灵芝多糖提取工艺研究进展

2022-11-23 08:36:46石云龙通化师范学院吉林通化134001
特种经济动植物 2022年7期
关键词:灵芝结果表明微波

●石云龙(通化师范学院 吉林 通化 134001)

灵芝(Ganoderma LucidumKarst),又称林中灵、木灵芝、赤芝、红芝、瑞草、丹芝、菌灵芝等,是灵芝科(Ganodermataceae)灵芝属(GanodermaKarst.)真菌。灵芝中富含氨基酸、多肽、蛋白质、真菌溶菌酶、三萜类及糖类等多种成分[1],其中,多糖成分含量较高,并具有非常广泛的药理活性,具有一定的免疫调节、抗肿瘤、抗氧化、抗炎和降血糖作用。灵芝药用价值高,因此在医学中得到广泛的应用。2018年,灵芝被定为食药同源类物质,灵芝中的多糖含量是衡量灵芝质量的重要标准。目前,对灵芝多糖的提取工艺主要有酶化法、微波法、超声法等。本文结合多年来学者的研究,对灵芝多糖的提取工艺进行了综述,以期为灵芝的深入开发利用提供参考。

1 热水浸提

灵芝多糖的传统工艺提取法主要是浸提法。该方法首先是对试验样品进行热水浸提,然后再醇沉得到灵芝的多糖成分。这种方法操作简单,但存在提取纯度较低、需要的溶液较多等弊端。胡瑞财等[2]以林下栽培的灵芝子实体为试验材料,探究热水浸提法提取灵芝子实体多糖的最佳工艺条件,结果表明灵芝子实体中多糖的最佳提取时间为68.3 min,最佳提取温度为84.6℃,料液比为1∶34.5,在此条件下,多糖提取率可达1.88%。王会宾等[3]采取热水浸提的方式提取灵芝孢子多糖,结果表明当试验提取时间为3.3 h,提取的温度为91℃,液料比为15.8∶1(mL/g)时,多糖的提取率达到3.69%。

2 微波提取法

胡灵等[4]利用微波法,采取4 因素3 水平响应面的分析方法,结果表明利用微波法提取灵芝多糖的最佳提取时间为20 min,最佳提取功率为400 W,提取温度为90℃,料液比为20∶1(mL/g),此时灵芝多糖的提取率为1.15%。王谦等[5]研究表明,在弱碱性介质下利用微波法提取灵芝多糖的最适条件为预浸1.5 h,提取15 min,固液质量比1∶110,pH 8.0,此时灵芝多糖的提取率为3.2%,提取率非常高。田淑雨等[1]采用超声破碎辅助提取灵芝多糖,结果表明最佳提取条件为液料比25∶1(mL/g),超声时间60 min,超声功率760 W,在此条件下,灵芝多糖的提取率为3.6%。贾少杰[6]通过响应面分析的方法,对灵芝的子实体多糖进行微波提取,试验中以枯草芽孢杆菌、白色念珠菌、大肠杆菌、沙门氏菌等5 种菌类作为菌株,进一步研究灵芝多糖的抑菌活性,结果表明微波辅助法的最佳功率为374 W,提取时间为23 min,液料比为15∶1(mL/g),浸提次数2次,提取率为4.62%,同时试验中灵芝多糖对5 种供试菌都表现出了抑制作用。因此,微波提取技术不仅提高提取率,而且操作简单,节约能源,可为提取灵芝多糖的工业化发展提供参考。

3 超声提取法

翟旭峰等[7]利用响应面分析的方法采用超声波提取灵芝多糖,试验表明优化后的工艺为超声功率320 W,提取的时间为34 min,提取温度为70℃,灵芝多糖的提取率为2.78%,灵芝多糖对氧自由基的吸收能力达到1956 μmol Trolox/g,这与理论预测值无显著性的差异。黄生权[8]利用微波协同超声波技术提取多糖,然后再对此方法提取的水溶性多糖进行分离和纯化,该试验表明,提取灵芝多糖的最佳条件为超声功率为50 W,提取的时间为12 min,料液比为1∶11.5,微波的功率为284 W,多糖的提取率为3.35%,此次试验表明该方法提取的灵芝多糖率比传统水浸提法提高了115.56%。李凡姝等[9]采用超声波法对灵芝多糖进行了提取,试验得出最佳的提取条件为超声功率160 W,超声温度50℃,超声时间25 min,料液比1∶30,采用此种方法灵芝多糖的提取率为5.48%。徐雪峰等[10]采用超声法提取灵芝多糖,结果表明最佳条件为提取时间30 min,提取温度60℃,料液比1∶20,在此条件下,灵芝多糖提取率为1.714%。胡斌杰等[11]同样采取超声法对灵芝多糖进行了提取,试验中选取的材料粒度为20 目,料液比1∶20,提取时间20 min,提取温度55℃,灵芝多糖的提取率为1.92%。

4 酶化提取法

丁霄霄等[12]以灵芝的子实体为试验材料,采取复合酶法(纤维素酶、半纤维素酶、木瓜蛋白酶)提取灵芝多糖,同时还分析了该工艺条件对多糖提取率的影响,试验得到复合酶比例为:半纤维素酶4%,纤维素酶3.5%,木瓜蛋白酶3%,最佳酶解提取条件为酶解处理pH 为5.7、温度为50℃,最佳时间为81 min,该条件下灵芝多糖的提取率达到3.73%。张天笑等[13]在单因素试验的基础上,采用正交试验对复合酶用量配比、酶解条件进行优化,结果表明复合酶提取比单酶提取更为有效,各种酶的量最佳配比为菠萝蛋白酶3.5%、纤维素酶1.5%、木瓜蛋白酶0.8%,最佳的酶解条件为pH5.5、温度50℃,酶解时间为100 min,试验结果也表明了采用复合酶的方式提取灵芝多糖能够有效地清除DPPH 自由基,且对DPPH 自由基的清除能力在0.8~4.8 时,会随着浓度的增大而增强。

5 快速溶剂萃取法

王宇晴等[14]以灵芝的子实体为原材料,采用单因素及正交试验系统研究快速溶剂萃取法提取灵芝多糖,同时利用高效毛细管电泳法对灵芝多糖的单糖组成成分进行了分析,结果表明提取灵芝多糖的最佳条件为温度110℃,压力90 Pa,时间20 min,灵芝多糖中含葡萄糖、半乳糖和甘露糖的质量之比为2.8063∶2.1910∶1。

6 高压提取法

高压提取法是利用压力增加灵芝孢子细胞内外压力差,而细胞在很短的时间内破裂,灵芝孢子内的有效成分便跟随提取剂来到细胞外,进而实现了多糖的提取。訾鸿威[15]通过单因素试验,利用响应面进行分析并建立相应的模型,结果表明超高压方法提取灵芝多糖的最佳工艺操作参数为压力360 MPa,液固比25 mL/g,保压时间4.5 min,该试验得到的灵芝多糖提取率为2.79%。操丽丽等[16]以灵芝子实体为试验材料,研究了采用高压热水提取方法的最佳工艺条件,其中料液比1∶50 g/mL、提取温度125℃、提取时间为30 min,此条件下灵芝多糖的提取率达到了4.54%,且灵芝多糖对DPPH 自由基有清除能力,这种清除度会随着多糖质量浓度的变化而变化。

7 回流提取法

田文妮等[17]采取回流法提取赤灵芝多糖,采用连续动态逆流的提取方式,在浓度平衡后再取样,赤灵芝多糖的提取率达到了23.07%。此外,采用连续动态逆流的提取方法提取的赤灵芝多糖,对超氧自由基、DPPH 自由基等具有较强的清除能力。在赤灵芝多糖浓度为2.5 mg/mL 条件下,赤灵芝多糖对-OH、O2-清除率均能够达到75.3%。刘春泉等[18]采取回流法提取灵芝的多糖成分,试验表明最佳提取条件为温度89.35℃、提取时间1.47 h、液固比29.19∶1,GLP 提取率较高,试验表明利用优化工艺参数提取GLP 时,具有最大的提取率。

8 其他提取方法

张博华等[19]采用蒸汽爆破法对灵芝子实体进行预处理,然后以DPPH 自由基清除率和还原力为参考指标,研究蒸汽爆破处理对灵芝子实体的多糖抗氧化活性的影响,试验结果表明蒸汽爆破最佳工艺的稳压时间为100 s、蒸汽爆破压强为1.3 MPa、超声时间为20 min,此时,灵芝子实体的多糖得率为14.21%,是对照组未处理样品多的1.86 倍。

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