酶法提取马勃多糖工艺条件优化(6)

食用菌多糖依其结构层次可分为一级、二级、三级和四级结构。多糖的一级结构,是指多糖的单糖残基的组成、排列序列、相邻单糖残基的连接方式、构型


食用菌多糖依其结构层次可分为一级、二级、三级和四级结构。多糖的一级结构,是指多糖的单糖残基的组成、排列序列、相邻单糖残基的连接方式、构型及糖链的有无分支、分支的位置和长短等;二级结构是指多糖骨架链间,以氢键结合形成的种种聚合体。这只关系到多糖分子中主链的构象,不涉及侧链的空间排由;三级结构是由多糖中糖残基中的羟基、羧基、氨基,以及其他官能团之间,通过非共价作用而导致的有序、规则而粗大的空间构象;四级结构是指多糖多聚链之间,以非共价作用力而结合形成聚集体。

1.1.2 食用菌多糖的提取方法

一般多糖分子量都会超过一万,是一种大分子含碳化合物,常用的的提取方法有:加酶提取、加酸提取、加碱提取和直接水提,但是过酸或过碱的环境下都会使多糖结构发生变化,所以一般采用水提法,也可以采用微波法、超声波法辅助提取,但超声、微波浸提法时间长、效率低、能耗大[3], 而且多糖得率并不高,单一酶法通过破坏细胞结构提高多糖的提取率,相比传统的热水浸提法,是一种较为有效的提高多糖得率的化学方法。而复合酶法提取食用菌多糖效果最好,可极大地提高多糖提取率,且反应温度低,提取时间短;产业化发展的科技型企业往往偏爱复合酶法提取,因其工艺能大量地减少时间与能源投入,所创造的价值远高于酶的购买成本。作为当前的研究热点,不论是在食品还是医药领域,酶法提取食用菌多糖的相关工艺对整个产品市场都有着积极的意义。

当然,除常规的水提法外还有一些其它提取方式。

王竟等人报道[4],担子菌的发酵产物中含有一些多糖聚合物,他们采用超滤浓缩来提取多糖,利用中空纤维超滤器对灵芝发酵液中聚合物进行浓缩,结果表明:适用于超滤浓缩灵芝发酵液的是截留分子量为1000d的聚砜不对称膜;超滤条件为压力0.2Mpa,循环速度0.22m/s,料液温度20~30℃,此条件下超滤200 min,截留率在96%左右,发酵液中聚合物可以浓缩5倍以上,得率高达92.6%。

李波等人[5]在提取香菇多糖时选择了纤维素酶和木瓜蛋白酶,得到的最好提取条件为: 50℃,pH 6~7,木瓜蛋白酶浓度0.5%,酶解1h; 40℃,pH4.5~5.0,纤维素酶浓度0.25%,酶解1h。

刘青娥[6]考察了袖珍菇多糖提取时加入木瓜蛋白酶对多糖得率的影响,以水提组作对比,结果表明温度50℃, pH值为弱酸条件,木瓜蛋白酶浓度为2%,酶解100 min,多糖提取率提高了95%。

张欣等[7]利用复合酶辅助热水浸提法提取香菇柄多糖,提取率高达7.13%,是不加酶时提取率的3.43倍。

董彩霞等[8]研究酶法提取香菇多糖,使用果胶酶、纤维素酶、木瓜蛋白酶辅助,结果当其浓度分别为0.5%、0.5%、1.0%,pH值4.5,提取温度50℃,提取时间80 min,提取率最高可达0.4588%。

1.1.2 食用菌多糖的营养价值和生理活性

国内外学者对食用菌的营养成分进行了广泛的研究,并且越来越认识到食用真菌中独特的多糖功能成分的可利用性。食用菌中的“多糖”活性成分,是一种扶正固本的天然药物,被称为“生物应答调节剂(Biologicalresponsemodifier,BRM)”。它主要是由几丁质和β-(1,3)-D-葡聚糖构成,是一类通过非特异性途径,提高机体对抗原或微生物特异性反应的物质,据杨革报道[9],真菌的多糖含量为0.48%~0.87%左右,主要用于治疗由疾病、临床治疗引起的免疫功能下降,起到强身健体的作用。多糖的抗肿瘤、抗衰老、抗辐射等生物活性,都与多糖非特异性免疫增强作用有关。

食用菌多糖具有的抗衰老作用主要是因为是其具有清除自由基的能力、提高抗氧化酶活性和抑制脂质过氧化的活性[10]。经医学研究表明,经常食用食用菌可以降低胆固醇,防止血管硬化,有利于人体生长发育,增强人体免疫力,还具有促进骨髓造血干细胞再生、降低血糖、抗辐射作用。这是大多数活性多糖的共同特性,也是它们发挥一些生理和药理作用的基础,多糖的抗肿瘤作用体现在两个方面:一是表现为对肿瘤发生的预防,二是对已产生的肿瘤细胞的杀伤作用。多糖在这两方面的作用是很显著的,这也是为什么多糖能够得到广泛应用。