香菇多糖的提取

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1、香菇多糖的提取技术作者：唐庆菊 学号：19摘要：香菇多糖是香菇中分离出的一种重要的具有生理活性的物质，具有抗病毒、抗肿瘤、增强人体免疫力等多种功能，在保健食品和药品开发方面具有广阔的应用前景，本综述通过对当前常用的热水浸提法、酶解法、微波提取法和深层发酵培养法等6种香菇多糖的提取方法进行概述，具体的阐述了深层发酵液中香菇胞内、胞外多糖的提取、香菇多糖的微波提取法。并展望了其今后研究方向及其开发应用前景。关键词：香菇多糖、提取1 引言多糖类物质是所有生命有机体的重要组成部分,广泛存在于动物,植物和微生物细胞壁中,是生物体内除核酸和蛋白质以外的又一类重要的生物分子.,尤其是一类重要的信息分子.到目

2、前为止,已有近 300 种的多糖化合物从天然产物中分离出来,其中植物提取水溶性多糖最为重要.从植物中提取多糖主要根据不同溶解度来选择溶剂进行。香菇多糖的提取方法一般有热水提取法,酸提取法,碱提取法,酶提取法和微波助提法等方法.11. 香菇多糖的组成及理化性质香菇多糖又称香蕈、椎耳、香信、冬菰、厚菇、花菇，英文名：Lentinan。香菇是我国传统的著名食用菌，在世界上最早人工驯化栽培。香菇营养丰富，味道鲜美，被视为“菇中之王。香菇多糖(LentinanLNT) 是一种 1,3葡聚糖,是从担子菌纲伞菌科真菌香菇子实体中提取分离纯化获得的均一组分的多糖.多糖以甘露糖为主,含少量的葡萄糖,微量的岩藻糖

3、,半乳糖,木糖,阿拉伯糖等;肽链由天冬氨酸,组氨酸,丝氨酸,赖氨酸,谷氨酸等 18 种氨基酸组成.LNT 的化学结构是一种以 D13葡萄糖残基为主链,侧链为(16)葡萄糖残基的葡聚糖,平均分子量约为50 万道尔顿。香菇多糖成品为白色粉末状固体，对光和热稳定。在水中溶解度为 3g/L；能溶解于 0.5mol/L 氢氧化钠，溶解度可达 50g/L-100g/L；不溶于甲醇、乙醇、丙酮等有机溶剂中。香菇多糖具有吸湿性，在相对湿度为 92.5%，温度为 25 摄氏度的环境中放置 15 天，吸水量可达 40%。1.2 营 养 价 值香 菇 含 有 的 10 余 种 氨 基 酸 ， 其 中 有 异 亮 氨

4、 酸 、 赖 氨 酸 、 苯 丙 氨 酸 、 蛋 氨酸 、 苏 氨 酸 、 缬 氨 酸 等 7 种 人 体 必 需 的 氨 基 酸 及 维 生 素 B1、 B2、 PP 及 矿 物盐 和 粗 纤 维 等 。香 菇 中 含 不 饱 和 脂 肪 酸 甚 高 。 除 了 含 有 还 含 有 麦 角 甾 醇（ ergosterol） 外 ， 还 有 菌 甾 醇 (fungi sterol)， 尤 其 所 含 大 量 麦 角 甾 醇可 转 变 为 维 生 素 D， 有 增 强 人 体 抗 疾 病 和 预 防 感 冒 的 功 效 ； 香 菇 中 还 有 腺 嘌 呤 （ eriadenine） 和 胆 碱

5、， 可 预 防 肝 硬 化 和 血 管 硬 化 ； 香 菇 中 又 含 酪 酸 氧 化 酶 ， 有 降 低 血 压 的 功 效 。 香 菇 中 还 分 离 出 降 血 清 胆 固 醇 的 成 分 （ C6H11O4N5,C9H11O3N5） 香 菇 多 糖 能 提 香 菇高 辅 助 性 T 细 胞 的 活 力 而 增 强 人 体 体 液 免 疫 功 能 。 1.3 药作价值香菇含有一种分子量为 100 万的抗肿瘤成分-香菇多糖，含有降低血脂的成分-香菇太生，香菇腺嘌呤和腺嘌呤的衍生物，香菇还含有抗病毒的成分-干扰素的诱发剂-双链核糖核酸，是不可多得的保 健 食 品 之一。香菇中含不饱和脂肪酸甚

6、高，还含有大量的可转变为维生素 D 的麦角甾醇和菌甾醇，对于增强抗疾病和预防感冒及治序有良好效果。经常食用对预防人体，特别是婴儿 香 菇因 缺 乏 维 生 素 D 而 引 起 的 血 磷 、 血 钙 代 谢 障 碍 导 致 的 佝 偻 病 有 益 ， 可 预 防人 体 各 种 粘 膜 及 皮 肤 炎 病 。香菇多糖的主要的药理价值有:免疫调节作用;抗肿瘤作用;抗病毒作用;对寄生虫,霉菌,细菌等感染均有治疗作用;有抗衰老,抗辐射作用,还具有预防实验性高脂血症和高血糖作用.在临床上 LNT 还用于治疗小儿反复呼吸道感染,糖尿病,寻常型银屑病,硬皮病,面部扁平,尖锐湿疹等.此外,硫酸化香菇多糖具有显

7、著抗 HIV 作用,香菇多糖在治疗胃癌,结肠癌,肺癌等方面有良好疗效.作为免疫辅助药物,香菇多糖主要用来抑制肿瘤的发生,发展和转移,提高肿瘤对化疗药物的敏感性,改善患者的身体状况,延长其寿命.香菇多糖有如此神奇的生物活性,科学家们已经开始在基因水平探讨香菇多糖生物活性的机制.总之,香菇多糖具有广泛的药理作用,而且其疗效好,毒副作用小,是一种应用前景广阔药物。1.4 香菇多糖提取的现状分析目前国内对香菇多糖的分离有了很大发展，主要采用的方法有传统热水提取法、酸提取法、碱提取法、这些方法都有其优点，也有其难以克服的不足之处。传统热水浸提方法存在能耗高，提取时间长的缺点，其工业化应用和发展受到限制。

8、酸碱处理香菇，反应条件剧烈，提取液又需经过中和反应，很可能破坏多糖的结构，会使香菇多糖的分子量降低，致使药用价值下降。微波辅助提取法具有设备简单，快速，高效，安全等特点：可供选择的溶剂较多。利用微波强化固液浸取过程是颇具发展潜力的一种新型辅助提取技术3。近年来生物酶广泛应用于各个领域，在国内也开始将其应用于中草药提取中。多糖通常被包裹在植物细胞壁内，并且多糖往往和蛋白质结合在一起，以蛋白多糖的形式存在。试验发现木瓜蛋白酶能有效酶解与多糖结合在一起的蛋白质，从而将多糖释放出来而提高多糖的得率，同时降低了多糖中蛋白质的含量，提高了多糖的纯度。1.5 香菇多糖提取的研究意义多糖是近年来研究最为活跃的

9、高分子化合物,真菌糖由于具有多种生物活性,其研究进展则尤为迅速。目前,从各类生物材料中提取的具有生物活性的多糖已经成为天然药物的一个新来源。香菇是一种食用和药用真菌,自古以来就被当作健脾益气,调和阴阳,补虚扶正,行气活血的上品。其主要有效成分香菇多糖,经二十多年的研究和应用,证实其具有显著提高免疫力,抗癌,抗病毒,降血脂,防止动脉硬化,抗衰老等多种功能4。此外,香菇多糖还具有诱发干扰素和保肝等作用。因此,近年来在国内外形成了一股研发香菇多糖的热潮。目前,国内的香菇多糖产品有两种,即口服香菇多糖和肌肉注射香菇多糖,国外的香菇多糖产品有粉针静脉注射香菇多糖,由日本独家生产。由于香菇多糖是高分子化合

10、物,分子量大,不易透过血管壁而被吸收,致使口服和肌肉注射的疗效远不如静脉注射.为此,我国和世界其他国家均向日本进口该产品.国内目前有数家单位在致力于静脉注射香菇多糖的开发,虽然现已取得较大进展,但是由于 静脉注射香菇多糖要求的纯度高,一般实验室水平达不到要求,因此,研发高效,经济的香菇多糖的方法具有重要的现实意义。香菇多糖的提取原 理利 用 深 层 液 体 发 酵 培 养 香 菇 菌 丝 体 后 ， 从 发 酵 液 中 提 取 菌 丝 体 ， 从 而 得 到胞 内 香 菇 菌 丝 体 ， 再 从 菌 丝 体 中 ， 利 用 它 在 酒 精 和 水 ， 及 酶 液 的 不 同 溶 解 度来 提

11、取 胞 内 多 糖 。 将 菌 丝 体 抽 提 、 浓 缩 、 离 心 ， 取 上 清 液 脱 色 透 析 ， 透 析 液再 浓 缩 、 离 心 ， 最 后 用 溶 液 沉 淀 、 洗 涤 干 燥 而 成 。工 艺 流 程无论何种提取法，其主要步骤基本相同：预处理浸提(多糖与细胞分离)过滤浓缩醇析干燥粗多糖2 下面简略介绍各种方法2.1 热水浸提法这是最早采用的一种传统方法：香菇多糖溶于水，热水浸提时，香菇组织细胞膨胀破裂，多糖成分浸出。热水浸提香菇多糖，浸提时的料液比、温度、时间、pH、醇析时的乙醇添加倍数及提取次数是影响多糖得率的主要因素。对料液比而言，若加水太少，提取不彻底；加水太多，容

12、易降低提取液的固形物含量，不利于以后的分离，且加重了工业生产中的后续工艺，一般为1：20左右。对温度来说，随着提取温度的升高，粗多糖得率逐渐升高，在80 一95时达到高峰，再提高温度时，粗多糖得率升高趋势趋于平缓，考虑到高温会破坏多糖的结构，影响其生物活性，同时高温提取对工业化生产的设备要求更严格。所以，提取温度一般以80 一95为宜。随着提取时间的延长，粗多糖得率逐渐增加，05h一3h之间趋势明显，继续延长提取时间，多糖得率加趋势逐渐趋于平缓，一般浸提时间为8h一12h。热水浸提时的pH为自然pH值，大约在68之间。而对醇析时提取液的乙醇浓度来说，随着其逐渐升高，多糖得率亦逐渐增加，但乙醇浓

13、度达到75后再继续添加乙醇，对粗多糖得率的影响不大，所以提取液的乙醇浓度最好不超过75 。当然，提取次数对多糖得率也有一定的影响，多糖得率随着提取次数的增加而增加，但提取次数超过2次后，多糖得率增加缓慢，趋于平缓。我们通常可以确定2次提取为比较适宜的提取次数 5总的来说，热水浸提法的最佳提取条件由具体的实验环境而定，一般可根据正交实验确定。应注意几点：(1)浸提过程必须充分，这是前提。(2)浸提后过滤时应尽量趁热过滤，否则温度降低，物质问的黏度增大，过滤时间增长。(3)浓缩过程受仪器影响较大。一般旋转蒸发仪是一种较好的浓缩装置。22 稀酸(碱)浸提法从香菇中提取多糖的提取剂有：酸液、碱液、酶及

14、热水等，提取剂为酸(碱)时，即所谓的酸(碱)提取法。该法提取香菇多糖也受多方面因素的影响：酸(碱)溶液的浓度、作用时间等。一般情况下，04molL的HC1溶液在40C一60 范围内，多糖得率较高 6。需注意，香菇多糖的提取应避免在强酸、强碱溶液中进行，否则极易造成香菇多糖中糖苷键断裂及构象变化而形成较多单糖，影响多糖得率，因此香菇多糖较少采用此法提取。2.3 酶解法香菇细胞壁主要由纤维素、果胶等组成，细胞膜主要由蛋白质和磷脂组成，因此我们可以用具有专一性和高效性的酶，如纤维素酶、果胶酶、蛋白酶等来提取香菇多糖。近年来有报道用链霉菌蛋白酶、胃蛋白酶、木瓜蛋白酶及胰蛋白酶等处理后，再经透析能得到基

15、本无蛋白质及小分子杂质的香菇多糖。酶解法就是指在浸提的过程中加入相应的酶来水解纤维素、果胶、蛋白质分子等，以使多糖从细胞中分离出来。此环节影响多糖得率的主要因素有：酶用量、酶作用时间、作用温度和pH。酶的用量太少，不能彻底水解香菇细胞壁中的纤维素、果胶和细胞膜中的蛋白质，从而不能使多糖从细胞里更好的分离出来，降低多糖得率；酶太多，多糖量增加趋势趋于平缓，而造成原料的浪费酶制剂的作用时间也要适宜，过短，酶不能充分水解纤维素、果胶、蛋白质等，使得多糖得率降低；过长，多糖的量不会继续增加，同时浪费时间，造成生产上的不必要浪费。当单因素考虑时，一般我们认为，纤维素酶的最适反应浓度为05 ，最适反应时间

16、为80min，最适反应温度为50 一60 ，最适pH为50；果胶酶的最适反应浓度为05 ，最适反应时问为80min，最适反应温度为35cc一45 ，最适pH为45；木瓜蛋白酶的最适反应浓度为10 ，最适反应时间为60min，最适反应温度为50一60，最适pH为45。众所周知，温度和pH值会极大的影响酶的活性，高温、过酸、过碱，都会使酶失去活性，这些都不利于酶活性的发挥。因此，具体的环境，我们应该通过实验找出最适酶用量，作用时间，温度和pH值，这样不仅能达到香菇多糖的最大得率，而且省时，经济。除以上因素外，酶的类别和向预处理液加入不同酶的先后顺序也会影响香菇多糖的得率。香菇细胞壁具有全透性，小分子物质如水、乙醇等及大分子物质如多糖、蛋白质等能自由出入；细胞膜具有半透性，只允许小分子物质通过。当细胞壁被水解后，细胞膜在一定条件下通过渗透吸水破裂，细胞内