黑木耳多糖的提取及生物活性 毕业论文.doc

河南商业高等专科学校毕 业 论 文 题目黑木耳多糖的提取及生物活性学号 班级10级食品1班专业食品加工技术系别食 品 系 作者姓名 完成时间2013-05-07指导教师 职称讲 师黑木耳多糖的提取及生物活性摘 要大量研究表明，黑木耳具有多种生理功能，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，黑木耳多糖备受人们青睐，对其的研究也已成为近年来分子生物学、医药、食品科学等领域的研究和开发应用的热点。本文就黑木耳多糖的提取、生物活性的研究进展作一综述，总结了木耳多糖目前的提取方法，如热水浸提、酸浸提法、碱浸提法、酶法以及一些现代的提取技术，并加以比较；还总结了黑木耳多糖降血糖、降血脂、降胆固醇、抗血栓、抗肿瘤、抗辐射、清除氧自由基等生物活性。关键词：黑木耳 多糖 提取方法 生物活性木耳是真菌植物木耳属中可食种类的总称，它们的子实体除含有丰富的蛋白质、纤维素等营养物质外，还含有丰富的b族维生素以及钙、磷、铜等有益元素，其子实体即是我国传统菜肴一木耳。木耳因生于山野，有山珍之称。祖国医学认为木耳有补气益肺，活血止血的功能，可用于气虚血亏、肺虚咳嗽、高血压以及血管硬化等疾病的治疗。木耳属植物隶属真菌门、担子菌纲、木耳目、木耳科。据报道该属植物全世界有20多种，我国有14种，其中多数可食用。目前上市销售的木耳约78种，尤以黑木耳、毛木耳、褐黄木耳，皱木耳、毡毛木耳、褐毡木耳六种最为常见。木耳属植物在我国分布广，产量居世界第一，尤以云南种类最多。黑木耳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，生长在朽木的里面；子实体则长在朽木的表面为食用部分。黑木耳具有耐寒、对温度反应敏感的特性，分布在北半球温带地区。我国的黑龙江、吉林、湖北、云南、四川、贵州、湖南、广西等20多个省区都有人工载培及天然的黑木耳生长。尤以黑龙江、湖北，云南等省的产量多，质量好而著称于国内外。黑木耳是一种营养价值较高的山珍食品。多糖是由10个以上的单糖连接起来的大分子物质。近年来，多糖的研究进入迅速发展与空前活跃的阶段。通过研究，人们发现，多糖除了具有提供能量、参与组织结构等作用外，还具有多种生物学功能，在细胞的生命活动中起到重要的作用。真菌多糖还可增强冠体流量与心肌供氧，降低血脂，预防动脉粥样硬化斑的形成。金针菇、蘑菇、木耳有与香菇相同的降低胆固醇作用，尤其以金针菇为最强。低分子量的右旋糖硫酸酯具有抗凝血作用，作为抗血栓药物已在临床上应用。特别是近年来研究发现黑木耳多糖具有抗溃疡、抗衰老、抗肝炎，抗糖尿病、抗癌等功能，并有增强人们的生理活性的医疗保健作用，因此黑木耳多糖越来越受人们的青睐。一、黑木耳多糖的提取黑木耳多糖是一种天然药物活性成分，为细胞内溶物，提取时需要进行细胞破碎，从而使细胞壁将多糖成分释放出来。因而细胞破壁技术也就成了提取生物活性成分的关键。目前从黑木耳子实体中提取黑木耳多糖的技术常用的主要有：热水浸提法、碱浸提法、酶法、超声波法、微波辅助法以及超微粉碎技术法。（一）热水浸提法热水浸提法是一种国内外常用于提取真菌类多糖成分的传统方法。近年来不少人采用热水浸提法对黑木耳子实体水溶性多糖的提取工艺进行了深人研究，并得出如下结论：黑木耳子实体干粉与水之比为1:50，在90水浴中抽提三个半小时，提取液用70%乙醇醇析，在此工艺条件下多糖得率最高。此法所需提取剂蒸馏水经济易得，但是需经多次浸提，得率仍然很低，而且费时费料。（二）稀碱浸提法对黑木耳粉用不同的提取剂在其它条件相同的情况下对黑木耳进行提取时发现，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。虽然碱处理使多糖含量增加，但寡糖含量则相对减少，且提取后液体需要中和，程序繁琐。（三）酶解提取法近年来，一些学者致力于酶法提取食药用真菌多糖的研究，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，此法具有条件温和、杂质易除和得率高等优点。主要的方法有：单一酶法、 复合酶法和分别酶法。其中复合酶法提取黑木耳多糖提取率高达16. 83%，提取时间缩短到140分钟，较以往的热水浸提法和碱法提取具有明显的优点。（四）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。研究表明，利用超声波产生的高频振荡、高加速度和强烈的“空化效应”及搅拌作用，可加速有效生物活性成分进人溶剂，从而提高提取率、缩短提取时间、节约溶剂、并可在低温下提取，有利于有效成分的保护。此法在黑木耳多糖的提取中也得到了很好的应用。超声提取技术的基本原理：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。超声波作为一种新的提取技术它具有时间短、效率高、提取量高，同时大大简化了操作程序、缩短了提取时间、提高了产品产量和纯度，改进了既繁琐费时又易乳化的常用提取方法；同时可防止提取物在长时间、高温条件下发生降解、褪色等变化。（五）微波辅助提取法利用微波强化固液浸取过程是一种颇具发展潜力的新型辅助提取技术。它具有设备简单、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。 将常规水提法和近年来出现的先进萃取技术：微波提取、超临界萃取、超声波萃取用于提取黑木耳多糖，进行了对比试验，发现微波辅助萃取法提取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% ，而时间也缩短了将近5/ 7。超临界流体萃取法虽然在得率上稍高于微波辅助萃取法，但设备复杂，需要高压力容器，投资成本较高。而超声波萃取虽然所需时间大大缩短，又无需加热且得率也接近于微波辅助提取法，但目前仅处于小规模试验阶段，工程设备放大问题有待解决。所以综合看来微波辅助萃取技术具有明显的优势。（六）超微粉碎技术要提高多糖得率除了考虑它的提取方法外，还要考虑到采用何种预处理更有利于多糖的溶出。由于黑木耳细胞粗大、壁厚等特点，若不将其进行破壁处理，细胞壁对多糖的释放形成阻力，且这种阻力随着细胞团内细胞数量的增大而增大；则多糖只能通过细胞壁释放出来；若对其进行超微粉碎后可使绝大多数细胞破壁，降低了多糖的溶出阻力，使多糖的溶出更加迅速、完全，从而可以减少提取次数和提取时间。黑木耳细胞粗，壁厚，多糖难以从胞内扩散出来，如果将其进行进一步的粉碎，达到可以使多糖充分释放的粒度就可以大大减少提取次数和时间。最佳粒度是超微粉碎在木耳多糖提取得率的关键研究问题，从理论上讲提取得率和粒度是成正相关的，但是在提取过程中还有许多其他条件的制约和影响。总之，要提高黑木耳多糖得提取率，超声波和微粉碎将发挥重要作用。超微粉碎技术使黑木耳进一步微小化，为黑木耳多糖的提取做了更有利的预准备；而超声波的使用成为黑木耳多糖提取率进一步提高的保证参考。2、 黑木耳多糖的生物活性随着现代社会的发展，人们的富态病也随生活的质量的提高而出现，随着对黑木耳多糖的研究加深发现其具有很多的疗效作用。黑木耳多糖作为一种重要的生物活性物质，具有降血糖、降血脂、降胆固醇，抗血栓、抗肿瘤、抗辐射，清除氧自由基，增强免疫力等多种生物功能。（一）降血糖、降血脂、降胆固醇作用黑木耳多糖对四氧嘧啶糖尿病具有显著降血糖作用，其机制是黑木耳多糖可减弱四氧嘧啶对胰岛细胞的损伤或改善受损伤细胞的功能，从而增加胰岛素的分泌而使血糖降低。黑木耳多糖的降血糖作用对降糖新药的开发与研究具有重要意义。高血脂症是指血液中一种或多种物质成分异常增高病症，死亡率较高，因此积极治疗高血脂症具有十分重要意义。研究表明，黑木耳多糖对血清甘油三醋，总胆固醇和低密度脂蛋白具有不同程度的作用，而高密度脂蛋白具有极其显著的效果，因此黑木耳多糖确具有显著降血脂作用。红细胞通过机制识别肿瘤抗原与肿瘤细胞粘附，同时红细胞中的氧化酶和补体可共同杀伤肿瘤细胞。黑木耳多糖抑瘤作用是作用于机体防御系统而间接产生，其重要机理在于能增强机体细胞免疫功能。因此，黑木耳多糖具有一定的抗肿瘤作用，其机制可能与影响红细胞膜流动性、减少肿瘤免疫抑制、增强红细胞膜的活性有关。黑木耳中提取的多糖的化学结构与其抗肿瘤活性具有相关性，因此从黑木耳中提取的水溶性葡聚糖成分有明显的抗肿瘤作用。（二）抗衰老、抗氧化作用研究表明，黑木耳多糖有明显延缓衰老作用，它可提高机体免疫功能，对机体损伤有保护作用，可延长平均寿命，被认为是较理想的抗衰老保健品。其能使心肌组织脂褐质含量明显下降，下降率为25%30%。脂褐质是人和动物老化代谢产物，是衰老的重要指标，它随着年龄增长而增加，故降低脂褐质含量，有利于延缓衰老。黑木耳多糖能抑制半胱氨酸所导肝、脑线粒体的生成，说明黑木耳多糖有一定的抗氧化能力。同时线粒体的肿胀是膜脂质过氧化所致，所以大多数抗氧化剂在抗脂质过氧化的同时又抑制线粒体肿胀的发生，表明黑木耳多糖能抑制线粒体肿胀。抗氧化剂发挥抗氧化作用的主要机制是抑制活性氧自由基的生成和加快自由基的清除。黑木耳多糖可明显清除超氧阴离子，且在一定浓度范围内呈现剂量效应关系。（三）抗凝血、抗辐射作用用水提法、碱提法、酸提法分别从黑木耳分离得到具有抗凝血作用的酸性多糖，其中碱提法得到的多糖抗凝血活性最高。用凝胶过滤法纯化，具有抗凝血活性的纯多糖成分相对分子质量大约为1.6105。黑木耳多糖有抑制血小板凝集的作用，其机制主要是抑制凝血酶的活性。通过对黑木耳多糖、银耳多糖、银耳孢子多糖等研究可知多糖是通过影响内源性凝血系统而发挥其抗凝血作用的。具有高度增殖和分化潜能的细胞群体容易受到电离辐射的影响，使细胞受损，dna突变，造成细胞异常分化、癌变或引起后代畸形等。前人通过大量的研究表明服食黑木耳多糖后能明显提高辐射的存活率和存活时问。黑木耳多糖可以促进辐射白细胞数目的恢复，保护造血组织，降低辐射后的骨髓微核率和精子畸行率，从而减少了细胞及染色体的损伤。（四）其它作用黑木耳多糖可明显延长特异性血栓及纤维蛋白血栓形成时间，所以黑木耳多糖具有抗血栓作用。此外，黑木耳多糖还具有抗溃疡、抗肝炎、抗生育、抗感染、促进血清蛋白生物合成和淋巴细胞核酸生物合成等作用。我国对黑木耳多糖已进行了很多研究，目前对黑木耳多糖的研究已经成为分子生物学、药学和食品科学的重要部分。同其它药食两用真菌多糖一样，目前的研究多限于多糖高产菌株的筛选、培育，以及子实体多糖的提取方法和提取条件优化，对深层发酵、多糖结构的研究较少，尤其是对多糖构效关系的研究还很欠缺。今后的研究工作应集中在深层发酵生产多糖的工艺条件，多糖药物的药理及临床应用的有效性和安全性，以及研究多糖构效关系以改造天然多糖增强活性等。参考文献1 包海花，高雪玲：一种改良的黑木耳多糖提取方法，中国林副特产 2005，（4）：292 陈艳秋，周丽萍，尹英敏：黑木耳子实体水溶性多糖提取工艺的研究，吉林农业大学学报 2003，25（4）：470-4723 章灵华，肖培根：药用真菌中生物活性多糖的研究进展，中草药 1992，23(2)：954 李兴泰，高明波：黑木耳多糖清