黑木耳多糖研究进展

黑木耳多糖研究进展【摘要】本文综述了近年来人们对黑木耳多糖的提取方法、成分结构，保健功能及生物活性的研究成果进展。

【关键词】黑木耳多糖；提取方法成分结构生物活性功能食品引言黑木耳[1]又称木耳、耳子、光木耳，属真菌门担子菌纲木耳科木耳属菌类。

它是生长在朽木上的一种腐生菌，由菌丝体和子实体两部分组成。

菌丝体为无色透明，生长在朽木里面；子实体则生长在朽木的表面，为食用部分。

子实体丛生，常覆瓦状叠生。

耳状。

叶状或近林状，边缘波状，薄，宽2-6cm，最大者可达12cm，厚2mm左右，以侧生的短柄或狭细的基部固着于基质上。

初期为柔软的胶质，粘而富弹性，以后稍带软骨质，干后强烈收缩，变为黑色硬而脆的角质至近革质。

背面外面呈弧形，紫褐色至暗青灰色，疏生短绒毛。

绒毛基部褐色，向上渐尖，尖端几无色，里面凹入，平滑或稍有脉状皱纹，黑褐色至褐色。

菌肉由有锁状联合的菌丝组成，粗约2-3.5μm。

子实层生于里面，由担子、担孢子及侧丝组成。

担子长60-70μm，粗约6μm，横隔明显。

孢子肾形，无色。

我国是世界上主要的黑木耳生产国，年产量占世界总产量的90％以上，它在我国多数地区都有生产，这就为黑木耳的开发应用提供了有利条件。

黑木耳营养丰富、食味鲜美、不但是营养价值很高的食用菌，而且是药用价值较高的药用菌，是世界公认的保健品。

《本草纲目》中记载：“木耳生于朽木之上，性甘平，主治益气不饥，轻身强志，并有治疗痔疮，血痢，下血等作用。

”近代医学研究发现，黑木耳子实体多糖具有降血脂、延缓衰老、增强免疫和抗肿瘤等多种药理作用。

黑木耳是“药食同源”的典型代表，不但含有丰富的营养素，而且具有极高的药用价值。

有人对黑木耳的营养成分做了全面的分析，发现它富含大量的糖类和蛋白质，同时也是一种钙和铁含量较高的食品。

大量研究表明黑木耳作为“生物应答效应物”(Biological Response Modifier，简称BRM)具有多种生理功能，而这些重要的生理功能都是与其多糖组分密切相关的。

因此，对黑木耳多糖的提取与利用就成了首要问题。

而本文要阐述的是本文就黑木耳多糖的提取办法、结构成分及生物活性，以及其的开发利用做一综述。

1 黑木耳多糖的提取方法黑木耳多糖为细胞内容物，提取时需要破坏细胞壁结构，从而使其释放出多糖成分，因此细胞破壁技术也就成了提取生物活性成分的关键。

从黑木耳子实体中提取黑木耳多糖的常用的方法有：热水浸提法、碱浸提法、酶解提取法、超声波法、微波辅助法、超微粉碎法以及复合法等。

1.1 微波辅助提取法微波强化固液浸取法具有设备简单、适用范围广、提取率高、节省溶剂、节省时间、节能、不产生噪音和污染等众多优点，是一种颇具发展潜力的新型辅助提取技术。

张钟等[11]采用微波辅助浸提法，通过单因素和正交实验确定最佳工艺条件：微波功率为560 W、提取时间为35 s、料液比为1：40、萃取时间3h、浸提效果最佳。

樊黎生[2]等以微波辐射处理为辅助条件，与常规水提法(WE)、超临界萃取法(sFE)和超声波萃取法(USE)进行对比研究发现：微波辅助萃取法[2]的黑木耳多糖的平均得率为13.26％，比常规水提法的得率提高约51％，而时间缩短了将近5／7，得出先用微波处理经一定量水浸润后的干料，然后再加水或有机溶剂浸提有效成分，这样破壁效果好，而且既节省能源，又可进行连续工业化生产。

1.2 超声波提取法随着现代科学技术的发展，超声波技术已经应用于天然植物及真菌活性成分的研究。

超声提取技术[4]主要是利用超声波的空化作用加速植物有效成分的浸出提取，另外超声波的次级效应，如机械振动、乳化、扩散、击碎、化学效应等，也能加速欲提取成分的扩散释放并充分与溶剂混合，利于提取。

唐娟[10]等研究了超声波协同纤维素酶提取木耳多糖的方法，确定最佳提取条件为：超声波功率40 w、pH值为4.5、提取时间2.5 h、提取温度为45℃。

发现由于作用温度低，该法比热水浸提、碱液浸提及酶法浸提所得黑木耳多糖颜色浅，便于黑木耳多糖产品的进一步精制。

1.3 稀碱浸提法欧阳天贽等[5]利用稀碱提取、CPC纯化等方法，提取出一种碱溶性黑木耳多糖，并进行系列理化性质研究：该多糖纯度较高，不含蛋白质、核酸等含氮成分，由葡萄糖、甘露糖、木糖、岩藻糖等单糖组成，分子量为3.1×105。

包海花[5]等以蒸馏水和1 mol／L NaOH溶液作提取剂，在80℃提取3 h，发现用蒸馏水作提取剂的多糖含量为1.28％，而用稀NaOH溶液作提取剂的多糖含量为3.52％，后者的多糖含量比前者高出近3倍，且能节省时间和减少原材料及试剂的消耗。

虽然碱处理使黑木耳多糖的含量增加，但碱浸提法容易使部分多糖发生水解，破坏了多糖的活性结构、减少了多糖的获得率。

1.4 热水浸提法热水浸提法是一种国内外常用的提取真菌类多糖成分的传统方法。

陈艳秋[5]等学者将黑木耳子实体干品经热水浸提、浓缩滤液、乙醇沉淀、沉淀物真空干燥，获得黑木耳多糖，并得出结论：黑木耳子实体干粉与水比例为1：50，在90℃水浴中(3次)抽提3.5 h，提取液用70％乙醇醇析，多糖得率为5.48％。

林敏[6]等采用此法提取黑木耳中的水溶性多糖，研究了不同的提取时间、提取温度和加水比对黑木耳粗多糖提取率的影响，并采用二次回归组合实验设计得出黑木耳的最佳提取条件。

此法采用水体系，材料易得，所需条件简单，但黑木耳细胞粗大、壁厚，多糖难以从胞内扩散出来，需要多次浸提，操作时间长，收率低，费时费料。

1.5 酶解提取法近年来，国内学者致力于酶法提取真菌多糖的研究，所谓酶法即采用酶与热水浸提法相结合的方法，酶多采用一定量的果胶酶、纤维素酶及中性蛋白酶，酶解提取法通常采用一定量的果胶酶、纤维素酶及中性蛋白酶，与热水浸提法相结合进行，具有条件温和、杂质易除和得率高等优点，包括单一酶法、复合酶法和分别酶法等。

姜红等[9]研究了分别将果胶酶和纤维素酶作为水解用酶提取黑木耳多糖的最佳工艺条件，发现在两种酶反应体系中，浸提剂倍数、pH、时间、温度等最适工艺参数较为接近，这为黑木耳双酶水解提供了依据。

张立娟等[5]采用了三种细胞破壁酶(纤维素酶、果胶酶、木瓜蛋白酶)，通过单因素和正交试验，对影响多糖提取率的酶的因素进行了研究，先加入复合酶于50℃水浴中反应，然后加入蛋白酶反应一段时间后，发现采用此法提取率高达16.83％，提取时间缩短到140 min，较热水浸提法和碱液浸提法有明显的优点。

酶法提取虽有效率高、反应条件温和、工艺简便和省时等许多优点，但酶的价格较高，使用的条件较为苛刻。

1.6 复合提取法复合提取法即将上述提取方法结合使用，以期获得黑木耳多糖的最佳提取率。

刘大纹[5]等利用超微粉碎技术结合超声波协同纤维素酶提取黑木耳多糖，获得最佳参数为：超声波频率20 kI-Iz、超声波功率20 W、酶解温度88℃、pH值4.61、时间160min，而且发现此法能够提高多糖的溶出率，具有反应时间短、反应条件温和、细胞壁破碎彻底、粗多糖溶出率较高的优点。

2 黑木耳多糖的结构分析黑木耳多糖的结构包括单糖的组成、连接点类型、单糖与糖苷键的构型、分子量范围等。

Misaki等[3]从黑木耳子实体中分离得到了4种多糖。

并指出其中两种多糖由D-木糖、D-甘露糖、D-葡萄糖、D-葡萄糖醛酸组成。

它们的结构是主链为甘露聚糖，在部分甘露糖2，6位上被D-木糖、D-甘露糖或D-葡萄糖醛酸取代。

另外两种多糖的主链均为8-(1-3)-D-葡聚糖，侧链与主链以p-(1-6)键接而成。

二者的区别在于侧链的数目和类型不同：其中一种多糖在主链上约有2／3的葡萄糖残基被单个葡萄糖基取代，这种多羟基基团的存在使其在水中的溶解度较高，为水溶性。

而另一种多糖在主链上约有3／4的葡萄糖残基被短链葡聚糖残基取代，其分支度较高，这种复杂的多分支结构使其在水中的溶解性很差，是不溶于水的。

3 黑木耳多糖的生物活性3.1 黑木耳多糖的降血脂作用郭素芬等[6]对木耳多糖关于动脉粥样硬化(As)的预防和消退作用进行观察。

结果表明，在喂饲高脂饲料复制出动脉硬化模型后，加喂黑木耳多糖能显著降低血中脂质含量，防止动脉粥样硬化斑块的继续扩大。

其可能原因主要是黑木耳多糖的应用使得体内胆固醇加快运转、分解和排出，防止了过高的血脂在血管壁的继续沉积。

此外，黑木耳多糖还能清除血管壁、巨噬细胞及泡沫细胞中的氧化LDL(低密度脂蛋白)，从而使斑块缩小。

黑木耳多糖的加入，脂质过氧化物MDA(丙二醛)含量显著降低，而自由基清除剂SOD(超氧化物歧化酶)活力显著升高，这在一定程度上保护了组织细胞不受损伤，组织泡沫细胞死亡后向外释放更多的脂质而致使斑块过大。

黑木耳多糖的降脂作用可将可溶性的胆固醇脂转换成不溶性的游离单水晶体，胆固醇脂体温条件下为液状，而胆固醇以结晶形式存在时为胶状，因此胆固醇结晶的增加将有助于斑块缩小。

基于以上论点，可见黑木耳多糖的应用可使已形成的AS斑块面积减少。

3.2 黑木耳多糖的降血糖作用宗灿华等[6]还对黑木耳多糖关于糖尿病小鼠的降血糖作用进行实验分析。

结果表明：黑木耳多糖对正常小鼠血糖有降低趋势，但由于正常小鼠体内存在完整高效的调节机制，降糖效果不明显，血糖维持在相对恒定范围内。

四氧嘧啶产生的自由基可选择性破坏胰岛B细胞，降低体内胰岛素水平，使血糖明显升高。

给药后，黑木耳多糖各剂量组血糖逐渐降低，与模型对照组比较，给药15d及30d，黑木耳多低、中、高剂量组血糖均显著性降低，说明黑木耳多糖对四氧嘧啶糖尿病小鼠具有显著降血糖作用。

3.3 黑木耳多糖的抑制肿瘤作用宗灿华等[6]还对黑木耳多糖的抑制肿瘤作用进行实验观察。

方法为利用硝酸还原酶法测定小鼠血清NO含量。

结果表明：低、中、高剂量黑木耳多糖抑瘤率分别为24.17％、32.48％、41.21％，说明黑木耳多糖具有显著的抑瘤作用，其中高剂量抑瘤效果与猪苓多糖抑瘤效果相当。

实验者同时观察黑木耳多糖对H22肝癌小鼠脾指数及胸腺指数的影响。

脾脏是体内最大的免疫器官，是机体细胞免疫和体液免疫的中心，通过多种机制发挥抗肿瘤作用。

胸腺是动物体的中枢淋巴器官，主要与细胞免疫有关，间接参与体液免疫。

胸腺摘除的动物和胸腺先天性发育不全者，都会出现细胞免疫缺陷，而肿瘤发生率也增高。

该试验结果表明：黑木耳多糖可不同程度提高脾指数和胸腺指数，说明黑木耳多糖可以一定程度上提高机体免疫功能，从而发挥其抑瘤作用。

实验者还观测了黑木耳多糖对H22肝癌小鼠血清NO含量的影响。

NO是机体免疫防御的效应分子，其介导杀伤肿瘤细胞的机制可能是NO 极易与含有Fe—s中心的蛋白质Fe2+作用形成Fe—NO，起到细胞毒作用。

肿瘤细胞内铁的大量丧失，破坏了许多代谢酶活性，因此可阻断细胞内．DNA复制，从而抑制或杀伤肿瘤细胞。