《Journal of Agriculture and Food Research》：The dual effects of
Dictyophora rubrovalvata polysaccharides in improving UVB induced skin aging and whitening
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本研究着眼于食用菌红鬼笔（Dictyophora rubrovalvata）加工中通常被丢弃的菌托胶质，从中提取出具有优异抗氧化和保湿活性的多糖组分（NT）。通过斑马鱼模型和人体皮肤成纤维细胞（HSF）实验证实，NT能有效抑制酪氨酸酶活性、减少黑色素合成，展现出美白与抗色素沉着效果；同时，NT能修复UVB诱导的HSF细胞损伤，提升胶原蛋白水平，恢复抗氧化酶（SOD、CAT、GSH-Px）活性，降低ROS和MDA水平，其保护机制涉及调控凋亡、炎症和免疫相关信号通路。该研究为红鬼笔废弃菌托的高值化利用提供了新思路，并为开发具有抗光老化和美白双重功效的天然护肤成分提供了科学依据。
想象一下，每当阳光普照，我们的皮肤除了享受温暖，也在默默承受紫外线带来的“慢性伤害”。这种被称为皮肤光老化的过程，是导致皮肤过早出现皱纹、松弛、色斑和干燥等问题的主要原因。在众多外部刺激因素中，中波紫外线（UVB）是引发光老化的“头号元凶”。它不仅会直接损伤皮肤细胞，还会在细胞内产生过量的活性氧（ROS），引发氧化应激，进而破坏维持皮肤弹性的胶原蛋白和弹性蛋白网络。与此同时，过度暴露于紫外线还会刺激黑色素细胞过度活跃，导致色素沉着和肤色不均。因此，寻找能够同时对抗光老化和抑制色素沉着的天然活性成分，成为皮肤健康领域的研究热点。食用真菌因其丰富的生物活性物质而备受关注，其中红鬼笔（Dictyophora rubrovalvata）作为一种兼具药用和食用价值的真菌，其菌盖和菌柄已被广泛研究。然而，在其成熟过程中包裹着子实体的菌托，常因口感不佳、难以加工而被作为废弃物丢弃，造成了资源的浪费。针对这一现状，来自上海市农业科学院食用菌研究所等机构的研究人员独辟蹊径，将目光投向了这些被忽视的菌托胶质，探索其高值化利用的可能性，相关研究成果发表在《Journal of Agriculture and Food Research》上。
为了系统评估红鬼笔菌托多糖的应用潜力，研究人员采用了多种关键技术方法。首先，他们从红鬼笔菌托中去除紫色外皮，提取内层胶质，并通过优化匀浆条件（水料比1:2，匀浆5分钟）制备出多糖组分（命名为NT）。利用斑马鱼（AB品系）胚胎模型评估NT的美白和抗色素沉着活性。同时，以UVB（40 mJ/cm2）照射的人皮肤成纤维细胞（HSF）构建光老化模型，研究NT的抗光老化效果及其机制。研究还通过转录组测序（RNA-seq）技术分析NT处理对HSF细胞基因表达谱的影响，并利用基因本体（GO）和京都基因与基因组百科全书（KEGG）数据库进行功能富集分析，以阐明其作用的分子通路。
研究结果表明：
3.1. 制备具有优异活性的多糖
研究人员发现，去除紫色外皮后提取的多糖NT，其体外抗氧化（清除DPPH和ABTS自由基）和保湿活性均显著优于包含外皮提取的多糖NTP，表明紫色外皮可能含有抑制活性的成分。通过优化水料比和匀浆时间，最终确定了1:2的水料比和5分钟匀浆时间为最佳制备条件。
3.2. 多糖的表征
扫描电镜显示NT呈现疏松多孔的微观结构。分子量分析表明其分子量约为51.3 kDa，单糖组成分析显示其富含葡萄糖醛酸（摩尔比最高，为23.7），这可能与其良好的保湿和抗氧化性能有关。傅里叶变换红外光谱分析证实了NT具有典型的吡喃糖构型。
3.3. 对斑马鱼的皮肤美白和抗色素沉着作用
在斑马鱼模型中，NT处理能剂量依赖性地减少体表黑色素沉积面积和体内黑色素含量，其效果甚至优于阳性对照曲酸。同时，NT显著抑制了斑马鱼体内酪氨酸酶（黑色素合成的关键酶）的活性，这直接解释了其美白作用的机制。
3.4. 对皮肤光损伤的修复作用
3.4.1. 改善HSF细胞的迁移能力
划痕实验表明，NT能剂量和时间依赖性地促进HSF细胞的迁移，显示出促进皮肤创伤修复的潜力。
3.4.2. 提高UVB照射诱导的HSF细胞胶原蛋白水平
UVB照射会降低HSF细胞的存活率并减少胶原蛋白I（Col-I）和胶原蛋白III（Col-III）的合成。NT处理能有效提升受损细胞的存活率，并恢复甚至增加Col-I和Col-III的水平，从而对抗UVB诱导的皮肤衰老。
3.4.3. 增强抗氧化能力
UVB照射导致HSF细胞内ROS水平显著升高，并抑制了超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）等内源性抗氧化酶的活性，同时增加了脂质过氧化产物丙二醛（MDA）的含量。NT处理能剂量依赖性地逆转这些不良变化，降低ROS和MDA水平，恢复抗氧化酶活性，表现出强大的抗氧化能力。
3.5. NT改善UVB诱导皮肤光损伤的机制
3.5.1. 差异基因表达分析
RNA-seq分析发现，相较于模型组，NT干预调整了956个差异表达基因的表达，使其更接近正常水平，表明这些基因可能是NT发挥保护作用的关键靶点。
3.5.2. 对抗UVB诱导光老化的关键通路
KEGG通路富集分析表明，这些差异基因主要集中在与细胞凋亡、PI3K-Akt、NF-κB、TNF和mTOR等相关的信号通路。这些通路均已知与UVB诱导的细胞损伤、炎症和微环境重塑密切相关。
3.5.3. 靶基因的相互作用网络
进一步的蛋白-蛋白互作网络分析发现，肿瘤坏死因子（TNF）在网络中连接度最高，表明其在NT的保护机制中处于核心地位。基因表达验证实验证实，NT能有效抑制UVB照射引起的TNF及其下游相关基因（如MAPK9, CXCL2, CCL20, TNFRSF1B, CASP7等）的异常高表达。
3.6. TNF通路关键基因与生化指标的相关性分析
相关性热图分析显示，抗氧化酶（SOD、CAT、GSH-Px）活性之间呈强正相关，而与氧化损伤标志物（ROS、MDA）呈强负相关。同时，氧化应激指标与TNF通路相关指标之间存在显著关联，这表明NT的抗氧化活性可能通过调节TNF等炎症相关信号通路，间接发挥其光保护作用。
综上所述，本研究从红鬼笔废弃菌托中成功提取出具有优异抗氧化和保湿性能的多糖NT。该多糖在斑马鱼模型中表现出显著的美白和抗色素沉着功效。在细胞层面，NT能有效缓解UVB诱导的人皮肤成纤维细胞光损伤，其机制涉及恢复细胞抗氧化防御系统、促进胶原蛋白合成，并通过调控以TNF为核心的凋亡、炎症和免疫相关信号通路来发挥综合保护作用。这项研究不仅为食用菌加工副产物的高值化利用开辟了新途径，还为开发兼具抗光老化和美白双重功能的天然护肤原料提供了坚实的科学依据和极具潜力的候选分子。尽管研究未与其它已知活性分子进行直接对比，但其结果已充分展示了NT作为一种低成本、天然来源的活性成分，在皮肤健康和美容领域的巨大应用前景。
