銀耳多糖是一種植物多糖,是擔(dān)子菌亞綱銀耳的子實體和細(xì)胞發(fā)酵孢子中的主要活性成分。銀耳多糖是由多種多糖組成的混合物。主要包括酸性雜多糖、中性雜多糖、胞壁多糖、胞外多糖和酸性低聚糖五種多糖。主鏈甘露聚糖是其活性中心,主鏈的2、4、6 位上連接有葡萄糖、木糖、巖藻糖及半乳糖等殘基組成的側(cè)鏈。銀耳多糖的分子量達(dá)到130 萬~175 萬。
銀耳多糖的功能
銀耳是我國廣泛種植的一種可食用菌,營養(yǎng)價值高,具有較高的藥用價值。其中,銀耳多糖是銀耳的主要活性物質(zhì),占銀耳干重的70%~75%。徐燦等研究了銀耳多糖的藥理作用。銀耳多糖具有免疫調(diào)節(jié)、降糖降脂、抗輻射、抗氧化、抗衰老等作用。
夏爾寧等對銀耳多糖進(jìn)行了小鼠毒性測試和生物活性方面的研究。實驗發(fā)現(xiàn),銀耳多糖沒有毒性。就生物活性而言,銀耳多糖可作為免疫增強劑,有效改善機體免疫功能,并可以增加白細(xì)胞的含量。研究發(fā)現(xiàn),銀耳多糖可以明顯減輕照射對小鼠造成的損傷,使存活率增強,銀耳多糖有望作為輻射防護(hù)藥應(yīng)用于臨床。但是銀耳多糖制備工藝還不夠成熟,高純度的銀耳多糖很難提取。因此,銀耳多糖在醫(yī)藥領(lǐng)域的使用受到很大的限制。
隨著對銀耳多糖活性的深入研究,人們發(fā)現(xiàn)銀耳多糖含有較多的均一性多糖,可以增加溶液黏性和乳化穩(wěn)定性。研究表明,銀耳多糖對桉葉油有較好的乳化性及乳化穩(wěn)定性。利用銀耳多糖的乳化性和保濕性開發(fā)植物精油產(chǎn)品,既可以提高產(chǎn)品的安全性,也可以改進(jìn)產(chǎn)品保濕性能、潤滑性,具有良好的應(yīng)用前景。
近年來,研究發(fā)現(xiàn),銀耳多糖具有極高的保濕效果和成膜性,使用在皮膚上能夠改善皮膚的電導(dǎo)率,并有效地防止水分的蒸發(fā)以及病毒和空氣中有毒塵埃從皮膚毛孔中入侵造成對人體的危害。銀耳多糖的保濕功能及抗氧化性,現(xiàn)已被廣泛添加于保濕霜等護(hù)膚品中。來吉祥等研究了銀耳多糖的保濕性、抗皺性和增強皮膚彈性、改善皮膚光滑度的功能。研究表明,銀耳多糖具有很強的酸堿穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。銀耳多糖與同濃度的透明質(zhì)酸在吸水性方面的能力相當(dāng),在皮膚角質(zhì)層中防止水分散失的能力優(yōu)于透明質(zhì)酸,具有很強的鎖水性。同時,實驗表明,銀耳多糖具有一定的祛皺、抗皺功效,還能降低皮膚的摩擦力,改善皮膚的光滑度。
銀耳多糖的制備方法
銀耳多糖在銀耳中含量豐富,存在于細(xì)胞基質(zhì)中。周小芳等采用濕法制粒制備銀耳多糖片,通過單因素和正交試驗對不同原輔料的添加量進(jìn)行考察,并以口感、硬度等為指標(biāo),采用正交試驗設(shè)計優(yōu)化生產(chǎn)配方。程艷秋分別考察了酸水解法和堿水解法制備不同分子量的銀耳多糖。郭曉強等研究了乙?;y耳多糖的制備,以水提醇沉淀法制得銀耳多糖,經(jīng)Sevage試劑純化后以硫酸苯酚法測定其含量,并在氫氧化鈉水溶液中以乙酸酐為酰化試劑制備乙?;y耳多糖。銀耳多糖的制備工藝流程主要包括提取、分離純化、干燥等工藝。
1.銀耳多糖的提取
銀耳多糖能溶于水,而很難溶于高濃度的有機溶劑。研究人員利用這一特點提取銀耳多糖?,F(xiàn)階段銀耳多糖的提取采用較多的方式有熱水浸提法、堿提取法、酶解提取法、超聲波輔助提取法等。
熱水浸提法
熱水浸提法是最早開發(fā)的提取銀耳多糖的工藝。任清等通過研究銀耳多糖熱水浸提工藝,得到的工藝是在料液比為1∶50、pH9、溫度90℃的條件下提取6h,最終的粗多糖得率為19.08%,得率相對低。由于采用熱水浸提得到的主要是胞外多糖,多糖的得率普遍較低。陳麗娟等以銀耳子實體為原料,采用濕法打漿結(jié)合熱水浸提的方法來提取多糖,在料液比1∶60、打漿7min的條件下,粗多糖的得率達(dá)到40.57%,是傳統(tǒng)單一水提法的2.2 倍。段超等對銀耳多糖提取條件做了優(yōu)化。通過單因素試驗,Box-Behnken進(jìn)行響應(yīng)面分析,得到的工藝條件是料液比為1∶60,提取時間為5.57h,提取溫度為97.18℃,銀耳多糖的得率為20.25%。
堿提取法
銀耳多糖是一種雜多糖,主要包括中性多糖和酸性多糖。在水提取的過程中,酸性多糖不能完全溶出,可以在堿性條件下進(jìn)行提取,但是在堿性條件下,部分多糖容易水解,會影響提取銀耳多糖的得率,因而需要對提取工藝進(jìn)行優(yōu)化。吳瓊等以銀耳子實體水提殘渣為實驗原料,研究了不同的堿液濃度、提取時間、液固比對銀耳多糖得率的影響,并優(yōu)選出銀耳多糖的提取條件為:NaOH濃度0.76mol·L-1,液固比81.89,提取時間3.56h,最高得率為10.72%。
酶解提取法
現(xiàn)階段提取銀耳多糖最常用的是酶解提取法。酶解提取法條件溫和、雜質(zhì)易除、得率高。酶解法一般多用果膠酶、纖維素酶和中性蛋白酶的復(fù)合酶。研究人員分別通過對提取工藝條件優(yōu)化、對復(fù)合酶組分進(jìn)行改良、分析銀耳多糖所在部位結(jié)構(gòu)和細(xì)胞組分等方法對酶提取法進(jìn)行改進(jìn)。復(fù)合酶提取法多數(shù)與浸提法相結(jié)合使用。孫晨雨等研究了復(fù)合酶浸提法提取銀耳多糖的工藝條件。
目前,侯建明等引導(dǎo)和設(shè)計逆向提取路線,提取的銀耳多糖的得率約為(55±3) %,是現(xiàn)階段銀耳多糖酶解提取的最高得率。
超聲波輔助提取法
普通的熱水浸提法存在提取時間長、溶劑消耗多、提取銀耳多糖得率偏低的問題。研究人員針對這些問題,對銀耳多糖進(jìn)行了前處理,利用超聲波對銀耳子實體進(jìn)行破壁處理,結(jié)合熱水浸提法,在很大程度上縮短了提取工藝的時間,使銀耳多糖活性組分結(jié)構(gòu)免受高溫的影響。吳振亞通過響應(yīng)面分析法優(yōu)化了水提法提取銀耳多糖的提取條件,并輔以超聲波處理,達(dá)到了較好的提取效果,遠(yuǎn)大于只用水提取法提取銀耳多糖的研究結(jié)果。
2.銀耳多糖的分離純化
銀耳多糖經(jīng)過提取后,與無機鹽、蛋白質(zhì)等多種雜質(zhì)混合在一起,需要經(jīng)過一系列工藝將這些雜質(zhì)去除,最后再將銀耳多糖各組分分離,以得到純凈的銀耳多糖單組分。目前,銀耳多糖的分離純化多采用以下流程:低分子有機溶劑沉淀,脫蛋白,脫色,銀耳多糖各組分分離純化。
低分子有機溶劑沉淀
利用多糖在高濃度有機溶液中幾乎不溶的原理,分離可溶雜質(zhì)和大部分多糖。甲醇、乙醇和丙酮是最常用的有機溶劑,通過多次水溶和醇沉淀就可以得到純度比較高的多糖。
脫蛋白
蛋白質(zhì)是銀耳多糖提取過程中存在的主要雜質(zhì)。在銀耳多糖的純化過程中,常采用有機溶劑法脫蛋白,這樣多糖活性不會有太大變化。常用的有機溶劑有三氯乙酸、鞣酸、sevage試劑等。另外,酶法聯(lián)合sevage試劑脫蛋白也有報道。
脫 色
銀耳多糖提取過程中會夾帶部分色素。色素的存在會影響多糖的結(jié)構(gòu),還會影響研究多糖的生物活性。脫色方法有過氧化氫法、吸附法、離子交換樹脂法等,過氧化氫脫色法容易使多糖失活,而吸附法容易引入小顆粒雜質(zhì),影響最終產(chǎn)品的質(zhì)量。離子交換樹脂法脫色過程只有水作為溶媒,在不影響多糖活性和得率的情況上,還有較強的脫色能力,相對于過氧化氫法、吸附法,具有吸附量大、吸附速度快、物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點,是常用的銀耳多糖脫色方法。
各組分分離純化
銀耳多糖是一種混合物,主要包括五種多糖。為了更好地研究各組分的生物活性,需要將銀耳多糖各組分進(jìn)行分離純化,以得到均一多糖。常見的多糖分離純化方法有:有機溶劑分級沉淀法、金屬絡(luò)合物法、鹽析法、季銨鹽沉淀法、有機鹽沉淀法和離子交換柱層析法、超濾法。其中,被廣泛應(yīng)用的分離方法是離子交換柱層析法。離子交換柱層析法常采用纖維素或葡聚糖凝膠為固定相,采用酸基為陽離子吸附劑或采用氨基為陰離子吸附劑。不僅可以分離純化多糖,還可以對多糖進(jìn)行濃縮、脫鹽。此分離方法既能夠保證多糖活性又節(jié)約能源且無污染,因而被廣泛應(yīng)用。
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