CN102838686B - 一种制备高纯度姬松茸多糖的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制备高纯度姬松茸多糖的方法，而提供一种所得姬松茸多糖的含量高，适合规模化生产的方法。姬松茸粉加入纤维素酶与果胶酶，加水搅拌均匀后，pH值调至6.0±0.1，酶解40分钟；进行微波提取，姬松茸水提液冷冻干燥得到浓缩产物；采用大孔吸附树脂，对姬松茸粗多糖提取物溶液进行脱色和初步除杂处理；之后采用离子交换树脂进行脱蛋白处理；用超滤技术对脱蛋白后的姬松茸粗多糖进一步纯化，排除小分子水溶性物质的存在；将上述姬松茸粗多糖超滤液预冻至-60℃，维持至少4h，在-45℃进行真空干燥得到姬松茸多糖。该方法应用微波协同复合酶法、树脂脱蛋白技术、超滤工艺纯化和冷冻干燥技术相结合,姬松茸多糖纯度达到90%。

Description

一种制备高纯度姬松茸多糖的方法

技术领域

本发明涉及保健食品加工技术领域，特别是涉及一种制备高纯度姬松茸多糖的方法。

背景技术

姬松茸（Agaricus Blazei Murill）又名巴西蘑菇，是一种在我国待开发的药食兼用菌，它原产于北美南部的巴西、秘鲁等地。每100克姬松茸干菇中含有蛋白质占40％～45％、糖类占38％～45％、粗脂肪占3％～4％、粗纤维6.73％及其丰富的维生素和微量元素，作为食品营养丰富。姬松茸含有丰富的生物活性物质，可以作为医药和保健品使用；主要生物活性物质包括多糖类、甾醇类、核酸类、不饱和脂肪酸、食物纤维等，据日本报道，姬松茸的抗癌作用明显优于其他14种有抗癌作用的大型真菌，位居真菌抗癌首位。因此，药用价值受到美食、医学和药学界的极大关注。

姬松茸多糖是从姬松茸子实体中提取的有效活性成分，其气味芳香，功效显著，有对机体有增强精力的功效，并能抑制肿瘤细胞的生长，具有抗肿瘤作用，在那些无法进行手术也无法使用放射或化学疗法的情况下，它也同样有效，姬松茸及其提取物还可以迅速有效的减轻化学疗法等传统治疗方法所带来的副作用。另外，还具有降血糖、改善糖尿病、降胆固醇、延缓动脉硬化的作用。

姬松茸多糖除可作为抗病毒性疾病、抗寄生虫、抗排斥和防治肿瘤方面的治疗药剂外，还可作为免疫增强剂提高体液免疫水平，其萃取物能显著促进白细胞介素-6(IL-6)和干扰素-γ（IFN-γ）水平，减少体外和体内IL-4水平，从而对免疫功能进行调节。值得一提的是，姬松茸多糖能够作为免疫佐剂显著增强疫苗的效果，具有相当广阔的应用前景。

目前，国内外市场上姬松茸多糖主要为含量10%-50%的规格，提取方法多采用热水浸提法提取（主要问题是提取效率低、稳定性差），而多糖纯化方法通常采用乙醇沉淀法、Sevgag法和三氯醋酸法，主要缺点是有机溶剂引入和残留的问题（背景技术中只能写现有技术的内容，与发明有关的内容写到发明内容部分）

低含量规格的产品大大限制了姬松茸多糖在医药产品中的应用。因此，研究开发高纯度姬松茸多糖提取制备方法，形成完善高纯度姬松茸多糖产品生产工艺，对于提高姬松茸多糖产品附加值，满足市场需求，具有重大的经济效益和社会效益。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种所得姬松茸多糖的含量高，适合规模化生产的制备高纯度姬松茸多糖的方法。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种制备高纯度姬松茸多糖的方法，包括下述步骤：

（1）姬松茸粉加入纤维素酶与果胶酶，加水搅拌均匀后，pH值调至6.0±0.1，酶解40分钟；其中，纤维素酶与果胶酶用量均为25U/g姬松茸粉。

（2）将上述酶解后的溶液进行微波提取，微波频率为640W，提取时间为8分钟；

（3）将上述姬松茸水提液冷冻干燥得到浓缩产物，即姬松茸粗多糖；

（4）采用大孔吸附树脂，对姬松茸粗多糖溶液进行脱色和初步除杂处理；之后采用离子交换树脂进行脱蛋白处理；

（5）用超滤技术对脱蛋白后的姬松茸粗多糖进一步纯化，排除小分子水溶性物质的存在；其中超滤膜截留分子量为12000-14000D。

（6）将上述姬松茸粗多糖超滤液预冻至-60℃，维持至少4h，使物料中的水分完全冻结，之后在-45℃下进行真空干燥得到姬松茸多糖。

采用大孔吸附树脂，对姬松茸粗多糖溶液进行脱色和初步除杂处理的步骤如下：取浓度2.0mg/mL姬松茸粗多糖提取物溶液加入到已处理好的装有大孔吸附树脂的吸附柱中，以1.0mL/min的流速进行吸附，以4倍柱体积水进行洗脱，以流速1.0mL/min洗脱，收集合并洗脱液，水浴蒸干。

采用离子交换树脂进行脱蛋白处理的步骤如下：取经过脱色和初步除杂处理的姬松茸粗多糖的溶液，加入到已处理好的装有离子交换树脂柱中，以4倍柱体积水进行洗脱，以流速为1.0ml/min洗脱，收集合并洗脱液，水浴蒸干。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的制备姬松茸多糖的方法以水为溶剂，采用微波协同复合酶提取姬松茸多糖，大大提高了多糖提取效率，粗多糖提取率可达12%以上，并且大大缩短了提取时间。

2、本发明的制备姬松茸多糖的方法采用绿色树脂脱蛋白技术脱除蛋白，蛋白脱除率可达85%以上，相对于传统Sevag法等，具有环保、高效、安全等优点，适合规模化生产的要求。

3、本发明的制备姬松茸多糖的方法采用超滤工艺纯化技术，脱除小分子杂质，并采用冷冻干燥技术进行低温干燥，最大限度保证了多糖原有的结构不受破坏。

4、本发明的方法具有吸附容量和洗脱流通量大、易产业化放大、树脂再生容易，可长期重复利用等优点，另外，用水洗脱，企业生产中只要经干燥就可得较纯的多糖产品，可大大降低生产成本。

5、本发明的制备姬松茸多糖的方法应用微波协同复合酶法、树脂脱蛋白技术、超滤工艺纯化和冷冻干燥技术相结合制备的姬松茸多糖纯度高，含量大于90%，产率可达3.5%以上。本方法高效、环保（不用有机溶剂）、简便、经济、适合工业规模化生产。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1

1、将姬松茸原料粉碎至60目后，加入纤维素酶与果胶酶，纤维素酶与果胶酶用量均为25U/g姬松茸粉，加水搅拌均匀后，使用稀盐酸溶液或氢氧化钠溶液调节pH值至6.0±0.1，酶解40分钟。

2、将上述酶解后的溶液置于微波萃取仪中进行微波提取，微波频率为640W，提取时间为8分钟。

3、将上述姬松茸水提液冷冻干燥得到浓缩产物，即姬松茸粗多糖。

4、采用大孔吸附树脂，对姬松茸粗多糖提取液进行脱色和初步除杂处理：

精密称取姬松茸粗多糖提取物0.1g，加水溶解并稀释至20mL于烧杯中（按姬松茸多糖计，浓度约1.3mg/mL），分别加入已经预处理好的四种大孔吸附树脂D101、AB-8、X-5、H103各3g（折算干重后），搅拌，静置40mi n，使其达到饱和吸附。精密吸取上层液1mL，水浴蒸干，得姬松茸粗多糖，精密称重，测定多糖的含量，按体积倍数换算多糖的质量，并计算多糖的收率，结果如表1所示。以粗多糖中多糖含量和收率为指标，选择最佳树脂为X-5。

表1

将步骤3得到的姬松茸粗多糖溶于水中，得到浓度为2.0mg/mL姬松茸多糖提取物溶液。将上述姬松茸多糖提取物溶液加入到已处理好的装有X-5大孔吸附树脂的吸附柱中，以1.0mL/min的流速进行吸附，以4倍柱体积水进行洗脱，以流速1.0mL/min洗脱，收集合并洗脱液，水浴蒸干，得到姬松茸粗多糖。精密称重，测定其中多糖的含量，计算粗多糖中多糖含量和收率。

重复三次，结果如表2所示。

表2

重复验证性试验结果表明，该工艺纯化姬松茸多糖的效果良好，粗多糖含量可达43%以上，多糖收率达到90%。相对于传统水提醇沉方法，该工艺具有环保、高效、安全、经济的特点，符合工业化生产的要求。

5、采用离子交换树脂对姬松茸粗多糖提取物溶液进行脱蛋白处理：

取上述经过脱色和初步除杂处理的粗多糖提取物的溶液60mL，加入到已处理好的装有10.0g 001x7阳离子交换树脂的离子交换树脂柱中，以4倍柱体积水进行洗脱，以流速为1.0ml/min洗脱，收集合并洗脱液。水浴蒸干，得姬松茸粗多糖。精密称重，测定其中蛋白及多糖含量，计算纯化后姬松茸粗多糖多糖含量、蛋白脱除率及多糖收率。重复三次，结果如表3所示。

表3

序号	粗多糖质量（mg）	粗多糖含量（%）	蛋白脱除率（%）	收率(%)
					1	43.7	84.06	85.25	73.09
2	42.3	86.51	86.12	72.81
					3	43.8	83.27	86.77	72.55
平均	43.3	84.61	86.05	72.82

重复验证性试验结果该脱蛋白工艺重现性良好，可以用于姬松茸粗多糖的纯化。纯化后粗多糖含量可达84%以上，多糖平均收率可达72.8%以上，蛋白脱除率可达85%以上。

相对于传统Sevgag法、三氯醋酸法等，该方法具有吸附容量和洗脱流通量大、易产业化放大、树脂再生容易，可长期重复利用等优点，另外，用水洗脱，企业生产中只要经干燥就可得较纯的多糖产品，可大大降低生产成本。

6、姬松茸多糖的超滤分离：

通过以上的姬松茸多糖提取和纯化的方法，虽然可以得到较为纯净的姬松茸多糖产品，然而却不能排除小分子水溶性物质的存在（例如单糖、低聚糖以及部分其他小分子物质）。因此，本发明采用超滤技术对姬松茸粗多糖进一步纯化，截留部位为姬松茸多糖，而透过部分即小分子物质及其它杂质。采用该方法，可以得到纯度更高的姬松茸多糖产品。具体步骤如下：

取料液浓度为20mg/mL经过步骤5处理的姬松茸多糖粗品溶液50mL，用截留分子量为12000-14000D的超滤膜以切向流方式在工作压力为0.4Mpa，温度为20℃，转子的转速为600r/min的条件下进行进行循环超滤。待超滤液收集到原液体量的70%时，分次加入蒸馏水稀释，继续超滤。收集截留浓缩液，并用蒸馏水清洗，合并洗液与浓缩液，干燥，得姬松茸多糖。精密称重，测定多糖含量，计算纯化后姬松茸粗多糖多糖含量。

重复三次，结果如表4所示。

表4

结果表明，该工艺重复性好，结果稳定。应用超滤技术，可以显著提高多糖的纯度，平均可达93%以上。粗多糖中可能含有相当量的小分子糖类成分，超滤过程对多糖收率有明显的影响，纯化后多糖收率在56%左右。

利用超滤膜分离的筛分机理，将超滤技术应用于姬松茸多糖纯化工艺，除杂效果好，操作过程简单，缩短了生产周期，且整个工艺可连续进行，利于大规模生产。另外超滤时无相变，保存了姬松茸多糖生理活性及理化稳定性。

7、姬松茸多糖的冷冻干燥：

将上述姬松茸粗多糖超滤液进行低温冷冻、干燥。具体方法为：

将上述姬松茸粗多糖超滤液预冻至-60℃，当物料温度达到预冻温度后，再维持至少4h，以保证物料中的水分完全冻结。之后在-45℃下进行真空干燥，干燥时间20h。结果如表5所示。

表5

批号	多糖质量（g）	多糖含量（%）	水分（%）
				1	7.8	94.21	1.13
2	9.0	91.55	0.98
				3	9.1	95.47	1.43
平均	8.6	93.74	1.18

结果表明，该工艺重复性好，结果稳定。通过冷冻干燥方法可以对姬松茸多糖较好的干燥，冻干的产品呈海绵状，无干缩；所得三批多糖产品平均多糖含量93.74%，水分含量1.18%。

本发明采用冷冻干燥技术对姬松茸多糖进行低温干燥，最大限度保证了多糖原有的结构，为其活性不受影响提供了保证。

本发明的方法综合利用微波协同复合酶法、树脂脱蛋白技术、超滤工艺纯化和冷冻干燥技术，制备的姬松茸多糖含量达到90%，产率可达3.5%（产率为最后得到的90%以上姬松茸多糖的总质量/得到相应产品的姬松茸原料的质量）。本方法高效、环保（不用有机溶剂）、简便、经济、适合工业规模化生产。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种制备高纯度姬松茸多糖的方法，其特征在于，包括下述步骤：

(1)姬松茸粉加入纤维素酶与果胶酶，加水搅拌均匀后，pH值调至6.0±0.1，酶解40分钟；其中，纤维素酶与果胶酶用量均为25U/g姬松茸粉；

(2)将上述酶解后的溶液进行微波提取，微波频率为640W，提取时间为8分钟；

(3)将上述姬松茸水提液冷冻干燥得到浓缩产物，即姬松茸粗多糖；

(4)采用大孔吸附树脂对姬松茸粗多糖溶液进行脱色和初步除杂处理；之后采用离子交换树脂进行脱蛋白处理；所述离子交换树脂为001x7阳离子交换树脂；

(5)用超滤技术对脱蛋白后的姬松茸粗多糖进一步纯化，排除小分子水溶性物质的存在，超滤膜截留分子量为12000-14000D；

(6)将上述姬松茸粗多糖超滤液预冻至-60℃，维持至少4h，使物料中的水分完全冻结，之后在-45℃下进行真空干燥得到姬松茸多糖。

2.根据权利要求1所述的制备高纯度姬松茸多糖的方法，其特征在于，采用大孔吸附树脂，对姬松茸粗多糖溶液进行脱色和初步除杂处理的步骤如下：取浓度为2.0mg/mL姬松茸粗多糖提取物溶液加入到已处理好的装有大孔吸附树脂的吸附柱中，以1.0mL/min的流速进行吸附，以4倍柱体积水进行洗脱，以流速1.0mL/min洗脱，收集合并洗脱液，水浴蒸干。

3.根据权利要求2所述的制备高纯度姬松茸多糖的方法，其特征在于，采用离子交换树脂进行脱蛋白处理的步骤如下：取经过脱色和初步除杂处理的粗多糖提取物的溶液60mL，分别加入到已处理好的装有10.0g的离子交换树脂柱中，以4倍柱体积水进行洗脱，以流速为1.0ml/min洗脱，收集合并洗脱液，水浴蒸干。

4.根据权利要求3所述的制备高纯度姬松茸多糖的方法，其特征在于，所述超滤技术对脱蛋白后的姬松茸粗多糖进一步纯化包括下述步骤：取料液浓度为20mg/mL经过脱蛋白处理的姬松茸多糖粗品溶液50mL，用截留分子量为12000-14000D的超滤膜以切向流方式在工作压力为0.4Mpa，温度为20℃，转子的转速为600r/min的条件下进行进行循环超滤；待超滤液收集到原液体量的70％时，分次加入蒸馏水稀释，继续超滤；收集截留浓缩液，并用蒸馏水清洗，合并洗液与浓缩液，干燥，得姬松茸多糖。

5.根据权利要求2所述的制备高纯度姬松茸多糖的方法，其特征在于，所述大孔吸附树脂为X-5大孔吸附树脂。