多糖的提取分离方法

1.多糖的提取方法

生物活性多糖主要有真菌多糖、植物多糖、动物多糖3大类。多糖的提取首先要根据多糖的存在形式及提取部位，决定在提取之前是否做预处理。动物多糖和微生物多糖多有脂质包围，一般需要先加入丙酮、乙醚、乙醇或乙醇乙醚的混合液进行回流脱脂，释放多糖。

植物多糖提取时需注意一些含脂较高的根、茎、叶、花、果及种子类，在提取前，应先用低极性的有机溶剂对原料进行脱脂预处理，目前多糖的提取方法主要有溶剂提取法、生物提取法、强化提取法等。

1．1溶剂法

1．1．1水提醇沉法

水提醇沉法是提取多糖最常用的一种方法。多糖是极性大分子化合物，提取时应选择水、醇等极性强的溶剂。用水作溶剂来提取多糖时，可以用热水浸煮提取，也可以用冷水浸提渗滤，然后将提取液浓缩后，在浓缩液中加乙醇，使其最终体积分数达到70 %左右，利用多糖不溶于乙醇的性质，使多糖从提取液中沉淀出来，室温静置5 h，多糖的质量分数和得率均较高。影响多糖提取率的因素有：水的用量、提取温度、浸提固液比、提取时间以及提取次数等。

水提醇沉法提取多糖不需特殊设备，生产工艺成本低，安全，适合工业化大生产，是一种可取的提取方法。但由于水的极性大，容易把蛋白质、苷类等水溶性的成分浸提出来，从而使提取液存放时腐败变质，为后续的分离带来困难，且该法提取比较耗时，提取率也不高。

1．1．2酸提法

为了提高多糖的提取率，在水提醇沉法的基础上发展了酸提取法。如某些含葡萄糖醛酸等酸性基团的多糖在较低pH值下难以溶解，可用乙酸或盐酸使提取液成酸性，再加乙醇使多糖沉淀析出，也可加入铜盐等生成不溶性络合物或盐类沉淀而析出。

由于H＋的存在抑制了酸性杂质的溶出，稀酸提取法提取得到的多糖产品纯度相对较高，但在酸性条件下可能引起多糖中糖苷键的断裂，且酸会对容器造成腐蚀，除弱酸外，一般不宜采用。因此酸提法也存在一定的不足之处。

1．1．3碱提法

多糖在碱性溶液中稳定，碱有利于酸性多糖的浸出，可提高多糖的收率，缩短提取时间，但提取液中含有其它杂质，使粘度过大，过滤困难，且浸提液有较浓的碱味，溶液颜色呈黄色，这样会影响成品的风味和色泽。

1．1．4超临界流体萃取法

超临界流体萃取技术是近年来发展起来的一种新的提取分离技术。超临界流体是指物质处于临界温度和临界压力以上时的状态，这种流体兼有液体和气体的特点，密度大，粘稠度小，有极高的溶解，渗透到提取材料的基质中，发挥非常有效的萃取功能。而且这种溶解能力随着压力的升高而增大，提取结束后，再通过减压将其释放出来，具有保持有效成分的活性和无溶剂残留等优点。由于CO2的超临界条件（TC＝304．6℃，Tp＝7．38MPa）容易达到，常用于超临界萃取的溶剂，在压力为8～40 MPa时的超临界CO2足以溶解任何非极性、中极性化合物，在加入改性剂后则可溶解极性化物。

该法的缺点是设备复杂，运行成本高，提取范围有限。

1．2酶解法

1．2．1单一酶解法

单一酶解法指的是使用一种酶来提取多糖，从而提高提取率的生物技术。其中经常使用的酶有蛋白酶、纤维素酶等。蛋白酶对植物细胞中游离的蛋白质具有分解作用，使其结构变得松散；蛋白酶还会使糖蛋白和蛋白聚糖中游离的蛋白质水解，降低它们对原料的结合力，有利于多糖的浸出。

1．2．2复合酶解法

复合酶解法采用一定比例的果胶酶、纤维素酶及中性蛋白酶，主要利用纤维素酶和果胶酶水解纤维素和果胶，使植物组织细胞的细胞壁破裂，释放细胞

壁内的活性多糖，多糖释放的多少和复合酶的加入量、酶解温度、酶解时间、酶解pH值有直接的关系。

酶解法提取的实质是通过酶解反应强化传质过程。此法具有条件温和、杂质易除和得率高等优点。

1．3物理强化法

1．3．1微波辅助提取法

微波萃取是高频电磁波穿透萃取媒质，到达被萃取物料的内部，能迅速转化为热能使细胞内部温度快速上升，细胞内部压力超过细胞壁承受力，细胞破裂，细胞内有效成分流出，在较低的温度下溶解于萃取媒质，通过进一步过滤和分离，获得萃取物料。

微波辅助提取多糖和其他的萃取方法比较，微波萃取效率高，操作简单，且不会引入杂质，多糖纯度高，能耗小，操作费用低，符合环境保护要求，是很好的多糖提取方法。

1．3．2超声波辅助提取法

超声波提取是利用超声波的机械效应、空化效应及热效应。机械效应可增大介质的运动速度及穿透力，能有效的破碎生物细胞和组织，从而使提取的有效成分溶解于溶剂之中；空化效应使整个生物体破裂，整个破裂过程在瞬间完成，有利于有效成分的溶出；热效应增大了有效成分的溶解速度，这种热效应是瞬间的，可使被提取成分的生物活性尽量保持不变；此外，许多次级效应也能促进提取材料中有效成分的溶解，提高了提取率。

超声波提取与水煮法醇沉法相比，萃取充分，提取时间短；与浸泡法相比，提取率高。

1．3．3高压脉冲法

高压脉冲法是对两电极间的流态物料反复施加高电压的短脉冲（典型为20～80 kV/cm）进行处理，作用机理有多种假说，如细胞膜穿孔效应、电磁机制模型、粘弹极性形成模型、电解产物效应、臭氧效应等，研究最多的是细胞

膜穿孔效应。动物、植物、微生物的细胞，在外加电场作用下，产生横跨膜电位，绝缘的生物膜由于电场形成了微孔，通透性发生变化，当整个膜电位达到极限值（约为1 V）时，膜破裂，膜结构变成无序状态，形成细孔，渗透能力增强。电位差达到临界点，细胞破裂。

2.多糖的分离纯化

2．1除蛋白

2．1．1Sevage法

根据蛋白质在氯仿等有机溶剂中变性的特点，用V（氯仿）∶V（戊醇或正丁醇）为5∶1或4∶1，混合物剧烈振摇20～30 min，蛋白质变性生成凝胶，离心分离，分去水层和溶剂层交界处的变性蛋白质。此种只能除去少量蛋白质，效率不高，须反复多次，多糖有损失。但此方法比较温和，在避免多糖降解上效果较好，如配合加入一些蛋白质水解酶，用Sevage法效果更佳。此法不能除去脂蛋白，因为脂蛋白溶于氯仿。

2．1．2三氟三氯乙烷法

将多糖溶液与三氟三氯乙烷等体积混合，低温搅拌10 min左右，离心分离得上层水层，水层继续用上述方法反复处理几次，得无蛋白质的多糖溶液，此法效率较Seavg法高，但溶剂沸点低，易挥发，不宜大量应用。

2．1．3三氯乙酸法

三氯乙酸是一种有机酸，使多糖提取液中的蛋白质与有机酸作用而变性沉淀。该法是在多糖水提液中滴加5 %～10 %与多糖水提取液等体积的三氯乙酸，混匀静置过夜，离心除去胶状沉淀，重复以上的操作直至溶液不再继续混浊为止，得无蛋白质的多糖。三氯乙酸浓度越大，除蛋白质效果越好，但对多糖的影响也越大，可能是三氯乙酸对多糖结构具有破坏作用，使多糖降解，而且这种破坏作用随着三氯乙酸浓度增大而增强。

植物多糖常采用三氯乙酸法除蛋白质，也可先用蛋白水解酶，使样品中的蛋白质部分降解后再用Sevag法效果更好；微生物多糖去除蛋白常采用Sevag 法、三氟三氯乙烷法；也可用盐析法、有机溶剂萃取等方法除蛋白。