病毒、抗衰老和增強(qiáng)免疫力作用[53]?？蓱?yīng)用于保健食品和美容產(chǎn)品領(lǐng)域。

膳食纖維。具有促消化、潤腸通便、化解結(jié)石和美容減肥作用[54]。可應(yīng)用于保健食品和美容產(chǎn)品領(lǐng)域。

其他成分。包括多酚黃酮類、腺苷和植物堿等，具有一定的抗氧化、抗衰老、清除自由基，以及吸附、減少或排除有害物質(zhì)等作用。可應(yīng)用在保健食品和美容產(chǎn)品領(lǐng)域，但含量較少不易提取。

3.3 基于活性作用定向開發(fā)特色產(chǎn)品

通過對黑木耳功效成分的活性及其作用機(jī)理進(jìn)行研究，根據(jù)活性作用有針對性地定向開發(fā)特色產(chǎn)品。黑木耳活性成分提取及對其功效的科學(xué)分析是深加工產(chǎn)品開發(fā)的基礎(chǔ)。例如對采用熱水浸提法、超聲波法和酶解法分別提取的3種黑木耳多糖進(jìn)行大鼠降血脂活性試驗(yàn)，結(jié)果酶解法提取的多糖主要為低于1萬Da的小分子量多糖，降血脂活性強(qiáng)于另外兩種方法提取的多糖；對采用熱水浸提法提取的黑木耳多糖和余渣進(jìn)行清肺潤肺試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)提取物和余渣止咳活性和化痰效果均好于陽性對照組，提取物止咳活性略高于余渣，而余渣化痰效果略優(yōu)于提取物；動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)，木耳提取物和余渣都有促進(jìn)免疫因子生成的作用，而提取物提高免疫效果遠(yuǎn)優(yōu)于余渣[21]。以上結(jié)果表明，基于各活性成分的作用定向開發(fā)特色產(chǎn)品，其功效作用將達(dá)到最佳。

3.4 黑木耳復(fù)方配伍產(chǎn)品開發(fā)

目前，國內(nèi)外對食用菌活性成分的研究大多集中于某種成分的單獨(dú)作用，對復(fù)配物的研究報(bào)道較少。探究不同食用菌、不同活性成分復(fù)配物的活性，可以最大限度地發(fā)揮食用菌生物活性，擁有廣闊的開發(fā)前景。因此針對黑木耳的活性特點(diǎn)，復(fù)配具有協(xié)同增效作用的其他活性物質(zhì)，從而發(fā)揮更好功能是未來黑木耳產(chǎn)品研發(fā)的趨勢。

3.5 黑木耳益生發(fā)酵產(chǎn)品

益生菌通過代謝黑木耳有效成分，形成生物小分子產(chǎn)物或修飾其結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生新的活性成分，增強(qiáng)產(chǎn)品的藥理作用，增加機(jī)體吸收率，提高活性物質(zhì)的生物利用度。可以通過篩選益生菌種類、發(fā)酵培養(yǎng)基配方和發(fā)酵工藝的研究，使黑木耳加工產(chǎn)品具備美味、營養(yǎng)、功能強(qiáng)和多樣化特性。

4 結(jié) 語

我國黑木耳產(chǎn)業(yè)規(guī)模大、原料充足，產(chǎn)業(yè)運(yùn)行逐步規(guī)范，原料品質(zhì)可控性強(qiáng)，產(chǎn)品優(yōu)勢明顯、市場潛力大。由于目前社會(huì)老齡化加劇，亞健康人群比例達(dá)到70%以上，且隨著人們生活水平和經(jīng)濟(jì)收入的進(jìn)一步提高，“有病治病、無病養(yǎng)生” “食補(bǔ)防病，病后調(diào)理”的健康飲食觀念有廣泛認(rèn)同和需求，市場容量和發(fā)展?jié)摿薮?。黑木耳因其所具有的營養(yǎng)功能和無副作用的優(yōu)勢，在產(chǎn)業(yè)化利用上的價(jià)值不容忽視。當(dāng)前對黑木耳的利用大多仍停留在粗加工階段。

黑木耳作為一個(gè)非剛需產(chǎn)業(yè)，走精深加工是大勢所趨。在轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)增長方式和發(fā)展特色小鎮(zhèn)的政策機(jī)遇下，科研單位應(yīng)與企業(yè)一道，不斷探索新產(chǎn)品加工關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)黑木耳提取物標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)?；a(chǎn)，協(xié)作定向開發(fā)特色高附加值產(chǎn)品和復(fù)方配伍產(chǎn)品。在深加工關(guān)鍵技術(shù)及活性成分高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的保駕護(hù)航下，開展產(chǎn)品加工廠及生產(chǎn)線建設(shè)方案設(shè)計(jì)、設(shè)備購置、生產(chǎn)車間等配套工程建設(shè)等，帶動(dòng)種植戶積極參與，促進(jìn)農(nóng)民增收，鞏固脫貧攻堅(jiān)成果，實(shí)現(xiàn)多方共贏，切實(shí)把“小木耳”做成“大產(chǎn)業(yè)”。