酵母β-1，3-葡聚糖提取方法及生物活性

王玥玮

（天津市食品研究所有限公司，天津 301609）

酵母β-1，3-葡聚糖提取方法及生物活性

王玥玮

（天津市食品研究所有限公司，天津 301609）

对酵母β-1，3-葡聚糖的提取方法进行综述，对各种方法的特点进行比较。简述酵母β-1，3-葡聚糖具有提高免疫力、抗肿瘤、抗辐射、降低胆固醇等生物活性。

酵母β-1；3-葡聚糖；提取；活性

β-葡聚糖是构成酵母细胞壁的主要成分，位于细胞壁的最内层，占细胞壁干重的30%～60%。因β-葡聚糖中除含有少量的β-1，6键外，几乎都是β-1，3键，因此也称β-1，3-葡聚糖。酵母β-1，3-葡聚糖具有能增强免疫活力、抗肿瘤、抗氧化、抗细菌、抗病毒、抗真菌、降低胆固醇、降血脂等生物活性，是一种良好的生物效应调节剂[BRMs]。

由于酵母β-葡聚糖具有生物活性高、热量低和持水能力高等性能，其作为功能因子、脂肪替代品和膳食纤维等可以被广泛应用于医药和食品领域当中，是一种极具研究、开发价值的功能性食品配料，拥有良好、广阔的前景。

1 酵母 β-1，3-葡聚糖的提取方法

目前酵母β-1，3-葡聚糖的提取方法主要为酸法、碱法、酸碱综合法及酶-碱法等。

1.1 酸法提取

提取酵母β-1，3-葡聚糖，最早就是应用酸法提取。Antije Muller等[1]研究了在提取酵母β-葡聚糖的过程中，醋酸、甲酸和磷酸3种不同的提取液对提取效果的影响。结果显示，提取前后β-葡聚糖的主要结构和支链结构基本上没有改变。

黄丹等[2]采用醋酸对酿酒酵母中β-葡聚糖进行提取，研究发现此方法提取β-葡聚糖的最佳工艺条件为：提取液醋酸浓度为 6% ，料液比 6:1（g/mL），提取温度90℃，提取时间6 h。用此方法提取的成品得率为21.58%，其中多糖含量为71.46%，蛋白质含量为7.21%。

研究结果表明，酸法提取具有产品得率高的优点，但存在纯度低，产品中甘露聚糖和蛋白质等杂质，需进一步纯化。由于酸法提取的β-葡聚糖纯度低，大大限制了其适用范围，近年来国外很少有此提取方法的相关报道。

1.2 碱法提取

龚炎杰等[3]采用碱法进行提取，主要方法是：取5 g酵母粉，加入1.0 mol/L的氢氧化钠溶液100 mL，提取温度为90℃，提取3h，然后3000 r/min离心15 min，沉淀用水洗2次，然后用无水乙醇洗涤，无水乙醚脱水，真空干燥得成品。

万婕[4]等采用了二次减处理的方法，将破壁酵母粗品按固液比1:25（g/mL）悬浮于0.75 mol/L的NaOH溶液中，75℃条件下提取15 min，离心，沉淀用蒸馏水悬浮，再用HCl调节pH至4.5，重复上述碱处理步骤，在进行离心，水洗，脱水，干燥，得到成品，得率可达25%以上。碱法提取的β-葡聚糖基本不含蛋白质和甘露糖，纯度相对较高。

肖冬光[5]采用了高压-碱提取法对提取工艺进行了优化，最佳提取条件为碱处理浓度6%，压力0.1MPa，时间30 min，酵母葡聚糖提取率为23.30%，提取物中多糖含量为91.85%。经红外光谱与纸层析分析结果表明：产品只含葡萄糖一种单糖。

碱法提取适于对提取物纯度要求较高的产品，如食品和医药用途。但此法得率相对较低，且大量的碱处理会造成环境污染，并导致部分多糖降解。

1.3 酸、碱结合法提取

Williams等[6]报道了酸、碱结合制备酵母 β-1，3-葡聚糖的方法，具体为：将酵母分散到NaOH溶液中进行搅拌，然后加入水，离心收集沉淀，沉淀再次分散到NaOH溶液中，离心收集沉淀，沉淀用水洗3次，之后用HCl浸提，离心收集沉淀，干燥后得到酵母β-1，3-葡聚糖产品。

近年来，许多国内学者也对此法进行了较深入的研究。胡晓忠等[7]先将新鲜的酵母自溶，冷却至40℃～50℃，3000 r/min离心15 min，弃去上清。然后再用1 L浓度为0.75 mol/L的NaOH溶液反复提取两次，接着用HCl调pH至4.5，用200 mL蒸馏水悬浮煮沸10 min，重复2次，离心弃去上清，200mL无水乙醇分两次脱水，再用200 mL无水乙醚脱水，37℃干燥即得β-1，3-葡聚糖产品。成品为白色粉末，每批收率约10%，产品中蛋白质含量低于0.9%，而多糖含量在90%以上。

此法提取的酵母β-1，3-葡聚糖中不含酸溶性的糖元及β-1，6-葡聚糖，纯度高，产品经改性后可应用于医学领域。

1.4 酶-碱法提取

上述3种方法具有提取方法简便、效率高等特点，但是由于使用了强酸、强碱试剂，提取条件比较较剧烈，会对实验设备造成腐蚀破坏、减少了仪器的使用寿命，对环境、生态也有一定程度的影响，并且在提取过程中会造成部分β-1，3-葡聚糖的降解，降低了产品的得率及活性。为了解决这些问题国内外学者进行了大量的研究，并发现了一种新的提取方法-酶-碱法提取。

黄国宏等[8]采用的试验方法为：称取干燥酵母自溶物残渣10 g，加入蒸馏水100 mL，调节pH至8.0，添加1600 U/g底物的碱性蛋白酶，在60℃条件下酶解3h，然后用60 mL 2%NaOH溶液，在75℃热水浴处理6 h一定时间后离心、冷冻干燥即得成品β-1，3-葡聚糖。提取的成品得率为21.38%，多糖含量为92.17%，蛋白质含量为1.32%，水分含量为5.53%。

唐治玉等[9]对自溶-酶-碱法提取废啤酒酵母中β-葡聚糖的最佳工艺进行了研究，工艺条件为啤酒酵母于50℃自溶6 h后，添加100 U/g湿酵母木瓜蛋白酶，继续自溶18 h后离心，沉淀用2%的NaOH溶液分散，于80℃水浴处理3h后离心，沉淀用蒸馏水清洗3次～4次后进行真空冷冻干燥，粉碎得成品。成品得率10.80%，其中多糖含量87.70%、蛋白质含量0.45%、水分含量6.72%、灰分含量1.05%，具有得率高、纯度高、蛋白质含量低的特点。

这种方法不但保持了酵母β-1，3-葡聚糖原有的生物活性而且是一种高效、清洁、温和的提取方法，有利于工业化生产。

2 酵母 β-1，3-葡聚糖的生物活性

酵母β-1，3-葡聚糖具有独特的三股螺旋结构，因此具有抗肿瘤、增强机体免疫力、降血脂等多种生物活性。

2.1 抗肿瘤活性

β-1，3-葡聚糖可加强人体组织中巨噬细胞的活性，从而达到抗肿瘤的目的。段会轲等[10]研究了水溶性酵母β-1，3-葡聚糖对S180小鼠进行了抗肿瘤实验，结果表明，各剂量组对体内S180的抑制率达到了显著水平，中、高剂量组达到了极显著水平，呈现一定的剂量-效应关系，水溶性酵母β－1，3－葡聚糖高剂量组抑瘤率达到了49.84%，说明其具有很好的抑瘤效果。

2.2 抗辐射

β-葡聚糖能够有效地清除体内的自由基，使巨噬细胞在遭受辐射期间和辐射后都能免受自由基的攻击，令这些巨噬细胞可以正常发挥作用。Pathchen ML等的研究表明，水溶性葡聚糖能增强由钴-60诱导辐射后的痊愈速度。用β-1，3-葡聚糖治疗经辐射的小鼠，可以提高小鼠的恢复能力，并能够增强骨髓活力，使白细胞数量增多，同时增强脾细胞数[11]。

2.3 抗氧化

SOD是生物体内自由基清除酶，在抗氧化方面起着积极的作用。段会轲等[11]对β-葡聚糖的抗氧化活性进行了研究。实验结果表明水溶性酵母β-1，3－葡聚糖各剂量组中实验小鼠血清中的SOD活力随着剂量的增大而增大，呈现出剂量-效应正相关的关系，其中高剂量组SOD获利达到了235.59 U/mL，说明水溶性酵母β－1，3－葡聚糖具有很好的清除自由基效果，并且注射给药效果好于灌胃给药。

2.4 降胆固醇

β-1，3-葡聚糖的特殊结构能促进脂蛋白、脂肪酸释放，使血液中大分子的脂质分解成小分子，因而对血脂过多引起的血清浑浊有澄清作用，能明显降低血胆固醇。Nicolosi等对15个肥胖的高胆固醇男性进行了研究，在研究中病人保持着相同的体量，在第7周能够明显降低血液中总胆固醇含量的8%，在第7周的基础上第8周又降低了6%，可见β-1，3-葡聚糖能够显著降低血浆中胆固醇含量[11]。

3 展望

关于酵母β-1，3-葡聚糖葡聚糖的研究，国内外在其提取、检测和活性分析等方面已有较多的研究。但其机理还尚不清晰，因此，需要对酵母β-1，3-葡聚糖进行更加深入的研究。目前，我国的酵母资源十分丰富，酵母β-1，3-葡聚糖的综合开发利用具有广阔的发展前景。

[1]Antije Muller.The application of various protic acids in the extraction of β-(1-3)-D-Glucan from saccharomyces cerevisiae[J].Carbohydrate Research,1997,299:203-208

[2]黄丹,刘达玉.酿酒酵母中活性多糖的提取工艺研究[J].酿酒工业,2004(4):27-29

[3]龚炎杰,郭祀远,魏东,等.从酵母细胞壁提取β-1,3-D-葡聚糖的研究[J].酿酒科技,2006(1):98-100

[4]万婕,刘成梅,熊慧薇,等.从破壁酵母中提取β-葡聚糖的工艺研究[J].农产品加工,2006,58(3):24-26

[5]祁业明.酵母葡聚糖的研制[D].天津科技大学,2007

[6]Williams D L,Pretus H A,McNamee R B,et al.Development of a water-soluble,sulfated β-(1-3)-D-glucan biological response modifier derived from Saccharomyces cerevisisae[J].Carbohydrate Res,1992,235:247-257

[7]胡晓忠,甄宝贵,冯万祥.酵母葡聚糖的制备及理化性质[J].华东理工大学学报,1995(5):477-479

[8]黄国宏.酶-碱法提取酵母β-1,3-葡聚糖的研究[J].中国酿造,2007(8):22-25

[9]唐治玉,王淮,熊善柏.自溶-酶-碱法提取啤酒酵母中β-1,3-葡聚糖的工艺研究[J].现代食品科技,2006,22(2):28-30

[9]Cheung NK,S F Yim,et a1.Expression of apoptotic regulators and their significance in cervical camcer[J].Cancer immunol lmmunother,2002,51:557-564

[10]段会轲,熊善柏,胡筱波.酵母β-1,3-葡聚糖酶解产物体内抗肿瘤及抗氧化火星的研究[J].华中农业大学学报,2007,26(5):871-874

[11]郭勇,王振伟.酵母β-葡聚糖的生物活性及开发利用[J].中国食物与营养,2010(9):24-26

Research Progress on Extraction and Activated Function of Yeast β-1，3-Glucan

WANG Yue-wei
（Tianjin Food Research Institute Co.,Ltd.,Tianjin 301609,China）

The extraction methods of yeast β -1,3-glucan were review in this paper.All tlle methods were compared.And yeast β -1,3-glucan had functions of immunity improving,antitumor,anti-radiation and cholesterol decreasing.

yeast β-1，3-glucan;extraction;activity

天津市科研院所技术开发工作扶持经费项目（YSK2010-38）

王玥玮（1985—），女（汉），硕士研究生，研究方向：营养与食品卫生学。

2012-03-19