香菇多糖提取研究
目 录
1 引言1
1.1 香菇多糖的营养价值及生物活性1
1.2 香菇多糖提取工艺的国内外研究现状2
1.3 香菇多糖提取工艺存在的问题与不足3
1.4 研究的目的和意义4
2 实验材料和方法4
2.1 实验材料4
2.2 研究方法5
2.3 实验设计6
3 结果与分析7
3.1 标准曲线的确定7
3.2 单因素试验的确定7
3.3 正交试验工艺的确定13
结论 16
致谢 17参考文献18
1 引言
香菇[Lentinus edodes(Berk)Song]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”[1]、“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[2]。
近二十年来，因为分子生物的发展，人们慢慢的认识到糖及其复合物分子拥有极其重要的生物功能，糖的生物学时代正在迅速来临。多糖与机体免疫功能的调节、细胞和细胞的识别、细胞间物质的运输、癌症的诊断和治疗等有着密切关系。近年来发现多糖的糖链在分子生物学上具有着决定性作用，另外它还能控制细胞的分裂与分化、调节细胞的生长与衰老。多糖在医药上也是种很好的佐剂，在食品工业、石油工业及发酵工业上也有着广泛的应用。因此，人们对多糖资源的开发、多糖药理作用、多糖结构的分析等研究方面做了大量的工作。香菇多糖是从香菇中提取的一种多糖，它具有抗病毒、抗肿 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
瘤、调节免疫力、降血糖、抗氧化等功能。有关香菇多糖的研究引起国内外学者的高度关注。本实验的目的在于探讨提取香菇多糖的最佳条件。
1.1 香菇多糖的营养价值及生物活性
1.1.1 香菇多糖的营养价值
香菇含有多种有效药用成分，所含麦角甾醇(维生素D原，其含量比一般食物高)被人体吸收后，在光照下能转变为维生素D，可增强人体的抵抗力，并能促进儿童骨骼和牙齿的生长，预防佝偻病。
香菇所含的香菇素(Lentinacin)，具有降低血中胆固醇的作用，可预防因动脉硬化引起的冠心病、高血压等中老年人常见病[3]；而香菇多糖(Lentinan)是香菇的重要药理活性成分之一，香菇多糖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。
1.1.2 香菇多糖的生物活性
1.1.2.1 香菇多糖的抗肿瘤活性
香菇多糖具有抗肿瘤作用，而且没有毒副作用。香菇多糖进入抗体后，产生一种具有免疫活性的细胞因子，在这些细胞因子的综合作用下，机体的免疫系统增强，对肿瘤细胞起到防御与杀伤作用。
研究表明香菇多糖通过激活巨噬细胞，增强抗体依赖性细胞诱导的细胞毒（ADDC），发挥抗肿瘤活性；另外，香菇多糖还可以使肿瘤部位的血管扩张和出血，导致肿瘤出血坏死和完全退化。
1.1.2.2香菇多糖的免疫调节
香菇多糖的免疫调节作用是生物活性的重要基础。香菇多糖T细胞激活剂，可以促进白细胞介素的产生，是一种特殊免疫增强剂。其免疫作用特点在于，它能促进淋巴细胞活化因子（LAE）的产生，释放辅助性T细胞因子，恢复或刺激辅助性T细胞的功能。另外，香菇多糖还可以促进抗体生成，抑制巨噬细胞的释放。
1.1.2.3香菇多糖的抗病毒活性
香菇菌丝体提取物能够抑制细胞的吸附疱疹病毒，所以可以防治单纯疱疹病毒、巨细胞病毒引起的各种疾病。
1.1.2.4香菇多糖抗感染作用
香菇多糖能提高巨噬细胞功能。香菇多糖对Abelson病毒、12型腺病毒及流感病毒感染都有抑制作用，是治疗各种肝炎特别是慢性迁移型肝炎的良好药物。
1.2 香菇多糖提取工艺的国内外研究现状
在我国香菇产量较大，对它的研究也较多，近年来国内外对香菇采后加工的研究主要集中在各种保健功能产品开发、多糖提取与活性、化学成分及药理作用以及保鲜加工等方面，其中以香菇多糖类物质的研究报道多，尤其是香菇多糖的提取工艺及其优化条件的研究，从香菇中提取香菇多糖的技术常用的主要有：热水浸提法、碱浸法、酶法、超声波法、微波法以及复合法[4~6]。由于香菇多糖的提取应避免在强酸、碱溶液中进行，否则极易造成糖苷键断裂及构象变化，不仅要考虑到粗多糖的得率，还要保证不破坏多糖的结构。由于酸对多糖的糖苷键有破坏作用，故一般采用热水和稀碱作为浸提剂。
董彩霞等[7]利用纤维素酶作用于香菇细胞的细胞壁，使之破裂多糖易从细胞内释放出来以提高多糖的提取率。谢红旗等[8]采用中性蛋白酶酶解法提取香菇中多糖，即在水提香菇多糖前先用中性蛋白酶处理香菇粗粉，通过试验确定最佳的酶解工艺条
件：酶解温度50℃，酶解pH=4.8，酶解时间6 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
0min，酶与香菇粗粉配比为1.5:100。与传统工艺相比，提取率提高了40％以上。多糖中杂质蛋白质的含量降低了50％。
胡斌杰等[9]采用单因素考察和正交试验方法利用超声波对香菇多糖提取的最佳工艺进行了探讨，采用单因素考察及正交试验，确定了香菇多糖超声提取的最佳工艺，即20倍量水50℃超声提取2次，每次40min。把原料先用乙醚回流脱脂，接着用85％乙醇提取去除单糖、低聚糖、苷类及生物碱等干扰性成分，然后用超声提取所含多糖类成分。该方法提取香菇多糖，不仅大幅度提高了多糖的提取含量，节省溶剂，简化了提取步骤，而且避免了高温对多糖的破坏，为香菇多糖的工业化生产提供了一定的理论参考。
1.3 香菇多糖提取工艺的优缺点
目前，香菇多糖的主要提取工艺为：传统热水浸提、稀酸（碱）浸提法、酶解提取、超声波提取、微波提取等[10~11]。
1.3.1 酶法提取的优缺点
酶法提取在天然产物的研究中发展迅速，并获得了显著的成效。酶法提取缩短了提取时间，同时又提高了有效成分的提取率，而且能改善有效组分的分布，提高产品的药用价值[12]。反应条件温和，有利的保持有效成分原有的药效。酶法是绿色的提取技术，能减少有机溶剂的使用，达到降低成本、环保节能的作用。但酶易失活、寿命短，纯度不够高且价格昂贵，应用于大规模工业生产还有一定难度。
1.3.2 超声波提取的优缺点[12]
超声波提取法是利用超声波特殊的物理性质，加速介质质点的运动、空化作用、振动化等以增大物质分子运动速度和频率，增加溶剂穿透力，从而使药效物质加速融入溶剂提高有效成分的得率。但其提取的同时对多糖产生降解作用，不利于保持其活性。
2.3.1.5 香菇多糖提取中超声功率的选择
做五组平行试验，分别设定超声功率为150W、200W、250W、300W、350W，其余以预计的最佳条件进行，然后测定多糖得率，从而确定超声功率的最佳条件。
表3 浸提液pH值对多糖得率的影响
浸提液pH 7.2 7.4 7.6 7.8 8.0
1 引言1
1.1 香菇多糖的营养价值及生物活性1
1.2 香菇多糖提取工艺的国内外研究现状2
1.3 香菇多糖提取工艺存在的问题与不足3
1.4 研究的目的和意义4
2 实验材料和方法4
2.1 实验材料4
2.2 研究方法5
2.3 实验设计6
3 结果与分析7
3.1 标准曲线的确定7
3.2 单因素试验的确定7
3.3 正交试验工艺的确定13
结论 16
致谢 17参考文献18
1 引言
香菇[Lentinus edodes(Berk)Song]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”[1]、“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[2]。
近二十年来，因为分子生物的发展，人们慢慢的认识到糖及其复合物分子拥有极其重要的生物功能，糖的生物学时代正在迅速来临。多糖与机体免疫功能的调节、细胞和细胞的识别、细胞间物质的运输、癌症的诊断和治疗等有着密切关系。近年来发现多糖的糖链在分子生物学上具有着决定性作用，另外它还能控制细胞的分裂与分化、调节细胞的生长与衰老。多糖在医药上也是种很好的佐剂，在食品工业、石油工业及发酵工业上也有着广泛的应用。因此，人们对多糖资源的开发、多糖药理作用、多糖结构的分析等研究方面做了大量的工作。香菇多糖是从香菇中提取的一种多糖，它具有抗病毒、抗肿 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
瘤、调节免疫力、降血糖、抗氧化等功能。有关香菇多糖的研究引起国内外学者的高度关注。本实验的目的在于探讨提取香菇多糖的最佳条件。
1.1 香菇多糖的营养价值及生物活性
1.1.1 香菇多糖的营养价值
香菇含有多种有效药用成分，所含麦角甾醇(维生素D原，其含量比一般食物高)被人体吸收后，在光照下能转变为维生素D，可增强人体的抵抗力，并能促进儿童骨骼和牙齿的生长，预防佝偻病。
香菇所含的香菇素(Lentinacin)，具有降低血中胆固醇的作用，可预防因动脉硬化引起的冠心病、高血压等中老年人常见病[3]；而香菇多糖(Lentinan)是香菇的重要药理活性成分之一，香菇多糖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。
1.1.2 香菇多糖的生物活性
1.1.2.1 香菇多糖的抗肿瘤活性
香菇多糖具有抗肿瘤作用，而且没有毒副作用。香菇多糖进入抗体后，产生一种具有免疫活性的细胞因子，在这些细胞因子的综合作用下，机体的免疫系统增强，对肿瘤细胞起到防御与杀伤作用。
研究表明香菇多糖通过激活巨噬细胞，增强抗体依赖性细胞诱导的细胞毒（ADDC），发挥抗肿瘤活性；另外，香菇多糖还可以使肿瘤部位的血管扩张和出血，导致肿瘤出血坏死和完全退化。
1.1.2.2香菇多糖的免疫调节
香菇多糖的免疫调节作用是生物活性的重要基础。香菇多糖T细胞激活剂，可以促进白细胞介素的产生，是一种特殊免疫增强剂。其免疫作用特点在于，它能促进淋巴细胞活化因子（LAE）的产生，释放辅助性T细胞因子，恢复或刺激辅助性T细胞的功能。另外，香菇多糖还可以促进抗体生成，抑制巨噬细胞的释放。
1.1.2.3香菇多糖的抗病毒活性
香菇菌丝体提取物能够抑制细胞的吸附疱疹病毒，所以可以防治单纯疱疹病毒、巨细胞病毒引起的各种疾病。
1.1.2.4香菇多糖抗感染作用
香菇多糖能提高巨噬细胞功能。香菇多糖对Abelson病毒、12型腺病毒及流感病毒感染都有抑制作用，是治疗各种肝炎特别是慢性迁移型肝炎的良好药物。
1.2 香菇多糖提取工艺的国内外研究现状
在我国香菇产量较大，对它的研究也较多，近年来国内外对香菇采后加工的研究主要集中在各种保健功能产品开发、多糖提取与活性、化学成分及药理作用以及保鲜加工等方面，其中以香菇多糖类物质的研究报道多，尤其是香菇多糖的提取工艺及其优化条件的研究，从香菇中提取香菇多糖的技术常用的主要有：热水浸提法、碱浸法、酶法、超声波法、微波法以及复合法[4~6]。由于香菇多糖的提取应避免在强酸、碱溶液中进行，否则极易造成糖苷键断裂及构象变化，不仅要考虑到粗多糖的得率，还要保证不破坏多糖的结构。由于酸对多糖的糖苷键有破坏作用，故一般采用热水和稀碱作为浸提剂。
董彩霞等[7]利用纤维素酶作用于香菇细胞的细胞壁，使之破裂多糖易从细胞内释放出来以提高多糖的提取率。谢红旗等[8]采用中性蛋白酶酶解法提取香菇中多糖，即在水提香菇多糖前先用中性蛋白酶处理香菇粗粉，通过试验确定最佳的酶解工艺条
件：酶解温度50℃，酶解pH=4.8，酶解时间6 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
0min，酶与香菇粗粉配比为1.5:100。与传统工艺相比，提取率提高了40％以上。多糖中杂质蛋白质的含量降低了50％。
胡斌杰等[9]采用单因素考察和正交试验方法利用超声波对香菇多糖提取的最佳工艺进行了探讨，采用单因素考察及正交试验，确定了香菇多糖超声提取的最佳工艺，即20倍量水50℃超声提取2次，每次40min。把原料先用乙醚回流脱脂，接着用85％乙醇提取去除单糖、低聚糖、苷类及生物碱等干扰性成分，然后用超声提取所含多糖类成分。该方法提取香菇多糖，不仅大幅度提高了多糖的提取含量，节省溶剂，简化了提取步骤，而且避免了高温对多糖的破坏，为香菇多糖的工业化生产提供了一定的理论参考。
1.3 香菇多糖提取工艺的优缺点
目前，香菇多糖的主要提取工艺为：传统热水浸提、稀酸（碱）浸提法、酶解提取、超声波提取、微波提取等[10~11]。
1.3.1 酶法提取的优缺点
酶法提取在天然产物的研究中发展迅速，并获得了显著的成效。酶法提取缩短了提取时间，同时又提高了有效成分的提取率，而且能改善有效组分的分布，提高产品的药用价值[12]。反应条件温和，有利的保持有效成分原有的药效。酶法是绿色的提取技术，能减少有机溶剂的使用，达到降低成本、环保节能的作用。但酶易失活、寿命短，纯度不够高且价格昂贵，应用于大规模工业生产还有一定难度。
1.3.2 超声波提取的优缺点[12]
超声波提取法是利用超声波特殊的物理性质，加速介质质点的运动、空化作用、振动化等以增大物质分子运动速度和频率，增加溶剂穿透力，从而使药效物质加速融入溶剂提高有效成分的得率。但其提取的同时对多糖产生降解作用，不利于保持其活性。
2.3.1.5 香菇多糖提取中超声功率的选择
做五组平行试验，分别设定超声功率为150W、200W、250W、300W、350W，其余以预计的最佳条件进行，然后测定多糖得率，从而确定超声功率的最佳条件。
表3 浸提液pH值对多糖得率的影响
浸提液pH 7.2 7.4 7.6 7.8 8.0
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