食用菌多糖的研究进展
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香菇多糖提取工艺的研究进展香菇多糖提取工艺的研究进展香菇Lentinusedodes 为担子菌纲伞形科真菌,是世界上第二大食用菌。
香菇多糖是香菇中最重要的一种生物活性物质,具有抑制肿瘤、调节免疫、抗病毒和抗氧化等多方面的药理活性,且毒副作用小。
香菇多糖的提取常用水提醇沉法、酸碱提取法,但存在提取工艺复杂、溶剂使用量大、时间长等缺点,而且容易造成多糖降解,生物活性降低。
本文主要对近年来香菇多糖提取工艺优化研究方面的进展进行阐述。
1.超声波提取超声波提取法是利用超声波特殊的物理性质,加速介质质点运动、空化作用、振动匀化等以增大物质分子运动频率和速度,增加溶剂穿透力,从而使药效物质加速融人溶剂提高有效成分的得率。
王恒等用超声波辅助法从香菇中提取香菇多糖,通过实验优化确定出香菇多糖最佳提取工艺为超声功率200W ,料液比35:1,超声时间40min ,香菇多糖提取率为6.72 %。
王俊颖等采用超声法浸提香菇多糖通过正交试验设计确定的最佳工艺为料水比1 : 25,超声温度60° C超声时间30min , 超声功率300W ,多糖得率为8.72 %。
李宏睿等采用正交试验设计,对香菇多糖的提取条件进行优化,并与单纯的热水浸提进行比较。
结果表明,在料水比l:25 ,超声时间35min ,超声功率105W ,热水浸提温度90 %,浸提时间20min 的条件下,提取效果最好,多糖提取率为13.75 %,比单纯热水浸提法提高6.22%。
2.微波提取微波辅助提取技术主要是通过调节微波加热的参数,有效地加热物料中的目标成分,对目标成分进行选择性提取。
刘小丽等研究微波辅助法提取香菇多糖采用单因素试验对固液比、微波辐射功率、辐射时间、乙醇用量以及杂蛋白的去除条件分别进行了考察。
试验结果表明最佳提取工艺条件为固液比1:20mL ,微波辐射功率为280W ,辐射时间5min,乙醇与多糖提取液体积比为4:1,香菇多糖提取率可达到9.46 %。
山西农业科学 2024,52(2):128-144Journal of Shanxi Agricultural Sciences食用菌多糖结构与功能研究进展冯翠萍1,乔瑶瑶1,李佳欣1,梁国栋1,云少君1,2,曹谨玲1,2,程艳芬1,2,程菲儿1,常明昌1,孟俊龙1,刘靖宇2(1.山西农业大学食品科学与工程学院,山西太谷 030801;2.黄土高原食用菌山西省重点实验室,山西太谷 030801)摘要:食用菌具有较高的营养价值和功能价值,多糖作为食用菌最主要的活性成分之一,不仅能够为机体供给能量,而且可以参与生物合成反应及细胞的各项生命活动。
大多数食用菌多糖是α-葡聚糖、β-葡聚糖、混合α, β-葡聚糖,以及由果糖、半乳糖、甘露糖等多种单糖组成的杂多糖,其中,β-葡聚糖是食用菌中最具生物活性的多糖。
食用菌多糖具有多种生物活性。
为了为食用菌多糖在功能性食品中的应用提供理论基础,综述了食用菌多糖的结构及其抗氧化、抗衰老、调节免疫、抗炎、抗肿瘤、降血糖、降血脂、抗病毒、抗辐射、抗突变、抑菌、抗疲劳、抗凝血等方面的功能及机理,并对其进行了展望。
关键词:食用菌;多糖;结构;生理功能中图分类号:S646 文献标识码:A 文章编号:1002‒2481(2024)02‒0128‒17Research Progress on Structure and Function of Polysaccharides from Edible FungiFENG Cuiping1,QIAO Yaoyao1,LI Jiaxin1,LIANG Guodong1,YUN Shaojun1,2,CAO Jinling1,2,CHENG Yanfen1,2,CHENG Feier1,CHANG Mingchang1,MENG Junlong1,LIU Jingyu2(1.College of Food Science and Engineering,Shanxi Agricultural University,Taigu 030801,China;2.Shanxi Key Laboratory of Edible Fungi for Loess Plateau,Taigu 030801,China)Abstract:Edible fungi have high nutritional value and functional value. Polysaccharide, as one of the most important active components of edible fungi, can not only supply energy for the body, but also participate in biosynthesis reaction and various life activities of cells. Most edible fungi polysaccharides are α-glucan, β-glucan or mixture of α, β-glucan, and heteropolysaccharides composed of fructose, galactose, mannose and other monosaccharides, among which β-glucan is the most bioactive polysaccharide in edible fungi. A large number of studies have shown that edible fungi polysaccharides have a variety of biological activities. Therefore, this paper reviewed the structure of polysaccharides from edible fungi and their functions and mechanisms in antioxidant, anti-aging, immune regulation, anti-inflammatory, anti-tumor, hypoglycemic, hypolipidemic, anti-viral, anti-radiation, anti-mutation, anti-bacterial, anti-fatigue, anti-coagulation and other aspects, providing a theoretical basis for their application in functional foods.Key words:edible fungi; polysaccharides; structure; physiological function食用菌是可供食用的大型真菌,通称为蘑菇,多属担子菌亚门,少数属子囊菌亚门,具有独特的香气和口感,是被公认的功能性食品。
香菇多糖的研究进展香菇多糖的制备香菇俗名香菌、香蕈、平庄菇(广东)、椎茸(日本),是世界第二大食用菌,也是我国特产之一。
在分类中隶属担子菌纲、伞菌目、白蘑科、香菇属。
干燥的香菇中含有碳水化合物(58-60%)、蛋白质(20-23%)、纤维素(9-10%)、脂肪(3-4%)和灰分(4-5%)。
香菇是著名的食用兼药用真菌,味道鲜美,香气沁人,营养丰富,其味甘,性平,有“植物皇后”美誉。
多糖的提取:香菇多糖存在于香菇子实体细胞壁中,香菇的细胞壁包含两种重要的高分子物质,几丁质和β-葡聚糖。
这两种分子中的单链通过氢桥连接形成共价键。
多糖的提取方法是根据其结构和水溶性的不同而确定,其基本原则是在中性或弱酸弱碱条件下从外层到内层破坏细胞壁。
水提醇沉法是提取多糖最常见的方法,用酸或碱溶液提取可提高提取率,但酸性或碱性较强可能引起糖苷键的断裂。
为了提高多糖的得率,可增加一些物理或生物的辅助手段,如酶解、超声、微波、超高压、高压脉冲电场等多种方法。
多糖的分离:多糖提取液中含有许多杂质,主要是色素、无机盐、低分子量有机物,高分子量的蛋白质等,需逐一除去。
低分子量的物质可用透析法除去。
多糖的纯化:香菇多糖的分离纯化方法主要有分级沉淀法、色谱分离法、膜分离法等。
色谱分离法主要包括离子交换色谱法和凝胶色谱法两种,离子交换色谱法的原理是离子交换和吸附与解吸附,可以分离各种酸性、中性多糖。
凝胶色谱法是根据多糖分子大小和形状不同而分离的方法,常用的凝胶有葡萄糖凝胶、琼脂糖凝胶等,洗脱剂是不同浓度的盐和缓冲液。
香菇多糖的结构多糖的结构在其一级结构基础上,其主链间以氢键结合的形式形成二级结构,各种聚合体又在二级结构基础上,糖单位间的非共价键相互作用形成有序而粗大的构象,形成多糖的三、四级结构因此多糖的结构分析较其他物质更加复杂。
多糖在水溶液中会表现出无规则卷曲、单螺旋结构、双螺旋结构、三螺旋结构、聚集和球形构象等,这些构象的形成与多糖分子间和分子内的氢键有关。
食用菌多糖的降解技术研究进展摘要:食用菌中的多糖是一种具有多种生物活性的天然产物,如抗氧化、抗炎、抗肿瘤和免疫调节等。
然而,由于其分子量大、溶解性差等缺点,影响了其在药物、食品等领域的应用。
因此,对食用菌多糖进行降解以改善其生物活性、药理作用和安全性成为当前研究的热点。
本文综述了近年来食用菌多糖降解技术研究进展,包括物理法、化学法、酶解法和联合法等。
分析表明,不同降解方法对食用菌多糖的结构和生物活性有不同影响,应根据具体需求选择合适的降解方法。
关键词:食用菌多糖;分子量;降解;生物活性基金项目:江西省重点研发计划项目(20192BBFL60029,20203BBFL63061);江西省科学院包干制项目(2021YSBG22014,2022YSBZ22026)。
食用菌多糖是从食用菌中提取纯化出来的一种具有多种生物活性的天然高分子化合物,在食品、药品和化妆品等领域具有广泛的应用价值[1-2]。
然而,食用菌多糖一般分子量均在几万至几百万之间,而分子量和分子结构往往是影响其生物活性的最大因素,因此需要进行适当的降解以提高其生物活性。
本文介绍了食用菌多糖降解技术的研究进展,包括化学降解、酶降解、物理降解和生物降解等。
其中,化学降解和酶解是最常用的降解方法,而物理降解和生物降解则具有环保和安全等优点。
最后,本文总结了食用菌多糖降解技术的发展现状和未来发展趋势。
1 方法本文通过文献综述的方法,对近年来食用菌多糖降解技术进行研究梳理和评价。
文献来源于学术期刊、学术会议和学位论文等。
检索关键词包括“食用菌多糖”、“降解技术”、“物理法”、“化学法”、“酶解法”和“联合法”等。
检索范围为2000年至今的中文文献。
2 化学降解法化学降解法是一种常用的食用菌多糖降解方法,其基本原理是通过化学反应将多糖分子断裂成较小的分子片段。
常用的化学试剂包括酸、碱、氧化剂等[3-5]。
其中,酸碱降解是最常用的化学降解方法,通过调节pH值使多糖分子中的苷键发生断裂。
Edible and medicinal mushrooms2021,29(3):196~201食用菌多糖及其生物活性的研究进展马传贵1张志秀1鲍文辉2*(1.北京京诚生物科技有限公司,北京102600;2.丽水市农林科学研究院,浙江丽水323000)摘要在当前代谢综合征病例不断增加的情况下,营养膳食补充剂和无副作用的疗法开始发挥重要作用。
而食用菌多糖显示出巨大的功效和前景,已有许多研究从抗氧化、抗炎、抗癌、降糖、抗菌、降脂到免疫调节等方面,评估了其与食用菌多糖的生物学相关性。
将这些研究的关键成果应用于功能性食品和免疫调节剂的开发是体现食用菌多糖功效的重要途径。
全面综述食用菌多糖的结构、提取、纯化,以及生物活性的研究进展。
关键词食用菌多糖;结构;生物活性;提取;研究进展中图分类号:S646文献标识码:A文章编码:2095-0934(2021)03-196-06 Research progress on extraction and bioactivity of polysaccharidesfrom edible mushroomsMa Chuangui1Zhang Zhixiu1Bao Wenhui2*(1.Beijing Jingcheng Biotechnology Company Limited,Beijing102600,China;2.Lishui Academy of Agriculture and Forestry Sciences,Lishui,Zhejiang323000,China)Abstract With the current increasing cases of metabolic syndrome,nutritional dietary supplements and therapies without side effects have begun to play an important role.And edible mushroom polysaccharides show great efficacy and prospects.Many studies have evaluated their biological relevance to edible mushroom polysaccharides from the aspects of anti-oxidation,anti-inflammatory,anti-cancer,hypoglycemic,antibacterial,lipid-lowering to immune regulation,etc.Sex.Applying the key results of these studies to the development of functional foods and immunomodulators is an important way to reflect the efficacy of edible mushoom polysaccharides.A comprehensive review of the research progress on the structure,extraction,purification,and biological activity of polysaccharides from edible mushrooms.Key words edible mushroom polysaccharide;structure;biological activity;extraction;research progress相传在春秋战国时期,木耳等食用菌经常出现在帝王的宴席上。
2019年5月第43卷第3期安徽大学学报(自然科学版)J o u r n a l o fA n h u i U n i v e r s i t y (N a t u r a l S c i e n c eE d i t i o n )M a y 2019V o l .43N o .3d o i :10.3969/j.i s s n .1000-2162.2019.03.017收稿日期:2017-04-27作者简介:高绍璞(1963-),男,安徽合肥人,安徽正邦司法鉴定所主检法医师,E -m a i l :r a w ja d e @163.c o m.食用菌多糖功效的最新研究进展高绍璞1,周礼元2(1.安徽正邦司法鉴定所,安徽合肥231500;2.合肥市产品质量监督检验研究院,安徽合肥230088)摘 要:目前已经确定2000多种食用和/或药用食用菌,其中许多已经商品化生产,并已有大量关于食用菌多糖保健功效的研究报道,这些保健功效与食用菌的生物活性化合物有关,其中包括多糖.活性多糖表现出了潜在的对抗肥胖㊁抗糖尿病㊁抗癌㊁抗微生物和抗病毒等多种药理学作用,人们在脂肪细胞水平㊁啮齿动物水平和人类水平探讨了其相关的抗氧化㊁抗炎和免疫调节活性.多糖作用机制还包括对肠道微生物群的作用,其可以作为消化系统中的益生元.文中叙述了多糖在营养㊁功能性食品,临床和流行病学的研究,旨在评估多糖保健功能活性,例如一种多糖和多种混合多糖对肥胖㊁糖尿病㊁癌症和传染病等疾病的预防和治疗作用.以主要常见的食用菌为研究对象,了解食用菌多糖的保健功效特性,有助于预防和治疗人类慢性疾病.关键词:食用菌;多糖;活性;功能食品;研究进展中图分类号:R 932 文献标志码:A 文章编号:1000-2162(2019)03-0102-07R e c e n t p r o g r e s s o f r e s e a r c h o n t h e a c t i v i t y o f p o l ys a c c h a r i d e s f r o me d i b l em u s h r o o m s G A OS h a o p u 1,Z H O UL i yu a n 2(1.A n h u i Z h e n g b a n g Ju d i c i a l A u t h e n t i c a t i o n ,H e f e i 231500,C h i n a ;2.H e f e i P r o d u c tQ u a l i t y S u p e r v i s i o n a n d I n s pe c t i o n I n s t i t u t e ,H ef e i 230088,C h i n a )A b s t r a c t :M o r e t h a n 2000s p e c i e s o f e d i b l em u s h r o o m s h a v e b e e n i d e n t i f i e d t o d a t e ,m a n y of w h i c h a r ew i d e l y c o n s u m e d ,s t i m u l a t i ng m o r e r e s e a r ch o n t h ei r h e a l t h -p r o m o t i n g p r o pe r t i e s .T h e s e p r o p e r t i e sa r ea s s o c i a t e d w i t hb i o a c t i v ec o m p o u n d s p r o d u c e db y th e m u s h r o o m s ,i n c l u d i n g p o l y s a c c h a r i d e s .H e r e ,t h e a u t h o r s s u r v e y t h e c h e m i s t r y o f s u c h h e a l t h -p r o m o t i n gp o l y s a c c h a r i d e s a n d t h e i r r e p o r t e d a n t i o b e s i t y a n d a n t i d i a b e t i c p r o pe r t i e s a sw e l l a s s e l e c t e d a n t i c a r c i n o g e n i c ,a n t i m i c r o b i a l ,a n d a n t i v i r a l ef f e c t s t h a t d e m o n s t r a t e t h e i rm u l t i pl e h e a l t h -p r o m o t i n gp o t e n t i a l .T h ea s s o c i a t e d a n t i o x i d a t i v e ,a n t i -i n f l a m m a t o r y a n di m m u n o m o d u l a t i n ga c t i v i t i e s i nf a tc e l l s ,r o d e n t sa n dh u m a n sa r ea l s od i s c u s s e d .T h e m e c h a n i s m so fa c t i o ni n v o l v e t h e g u tm i c r o b i o t a ,m e a n i n g t h e p o l y s a c c h a r i d e sa c ta s p r e b i o t i c s i nt h ed i ge s t i v e s y s t e m.A l s o c o v e r e dh e r e a r e t h en u t r i t i o n a l ,f u n c t i o n a l f o o d ,c l i n i c a l a n de p i d e m i o l o gi c a l s t u d i e s d e s i g n e dt oa s s e s s t h eh e a l t h -p r o m o t i n gp r o p e r t i e so f p o l y s a c c h a r i d e s ,i n d i v i d u a l l ya n da sb l e n d e d m i x t u r e s ,a g a i n s to b e s i t y,d i a b e t e s ,c a n c e ra n di n f e c t i o u sd i s e a s e sa n d s u g g e s t i o n s f o rf u r t h e rr e s e a r c h .T h ec o l l a t e di n f o r m a t i o na n ds u g g e s t e dr e s e a r c hn e e d s m i g h t g u i d ef u r t h e rs t u d i e sn e e d e df o rab e t t e ru n d e r s t a n d i n g o ft h eh e a l t h -p r o m o t i n g p r o p e r t i e s o fm u s h r o o m p o l y s a c c h a r i d e sa n de n h a n c et h e i ru s et oh e l pp r e v e n ta n dt r e a t h u m a n c h r o n i c d i s e a s e s .K e yw o r d s :e d i b l em u s h r o o m s ;p o l y s a c c h a r i d e s ;a c t i v i t y ;f u n c t i o n a l f o o d ;r e s e a r c h p r o g r e s s食用菌具有很高的营养价值,自古以来被人们列为美味佳肴.食用菌组织中最主要的有机物是蛋白质㊁核酸㊁碳水化合物和脂类,特别是含有人体自身不能合成的氨基酸.干菇蛋白质的含量为15%~45%,脂肪仅2%,具有高蛋白㊁低脂肪的特点.食用菌中所含有的某些稀有或特有氨基酸以及含氮化合物对菇类风味的形成有重要作用,还能刺激人们的食欲.食用菌还含有多种维生素.最近研究报道,菇类含有具生理活性的矿质元素,以磷㊁钠㊁钾含量最高,其次为钙和铁.我国膳食构成一般缺铁,多食含铁量高的香菇㊁木耳,对老龄人特别有益.银耳含有的磷有助于恢复和提高大脑功能.香菇里含有的钾可中和进食肉类产生的酸.随着人们认识的深入和食用菌栽培业的发展,菇类的可口风味及营养必将成为人类新的粮食来源之一.如今食用菌已是低能量㊁低胆固醇㊁低钠的备受欢迎的保健食品,大量的研究报道了食用菌的保健作用,其多与食用菌中的活性多糖相关.目前β-葡聚糖已被认为是食用菌中主要的活性多糖成分,其他类型的食用菌多糖也具有一定的生物活性.笔者主要综述活性多糖的化学特性以及相关减肥㊁治疗糖尿病㊁抑菌㊁选择性抗癌和抗病毒等多种功效活性,同时探讨了食用菌多糖与脂肪细胞㊁老鼠以及人类相关的抗氧化㊁抗炎以及免疫活性作用.1 食用菌多糖的抗氧化、免疫以及抗炎活性抗氧化剂是能够清除损伤D N A 和必需蛋白质的R O S 自由基,多糖在体内的抗氧化活性往往伴随着体内肝脏氧化酶的增强以及谷胱甘肽和丙二醛水平的增加[1-2],食用菌多糖的抗氧化活性及相关的免疫活性是其最主要的活性.例如猴头菇多糖具有很强的抗氧化活性,对于四氯化碳刺激的肝脏损伤小鼠有很强的保护作用[3];此外,研究发现猴头菇多糖还表现出很强的抗氧化活性和神经保护活性[4];有文献报道杏鲍菇多糖能够增加小鼠脾脏和胸腺的重量,体外实验也表明,杏鲍菇多糖可诱导免疫细胞R AW 264.7的增殖,从而增强小鼠的免疫调节作用[5].相关研究显示杏鲍菇多糖具有很强的清除自由基能力[6].超声提取的灵芝β-葡聚糖具有高的分子量和合适的分支度,和传统的提取方法相比具有较好的抗氧化活性[7].值得一提的是由杏鲍菇㊁猴头菇和灰树花3种富含β-葡聚糖的食用菌多糖混合物能够显著地抑制肿瘤相关蛋白酶的活性[8].具有免疫活性的多糖多数能够对大鼠的过敏㊁感染㊁炎症以及肿瘤有显著效果[9].这些药理活性是通过增加免疫细胞包括单核细胞㊁N K 细胞和树状细胞的数量,以维持与炎症的平衡.最近研究发现香菇发酵液胞外多糖能够通过增强免疫来保护黑鼠免患沙门氏菌引起的内毒素血症和沙门氏菌病[10].尽管食用菌是抗氧化㊁免疫㊁抗炎化合物的主要来源,但仍然不清楚何种多糖能够发挥其生物活性和保健功能.目前有关食用菌生物活性多糖的化学结构基础[11]的相关文献报道不多,多糖的生物活性在很大程度上受其化学结构的影响.2 抗肿瘤作用研究表明食用菌及其多糖可同时预防治疗多种人类疾病[12-14].对随机试验的8009名患者的分析显示,免疫增强剂云芝多糖K (P S K )的添加可延长胃癌切除术后单纯化疗后患者的生存期[15],此项研究证实多糖具有通过免疫机制诱导凋亡和其他形式的癌细胞死亡的能力.日常食用香菇可提高年轻人的免疫力,对于健康老年人,口服可溶性葡聚糖能够引起循环细胞数量(B 细胞及T 细胞)的增加[16].通过细胞㊁动物和人实验研究表明,混合(不同食用菌提取物的组合)提取物比单一提取物显示出对人肿瘤细胞系具有更强的细胞毒性作用[17].在实际应用中最好的解决方案是把含有活性抗肿瘤多糖和大量其他生物活性化合物如黄酮和三萜类等混合起来使用.例如,猴头菇约含有50个特征的次要代谢物[18],可通过遗传工程方法增加多糖的生物合成,通过原生质体融合㊁体细胞杂交㊁食用菌的回交获得的杂交食用菌中存在3种不同生物活性的多糖.R e n 等[19]综述了食用菌及其生物活性成分对癌症的疗效,概述为:(1)含有姬松茸的膳食补充剂降低手术后癌症患者的血糖水平[22];(2)灰树花多糖口服可刺激乳腺癌患者的免疫系统[23];(3)姬松茸的301第3期高绍璞,等:食用菌多糖功效的最新研究进展401安徽大学学报(自然科学版)第43卷膳食补充剂改善了术后结肠直肠癌患者的代谢和血压[24];(4)香菇β-葡聚糖延长了晚期胃癌患者的生存期[25];(5)食用菌的摄入与乳腺癌的风险成反比[26];(6)口服食用菌葡聚糖是通过改变黏膜炎症和细胞增殖来预防结肠炎相关癌症的有效治疗方法[27];(7)前列腺癌患者食用双孢菇影响前列腺特异性抗原(P S A)水平,并通过降低免疫抑制因子调节复发性前列腺癌[28].灰树花β-葡聚糖和化药的联合用药作为针对鼠肿瘤的树突状细胞疫苗接种和直接施用的佐剂的研究结果表明,该联合用药可以作为抗癌的免疫治疗方法[20].猴头菇多糖提取物通过靶向作用结合其上游信号分子来阻止小鼠中植入的结肠肿瘤的癌细胞向肺部的迁移,以介导细胞外基质降解蛋白酶的表达[21].M e n g和Y a n等[22-23]研究了食用菌多糖的结构特征与抗肿瘤活性之间的关系,目前还需要临床试验证明食用菌及其多糖在人体的抗癌活性[33].3抑制肥胖效应肥胖大多是因为长期食用过高能量食品,从而影响宿主的体内能量平衡,即能量摄入和消耗的平衡.对于人类来说,肠道微生物可以使膳食成分,如可消化的碳水化合物,在肠道内发酵成短链脂肪酸,从而提供一种新能源,有助于恢复能量平衡,改善肥胖[34].也有报道称肠道微生物能够帮助平衡宿主的免疫和营养状况,改善肥胖[24].食用菌多糖作为益生元的减肥作用是由于它能够影响主要肠道细菌拟杆菌和厚壁菌的比例.灵芝能够抑制脂肪形成因子的表达,例如脂肪转录因子F A B P-4,p r o t e i n-α等以及一些与脂肪合成相关的酶和蛋白[25].灵芝对于转录因子㊁诱导脂肪细胞分化㊁合成转运基因以及肥胖和糖尿病相关的脂肪储存等都具有重要的积极作用.灵芝的这些功能,很大程度上与其活性多糖有关.C h a n g等[26]用高脂肪饲料喂养大鼠,发现灵芝菌丝体水提物能够减轻体重和炎症反应.高分子量的多糖似乎能观察到相似效应,推测灵芝水提物中起作用的可能是灵芝水溶性多糖,其可以作为一种益生元.从灵芝水提物中分离到的一种单一组分多糖,注射到小鼠体内,发现注射多糖提高了小鼠的抗疲劳作用[27].摄入食用菌的人比摄入肉制品的人具有较低的基础代谢指数(B M I)㊁较低的卡路里㊁较低的脂肪摄入量,同时也能够减少腰围,具有强烈的饱腹感,这种食品替代比起强制性措施更能吸引节食者的兴趣.这项研究可扩展到其他食用菌,尤其是具有高活性的猴头菇和香菇.这些是否是食用菌多糖在起作用,仍需进一步探讨.相关的研究表明,在牛肉中添加双孢菇能够增加风味[28],在小麦粉中添加富含β-葡聚糖的杏鲍菇多糖可提高小麦粉品质,消费者更喜欢这样高质量又保健的面粉.在对饮食模式与肥胖风险关系的评定中,可以得出健康模式的正确定义:所谓的健康模式是指食用菌㊁土豆㊁海藻㊁鱼㊁贝壳类㊁大豆类的高量摄入[29].4食用菌多糖抗糖尿病活性高脂肪摄入能够增加血糖水平,降低胰岛素的分泌,伴随糖尿病的胰岛素抵抗主要特征包括血脂异常,高甘油三酯,高的低密度脂蛋白(H D L)和低的高密度脂蛋白(L D L)水平[30].研究报道食用菌多糖可减少与代谢相关的医学病症,包括糖尿病[31].具有抗糖尿病的多糖的食用菌主要有松茸㊁茶树菇㊁灰树花㊁桑黄㊁杏鲍菇㊁银耳㊁灵芝等.肠黏液中的巨噬细胞通过β-葡聚糖受体结合β-葡聚糖[13],然后激活这些细胞,移回到淋巴结(P a y e r's P a t c h),释放细胞因子并诱导免疫激活.β-葡聚糖还可以预防胆固醇从食物中吸收,降低血清胆固醇.姬松茸β-葡聚糖比大麦β-淀粉酶在降低大鼠血糖水平方面更有效,L e i等[32]发现灰树花α-葡聚糖可保护鼠胰腺细胞抵抗氧化损伤.浓度为0.4m g㊃m L-1的灰树花多糖能够抑制α-葡萄糖苷酶的活性,其I C50值为0.424m g㊃m L-1,已知α-糖苷酶可诱发餐后高血糖等疾病,这一结果表明抑制糖苷酶的食用菌多糖可在糖尿病治疗中发挥积极作用.从药用真菌桑黄发酵菌丝体中分离得到一种主要是由α和β构型的支链吡喃葡聚糖,这种多糖是在料液比为1ʒ50,温度90ħ条件下,提取2h得到的.糖尿病小鼠口服这种多糖(100m g㊃d-1㊃k g-1体重)后,血糖水平显著降低了35.6%,表明这种食用菌多糖可作为功能性食品添加剂和降血糖剂.从杏鲍菇子实体中分离的杂多糖由以下单糖组成(以摩尔%计):D -葡萄糖(62.8),D -半乳糖(24.4)和D -甘露糖(9.8).每1k g 体重的小鼠在多糖摄入量为400,800m g 时,空腹血糖和胰岛素水平可显著降低,在高脂肪小鼠中出现脂质沉积[33].此杏鲍菇杂多糖也能够引起肝脏脂质过氧化的减少和肝脏抗氧化系统的升高.肝脏组织病理学检查进一步证实具有肝保护作用,结果表明该多糖具有减轻胰岛素抵抗㊁氧化应激和肝功能障碍的潜力.注射70%乙醇黑木耳提取物的肥胖大鼠,通过调节脂质和脂肪产生的转录因素,降低大鼠肝脏的脂肪变性风险表明提取物具有改善血质和肝脏酶的价值[34].对37名人类受试者的回顾性研究表明,食用双孢菇减少糖尿病风险因素,表明食用菌多糖具有潜在的抗炎和抗氧化的保健作用[35].相关试验表明,双孢菇在大鼠中均具有降血糖和降血脂活性[36],双孢菇凝集素(糖蛋白)能够在小鼠切除70%胰腺后再生胰腺β-细胞,表明具有诱导胰岛β细胞增殖治疗糖尿病的潜力[37].5 抗微生物活性食用菌多糖及其衍生物对病原菌和病毒表现出很强的抗生素特性.5.1 抗菌作用食用平菇的β-葡聚糖可能会保护运动员免受呼吸道感染[38].香菇多糖保护小鼠免患沙门氏杆菌脂多糖诱导的人类疾病内毒素血症(败血性休克)[39].相同的多糖和猴头菇提取物通过刺激免疫系统保护小鼠免受食源性致病性鼠伤寒沙门氏菌的感染[40].纯化的香菇提取物表现出对口腔细菌病原体的抗菌性能,表明它们在改善口腔卫生方面具有作用[41].黑木耳粗多糖显示出对食源性大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的体外活性[42].杏鲍菇硫酸化多糖亦可抑制食源性大肠杆菌和金黄色葡萄球菌等致病菌[43].5.2 抗病毒活性研究发现硫酸化多糖几乎完全抑制人类免疫缺陷病毒H I V -1和H I V -2及1型人类T 细胞淋巴病毒(H T L V -1)的细胞间感染[44].姬松茸多糖及其硫酸化衍生物表现出强烈的抗单纯疱疹病毒活性[45].香菇多糖及其提取物对牛单纯疱疹1型和1型脊髓灰质炎病毒都具有抑制病毒活性[46].多种食用菌水提物能降低单纯疱疹2型病毒诱导的小鼠致死率[47].香菇多糖及其硫酸化产物可保护烟草幼苗免受烟草花叶病毒的感染[48].研究表明食用菌多糖及其一些化学硫酸化物可以防止植物㊁动物和人类的病毒性疾病的产生.6 结束语食用菌及其生物活性多糖普遍认为是安全无毒的,食用菌多糖可单独加入食品中,也可与药物组合使用,降低成本,有助于消减疾病对人类的折磨.有趣的是,饮食多糖和含多糖的食用菌提取物和粉末可以同时改善与过敏㊁癌症㊁糖尿病㊁感染和肥胖相关的多种人类疾病.食用菌多糖相关的化学和药理学方面的深入研究,对于保护和治疗潜在的慢性疾病以及防止细菌和病毒感染,将具有重要意义.参考文献:[1] X I A OJH ,X I A OD M ,C H E NDX ,e t a l .P o l y s a c c h a r i d e s f r o mt h em e d i c i n a lm u s h r o o m C o r d y c e ps t a i i s h o wa n t i o x i d a n t a n d i m m u n o e n h a n c i n g a c t i v i t i e s i n a D -g a l a c t o s e -i n d u c e d a g i n g mo u s em o d e l [J ].E v i d -B a s e d C o m pl e m e n tA l t e r n ,2012,2012:273435.[2] K O Z A R S K IM ,K L A U SA ,J A K O V L J E V I CD ,e t a l .A n t i o x i d a n t s o f e d i b l em u s h r o o m s [J ].M o l e c u l e s ,2015,20(10):19489-19525.[3] Z H A N GZF ,L VGY ,P A N HJ ,e t a l .A n t i o x i d a n t a n d h 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食品科技食用菌多糖提取及应用研究进展李 巧(建始县公共检验检测中心,湖北建始 445300)摘 要:食用菌多糖是食用菌中主要的有效成分,通常采用水提醇沉法、高温蒸汽提取法、超声波辅助提取法等多种方法来进行提取。
本文主要对食用菌多糖的提取方法以及应用研究进展进行全面综述,以期为食用菌多糖的提取以及应用提供参考。
关键词:食用菌多糖;生物活性;提取Research Progress on Extraction and Application ofPolysaccharide From Edible FungiLI Qiao(Jianshi County Public Inspection Testing Center, Jianshi 445300, China) Abstract: Edible fungus polysaccharide is the main active ingredient in edible fungi. It is usually extracted by water extraction and alcohol precipitation method, high temperature steam extraction method, ultrasonic assisted extraction method and other methods. In this paper, the extraction methods and application research progress of edible fungi polysaccharides were reviewed in order to provide reference for the extraction and application of edible fungi polysaccharides.Keywords: edible fungi polysaccharide; biological activity; extraction食用菌多糖是一种极性大分子物质,易溶于水,不溶于乙醇,具有抗肿瘤、抗菌、抗炎、降血糖、降血脂以及抗氧化[1]等多种生物活性。
食用菌多糖酶法提取工艺研究进展摘要阐述食用菌多糖的生物活性,基于单一酶法与复合酶法介绍食用菌多糖酶法提取工艺的研究概况,以期为食用菌多糖酶法提取的开发应用提供参考。
关键词食用菌多糖;酶法;提取工艺食用菌富含多糖物质,如杂多糖、甘露聚糖、葡聚糖、糖蛋白和多糖肽,具有极大的应用价值。
现介绍食用菌多糖的生物活性及提取工艺,以供参考。
1 食用菌多糖的生物活性研究表明,食用菌多糖被称为“生物应答效应物”,是一种能增强人体免疫功能的生物活性物质[1],其主要作用于机体的免疫系统,具有增强免疫力、抗氧化、抗病毒、降血压、降血脂等功效,在食品及保健品行业中有着广阔的应用前景。
食用菌多糖生物活性与其结构有密切联系。
主要体现在以下5个方面:一是连接在β-D-葡聚糖骨架上的一些基团如聚羟基、聚醛基、羧甲基、乙酰基、硫酸基等对食用菌多糖的生物活性有显著作用。
二是食用菌活性多糖具有共同的结构,主要由几丁质和β-(1,3)-D-葡聚糖构成,具有抗肿瘤的作用,如香菇多糖、灵芝多糖等。
三是食用菌多糖的活性取决于分支度、分子量的大小,影响其生物活性。
四是食用菌多糖的缔合、胶束结构、憎水键以及多糖分子的绕曲度等高级结构都对其活性产生影响。
五是食用菌多糖的活性与其溶解度也有重要关系。
2 食用菌多糖的酶解提取工艺研究食用菌组成结构多样,除多糖外还含有蛋白质、纤维素、半纤维素和果胶等物质,这些物质的存在会影响多糖的浸出。
因此,在多糖提取过程中适当加入酶,利用酶对细胞结构的破坏作用,使存在于细胞内部的多糖得到充分的释放,不仅提高了溶出率,也为后续的精制创造了有利条件。
酶是一种普通蛋白质分子,其在生物反应过程中扮演着高效催化剂的角色,能够帮助一个化学反应过程快速有效地发生,同时本身又是可降解的,如:果胶酶(Pectinase)、纤维素酶(Cellulase)、枯草芽孢杆菌中性蛋白酶、木瓜蛋白酶(Papain)、菠萝蛋白酶(Bromelain)、胃蛋白酶(Pepsin)等。
食用菌多糖研究进展
食用菌多糖是指食用菌分泌的多糖物质,是一种有效的抗氧化剂、保护免疫调节物质,具有抗肿瘤、降血脂、降血糖、抗生菌、抗细菌等等保健功效。
它们在食品制作中也有重
要作用,如增加大豆的理化性质和样式。
随着科学技术的进步,越来越多食用菌多糖的成
果被研究出来,有关食用菌多糖的发展也发展迅速。
按结构分类,食用菌多糖可以分为糖原、聚糖酸、聚葡糖、聚醣、共轭多糖,蛋白多
糖等15类。
这些多糖具有不同的生物功能,如多糖的抗流感活性、细胞内的抗氧活性、
细菌的抗酸活性等等,甚至可以通过人体口服积累,进而起到保健作用。
目前,国内外对食用菌多糖的研究都着重其营养及功效机制方面越来越多。
例如,长
江大学和美国丹佛大学联合研究了从液状采收中提取实验前期,把感受辽太菌多糖研究,
标志物进行研发。
丹佛大学还研究了不同温度下多糖复合体的构型、功能和活性,找到了
一种适合在液态中分解的酶,为生物分解多糖提供了参考。
此外,上海市食品机械工程研究院随着技术发展,开发了一种用于制备食用菌多糖的
发酵技术,可以有效地增加其分子量、提高多糖含量,这种技术可以节省能耗,减少生产
成本。
至此,食用菌多糖的研究取得了很大的成果,如今的发展趋势对它也是有利的。
未来,研究人员将继续深入挖掘食用菌多糖的活性,进一步明确其功效机制,以更好地推动其在
食品及保健产品中的应用。
食用菌多糖的提取检测及应用研究进展食用菌是一种富含营养价值且被广泛食用的菌类食品。
近年来,食用菌多糖的研究引起了人们的广泛关注。
食用菌多糖指的是从食用菌中提取得到的多糖类化合物,具有丰富的生物活性和药用价值。
本文将就食用菌多糖的提取、检测及应用进行综述。
一、食用菌多糖的提取1.物理法:物理法主要是通过水浸提、热水浸提、酸碱浸提等方式提取食用菌多糖。
物理法提取的多糖含量较低,但是对菌体损伤小,适用于大规模生产。
2.化学法:化学法主要是通过酸碱法、酶解法、醇沉法等方式提取食用菌多糖。
化学法提取的多糖含量较高,但是有可能破坏多糖的生物活性。
3.生物法:生物法主要是通过微生物法和酵素法提取食用菌多糖。
生物法提取的多糖含量较高,并且对多糖的生物活性影响较小。
二、食用菌多糖的检测1.物理检测:物理检测主要是通过红外光谱、核磁共振、质谱等技术对食用菌多糖进行分析。
2.化学检测:化学检测主要是通过酸碱滴定、硫酸热解等方法对食用菌多糖进行分析。
3.生物检测:生物检测主要是通过生物传感技术对食用菌多糖进行检测,如免疫检测、酶反应等。
三、食用菌多糖的应用1.医药应用:食用菌多糖具有抗肿瘤、抗氧化、降血脂、调节免疫功能等多种生物活性,被广泛应用于药物研发、肿瘤治疗、心血管疾病防治等领域。
2.食品应用:食用菌多糖具有增加食品的营养价值、改善食品口感的作用,可用于制备功能性保健食品、调味料等。
3.化妆品应用:食用菌多糖具有保湿、美白、抗衰老等功能,可应用于化妆品的研制及生产。
总之,食用菌多糖的提取、检测及应用研究进展已经取得了一定的成果。
随着人们对食用菌多糖的认识不断深入,食用菌多糖的研究将会得到更加广泛的关注,并有望在医药、食品、化妆品等领域得到更多的应用。
红菇()属真菌属担子菌亚门、层菌纲、红菇目、红菇科。
近年来红菇属的分类原则被重新修订[1],将红菇科真菌被分为4个属:红菇属、乳菇属()、多汁乳菇属()以及叉褶菇属()已报道的红菇属真菌有300多种,我国有记载的90余种,其中多数可食用且具有多种多样药用功能,但其人工栽培及其困难,虽有一些与植物共生关系的研究[2],但缺乏决定性的研究成果。
红菇属真菌经过多年研究,已被证实是潜力巨大的天然产物资源库,如含有小皮伞烷(marasmane )骨架的天然抗菌化合物[3,4],具有抗肿瘤、抗病毒、免疫促进作用的Cerebroside B [5],此外还含有黄酮化合物,酚类化合物,抗坏血酸,β-胡萝卜素、番茄红素,具有强抗氧化活性,抗多种病原微生物的有效成分[6],对红菇的研究又以红菇多糖研究最为深入广泛,已被证实具有具有抗炎症、抗菌、抗氧化、抗癌[7]等多种生理活性,具有极佳的商业潜力。
1红菇多糖的提取方法1.1提取方法1.1.1水提法。
红菇子实体清水冲洗,60℃烘干至恒重并粉碎;称取适量粉末,加去离子水浸提,重复2次,减压过滤后用旋转蒸发仪浓缩;再加入3倍体积乙醇,封口,静置过夜,离心分离,沉淀物经真空干燥即为粗多糖。
1.1.2碱提法。
一些特定的多糖如含有糖醛酸的多糖及酸性多糖在碱液中更易提取,将新鲜红菇使用水提法提取之后,其残渣再用NaOH 提取[8]。
通常为防止多糖降解,常通以氮气或加入硼氢化钠或硼氢化钾。
选用碱提法要根据不同糖类的特征来选择碱溶液。
某些多糖会在碱性较强时水解。
使用碱提取液应迅速中和或迅速透析,浓缩与醇析而获得多糖沉淀。
1.1.3超声波提取。
按设定液料比加入蒸馏水设定超声温度超声时间,提取温度,液料比,然后按照水提法的方法提取。
1.2提取方法的优化常用单因素实验结合响应面法进行多因素优化设计,YeYuan [9]先通过单因素实验确定液料比,提取时间、提取温度、液料比三个因素对提取效率的影响,在单因素实验的基础上使用Design Expert Software (8.0.6)软件来设计实验和分析数据,最终确定了正红菇()提取多糖最佳提取条件为提取时间4h ,提取温度77.3℃,液料比为42.5g/L 。
微生物专题报告——食用菌多糖功能的研究概况141201019 微生物学魏华食用菌作为天然食药资源,营养丰富,含蛋白质、必需氨基酸、多糖、维生素等多种成分。
食用菌多糖虽然含量比例仅占0.48-0.87%,却具特异的生物学功能活性。
如具有抗肿瘤活性;可显著提高巨噬细胞吞噬量,刺激抗体产生,增强人体免疫功能;可降血糖、降血脂;可显著增加脑和肝脏组织中的过氧化物歧化酶SOD酶活力,抗氧化、抗衰老;保肝、抗辐射等等。
1971 年,Maeda 等从香菇中分离出一种具有抗肿瘤活性的多糖,这个研究发现影响重大,使更多的科学家开始研究真菌中的活性多糖[14]。
截至目前,国内外已从食用菌中筛选出200 种有生物活性的多糖。
同时,对于多糖的研究不仅只是研究其的生物学活性,更多的是利用生物学手段研究多糖分子的化学结构及结构与功能之间的关系[13]。
国内对多糖的研究起步较晚,但在研究糖类的作用机理时,紧密与中医药的理论相结合,进展甚快。
70 年代以来,我国在云芝、银耳、灵芝、黑木耳、裂褶菌、冬虫夏草、猴头菌和竹荪等中分离得到具有显著生理活性的、单一成分的多糖物质。
目前,我国对药用多糖的研究仍多偏重于提取、分离、纯化、和研究药理活性等方面。
虽然已有用于治疗癌症的商业化产品,但积累的临床资料仍很缺乏,大部分多糖产品尚处于实验阶段或仅用于保健品,还需重视新兴的糖生物学及工程学,提高研究水平。
1.食用菌多糖的种类近年来研究报道的真菌多糖,主要有四类,葡聚糖、甘露聚糖、杂多糖、糖蛋白。
1.1葡聚糖葡聚糖(Glucan),尤其是β(1-3)连接的葡聚糖具有多种活性[15-20]。
如从金顶侧耳(Pleurotus citrinopileatus)子实体中分离的多糖,分子量为1.89×104,可能的结构是主链为β(1-3)连接的葡聚糖,支链为β(1-6)连接的葡萄糖[21]。
从黑石耳(Dermatocarpon miniatum)子实体中分离的具有抗氧化功能的多糖,主要结构为α(1-4)(1-6)连接的葡聚糖,分子量为1.80×106[22]。