香菇多糖分离纯化技术研究
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香菇多糖的提取纯化方法吕红常秀莲*(烟台大学生命科学院,烟台264005)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。
概括介绍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。
并简单比较香菇多糖提取的这几种方法并介绍了超滤-渗滤法和活性炭联合陶瓷膜超滤法这两种香菇多糖的纯化方法。
关键词:香菇多糖; 提取; 纯化; 抗癌;抗病毒Extraction and purification of LentinanLvhong changxiulian*(Yantai university life academy of sciences, Yantai 26005)Abstract: Lentinan was isolated from mushrooms with an important physiological activity of substances with anti-virus, anti-cancer, enhance immunity and other functions. It has broad application prospect s in health food and drug’s development. Give overview of the current formulation used in hot water, enzymatic method, microwave extraction and deep fermentation method 6 kinds of mushroom polysaccharides method, And Introduced theUltrafiltration-filtration method and the Activated carbon ceramic membrane joint ultrafiltration method of Lentinan purification.Keywords: Mushroom polysaccharide ; Separation ; cancer ; antiviral1引言香菇多糖(Lentinan) 是一种β-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,能治疗癌症, 抗恶性肿瘤, 抗病毒, 抗感染, 提高人体免疫力等多种生理功能。
收稿日期:2003-03-04基金项目:三明学院科研基金项目(№B0202)作者简介:念保义(1963-),男,福建平潭人,副教授,主要从事生物化工教学和天然产物有效成分提取、分离及应用开发的研究工作。
超滤膜分离香菇多糖的研究念保义1,陈 铭2,王铮敏1(1.三明学院化生工程系,福建三明 365004;2.福建耀隆化工集团质检部,福建福州 350011) 摘要:以本地劣质香菇为原料,利用超滤膜装置对浸提的香菇多糖进行分离。
同时对超滤过程的阻力及传质特性进行分析,并建立超滤过程的修正凝胶极化模型。
经过实验获得香菇多糖提取率5.7%,多糖质量分数89.2%,说明利用超滤方法分离浓缩香菇多糖是有效的工艺手段。
关键词:香菇多糖;超滤;传质特性;凝胶极化模型中图分类号:TQ02818 文献标识码:A 文章编号:1006-7906(2003)04-0027-03 香菇(Lentinus )是一种木生伞菌,伞菌目、侧耳科。
它不仅是色、香、味俱佳的美味食用菌,而且还具有相当高的药用价值。
香菇香气浓郁、味道鲜美、营养丰富、保健作用显著,具有高蛋白、低脂肪、低能量、多种维生素、多种氨基酸并存的特点。
常食香菇有降低胆固醇,防止血管硬化,增强人体免疫功能和防治癌症的作用。
其中能显著增强患者抵抗力的生理活性物质为香菇多糖。
香菇多糖还具有抗恶性肿瘤、抗病毒、抗感染、调节人体内部环境的稳定性等生理功能[1]。
有关香菇多糖的提取、分离纯化、生产工艺以及医药生理功能的研究报道越来越多,并不断地趋于完善。
目前多采用热水提取、醇析的工艺提取香菇多糖,该工序繁杂,不易获得多糖粗品,且得糖率低[2]。
而利用超滤分离技术,易获得多糖粗品,得糖率高,工艺流程简单,工序少,提取时间短。
本实验利用超滤膜分离装置,对香菇多糖浸提液进行分离、浓缩,并通过对工艺过程的阻力及传质特性的分析与计算,建立了凝胶极化模型,为后期香菇多糖的提取与纯化打下基础。
超滤法分离与纯化香菇多糖范云鹏1,李十中13,刘冬梅1,王星云2,熊先锋2Ξ(11天津大学化工学院,天津 300072;21禹城福田药业有限公司,山东禹城 251200) 香菇L en tinus ed od es(B erk1)Sing1是一种食药用菌,其主要药用成分为香菇多糖,含量约为1218m g g[1]。
相对分子质量为400000~800000的香菇多糖具有抗癌活性,通过调节胞质分裂增强身体免疫系统功能[2]。
而且香菇多糖还对艾滋病有一定疗效[3] 香菇多糖的纯化主要采用有机溶剂分级沉淀法[4],色谱法[5]等。
但有机溶剂法易引入有害物质,色谱法设备昂贵、复杂,产率低,成本太高。
近年来有采用超滤法[6]提取香菇多糖的研究,可以降低成本,提高产率,但产品纯度较低。
为充分发挥膜分离技术的优势,探索多糖分离纯化的新方法,本研究采用超滤2渗滤法改善产品纯度,并引入冷冻干燥技术,改进香菇多糖的提取纯化工艺,以期提高产品收率、降低成本。
1 材料与方法111 材料与仪器:香菇由福建省古田县福佳食品有限公司提供。
超滤膜(截流相对分子质量为50000、20000、10000和4000的高分子合金膜,滤膜的有效面积为43c m2)由中国科学院上海原子核研究所提供。
PB3032N型电子精密仪器天平[梅特勒・托利多(上海)有限公司],752型紫外光栅分光光度计(上海第二光学仪器厂),5—DX傅立叶变换红外光谱仪(N ico let,美国),L GJ—10冷冻干燥机(北京四环科学仪器四厂)。
112 方法:称取10g香菇,粉碎后用乙醇浸泡除去杂质,按固液比10∶1加入蒸馏水,于90℃水浴恒温搅拌浸提6h,4000r m in离心分离除去大部分固体物质,然后采用015Λm膜微滤得到香菇多糖提取液。
2 结果与讨论211 多糖溶液中相对分子质量的分布:在室温、013 M Pa下,把香菇多糖的提取液依次用截留相对分子质量为50000、20000、10000和4000的滤膜进行渗滤,多糖溶液则被分为5份,然后用硫酸2蒽酮法测定每段溶液中总糖的含量,提取液中糖的相对分子质量分布见图1。
香菇多糖的研究进展香菇多糖的制备香菇俗名香菌、香蕈、平庄菇(广东)、椎茸(日本),是世界第二大食用菌,也是我国特产之一。
在分类中隶属担子菌纲、伞菌目、白蘑科、香菇属。
干燥的香菇中含有碳水化合物(58-60%)、蛋白质(20-23%)、纤维素(9-10%)、脂肪(3-4%)和灰分(4-5%)。
香菇是著名的食用兼药用真菌,味道鲜美,香气沁人,营养丰富,其味甘,性平,有“植物皇后”美誉。
多糖的提取:香菇多糖存在于香菇子实体细胞壁中,香菇的细胞壁包含两种重要的高分子物质,几丁质和β-葡聚糖。
这两种分子中的单链通过氢桥连接形成共价键。
多糖的提取方法是根据其结构和水溶性的不同而确定,其基本原则是在中性或弱酸弱碱条件下从外层到内层破坏细胞壁。
水提醇沉法是提取多糖最常见的方法,用酸或碱溶液提取可提高提取率,但酸性或碱性较强可能引起糖苷键的断裂。
为了提高多糖的得率,可增加一些物理或生物的辅助手段,如酶解、超声、微波、超高压、高压脉冲电场等多种方法。
多糖的分离:多糖提取液中含有许多杂质,主要是色素、无机盐、低分子量有机物,高分子量的蛋白质等,需逐一除去。
低分子量的物质可用透析法除去。
多糖的纯化:香菇多糖的分离纯化方法主要有分级沉淀法、色谱分离法、膜分离法等。
色谱分离法主要包括离子交换色谱法和凝胶色谱法两种,离子交换色谱法的原理是离子交换和吸附与解吸附,可以分离各种酸性、中性多糖。
凝胶色谱法是根据多糖分子大小和形状不同而分离的方法,常用的凝胶有葡萄糖凝胶、琼脂糖凝胶等,洗脱剂是不同浓度的盐和缓冲液。
香菇多糖的结构多糖的结构在其一级结构基础上,其主链间以氢键结合的形式形成二级结构,各种聚合体又在二级结构基础上,糖单位间的非共价键相互作用形成有序而粗大的构象,形成多糖的三、四级结构因此多糖的结构分析较其他物质更加复杂。
多糖在水溶液中会表现出无规则卷曲、单螺旋结构、双螺旋结构、三螺旋结构、聚集和球形构象等,这些构象的形成与多糖分子间和分子内的氢键有关。
香菇多糖提取工艺和含量测定方法研究白玉静, 佟丽华( 佳木斯大学化与药学院, 黑龙江佳木斯154007)关键词: 香菇多糖; 提取工艺; 测定方法中图分类号: Q 949. 329+. 89 文献标识码: A 文章编号: 1008- 0104 (2006) 01- 0055- 02食用真菌是人类在长期的实践活动中认识得最早、但并未得到充分利用的一类微生物。
因其具有种类繁多、分布广泛 1 、营养成分丰富、药用保健价值高 2 等优点, 目前已成为国内外学者研究的热点。
有些食用菌中具有能抗癌和增强癌症患者抵抗力的生理活性物质, 称为食用菌多糖, 食用菌多糖的生理功能、化学结构以及构效关系正成为多糖研究的前沿阵地, 取得了很大进展, 其中香菇多糖是研究的比较多的一类食用菌多糖。
香菇多糖是香菇中的主要活性成分。
香菇[L en t i n u s edo de s (B e rk ) S o n g ]为担子菌亚门, 担子菌纲, 伞菌目, 口蘑科, 香菇属真菌, 因其口味鲜美, 香味浓郁, 营养丰富, 有显著的药用及滋补作用而被誉为“蘑菇皇后”、“抗癌新兵”、“菌中之秀”3 、“诸菌之冠蔬菜之魁”, 它的学名很多, 有香蕈、冬菇、花菇、香草、香信等。
常食香菇有降低胆固醇、防止血管硬化、增强人体免疫功能和防治癌症的作用4 。
香菇多糖(L en t in an, LN T ) 是一种天然人体免疫调节剂, 具有抗肿瘤、抗感染和调节免疫力等作用。
由于香菇多糖的特殊活性作用, 因此, 建立高效、经济的香菇多糖的提取方法以及含量测定方法具有重要的现实意义。
现对香菇多糖的提取工艺和含量测定方法进行综述。
1 香菇多糖的提取工艺香菇多糖是一种以Β- D 1 →3 葡聚糖残基为主链, 侧链为(1→6) 葡聚糖残基的葡聚糖5 。
传统香菇多糖的提取方法有水提醇沉法、稀碱浸提法、稀酸浸提法和酶法等, 随着对香菇研究的不断深入, 又出现超滤法、微波辅助浸提法以及超声波法等。
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香菇菇活性多糖研究的进展姓名: *** 专业:食品科学与工程学号:201006250*** 指导老师:刘璘摘要香菇多糖是从香菇的子实体或发酵菌丝体中提取的多糖分子.由于分离方法的差异,所得多糖分子的结构及构效关系亦有很大的不同。
目前,研究较多的是具有分支的以8(1—3)糖苷键连接的吡喃葡聚糖,作为免疫激活剂已广泛地应用于抗肿瘤临床实践中.香菇(Lentius edodes)为担子菌纲伞形科真菌,是世界上第2大食用菌。
香菇是药食两用菌类,作为食用菌,由于其营养丰富,历来受到人们的喜爱;作为药物,由于其含有香菇多糖、香菇嘌呤、氨基酸等多种有效成分而倍受药物研究工作者的关注,特别是其中香菇多糖的抗病毒、抗肿瘤以及调节免疫功能等作用被发现以后,其研究更深入、更多元化。
中医理论认为香菇具有多种功效。
香菇多糖是香菇中最重要的一种生物活性物质,作为一种免疫促进剂,在20世纪60年代已引起人们广泛的兴趣.现代研究表明:香菇多糖具有抗病毒、抗肿瘤,调节免疫力、降血糖、抗氧化等功能。
有关香菇多糖的研究,特别是结构方面的研究已引起国内外学者的高度关注,并有望成为多糖领域的研究热点。
一、发展史-----香菇多糖生物活性研究进展1 香菇多糖简介及国内外研究概况多糖的来源大致分为植物来源多糖、动物来源多糖、海藻来源多糖和微生物来源多糖即细菌产生的多糖和真菌产生的多糖,这是至今研究得比较详尽的一类多糖。
迄今为止,几百种天然多糖的发现,已给人类提供了丰富的生物多聚体宝库。
真菌多糖作为药物研究始于50 年代,在60 年代以后成为免疫促进剂而引起人们兴趣。
香菇多糖就是研究得较透彻的多糖之一, 香菇(Lentinusedodes(Berk. ) Sing) 是侧耳科( Pleurotaceae) 的担子菌,世界名贵食用兼药用菌之一,它含有多种有效药用组分,尤其是它含有抗病毒、抗肿瘤、调节免疫功能和刺激干扰素形成等功能的香菇多糖(lentinan 简称LNT) 增强人体免疫力的水溶性木质素这2 种药用生理活性物质,而引起人们广泛的重视。
一种香菇多糖的提取和纯化方法我折腾了好久一种香菇多糖的提取和纯化方法,总算找到点门道。
一开始啊,我真的是瞎摸索。
我就想着香菇里有多糖,那先把香菇弄碎了再说呗。
我就把香菇剪得碎碎的,就像给它剪个超短发似的。
然后呢,我试着用热水去泡它,我心里想啊,这就像是给那些被困在香菇组织里的多糖洗个热水澡,说不定它们就自己跑出来了。
但是啊,我发现这样弄出来的东西可杂了,根本不知道多糖在哪。
后来我看到资料说可以用有机溶剂来提取。
我那时候就像抓住了救命稻草一样,赶紧去试。
我用了乙醇,按一定的比例把剪碎的香菇和乙醇混合在一起。
但是呢,这个过程我就没把握好乙醇的量,结果提取出来的东西效果也不好。
我就知道了,这个比例很关键,就像做菜放盐,多一点少一点味道就不对了。
再后来啊,我又想,那提取出来这一大锅乱七八糟的东西,怎么把多糖纯化出来呢?我看到有一种方法是用透析。
我就找来透析袋,把提取出来的混合物放进去,然后放到水里透析。
这个过程就像是给多糖过一个滤网,小的杂质啊就通过透析袋跑出去了,但是这个过程特别慢,而且我还担心会有多糖也跟着跑出去了。
又经过好多次尝试,我发现可以在提取的时候用一些酶来辅助。
比如说纤维素酶,我把纤维素酶和剪碎的香菇混在一起,就像是给提取多糖的这条路开了个快车道。
这个酶可以把香菇里一些阻碍多糖出来的物质分解掉,这样多糖就能更顺利地被提取出来了。
不过啊,我现在也还有不确定的地方。
比如说怎么才能知道多糖提取得最完全呢?我也还在思考,可能还得尝试不同的时间、温度这些条件。
比如说温度,如果比作一场跑步比赛,不同的多糖可能就像是不同的选手,有的在冷天跑得好,有的在热天跑得快,我得找到那个最适合香菇多糖跑出来的温度才行。
对于纯化,我觉得除了透析是不是还有更好的办法呢?我听说有离子交换层析,但是我还没有试过,有机会一定得试试。
我觉得在做这些实验的时候,记录真的很重要。
我之前就是因为有时候忘记记录一些小细节,比如溶液的初始pH值这些,导致后面重复不出来结果,可把我急坏了。