CN101597342B - 从猴头菌子实体中提取水溶性β葡聚糖的方法及其产品 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种从猴头菌子实体中提取水溶性β葡聚糖的方法。该方法包括：提取原料采用猴头菇的子实体，通过碱提，醇沉，α淀粉酶水解，酸水解，醇沉后干燥沉淀，即得。本发明在去除了α葡聚糖同时又解决了β葡聚糖水溶性不好的问题，本发明方法所得多糖为可溶性β葡聚糖，所得猴头菇子实体多糖β葡聚糖高，平均分子量2000～200,000道尔顿不等，具有良好的水溶性，可以用作制备药品、保健品及食品的原料。
Description
技术领域
本发明涉及一种从猴头菌子实体中提取水溶性β葡聚糖的方法及其产品，属于中药的活性成分提取领域。
背景技术
猴头菌又名猴头蘑、猴头菇或刺猬菌，拉丁名Hericium erinaceus(Bull：Fr.)Pers，在分类学上属于非褶菌目，猴头菌科，猴头菌属。刚生出时呈乳白色，逐渐转微黄，采集干燥后变为黄褐色，形状酷似猴子脑袋，故称为猴头菌。猴头菌是一种著名的食品，有山珍猴头、海味燕窝之说。猴头菌也是一种名贵药材，能治疗消化不良、胃溃疡、十二指肠溃疡、神经衰弱等疾病。猴头菌主要产在内蒙古自治区大兴安岭林区。
随着猴头菌的应用越来越广泛，猴头菌的活性成分提取成为一个比较热门的课题。猴头菌多糖是猴头菌的主要活性成分之一，对于猴头菌多糖的提取也已经有了一些报道，比如中国专利(专利号200510025711.5，发明名称：猴头菌粗多糖半仿生提取制备方法”)，文献(猴头多糖提取工艺优选及药效学初探，中成药，1998年第2期)等都对猴头多糖的提取进行了研究，提取方法也各不相同。
但是这些文献都只是对猴头菌总多糖的提取，猴头多糖在猴头菌中以α和β两种构型共存，目前对于猴头多糖工艺研究的文献都没有提到这两种构型的分离，仅仅是从提取总多糖本身入手，比如中国专利“猴头菌粗多糖半仿生提取制备方法”。也有文献对提取的总多糖进行进一步纯化，分离得到某一种构型的多糖均一体。比如中国中药杂志，2005年4月40卷第7期张金亭等发表的“小刺猴头多糖I的分离纯化及组成分析”就利用水提，乙醇沉淀，DEAE-sepharose和sephadex G100柱层析得到一个中性杂多糖，经验证为β构型；jia等在2004年Carbohydr Res，339(16)：2667-2671发表的文章中分离得到一种α猴头多糖。
多糖的分子量从几千到几百万不等，分子量越大其水溶性越差，猴头多糖也不例外。猴头多糖大分子量部分水溶性较差，在分离提取中用水做溶剂提取很难提取完全，即使用碱液提取，虽然提取收率高，但是干燥后得到多糖产品应用时仍然不溶解于水。人体对于这种大分子猴头多糖吸收不好。
发明内容
本发明主要解决的技术问题为：1、从猴头菌子实体中提取β葡聚糖的工业化生产问题。现有技术提取通常提取的是总多糖，而本发明的方法提取得到了β葡聚糖，并可应用于工业生产。2、解决β葡聚糖的水溶性问题，更有利于猴头菌β葡聚糖的吸收利用和产品开发。大分子量的β葡聚糖不溶于水，本发明利用酸水解技术降低了大分子猴头多糖的分子量，提高了猴头多糖的收率，增加了水溶性，更有利于人体吸收。
为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种从猴头菌子实体中提取水溶性β葡聚糖的方法。
一种从猴头菌子实体中提取水溶性β葡聚糖的方法，其包括以下步骤：
a)猴头菌子实体粉碎得到粉末，粉末用碱液浸提，过滤除去残渣，滤液中加入乙醇，静置，过滤得沉淀；
b)沉淀干燥后加水搅拌，加入α淀粉酶水解，水解液过滤，弃去滤液，得残渣；
c)残渣加碱液搅拌提取，提取液调酸碱度至pH2.0～6.8，加热水解，水解液过滤，滤液中加入乙醇，静置，分离沉淀并干燥，即得。
为了达到更好的提取效果：优选的，步骤a)中将猴头菌子实体粉碎后过50目的筛，得到猴头菌子实体粉末。
步骤a)中优选的向粉末中加入5～20倍重量的碱液浸提取1～10小时。所用碱液的浓度优选是0.1～1.0摩尔/升。
所述的过滤优选采用滤布进行过滤，其中滤布的孔径为0.5～5微米。
步骤a)或步骤c)中优选向滤液中加入1-4倍体积的无水乙醇静置2小时。
步骤b)中沉淀干燥后优选加5～10倍重量的水搅拌，让沉淀充分溶解。
步骤c)中所述碱液的浓度优选是0.1～1.0摩尔/升；所述的加热水解优选为加热至80～100℃，水解时间为1-4小时。
本发明的提取方法的具体描述：
a)猴头菌子实体粉碎得到粉末，粉末用碱液浸提，过滤除去残渣，滤液中加入乙醇，静置，过滤得沉淀；此沉淀即猴头菌粗多糖。猴头菌β葡聚糖是猴头菌粗多糖的一部分，其相当一部分位于真菌的细胞壁上，为了最大限度的提取猴头菌β葡聚糖，本发明选择碱液提取，碱液加量为原料重量的5～20倍，碱液的浓度选取0.1～1.0摩尔/升中任一浓度均可，提取时间1～10小时。碱液可以用氢氧化纳，氢氧化钾，氢氧化锌，有机碱等配制，考虑到成本问题，碱液一般选取氢氧化钠溶液。提取液过滤除去残渣，滤液加1-4倍体积的无水乙醇，静置2小时后过滤得沉淀即猴头菌粗多糖。
b)沉淀干燥后加水搅拌，而后加α淀粉酶水解，水解液过滤，弃去滤液，得残渣；
此步的残渣即猴头菌β葡聚糖，但水溶性较差。此步骤采用上一步中的沉淀(猴头菌粗多糖)为原料，加α淀粉酶(因为不同厂家产品酶活力不一样，加量相差巨大，本领域技术人员可根据实际情况和酶的活力确定加入α淀粉酶的用量；用量多一点或少一点不影响本发明的效果)将水不溶解的α构型多糖水解变为可溶，弃去水解液，同时水解液也溶解了粗多糖中的大部分残留单糖和寡糖，起到纯化的作用，虽然水解液中也可能存在少量β葡聚糖，但是考虑到回收成本，故舍去。仅对残渣中的大量β葡聚糖进行下一步处理使其变为可溶解。α淀粉酶选取市售的各种型号均可。水解条件，酶用量依据各厂家不同型号的α淀粉酶说明书。
c)残渣加碱液搅拌提取，提取液调酸碱度至pH2.0～6.8，加热水解，水解液过滤，滤液中加入乙醇，静置，分离沉淀并干燥，即得。
采用步骤b)的残渣为原料，加碱液提取，碱液加量为原料重量的5～20倍，提取液调酸碱度至pH2.0～6.8，80～100℃加热水解1～4小时，水解液过滤，滤液加1～4倍体积的无水乙醇进行沉淀，分离沉淀干燥后即得本发明产物，也就是猴头菌水溶性β葡聚糖。
碱液可以选用氢氧化钠、碳酸钠或氢氧化钾等常见碱配制，优选氢氧化钠，浓度选取0.1～1.0摩尔/升中任一浓度均可。调节pH可以用盐酸、醋酸、硫酸、乙酸等。pH2.0～6.8中任何一个值均可，只是不同的pH，水解强度不同，水解后所得最终产物重均分子量不同。
现有技术中虽然有对猴头多糖的某一种构型进行了分离并且进一步纯化得到高纯度多糖，但是其分离方法与本发明有本质区别，在经过常规的水提醇沉后，现有方法多使用柱层析对粗多糖分离，截取粗多糖中某一特定部分得到高纯度的猴头多糖以用于科学研究，这和本发明的工业化方法有显著区别，并且本发明除了对猴头多糖的β构型进行分离提取外，还通过对猴头多糖的分子量控制提高了其水溶性。本发明通过酸水解，水复溶的方法控制猴头多糖的分子量在一定范围内增强了猴头多糖的水溶性，提高了猴头多糖大分子量段的收率，有利于工业化生产猴头β水溶性多糖。
本发明提取方法所得到猴头菌子实体多糖是去除了α构型多糖的β葡聚糖，并且这种β葡聚糖具有良好的水溶性。红外光谱显示本发明产物为β葡聚糖，硫酸苯酚法检测多糖含量大于50％，多糖平均分子量2000～200,000道尔顿不等。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，应该理解的是，这些实施例仅用于例证的目的，决不限制本发明的保护范围。
实施例1
称取猴头菌子实体1公斤粉碎，过50目的筛，粉末加0.1摩尔/升的氢氧化钠溶液5升浸提1小时，0.5微米孔径滤布的板筐过滤除去残渣，得滤液7.2升。滤液加28.8升的无水乙醇，静置2小时后用0.5微米孔径滤布的板筐过滤得沉淀，沉淀干燥后称重共150克。沉淀加750毫升水室温搅拌10分钟，加入1克真菌α淀粉酶液(山东杰诺生物酶有限公司)，用6摩尔/升的盐酸调节pH值至5.5，50摄氏度保温24小时。而后用0.5微米孔径滤布的板筐过滤，弃去滤液，残渣加1.0摩尔/升氢氧化钠溶液0.8升搅拌提取2小时，提取液调酸碱度至pH2.0，于90摄氏度加热密闭水解1小时，水解液0.5微米孔径滤布的板筐过滤，滤液加3.2升无水乙醇，静置2小时后分离沉淀并干燥称重为110克红外光谱表明此产物为β葡聚糖，硫酸苯酚法测多糖含量为65％，高效液相凝胶色谱法测得平均分子量为2060道尔顿；经试验检测，所得到β葡聚糖具有良好的水溶性。
实施例2
称取猴头菌子实体1公斤粉碎，过50目的筛，粉末加1摩尔/升的氢氧化钠溶液10升浸提5小时，5微米孔径滤布的板筐过滤除去残渣，得滤液7.2升。滤液加28.8升的无水乙醇，静置2小时后用5微米孔径滤布的板筐过滤得沉淀，沉淀干燥后称重共142克。沉淀加1.4升水室温搅拌10分钟，加入0.6克α淀粉酶液(购自无锡澄星生物科技有限公司)，用2摩尔/升的醋酸调节pH值至5.8，50摄氏度保温24小时。而后用5微米孔径滤布的板筐过滤，弃去滤液，残渣加1.0摩尔/升氢氧化钠溶液0.8升搅拌提取2小时，提取液2摩尔/升的硫酸调酸碱度至pH6.8，于100摄氏度加热密闭水解4小时，水解液用5微米孔径滤布的板框过滤，滤液加3.2升无水乙醇，静置2小时后分离沉淀并干燥称重为102克，即得本发明产物。红外光谱表明产物为β葡聚糖，硫酸苯酚法测多糖含量为58％，高效液相凝胶色谱法测得平均分子量为198,056道尔顿；经试验检测，所得到β葡聚糖具有良好的水溶性。
实施例3
称取猴头菌子实体1公斤粉碎，过50目的筛，粉末加0.5摩尔/升的氢氧化钠溶液20升浸提10小时，2微米孔径孔径滤布的板筐过滤除去残渣，得滤液7.2升。滤液加28.8升的无水乙醇，静置2小时后用2微米孔径滤布的板筐过滤得沉淀，沉淀干燥后称重共143克。沉淀加1升水室温搅拌10分钟，加入1克真菌α淀粉酶液(山东杰诺生物酶有限公司)，调节pH值至5.5，50摄氏度保温24小时。而后用4微米孔径滤布的板筐过滤，弃去滤液，残渣加0.6摩尔/升氢氧化钠溶液0.8升搅拌提取2小时，提取液调酸碱度至pH 5.8，于80摄氏度加热密闭水解2小时，水解液用2微米孔径滤布的板筐过滤，滤液加3.2升无水乙醇，静置2小时后分离沉淀并干燥称重为101克，即得本发明产物。红外光谱表明此产物为β葡聚糖，硫酸苯酚法测多糖含量为60％，高效液相凝胶色谱法测得平均分子量为40,460道尔顿，经试验检测，所得到β葡聚糖具有良好的水溶性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种从猴头菌子实体中提取水溶性β葡聚糖的方法，其特征在于，包括以下步骤：
a)猴头菌子实体粉碎得到粉末，粉末用碱液浸提，过滤除去残渣，滤液中加入乙醇，静置，过滤得沉淀；
b)沉淀干燥后加水搅拌，加入α淀粉酶水解，水解液过滤，弃去滤液，得残渣；
c)残渣加碱液搅拌提取，提取液调酸碱度至pH值2.0～6.8，加热水解，水解液过滤，滤液中加入乙醇，静置，分离沉淀并干燥，即得。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：将猴头菌子实体粉碎后过50目的筛，得到猴头菌子实体粉末。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤a)中向粉末中加入5～20倍重量的碱液浸提取1～10小时。
4.如权利要求1或3所述的方法，其特征在于：所用碱液的浓度是0.1～1.0摩尔/升。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：过滤所用滤布的孔径为0.5～5微米。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤a)或步骤c)中向滤液中加入1-4倍体积的无水乙醇静置2小时。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤b)中沉淀干燥后加5～10倍重量的水搅拌，
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤c)中所述的加热水解是指加热至80～100℃，水解时间为1-4小时。
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