CN105294877A - 一种从金针菇或金针菇菇根中提取纯化金针菇多糖的方法 - Google Patents
一种从金针菇或金针菇菇根中提取纯化金针菇多糖的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种从金针菇或金针菇菇根中提取纯化金针菇多糖的方法，包括步骤：将金针菇或金针菇菇根进行干燥处理，然后进行粉碎，用新煮沸并放凉的蒸馏水浸泡并冷冻，然后微波处理，金针菇粗多糖提取液离心得到的上清液进行减压浓缩，过大孔树脂，多糖洗脱液经去杂、截留后，冷冻干燥至恒重后，得到粉末即为纯化后金针菇多糖。本发明的处理方法使细胞壁破裂，使金针菇多糖更易倾出，大大提高了多糖的提取效率，可实现金针菇多糖大批量连续性提取，适于工业化生产，结合大孔吸附树脂纯化工艺，操作简单，重复性好，产物纯度高，使多糖的利用率及纯度均得到提高，提取纯度从22.1％提高到57.2％～60％。
Description
技术领域
本发明涉及一种从金针菇或金针菇菇根中提取纯化金针菇多糖的方法，属于食品技术领域。
背景技术
金针菇(Flammulinavelutiper)别名毛柄金钱菇、树菇、冬菇、朴茹、构菌等，是一种药食两用的食用菌，不仅口感爽滑，味道鲜美，是人们餐桌上的一道常见佳肴，也因含有多种生理活性成分，具有良好的保健作用而具有较高的药用价值。
金针菇主要的功能成分是金针菇多糖，具有抗肿瘤、免疫调节、降低胆固醇、降血压、改善记忆功能、抗炎症、抗病毒、抑菌以及抗氧化等多种功能活性。研究表明，金针菇多糖对小鼠肉瘤S～180有明显的抑制作用，显著的免疫增强活性，并能显著降低CCl4所致的小鼠血浆ALT(丙氨酸转氨酶)和AST(天门冬氨酸转氨酶)活性，明显升高肝脏SOD的活性，显著降低脂质过氧化产物MDA的含量。
我国已实现工厂化生产金针菇，2013年总产量为272.9万吨，金针菇作为初级农产品直接销售，市场已出现明显的饱和滞销，菇农增产不增收情况严重，迫切需要进行金针菇深加工与新产品开发，增加产品附加值，为金针菇鲜品销售出路提供一个更广阔市场。
目前金针菇多糖的提纯多延袭经典步骤，主要包括采用醇沉得到粗多糖，Sevage试剂(正丁醇：三氯甲烷＝1：4)沉淀蛋白，活性炭吸附去除色素，透析去除小分子物质，再次醇沉得到提取多糖等繁多步骤，且涉及使用大量的有机溶剂和纯化介质，操作复杂，生产成本高，不利于大量生产。
中国专利文献CN103788223A公开了一种采用复合酶解-联合超声提取金针菇多糖，中国专利文献CN102702378A公开了一种采用超声提取金针菇多糖，中国专利文献CN104045731A公开了一种采用热水加酶解提取金针菇多糖，后期提纯多糖时均进行了Sevage法脱除蛋白、活性炭脱色素、透析等步骤，整个过程涉及多种有机溶剂的使用和去除，操作步骤繁琐，效率低、耗时较长，且增加了生产成本，不利于金针菇多糖的工业化生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种操作简便、绿色环保、处理过程耗时少的高效纯化金针菇多糖的方法，方便快捷进行工业化生产。
本发明的技术方案如下:
一种从金针菇或金针菇菇根中提取纯化金针菇多糖的方法，包括步骤如下：
1)将金针菇或金针菇菇根进行干燥处理，然后进行粉碎，得金针菇粉；
2)提取：金针菇粉用新煮沸并放凉的蒸馏水浸泡并置于-15℃～-20℃下冷冻3～7小时，取出后置于微波炉中处理20～40分钟，每隔4分钟停止一次，4～8分钟/次，然后过滤，残渣再用新煮沸并放凉的蒸馏水浸泡，重复冷冻和微波处理过程2～5次，合并滤液即为金针菇粗多糖提取液；
3)金针菇粗多糖提取液离心得到的上清液进行减压浓缩，得到粗多糖浓缩液；
4)所述粗多糖浓缩液以100～300mL/min的流速过大孔树脂，反复循环，直到洗脱液在450nm的吸光值不发生变化；然后用3～5倍柱床体积的纯水清洗树脂柱，以置换树脂柱中的多糖提取液，得到多糖洗脱液；
5)将多糖洗脱液经去杂、截留后，冷冻干燥至恒重后，得到粉末即为纯化后金针菇多糖。
本发明优选的，金针菇或金针菇菇根的干燥处理为温压差膨化干燥：将金针菇或金针菇菇根平铺后置于变温压差膨化罐中，将变温压差膨化罐内温度升至80-100℃，压强升至高于罐外大气压0.1-0.3MPa，在此温度和压强下保温5-15min，然后将罐内压强瞬间降至真空状态，并在此真空状态下降温至60-80℃，保持所述真空状态2-3小时，使所述金针菇或金针菇菇根含水量＜10％，最后将罐内温度降至20-35℃，解除罐内真空状态，得到干燥的金针菇或金针菇菇根。
本发明优选的，所述的过滤为采用板框过滤机进行过滤，微波功率为400～620w。
本发明优选的，干燥后的金针菇或金针菇菇根与新煮沸并放凉的蒸馏水的体积比为1:2～1:7，残渣与新煮沸并放凉的蒸馏水的体积比为1:1～1:4。
本发明优选的，步骤3)金针菇粗多糖提取液离心条件为：转速4000rpm/min，离心时间20～30min。
本发明优选的，步骤3)减压浓缩温度为70～80℃，减压浓缩至原体积的20％～30％。
本发明优选的，所述的大孔树脂为大孔树脂D900、大孔树脂LS-46D、大孔树脂AB-8、大孔树脂X-5非极性大孔吸附树脂。
本发明优选的，步骤5)多糖洗脱液去杂为多糖洗脱液经孔径为50～200nm的陶瓷膜除去颗粒状杂质。
本发明优选的，步骤5)中截留先经截留分子量为100000的超滤有机膜截留，再经截留分子量为1000～10000的超滤有机膜截留，当渗透侧不再有透过液流出时，加50～200L纯水使循环继续，得到截留液。
本发明的提取方法结合大孔吸附树脂纯化金针菇多糖的制备方法，可简便、快速、有效去掉金针菇提取液中的蛋白、色素和脂质等杂质，用来纯化的介质可再生利用，具有制备工艺简单、操作时间短、处理量大等优点，能有效降低企业生产成本，便于规模化生产。纯度为57.2％～58.3％。
本发明的有益效果在于：
1、本发明的提取方法先将待提取物质冷冻至-15℃到-20℃，然后进行融化，细胞中形成了冰晶及剩余液体中盐浓度的增高可以使细胞破裂。微波加热使细胞内水分子吸收微波能后温度迅速上升并汽化，产生的压力使细胞壁破碎，进一步促进了细胞壁的破碎效果，细胞壁破裂，细胞内部的有效成份从细胞中释放出来，使金针菇多糖更易倾出，大大提高了多糖的提取效率。可实现金针菇多糖大批量连续性提取，适于工业化生产。
2、本发明的提取方法结合可再生使用、处理量大的大孔吸附树脂纯化工艺，分离介质去除蛋白、色素和其它的小分子化合物，操作简单，重复性好，产物纯度高，且纯化、除杂效果更好，使多糖的利用率及纯度均得到提高，提取纯度从22.1％提高到57.2％～60％。
具体实施方式
下面结合实施例对本方明做进一步的说明，但不局限于此：
实施例1
一种从金针菇或金针菇菇根中提取纯化金针菇多糖的方法，步骤如下：
1)将金针菇或金针菇菇根进行干燥处理，干燥处理具体步骤如下：将金针菇或金针菇菇根平铺后置于变温压差膨化罐中，将变温压差膨化罐内温度升至95℃，压强升至高于罐外大气压0.2MPa，在此温度和压强下保温10min，然后将罐内压强瞬间降至真空状态，并在此真空状态下降温至75℃，保持所述真空状态2小时，使所述金针菇或金针菇菇根含水量＜10％，最后将罐内温度降至25℃，解除罐内真空状态，得到干燥的金针菇或金针菇菇根，干燥后的金针菇或金针菇菇根然后进行粉碎，过120目筛，得金针菇粉；
2)提取：金针菇粉用2倍重量的新煮沸并放凉的蒸馏水浸泡并置于-15℃的冰箱中冷冻7小时，取出后置于微波炉中处理30分钟(每隔4分钟停止一次，5分钟/次)后，采用板框过滤机进行过滤，残渣再用4倍重量的新煮沸并放凉的蒸馏水浸泡，重复冷冻和微波处理过程3次，微波功率为500w，合并滤液即为金针菇粗多糖提取液；
3)以4000rpm/min的转速离心处理金针菇粗多糖提取液25min，得到的上清液在78℃下采用旋转蒸发仪将上清液减压浓缩至原体积的25％，得到粗多糖浓缩液；
4)所述粗多糖浓缩液以250mL/min的流速过大孔树脂，大孔树脂为大孔树脂D900，反复循环，直到洗脱液在450nm的吸光值不发生变化；然后用5倍柱床体积的纯水清洗树脂柱，以置换树脂柱中的多糖提取液，得到多糖洗脱液；大孔吸附树脂处理：取大孔吸附用适量乙醇浸泡24h以上，去离子水洗至无醇味，2％～5％盐酸浸泡3～5h，水洗至中性，2％～5％NaOH浸泡3～5h，水洗至中性。
处理树脂进行湿法装柱(Φ40mmX457mm)，树脂自由沉降形成平整柱床层，去离子水淋洗柱床3BV～4BV，待用。
5)将多糖洗脱液经经孔径为100nm的陶瓷膜除去颗粒状杂质去杂，然后进行截留，截留先经截留分子量为100000的超滤有机膜截留，再经截留分子量为8000的超滤有机膜截留，当渗透侧不再有透过液流出时，加100L纯水使循环继续，得到截留液，截留液冷冻干燥至恒重后，得到粉末即为纯化后金针菇多糖。纯度从22.8提高到57.2％。
实施例2
一种从金针菇或金针菇菇根中提取纯化金针菇多糖的方法，步骤如下：
1)将金针菇或金针菇菇根进行干燥处理，干燥处理具体步骤如下：将金针菇或金针菇菇根平铺后置于变温压差膨化罐中，将变温压差膨化罐内温度升至90℃，压强升至高于罐外大气压0.3MPa，在此温度和压强下保温10min，然后将罐内压强瞬间降至真空状态，并在此真空状态下降温至65℃，保持所述真空状态2小时，使所述金针菇或金针菇菇根含水量＜10％，最后将罐内温度降至23℃，解除罐内真空状态，得到干燥的金针菇或金针菇菇根，干燥后的金针菇或金针菇菇根然后进行粉碎，过120目筛，得金针菇粉；
2)提取：金针菇粉用3倍重量的新煮沸并放凉的蒸馏水浸泡并置于-16℃的冰箱中冷冻5小时，取出后置于微波炉中处理25分钟(每隔4分钟停止一次，5分钟/次)后，采用板框过滤机进行过滤，残渣再用3倍重量的新煮沸并放凉的蒸馏水浸泡，重复冷冻和微波处理过程2次，微波功率为550w，合并滤液即为金针菇粗多糖提取液；
3)以4000rpm/min的转速离心处理金针菇粗多糖提取液25min，得到的上清液在75℃下采用旋转蒸发仪将上清液减压浓缩至原体积的30％，得到粗多糖浓缩液；
4)所述粗多糖浓缩液以250mL/min的流速过大孔树脂，大孔树脂为大孔树脂LS-46D，反复循环，直到洗脱液在450nm的吸光值不发生变化；然后用5倍柱床体积的纯水清洗树脂柱，以置换树脂柱中的多糖提取液，得到多糖洗脱液；大孔吸附树脂处理：取大孔吸附用适量乙醇浸泡24h以上，去离子水洗至无醇味，2％～5％盐酸浸泡3～5h，水洗至中性，2％～5％NaOH浸泡3～5h，水洗至中性。
处理树脂进行湿法装柱(Φ40mmX457mm)，树脂自由沉降形成平整柱床层，去离子水淋洗柱床3BV～4BV，待用。
5)将多糖洗脱液经经孔径为150nm的陶瓷膜除去颗粒状杂质去杂，然后进行截留，截留先经截留分子量为100000的超滤有机膜截留，再经截留分子量为8000的超滤有机膜截留，当渗透侧不再有透过液流出时，加100L纯水使循环继续，得到截留液，截留液冷冻干燥至恒重后，得到粉末即为纯化后金针菇多糖。纯度从22.1％提高到58.3％。
对比例1
一种从金针菇或金针菇菇根中提取纯化金针菇多糖的方法，步骤如下：
1)将金针菇或金针菇菇根后进行粉碎，过120目筛，得金针菇粉；
2)提取：金针菇粉加入2倍重量的蒸馏水置于微波炉中处理30分钟采用板框过滤机进行过滤，微波功率为500w，滤液即为金针菇粗多糖提取液；
其他处理同实施例1。
对比例2
一种从金针菇或金针菇菇根中提取纯化金针菇多糖的方法，同实施例1，不同之处在于：
粗多糖浓缩液先加入活性炭吸附去除色素，透析去除小分子物质，然后醇沉得到纯化后的金针菇多糖液，多糖液经经孔径为150nm的陶瓷膜除去颗粒状杂质去杂，然后进行截留，截留先经截留分子量为100000的超滤有机膜截留，再经截留分子量为8000的超滤有机膜截留，当渗透侧不再有透过液流出时，加100L纯水使循环继续，得到截留液，截留液冷冻干燥至恒重后，得到粉末即为纯化后金针菇多糖。
实验例：
将实施例1-2的提取纯化金针菇多糖与对比例1-2的提取纯化金针菇多糖的多糖提取率及纯度进行对比，对比结果见下表1所示：
表1
| 项目 | 提取率 | 纯度 |
| 实施例1 | 9.4％ | 57.2％ |
| 实施例2 | 9.2％ | 58.3％ |
| 对比例1 | 2.5％ | 40.2％ |
| 对比例2 | 6.3％ | 25.8％ |
由上表1对比可知，本发明实施例1、2的处理方法，在多糖提取率及纯度方面都优于对比例1、对比例2的，本发明的提取纯化方法使金针菇多糖更易倾出，大大提高了多糖的提取效率，纯化、除杂效果更好，使多糖的利用率及纯度均得到提高，提取纯度从22.1％提高到57.2％～60％。
Claims (9)
1.一种从金针菇或金针菇菇根中提取纯化金针菇多糖的方法，包括步骤如下：
1)将金针菇或金针菇菇根进行干燥处理，然后进行粉碎，得金针菇粉；
2)提取：金针菇粉用新煮沸并放凉的蒸馏水浸泡并置于-15℃～-20℃的冰箱中冷冻3～7小时，取出后置于微波炉中处理20～40分钟，每隔4分钟停止一次，4～8分钟/次，然后过滤，残渣再用新煮沸并放凉的蒸馏水浸泡，重复冷冻和微波处理过程2～5次，合并滤液即为金针菇粗多糖提取液；
3)金针菇粗多糖提取液离心得到的上清液进行减压浓缩，得到粗多糖浓缩液；
4)所述粗多糖浓缩液以100～300mL/min的流速过大孔树脂，反复循环，直到洗脱液在450nm的吸光值不发生变化；然后用3～5倍柱床体积的纯水清洗树脂柱，以置换树脂柱中的多糖提取液，得到多糖洗脱液；
5)将多糖洗脱液经去杂、截留后，冷冻干燥至恒重后，得到粉末即为纯化后金针菇多糖。
2.根据权利要求1所述的从金针菇或金针菇菇根中提取纯化金针菇多糖的方法，其特征在于，金针菇或金针菇菇根的干燥处理为温压差膨化干燥：将金针菇或金针菇菇根平铺后置于变温压差膨化罐中，将变温压差膨化罐内温度升至80-100℃，压强升至高于罐外大气压0.1-0.3MPa，在此温度和压强下保温5-15min，然后将罐内压强瞬间降至真空状态，并在此真空状态下降温至60-80℃，保持所述真空状态2-3小时，使所述金针菇或金针菇菇根含水量＜10％，最后将罐内温度降至20-35℃，解除罐内真空状态，得到干燥的金针菇或金针菇菇根。
3.根据权利要求1所述的从金针菇或金针菇菇根中提取纯化金针菇多糖的方法，其特征在于，所述的过滤为采用板框过滤机进行过滤，微波功率为400～620w。
4.根据权利要求1所述的从金针菇或金针菇菇根中提取纯化金针菇多糖的方法，其特征在于，干燥后的金针菇或金针菇菇根与新煮沸并放凉的蒸馏水的体积比为1:2～1:7，残渣与新煮沸并放凉的蒸馏水的体积比为1:1～1:4。
5.根据权利要求1所述的从金针菇或金针菇菇根中提取纯化金针菇多糖的方法，其特征在于，步骤3)金针菇粗多糖提取液离心条件为：转速4000rpm/min，离心时间20～30min。
6.根据权利要求1所述的从金针菇或金针菇菇根中提取纯化金针菇多糖的方法，其特征在于，步骤3)减压浓缩温度为70～80℃，减压浓缩至原体积的20％～30％。
7.根据权利要求1所述的从金针菇或金针菇菇根中提取纯化金针菇多糖的方法，其特征在于，所述的大孔树脂为大孔树脂D900、大孔树脂LS-46D、大孔树脂AB-8、大孔树脂X-5非极性大孔吸附树脂。
8.根据权利要求1所述的从金针菇或金针菇菇根中提取纯化金针菇多糖的方法，其特征在于，步骤5)多糖洗脱液去杂为多糖洗脱液经孔径为50～200nm的陶瓷膜除去颗粒状杂质。
9.根据权利要求1所述的从金针菇或金针菇菇根中提取纯化金针菇多糖的方法，其特征在于，步骤5)中截留先经截留分子量为100000的超滤有机膜截留，再经截留分子量为1000～10000的超滤有机膜截留，当渗透侧不再有透过液流出时，加50～200L纯水使循环继续，得到截留液。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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Inventor after: Wu Maoyu Inventor after: Ma Chao Inventor after: Gu Jingyan Inventor after: Zhang Ming Inventor after: Li Xinsheng Inventor after: Meng Xiaofeng Inventor after: Wang Chaochuan Inventor after: Zhou Ping Inventor before: Gu Jingyan Inventor before: Li Xinsheng Inventor before: Ma Chao Inventor before: Wu Maoyu Inventor before: Meng Xiaofeng Inventor before: Zhou Ping Inventor before: Wang Chaochuan Inventor before: Zhang Ming |
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| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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Granted publication date: 20171024 Termination date: 20181130 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |