CN102731666A - 一种从蛹虫草培养基中提取多糖的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种从蛹虫草培养基中提取多糖的方法,是将蛹虫草粉碎,加水混合于30~80℃在酶液或碱液中浸提,离心分离,不溶物重复提取,合并上清液。于50~75℃淀粉酶酶解,离心分离后上清液浓缩至含糖1.5~3.0%,加乙醇,0~4℃下醇沉,离心后干燥得产品。经脱蛋白,透析后,得到虫草粗多糖。可以采用单一酶、双酶、复合酶和超声波酶法,酶可选用蛋白酶,胰蛋白酶等。本发明优化了提取虫草多糖的工艺路线,提高了虫草多糖的得率及提取效率,有效地进行虫草多糖提取、分离纯化。本发明既对农业废弃物的利用提供了一种解决途径,也为虫草多糖的进一步开发提供了技术基础。
Description
技术领域
本发明涉及生物制品领域,更具体地说,涉及从蛹虫草培养基中提取多糖的方法。
背景技术
蛹虫草(Cordyceps militaris(L.)Link)又称北冬虫夏草,属于子囊菌亚门(Asconlycotina)、核菌纲(Pyrenomycetes)、球壳菌目(Sphaeriales)、麦角菌科(Claviciptiaceae)、虫草属(Cordyceps)与冬虫夏草(Cordyceps Sinensis(Berk)Sacc)同属异种。能够产生多种生物活性物质:多糖、甘露醇、虫草素、甾类等。近年来,蛹虫草人工培养及其活性成分的研究尤为活跃。
虫草多糖是一类高分子复合物,它作为蛹虫草的主要活性成分之一,是蛹虫草中含量最高的药理活性物质。大量药理学实验表明,虫草多糖具有抗肿瘤、免疫调节、降血糖、降血脂、抗动脉粥样硬化、保护肾脏、镇痛及抗放作用。
人工栽培的蛹虫草在营养生长阶段在培养基内长着大量的菌丝体,据研究菌丝体中含量最多的活性成分就是虫草多糖。
目前国内外公开报道的有关蛹虫草培养基中虫草多糖的提取,都只限于热水浸提,或利用超声波等辅助物理方法,提取率相对较低,而且其中混有大量的淀粉未经出去,影响虫草多糖的品质。
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺方法,以蛹虫草大米或小麦培养基残基为原料,有效提取虫草多糖,并将其进行有效的分离纯化。
为了达到上述目的,本发明提供一种从蛹虫草培养基中提取多糖的方法,包括如下步骤:
Step 1、原料处理:利用蛹虫草匀浆制得浆料或者制得干粉;
Step 2、利用所述浆料或干粉基于碱液提取法或酶提取法提取虫草多糖,获得虫草多糖提取液;
Step 3、对所述虫草多糖提取液基于中温淀粉酶清除淀粉,灭活分离,得上清液;
Step 4、将所述上清液,真空浓缩至多糖含量为1.5~3.0%;
Step 5、向浓缩液中加入乙醇,至乙醇最终浓度75~80%,在0~4℃温度下,醇沉12~16小时;
Step 6、醇沉后,以3000~4000转/分钟离心分离,蒸干乙醇,得沉淀状虫草粗多糖。
此外为了得到干燥的虫草粗多糖或粉状产品,Step 6之后可以采取如下步骤:
Step 7、所述沉淀状虫草粗多糖经喷雾干燥或者在-10~-50℃的温度下真空干燥,得到干燥的虫草粗多糖。
Step 8、所述干燥的虫草粗多糖经粉碎制得粉状虫草粗多糖产品。
而为了获得精制虫草多糖,Step 6之后可以采取Step 9、所述沉淀状虫草粗多糖配置成溶液,混合三氯乙酸溶液,在0~4℃条件下振摇后,离心分离,取上清液部分的多糖溶液;重复以上脱蛋白步骤,混合上清液,利用乙醇醇沉后离心分离,取沉淀配成3~5%的多糖液,在截留分子量为7000Da~8000Da的透析袋内透析48~72小时,透析后袋内液浓缩,冷冻干燥得精制虫草多糖。
优选方式下,Step 9的具体工艺参数及过程如下:所述沉淀状虫草粗多糖配置成2~10%的溶液,在4℃条件下缓慢加入10%三氯乙酸溶液,体积比为5∶1,搅拌;在此4℃条件下振摇10分钟后,在4℃条件下高速离心10分钟,取上清液重复以上脱蛋白步骤数次,至多糖溶液中福林酚法检测蛋白含量为0.5%。而后向溶液中加入4.5倍体积95%的乙醇醇沉12~16小时,高速离心,取沉淀,配成3~5%的多糖液,在截留分子量为7000Da~8000Da的透析袋内透析48~72小时,透析后,袋内液浓缩,冷冻干燥得精制虫草多糖。
此外,为了获得精制虫草多糖,Step 6之后还可以采取Step 10、所述沉淀状虫草粗多糖配置成溶液,加入胃蛋白酶,用HCl调pH1.5~3.0、温度37~42℃条件下,酶解后于90~98℃灭酶,冷却至室温,用NaOH溶液调至中性,离心分离,取上清液利用乙醇醇沉,离心分离,取沉淀配成2~5%的溶液,以体积比为4~5∶1的比例加入氯仿与正丁醇体积比为4~5∶1的Sevag试剂,振摇后静置,离心除去沉淀,取上清液重复以上脱蛋白步骤,而后利用乙醇醇沉,离心分离,取沉淀配成2~5%的多糖液,在截留分子量为7000Da~8000Da的透析袋内透析48~72小时,透析后袋内液浓缩,冷冻干燥得精制虫草多糖。
优选方式下,Step 10的具体工艺参数及过程如下:所述沉淀状虫草粗多糖配置成2~10%的溶液,加入溶液重量的0.05~1%的胃蛋白酶,用6mol/L的HCl调pH1.5~3.0%,在37℃条件下酶解1~6小时;而后于90~98℃灭酶10分钟,冷却至室温,用NaOH溶液调至中性,离心10分钟,取上清液,加入3~4.5倍体积95%乙醇,在0~4℃的温度下,醇沉12~16小时左右。离心,取沉淀,配制成2~5%的溶液,加入Sevag试剂,剧烈振摇20分钟,静置30分钟,离心除去沉淀,取上清液重复以上脱蛋白步骤数次,至多糖溶液中福林酚法检测蛋白含量至0.5%;而后向溶液中加入4.5倍体积95%的乙醇醇沉12~16小时,高速离心,取沉淀,配成2~5%的多糖液,在截留分子量为7000Da的透析袋内透析48~72小时,透析后,袋内液浓缩,冷冻干燥得精制虫草多糖。
Step 3的优选工艺过程为:向所述虫草多糖提取液加入水解液重量0.05~3.00%的中温淀粉酶,每500~1000mL提取液加入1~10%CaCl2溶液1~5mL,于50~75℃酶解1~2小时,而后在90~98℃条件下灭活5~10分钟,冷却后离心分离,获得上清液待用。
此外,本发明还提供了如下多种实现Step 2的方法:
A、基于碱液提取法实现步骤S2的具体步骤为:
向所述浆料或干粉中加入重量20~100倍的水,混匀,以0.5~1mol/L的NaOH或KOH调节pH值为8~9,在40~60℃下,浸提2~6小时后,3000~4000转/分钟离心10~15分钟分离后的沉淀再加10~40倍的水,调节pH值8~9,重复上述浸提、分离操作1~2次,合并所得上清液,调节pH至中性获得所述虫草多糖提取液。
B、基于单酶提取法实现S2的具体步骤为:
向所述浆料或干粉中加入重量20~100倍的水;选用胃蛋白酶、酸性蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶、纤维素酶或者胰蛋白酶中的一种,用碱液或酸液调节pH值至所选用酶的适宜范围,加入酶搅拌酶解,酶解时保持pH值;而后调pH为中性,于90~98℃下灭活5~10分钟,冷却后3000~4000转/分钟离心10~15分钟分离,所得沉淀加水10~40倍重复上述酶解、分离步骤1~2次,合并几次分离的上清液,即为所述虫草多糖提取液。
C、基于双酶提取法实现S2的具体步骤为:
向所述浆料或干粉中加入重量20~100倍的水;选用胃蛋白酶、酸性蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶、纤维素酶或者胰蛋白酶中的一种,选用碱液或酸液调节pH值至所选用酶的适宜范围,加入所选的酶搅拌酶解,酶解时保持pH值;再选用胃蛋白酶、酸性蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶、纤维素酶或者胰蛋白酶中的第二种,以碱液或酸液调节pH值至所述第二种酶的适宜范围,加入所述第二种酶搅拌酶解,酶解时保持pH值;而后调pH为中性,于90~98℃下灭活5~10分钟,冷却后3000~4000转/分钟离心10~15分钟分离,所得沉淀加水10~40倍重复上述酶解、分离步骤1~2次,合并几次分离的上清液,即为所述虫草多糖提取液。
D、基于复合酶提取法实现S2的具体步骤为:
向所述浆料或干粉中加入重量20~100倍的水;选用胃蛋白酶、酸性蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶、纤维素酶或者胰蛋白酶中的2~3种,而且所述2~3种酶的适宜pH值和温度相近;用碱液或酸液调节pH值至所选用酶的适宜范围,加入所述2~3种酶搅拌酶解,酶解时保持pH值;而后调pH为中性,于90~98℃下灭活5~10分钟,冷却后3000~4000转/分钟离心10~15分钟分离,所得沉淀加水10~40倍重复上述酶解、分离步骤1~2次,合并几次分离的上清液,即为所述虫草多糖提取液。
此外,Step 2在选用的酶提取法中,在所述浆料或干粉加入重量20~100倍的水之后,首先在20~80℃浸提2~6小时,而后实施上述B-D任一一种具体的酶提步骤。
或者,Step 2在选用的酶提取法中,在所述浆料或干粉加入重量20~100倍的水之后,首先在20~80℃浸提2~6小时,用20~30KHZ超声波处理30~60分钟;3000~4000转/分钟离心10~15分钟分离得沉淀;而后基于沉淀加入重量20~100倍的水后实施上述B-D任一一种具体的酶提步骤。
本发明通过蛹虫草培养基残基的处理、提取、醇沉、干燥而得的虫草多糖,粗多糖经除蛋白、分离纯化而得虫草精制多糖。本发明有益效果在于:
1、工艺合理,开创了酶法为主从虫草培养基残基中提取虫草多糖的方法,最大限度将培养基中的虫草多糖提取出来;
2、在提取工艺上,广泛地研究并确定了多种有效的提取方法;
3、系统的研究并确定了蛹虫草培养基多糖的分离纯化方法,为丰富食用菌药物作了前期的铺垫;
4、为提高虫草多糖的经济效益提供了技术基础,虫草培养基残基得到充分利用,无废弃物排放,环保增益。
具体实施方式
本发明从蛹虫草培养基中提取多糖的方法,详细过程如下:
一、原料处理:
原料蛹虫草培养基,新鲜品、干燥品均可。新鲜品可加入5~20倍水以捣碎机捣碎并匀浆制成浆料;干燥品可将其冻干或烘干、粉碎,为粒度在60目以下的干粉,待用。
二、虫草多糖的提取
提取虫草多糖的方法采用碱液提取法和酶提取法。
1、碱液提取法
向浆料或干粉中加入重量20~100倍的水,混匀,以0.5mol/L的NaOH或KOH调节pH为8~9,在40~60℃下,浸提2~6小时后,离心分离得上清液和沉淀。沉淀再加10~40倍的水,用NaOH或KOH调节pH值至8~9,重复上述操作1~2次,合并所得上清液,用HCl调节pH至中性待用。
2、酶提取法
酶提取法是向浆料或干粉中加入重量20~100倍的水,用酶在所用酶适宜的pH值和温度等条件下进行酶解,所用的酶可以是单酶、双酶或复合酶,也可与上述提取法相结合,均可达到提取的母体。所述的单一酶、双酶、复合酶的品种为胃蛋白酶、酸性蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶、纤维素酶等。
(1)单、双、复合酶酶解法
1)单酶酶解法:向浆料或干粉中加入重量20~100倍的水,以6mol/L的HCL调pH为1~4,加入原料重量0.05~3.00%的胃蛋白酶,在30~45℃下搅拌酶解1~6小时,水解时保持上述pH值;再以0.5mol/L的NaOH或KOH溶液调pH为中性,于90~98℃下灭活5~10分钟,冷却至20~30℃后离心分离,得上清液和沉淀;上清液待用,沉淀可加水10~40倍重复上述步骤1~2次,离心分离的上清液合并待用,上清液可用NaOH或KOH调整pH值为中性。其他品种酶(胃蛋白酶、酸性蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶、纤维素酶)的酶解操作同上,只是用碱液或酸液调至所用酶适宜范围。
2)双酶酶解法:向浆料或干粉中加入重量20~100倍的水,以6mol/L的HCL调pH为1~4,加入原料重量0.05~3.00%的胃蛋白酶,在30~45℃下搅拌酶解1~4小时,水解时保持上述pH值;再以0.5mol/L的NaOH或KOH溶液调pH为7~9,加入原料重量0.05~3.00%的胰蛋白酶,在30~45℃水浴搅拌酶解1~4小时,水解时保持上述pH值;酶解后用酸调节pH至中性,于90~98℃下灭活5~10分钟,冷却后离心分离,得上清液和沉淀;上清液待用,沉淀也可加水10~40倍重复上述步骤1~2次,离心分离的上清液合并待用。其他双酶酶解法操作同上,只是用碱液和酸液调到所用酶适宜的pH范围。
3)复合酶酶解法
向浆料或干粉中加入重量20~100倍的水,以6mol/L的HCL调节pH为1~4,加入胃蛋白酶、酸性蛋白酶,添加量为溶液重量的0.05~3.00%,两种酶的比例为1∶1,在30~45℃下,搅拌酶解1~4小时后,调节pH至中性,于90~98℃下灭活5~10分钟,冷却后离心分离,得上清液和沉淀;上清液待用,沉淀也可加水10~40倍重复上述步骤1~2次,离心分离的上清液合并待用。其他复合酶酶解法操作同上,只是用碱液和酸液调至所用酶适宜的pH范围,同时调节温度于所用酶适宜的范围。
一种复合酶酶解法的实施例为:经处理后的蛹虫草培养基浆料或干粉中加入重量20~100倍的水,以0.5mol/L的NaOH或KOH溶液调节pH为7~9,加入木瓜蛋白酶、中性蛋白酶和胰蛋白酶,添加量为溶液重量的0.05~3.00%,三种酶的比例为1.0∶0.1~1.0∶0.1~1.0,在20~60℃下,搅拌酶解1~4小时后,调节pH至中性,于90~98℃下灭活5~10分钟,冷却后离心分离,得上清液和沉淀;上清液待用,沉淀也可加水10~40倍重复上述步骤1~2次,离心分离的上清液合并。
(2)结合提取法
1)水提和双酶结合法:向浆料或干粉中加入重量20~100倍的水,在20~80℃浸提2~6小时;以6mol/L的HCL调pH为1~4,加入原料重量0.05~3.00%的胃蛋白酶,在30~45℃下搅拌酶解1~4小时,水解时保持上述pH值;再以0.5mol/L的NaOH或KOH溶液调pH为7~9,加入原料重量0.05~3.00%的胰蛋白酶,在30~45℃水浴搅拌酶解1~4小时,水解时保持上述pH值;酶解后用酸调节pH至中性,于90~98℃下灭活5~10分钟,冷却后离心分离,得上清液和沉淀;上清液待用,沉淀也可加水10~40倍重复上述步骤1~2次,离心分离的上清液合并待用。其他双酶酶解法操作同上,只是用碱液和酸液调到所用酶适宜的pH范围。
上述操作由于两种酶水解时需要的pH值不同,所以分前后两次酶解;如果两种酶的最适pH和最适温度相近,则可加两种酶,一次酶解即成。如木瓜蛋白酶和胰蛋白酶水解时需要pH值均为7~9,温度均为37℃,则可以在这一pH值及温度下同时加入这两种酶。
2)超声波和单酶结合法:向浆料或干粉中加入重量20~100倍的水,用20~30KHZ超声波处理30~60分钟,离心分离得到上清液和沉淀。向不溶物中再添加20~100倍的水,用6mol/L的HCl调节pH至1~4,加入原料重量0.05~3.00%的胃蛋白酶,在30~45℃下搅拌酶解1~4小时,水解时保持上述pH值;再以0.5mol/L的NaOH或KOH溶液调pH为中性,于90~98℃下灭活5~10分钟,冷却后离心分离,得上清液和沉淀;上清液待用,沉淀可加水10~40倍重复上述步骤1~2次,离心分离的上清液合并待用。
由上述操作可知,超声波、碱液和单酶、双酶及复合酶都是从虫草培养基中提取虫草多糖的可行方法,仅仅需要调整酶的最适合的pH值及酶的添加量。
上述所有离心分离均为3000~4000转/分钟高速离心10分钟左右的操作。
三、虫草多糖提取液淀粉的清除及浓缩
1、淀粉的清除
向提取液加入原料重量0.05~3.00%的中温淀粉酶(如α淀粉酶),每1000mL提取液加入2%CaCl2溶液1~5mL。于50~75℃酶解1~2小时后于90~98℃下灭活5~10分钟,冷却后离心分离,上清液待用。
2、浓缩
将上述所得的离心上清液,真空浓缩至多糖含量为1.5~3.0%。
四、虫草多糖的醇沉
向浓缩液中加入3~4倍体积的95%乙醇,至最终乙醇浓度为75~80%,在0~4℃温度下,醇沉12~16小时。
五、虫草粗多糖的离心
醇沉后的多糖,3000~4000转/分钟高速离心10分钟左右,蒸干乙醇,得到的沉淀即虫草粗多糖。
六、虫草粗多糖的干燥
虫草粗多糖的干燥可以用以下任一方法均可达到目的:
1、将纯化得到的离心沉淀,在-10~-50℃的温度下,真空干燥,得到干燥的虫草粗多糖干品。
2、将纯化得到的离心沉淀,用水稀释至比重为1.05~1.10左右,进行喷雾干燥,喷雾干燥设备入口温度160~180℃,出口温度50~60℃,得到干燥的虫草粗多糖。
如果需要,还可将上述得到的虫草多糖,用粉碎机粉碎至160目以下。
此时,用本发明的方法提取的虫草多糖为粗多糖,浅棕色粉末,多糖提取率为10%~30%(干品比),多糖含量为20~47%,水溶性较好。可在食品行业广泛应用。如果再进一步纯化、脱蛋白,多糖含量可以更高,则可以应用于药品行业。
七、除蛋白及小分子,包括如下两种方法:
(1)将上述提取的虫草粗多糖配置成2~10%的溶液,在4℃条件下缓慢加入10%三氯乙酸溶液,体积比为5∶1,搅拌。在此温度下振摇10分钟后,4℃条件下高速离心10min,取上清液重复以上脱蛋白步骤数次,至多糖溶液中福林酚法检测蛋白含量0.5%以下,向溶液中加入4.5倍体积95%的乙醇醇沉过夜,高速离心,取沉淀,配成3~5%的多糖液,在截留分子量为7000Da的透析袋内透析48~72小时,透析后,袋内液浓缩,冷冻干燥得精制虫草多糖。
(2)将上述提取的虫草粗多糖或经浓缩配制成2~10%的溶液,加入溶液重量的0.05~1%的胃蛋白酶,用6mol/L的HCl调pH1.5~3.0%、温度37℃条件下,酶解1~6小时后,于90~98℃灭酶10分钟,冷却至室温,用NaOH溶液调至中性,离心10分钟,取上清液,加入3~4.5倍体积95%乙醇,在0~4℃的温度下,醇沉12~16小时左右。离心,取沉淀,配制成2~5%的溶液,加入Sevag试剂(V氯仿∶V正丁醇=5∶1),体积比为5∶1,剧烈振摇20min,静置30min,然后离心除去沉淀,取上清液重复以上脱蛋白步骤数次,至多糖溶液中福林酚法检测蛋白含量0.5%以下,向溶液中加入4.5倍体积95%的乙醇醇沉过夜,高速离心,取沉淀,配成2~5%的多糖液,在截留分子量为7000Da的透析袋内透析48~72小时,透析后,袋内液浓缩,冷冻干燥即得精制虫草多糖。
实例1(碱液提取法)
取蛹虫草培养基干粉100g,加入重量2000mL水,混匀,以0.5mol/L的NaOHpH为9,在60℃下,浸提4小时后,离心分离得上清液和沉淀。沉淀再加1000mL的水,调节pH9,重复上述操作1~2次,合并所得上清液,调节pH至中性,加入2g中温淀粉酶,2mL 2%Cacl2于70℃水解60分钟后,90℃灭酶5分钟,冷却,高速离心10分钟。上清液浓缩至多糖含量4%(苯酚硫酸法检测);加入3倍浓缩液体积95%乙醇,4℃下沉淀12小时后4000转/分钟离心10分钟,得到离心沉淀。将此沉淀于-50℃真空冷冻干燥得虫草粗多糖5.5g。苯酚硫酸法测其糖量为8.1%。
实例2(单酶法)
蛹虫草培养基干粉100g,加水8000mL,调节pH值为2.0,加入胃蛋白酶2g,在37℃下水解4小时后,调节pH值为7.0,90℃灭酶10分钟,冷却,4000转/分钟离心10分钟得上清液和沉淀,沉淀加水100mL重复上述操作1~2次,合并上清液。上清液加入0.2g中温淀粉酶,于70℃水解60分钟后,90℃灭酶5分钟,冷却,4000转/分钟离心10分钟。上清液浓缩至80mL,加入95%乙醇240mL,4℃下沉淀12小时后4000转/分钟离心10分钟,得到离心沉淀-50℃真空干燥得粗多糖15.8g,将此粗多糖用水稀释至50mL,加入Sevag试剂(V氯仿∶V正丁醇=5∶1)10mL,剧烈振摇20min,静置30min,然后离心除去沉淀,取上清液重复以上脱蛋白步骤2次,此时多糖溶液中蛋白含量0.35%,向溶液中加入95%乙醇260mL,于4℃下醇沉12小时后4000转/分钟离心。将此沉淀溶于30mL水,7000Da透析48小时后,-50℃真空冷冻干燥,得虫草粗多糖13.1g,苯酚硫酸法测其多糖含量为47.1%。
实例3(双酶法)
取新鲜蛹虫草培养基100g,捣碎后加水200mL,匀浆后加入1800mL的水,以6mol/L的HCL调pH为2.0,1g胃蛋白酶,在38℃下搅拌酶解1~4小时,水解时保持pH值2.0;再以0.5mol/L的NaOH溶液调pH为8.0,加入原料重量1g的胰蛋白酶,在37℃水浴搅拌酶解4小时,水解时保持pH值8.0;酶解后用酸调节pH至中性,于90~98℃下灭活5~10分钟,冷却后离心分离,得上清液和沉淀;上清液待用,沉淀加水500mL重复上述步骤2次,合并上清液,调节pH至中性,加入1g中温淀粉酶,于70℃水解60分钟后,90℃灭酶5分钟,冷却,高速离心10分钟。上清液浓缩至4%糖含量(苯酚硫酸法)后,加入3倍浓缩液体积95%乙醇,4℃下沉淀12小时后4000转/分钟离心10分钟,得到离心沉淀用水稀释至比重1.1,-50℃冷冻干燥,得干燥虫草多糖8.6g,苯酚硫酸法测其糖含量43.6%。
实例4(复合酶法)
取蛹虫草培养基干粉100g,加入水2000mL,以6mol/L的HCl调节pH值为2.5,加入胃蛋白酶2g、酸性蛋白酶2g,于40℃下搅拌酶解3小时后,调节pH至中性于90~98℃下灭活5~10分钟,冷却后离心分离,得上清液和沉淀;上清液待用,沉淀加水500mL重复上述步骤2次,合并上清液,调节pH至中性,加入1g中温淀粉酶,于70℃水解60分钟后,90℃灭酶5分钟,冷却,高速离心10分钟。上清液浓缩至4%糖含量(苯酚硫酸法)后,加入3倍浓缩液体积95%乙醇,4℃下沉淀12小时后4000转/分钟离心10分钟,得到离心沉淀用水稀释至比重1.1,-50℃冷冻干燥,得干燥虫草多糖11.2g,苯酚硫酸法测其糖含量41.9%。
实例5(结合法)
取蛹虫草培养基干粉100g,加入2000mL水,用20~30KHZ超声波处理40分钟,离心分离得到上清液和沉淀。向沉淀物中再添加2000mL的水,用0.5mol/L的NaOH调节pH至8.0,加入2g胰蛋白酶,在38℃下搅拌酶解3小时,水解时保持上述pH值;再以HCl溶液调pH为中性,于90~98℃下灭活10分钟,冷却后离心分离,得上清液和沉淀;上清液待用,沉淀加水500mL重复上述步骤2次,离心分离得上清液合并待用,加入1g中温淀粉酶,于70℃水解60分钟后,90℃灭酶10分钟,冷却,高速离心10分钟。上清液浓缩至4%糖含量(苯酚硫酸法)后,加入3倍体积95%乙醇,4℃下沉淀12小时后4000转/分钟离心10分钟,得到离心沉淀以水稀释至1.1比重,-50℃真空冷冻干燥,得虫草粗多糖9.8g,苯酚硫酸法测其多糖含量为26.3%。
实例6
取蛹虫草培养基干粉100g,加入重量2000mL水,于80℃浸提4小时后,以6mol/L的HCL调pH为2,加入2g胃蛋白酶,在38℃下搅拌酶解3小时,水解时保持上述pH值;再以0.5mol/L的NaOH溶液调pH为8,加入2g胰蛋白酶,在38℃搅拌酶解4小时,水解时保持上述pH值;酶解后用酸调节pH至中性,于90~98℃下灭活5~10分钟,冷却后4000转/分钟离心分离,得上清液和沉淀;上清液待用,沉淀也可加水10~40倍重复上述步骤1~2次,离心分离的上清液合并。加入1g中温淀粉酶,于70℃水解60分钟后,90℃灭酶10分钟,冷却,4000转/分钟离心10分钟。上清液浓缩至4%糖含量(苯酚硫酸法)后,加入3倍体积95%乙醇,4℃下沉淀12小时后4000转/分钟离心10分钟,得到离心沉淀以水稀释至1.1比重,-50℃真空冷冻干燥,得虫草粗多糖10.3g,苯酚硫酸法测其多糖含量为38.3%。
实例7
取实例1所得虫草多糖5g,加入水50mL溶解,加入0.1g胃蛋白酶,以6mol/LHCl调pH为2.0、温度38℃下,酶解4小时后,5分钟升温至98℃灭酶10分钟,冷却至室温,用0.5mol/LNaOH溶液调至中性,离心10分钟,取上清液,加入200mL 95%乙醇,在0℃的温度下,醇沉12小时。离心,取沉淀,加水50mL,加入Sevag试剂(V氯仿∶V正丁醇=5∶1)10mL,剧烈振摇20min,静置30min,然后离心除去沉淀,取上清液重复以上脱蛋白步骤2次,至多糖溶液中蛋白含量0.5%以下,向溶液中加入200mL95%的乙醇醇沉12,高速离心,取沉淀,加水100克,在截留分子量为7000Da的透析袋内透析48小时,透析后,袋内液浓缩,冷冻干燥得浅棕色粉末3.9g,为精制虫草多糖。
实例8
取如实例1得到的虫草多糖5克,加入水50mL,在4℃条件下缓慢加入10%三氯乙酸溶液,体积比为5∶1,搅拌。在此温度下振摇10min后,4℃条件下高速离心10min,取上清液重复以上脱蛋白步骤2次,至多糖溶液中蛋白含量0.5%以下,向溶液中加入160mL95%的乙醇,醇沉12小时,高速离心,取沉淀,加水50mL,在截留分子量为7000Da的透析袋内透析48小时,透析后,袋内液浓缩,冷冻干燥浅色精制虫草多糖2.1g。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种从蛹虫草培养基中提取多糖的方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、原料处理:利用蛹虫草匀浆制得浆料或者制得干粉;
S2、利用所述浆料或干粉基于碱液提取法或酶提取法提取虫草多糖,获得虫草多糖提取液;
S3、对所述虫草多糖提取液基于中温淀粉酶清除淀粉,灭活分离,得上清液;
S4、将所述上清液,真空浓缩至多糖含量为1.5~3.0%;
S5、向浓缩液中加入乙醇,至乙醇最终浓度75~80%,在0~4℃温度下,醇沉12~16小时;
S6、醇沉后,以3000~4000转/分钟离心分离,蒸干乙醇,得沉淀状虫草粗多糖。
2.根据权利要求1所述从蛹虫草培养基中提取多糖的方法,其特征在于,步骤S6之后还包括:S7、所述沉淀状虫草粗多糖经喷雾干燥或者在-10~-50℃的温度下真空干燥,得到干燥的虫草粗多糖。
3.根据权利要求2所述从蛹虫草培养基中提取多糖的方法,其特征在于,步骤S7之后还包括:S8、所述干燥的虫草粗多糖经粉碎制得粉状虫草粗多糖产品。
4.根据权利要求1所述从蛹虫草培养基中提取多糖的方法,其特征在于,步骤S6之后还包括去除蛋白及小分子的步骤:
S9、所述沉淀状虫草粗多糖配置成溶液,混合三氯乙酸溶液,在0~4℃条件下振摇后,离心分离,取上清液部分的多糖溶液;重复以上脱蛋白步骤,混合上清液,利用乙醇醇沉后离心分离,取沉淀配成3~5%的多糖液,在截留分子量为7000Da~8000Da的透析袋内透析48~72小时,透析后袋内液浓缩,冷冻干燥得精制虫草多糖。
5.根据权利要求4所述从蛹虫草培养基中提取多糖的方法,其特征在于,步骤S9的具体步骤为:所述沉淀状虫草粗多糖配置成2~10%的溶液,在4℃条件下缓慢加入10%三氯乙酸溶液,体积比为5∶1,搅拌;在4℃条件下振摇10分钟后,在4℃条件下高速离心10分钟,取上清液重复以上脱蛋白步骤数次,至多糖溶液中福林酚法检测蛋白含量为0.5%;
而后向溶液中加入4.5倍体积95%的乙醇醇沉12~16小时,高速离心,取沉淀,配成3~5%的多糖液,在截留分子量为7000Da~8000Da的透析袋内透析48~72小时,透析后,袋内液浓缩,冷冻干燥得精制虫草多糖。
6.根据权利要求1所述从蛹虫草培养基中提取多糖的方法,其特征在于,步骤S6之后还包括去除蛋白及小分子的步骤:
S10、所述沉淀状虫草粗多糖配置成溶液,加入胃蛋白酶,用HCl调pH1.5~3.0、温度37~42℃条件下,酶解后于90~98℃灭酶,冷却至室温,用NaOH溶液调至中性,离心分离,取上清液利用乙醇醇沉,离心分离,取沉淀配成2~5%的溶液,以体积比为4~5∶1的比例加入氯仿与正丁醇体积比为4~5∶1的Sevag试剂,振摇后静置,离心除去沉淀,取上清液重复以上脱蛋白步骤,而后利用乙醇醇沉,离心分离,取沉淀配成2~5%的多糖液,在截留分子量为7000Da~8000Da的透析袋内透析48~72小时,透析后袋内液浓缩,冷冻干燥得精制虫草多糖。
7.根据权利要求6所述从蛹虫草培养基中提取多糖的方法,其特征在于,步骤S10的具体步骤为:所述沉淀状虫草粗多糖配置成2~10%的溶液,加入溶液重量的0.05~1%的胃蛋白酶,用6mol/L的HCl调pH1.5~3.0,在37℃条件下酶解1~6小时;而后于90~98℃灭酶10分钟,冷却至室温,用NaOH溶液调至中性,离心10分钟,取上清液,加入3~4.5倍体积95%乙醇,在0~4℃的温度下,醇沉12~16小时左右;
离心,取沉淀,配制成2~5%的溶液,加入Sevag试剂,剧烈振摇20分钟,静置30分钟,离心除去沉淀,取上清液重复以上脱蛋白步骤数次,至多糖溶液中福林酚法检测蛋白含量至0.5%;
而后向溶液中加入4.5倍体积95%的乙醇醇沉12~16小时,高速离心,取沉淀,配成2~5%的多糖液,在截留分子量为7000Da的透析袋内透析48~72小时,透析后,袋内液浓缩,冷冻干燥得精制虫草多糖。
8.根据权利要求1所述从蛹虫草培养基中提取多糖的方法,其特征在于,步骤S3的具体步骤为:向所述虫草多糖提取液加入水解液重量0.05~3.00%的中温淀粉酶,每500~1000mL提取液加入1~10%CaCl2溶液1~5mL,于50~75℃酶解1~2小时,而后在90~98℃条件下灭活5~10分钟,冷却后离心分离,获得上清液待用。
9.根据权利要求1-8任一所述从蛹虫草培养基中提取多糖的方法,其特征在于,基于碱液提取法实现步骤S2的具体步骤为:
向所述浆料或干粉中加入重量20~100倍的水,混匀,以0.5~1mol/L的NaOH或KOH调节pH值为8~9,在40~60℃下,浸提2~6小时后,3000~4000转/分钟离心10~15分钟分离后的沉淀再加10~40倍的水,调节pH值8~9,重复上述浸提、分离操作1~2次,合并所得上清液,调节pH至中性获得所述虫草多糖提取液。
10.根据权利要求1-8任一所述从蛹虫草培养基中提取多糖的方法,其特征在于,基于单酶提取法实现S2的具体步骤为:
向所述浆料或干粉中加入重量20~100倍的水;选用胃蛋白酶、酸性蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶、纤维素酶或者胰蛋白酶中的一种,用碱液或酸液调节pH值至所选用酶的适宜范围,加入酶搅拌酶解,酶解时保持pH值;
而后调pH为中性,于90~98℃下灭活5~10分钟,冷却后3000~4000转/分钟离心10~15分钟分离,所得沉淀加水10~40倍重复上述酶解、分离步骤1~2次,合并几次分离的上清液,即为所述虫草多糖提取液。
11.根据权利要求1-8任一所述从蛹虫草培养基中提取多糖的方法,其特征在于,基于双酶提取法实现S2的具体步骤为:
向所述浆料或干粉中加入重量20~100倍的水;选用胃蛋白酶、酸性蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶、纤维素酶或者胰蛋白酶中的一种,选用碱液或酸液调节pH值至所选用酶的适宜范围,加入所选的酶搅拌酶解,酶解时保持pH值;
再选用胃蛋白酶、酸性蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶、纤维素酶或者胰蛋白酶中的第二种,以碱液或酸液调节pH值至所述第二种酶的适宜范围,加入所述第二种酶搅拌酶解,酶解时保持pH值;
而后调pH为中性,于90~98℃下灭活5~10分钟,冷却后3000~4000转/分钟离心10~15分钟分离,所得沉淀加水10~40倍重复上述酶解、分离步骤1~2次,合并几次分离的上清液,即为所述虫草多糖提取液。
12.根据权利要求1-8任一所述从蛹虫草培养基中提取多糖的方法,其特征在于,基于复合酶提取法实现S2的具体步骤为:
向所述浆料或干粉中加入重量20~100倍的水;选用胃蛋白酶、酸性蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶、纤维素酶或者胰蛋白酶中的2~3种,而且所述2~3种酶的适宜pH值和温度相近;
用碱液或酸液调节pH值至所选用酶的适宜范围,加入所述2~3种酶搅拌酶解,酶解时保持pH值;
而后调pH为中性,于90~98℃下灭活5~10分钟,冷却后3000~4000转/分钟离心10~15分钟分离,所得沉淀加水10~40倍重复上述酶解、分离步骤1~2次,合并几次分离的上清液,即为所述虫草多糖提取液。
13.根据权利要求1-8任一所述从蛹虫草培养基中提取多糖的方法,其特征在于,步骤S2在选用的酶提取法中,在所述浆料或干粉加入重量20~100倍的水之后,首先在20~80℃浸提2~6小时,而后实施具体的酶提步骤。
14.根据权利要求1-8任一所述从蛹虫草培养基中提取多糖的方法,其特征在于,步骤S2在选用的酶提取法中,在所述浆料或干粉加入重量20~100倍的水之后,首先在20~80℃浸提2~6小时,用20~30KHZ超声波处理30~60分钟;3000~4000转/分钟离心10~15分钟分离得沉淀;而后基于沉淀加入重量20~100倍的水后实施具体的酶提步骤。
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