云芝多糖的提取
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云芝多糖的提取分离
第一章文献综述
云芝是担子菌纲云芝属的一种杂色菌,腐木生,是珍贵的药用真菌,其子实体具有清热消炎之功效,临床上用于治疗慢性气管炎,慢性肝炎等疾病[1]。这只要是和云芝多糖密切相关,云芝多糖(PSK)是从担子菌纲云芝(Coriolus versicolor in basidiomycete)中提取的一种蛋白质多糖,它具有免疫调节功能,已用于肿瘤和炎症的辅助性治疗[2]。它能激活免疫细胞,提高机体免疫功能而对正常细胞没有毒副作用[3]。根据张翼伸等的报道[4],用水醇提取法从天然云芝子实体中分离提取,获得了糖和蛋白含量较恒定的蛋白结合多糖,通过对其生物学效应的研究,发现小鼠腹腔注射PSK有提高其腹腔巨噬细胞硒谷胱甘肽过氧化物酶(SeGSHPx)的活性和基因表达水平,保护巨噬细胞免受tbOOH和氧化修饰LDL(Ox-LDL)引起的脂质过氧化物损伤[5-9]。现在除了用水醇提取法以外,还有的人采用盐提法,酸提法甚至超声波法等等。
1.1水提法不同因素的比较
1.1.1真菌多糖提取条件
影响真菌多糖提取率的因素很多,有培养方法,提取原材料的状态,温度、介质、介质浓度、提取时间、浸提次数、原料的预处理等等,做真菌多糖的提取时要充分考虑到这些因素,因为一个因素的不同就会对提取量造成很大的影响。1.1.2原材料对多糖提取的影响
真菌原材料的不同对多糖的提取会产生一定的影响,有研究指出姬松茸菌丝体的多糖提取率高于子实体[10]。而香菇现在则多从子实体中提取多糖,当存在着周期长,成本高等问题。而且就算同是从云芝中提取多糖,还有野生和栽培之分,根据田光辉等人的研究,发现栽培的云芝用水提法提取出的多糖含量要高于野生菌株。
1.1.3提取方法的比较
水提法中还包括了不同的提取方法,有干提法,湿提法等等。参考国内外已有
的研究资料,基本可以归类为三类:A.将湿菌丝体不做任何处理,直接加水提取;
B.将菌丝体烘干,粉碎,加水提取;
C.将菌丝体用组织捣碎机捣碎后,加水提取。在香菇多糖的提取中组织捣碎法得到的多糖量最高[11]。
1.1.4不同加水比例对多糖提取的影响
首先,先看水体积对提取的影响,用水来提真菌多糖的方法与加入其中的水的体积有着密切的关系,不同的真菌对水的比例会有不同的要求。要是水的体积没有达到一定的程度就会严重的影响提取的效果,提出的多糖量会变得很少,大部分的真菌多糖最佳提取水比例为1:30,如灵芝、平菇等。根据臧晋、黄开勋的研究,灵芝多糖的提取水体积一般为1:30。要是在这个比例之下它的提取效果会非常得不好,要是水的体积再增加它的提取量增加的也就不显著了。而在提取银耳多糖时水的最佳比例是1:50[12]。相比较而言,水对白灵菇多糖的提取影响很大,在1:30~1:40时效果最好。若加水过少,多糖浓度过高不利于多糖的浸出,若加水过多则浸提液过多不利于以后的分离[13]。也有低于1:30这个比例的,像五味子多糖得提取,它的水比例在1:25之后影响就不明显了[14]。而从茶薪菇发酵菌丝体中提取多糖只需要加入10倍的蒸馏水[15]。
1.1.5不同提取温度对多糖产率的影响
温度是多糖提取的关键因素之一。对于平菇来说在90℃的条件下提取可以达到较高的多糖得率。温度过低则溶剂的渗透能力和溶剂能力降低,使多糖不能有效溶出,温度过高则导致多糖得破坏,使多糖得率降低[15]。而白灵菇的提取温度一般在80~90℃之间,温度对它的影响和平菇是类似的[13]。温度对五味子多糖的提取率有显著的影响,温度的上升伴随着多糖提取率的显著上升,在100℃条件下多糖得提取率几乎是85℃时提取率的两倍[14]。银耳相对于以上几种真菌要显得特殊一些,它的多糖在提取时要经过一个灭酶的过程,因为它在水提时要加入1%的果胶酶。它先在45℃得水浴中浸提,在98℃经过灭酶后再保温浸提[12]。
1.1.6不同提取时间对多糖产率的影响
一般而言,随着浸提时间的增加,多糖得提取率也有所增加,但是,这种增加会有一种减慢的趋势,找出提取的最佳时间能够大大的提高提取的效率。当然,不同的真菌会有不同的最佳时间点。以平菇为例,平菇的提取时间是属于比较长的,要达到7~8个小时,8个小时以后它的提取量增加程度会明显的下降[16]。
需要较短时间的有茶薪菇菌丝体,它的提取时间一般设为4个小时[15]。在同等条件下,白灵菇提取3~4个小时较为合适[13]。根据专家对姬松茸的研究,在94℃条件下,提取两次,以1:25的比例加水则发现,在时间低于3小时时,得率随提取时间的延长增加很快,超过3小时后则增加缓慢。这表明,产物溶解于水有个过程,时间过短,产物溶解不充分,但时间过长又易引起产物结构的破坏和生物活性的丧失,并使生产效率降低,所以,姬松茸的提取时间以3~4为好[17]。
1.1.7不同乙醇浓度对提取量的影响
用水提法提出多糖后用乙醇沉淀,乙醇的浓度也是需要考虑的重要因素。用乙醇沉淀多糖,有时不同浓度的乙醇可沉淀出不同组分的多糖。一般情况下,多糖的分子量越大,被沉淀下来所需要的乙醇浓度越小;乙醇浓度越大,沉淀下来的多糖分子量越小,多糖得率越高[18]。从白灵菇子实体中提取到的多糖用70%~80%浓度的乙醇为宜,以80%最佳,乙醇浓度大于80%,多糖得率增长缓慢。而对灵芝多糖只需要加入75%的乙醇就可以达到最佳效果。
1.1.8不同提取次数对提取量的影响
提取次数直接影响胞内多糖的得率,在进行姬松茸多糖的提取时,到第四次提取,粗多糖得率已处于较低水平,而过度增加提取次数,反而会使生产效率降低,因此姬松茸多糖的提取以3次为宜[18]。而灵芝的提取相对来将需要的提取次数就要少的多,根据研究得出,灵芝提取两次就能达到提取率90%以上了.
1.2研究的目的及意义
近几年,真菌多糖受到了人们越来越多的关注,更多的真菌多糖被作为保健因子添加到了食品中,这种食品受到了人们的欢迎。其中云芝多糖因为具有抗细菌、霉菌及病毒的功能,刺激巨噬细胞转化,增加血液里的白细胞介素α、γ干扰素及肿瘤坏死因子的作用,能抑制癌细胞的生成[1][19].近期对云芝多糖提取分离的研究也日趋热门。本实验主要是根据前人研究的基础上参考真菌多糖的提取工艺,分析及改进云芝多糖的提取工艺,选取出提取云芝多糖的最佳工艺。