CN108424470A

CN108424470A - 一种香菇柄多糖的制备方法

Info

Publication number: CN108424470A
Application number: CN201810261204.9A
Authority: CN
Inventors: 李超; 张茜; 单培; 冯拓; 吴亚飞; 彭成海
Original assignee: Xuzhou University of Technology
Current assignee: Xuzhou University of Technology
Priority date: 2018-03-28
Filing date: 2018-03-28
Publication date: 2018-08-21

Abstract

本发明提供了一种香菇柄多糖的制备方法，属于多糖组分的提取纯化方法技术领域。一种香菇柄多糖的制备方法包括：以新鲜香菇柄为原料，预处理后冷冻干燥、超低温冷冻粉碎、复合酶法耦合高剪切提取、超声波耦合三氯乙酸除蛋白、柱层析、透析和冷冻干燥，得香菇柄多糖组分1和组分2。本发明采用了冷冻干燥、超低温冷冻粉碎、复合酶法耦合高剪切提取以及超声波耦合三氯乙酸除蛋白，提高了香菇柄多糖的得率和除蛋白的效率，降低了粉碎、提取及除蛋白过程中的多糖损失。

Description

一种香菇柄多糖的制备方法

技术领域

本发明涉及一种香菇柄多糖的制备方法，具体涉及一种利用冷冻干燥、超低温冷冻粉碎、复合酶法耦合高剪切提取、超声波耦合三氯乙酸除蛋白、层析柱和透析制备香菇柄多糖的方法，属于多糖组分的提取纯化方法技术领域。。

背景技术

香菇是一种食用菌，香菇中营养物质含量丰富，除了有良好的营养保健功能外，口感也极佳，备受人们的喜爱。我国是世界上香菇的主要生产地区，其主要分布于我国长江以南地区，大多以人工培植为主，而香菇柄是香菇在加工中产生的下脚料。香菇柄，俗称香菇脚，由于其纤维含量高、结构致密且粗糙造成其适口性差，并且没有较多较好的开发方法，大量的香菇柄被丢弃，造成资源得不到开发和利用。但是，随着社会时代的发展，人们渐渐发现香菇柄含有人体所必须的九种营养元素，可以有效的弥补人们在饮食过程中造成的营养缺乏，而且还参与了构成骨骼、维持体内渗透压和酸碱平衡等过程。除此之外，香菇柄中维生素C、维生素B1、维生素B2的含量也颇为丰富，这三种维生素不仅可以促进人体生长，改善精神状况，增进视力、促进人体对钙的吸收，同时对减轻眼睛疲劳也有很好的效果。香菇柄中不仅含有丰富的矿质元素和维生素，而且其营养分配更符合现代人追求高蛋白、高膳食纤维、低脂肪的膳食理念，不仅优于一般的水果蔬菜，更是动物类食品所无法比拟的。因此，如何高效地对香菇柄中的成分进行深入挖掘和研究，也越来越受到国内外学者的重视。

发明内容

本发明的目的在于提供一种香菇柄多糖的制备方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：以新鲜香菇柄为原料，预处理后冷冻干燥、超低温冷冻粉碎、复合酶法耦合高剪切提取、超声波耦合三氯乙酸除蛋白、柱层析、透析和冷冻干燥，得香菇柄多糖组分1和组分2。

本发明的香菇柄多糖的制备方法进一步为：所述超低温冷冻粉碎是在-45℃以下冷冻粉碎过100目筛，得香菇柄粉；此时所得香菇柄粉相对于常温粉碎所得产品颜色明显变浅，超低温冷冻粉碎多糖损失率小于0.4%（以葡萄糖计，下同），相对于常温粉碎，多糖损失率降低10%以上。

本发明的香菇柄多糖的制备方法进一步为：所述复合酶法耦合高剪切提取是首先在1份香菇柄粉，纤维素酶用量0.006～0.008份、木瓜蛋白酶用量0.01～0.02份、pH值4.2～5.0的磷酸氢二钠和柠檬酸缓冲液20～30份、酶解温度44～50℃、酶解时间40～60min、电压70～90V、高剪切时间110～130s条件下提取（这段时间复合酶法提取和高剪切提取同时进行）；然后提取结束后，4000r/min离心15min、取上清液浓缩至低于初始体积的20%、调整乙醇浓度至80%、0～4℃沉淀8～12h；最后4000r/min离心15min，取沉淀物，冷冻干燥，得香菇柄提取物；此时多糖得率大于9.0%，相对于单独使用复合酶法、单独使用高剪切提取、超声波辅助提取、微波辅助提取或热水浸提法，得率提高0.6%以上。

本发明的香菇柄多糖的制备方法进一步为：所述超声波耦合三氯乙酸除蛋白是首先将香菇柄提取物加入到40倍3%（m/v）的三氯乙酸后，在超声波频率40KHz和超声波处理温度40～50℃的条件下处理10～15min；然后4000r/min离心15min，取上清液浓缩至低于初始体积的20%、调整乙醇浓度至80%、0～4℃沉淀8～12h；最后4000r/min离心15min，冷冻干燥得香菇柄粗多糖冻干粉；此时除蛋白效率大于80%、多糖损失率小于16%，相对于单独使用三氯乙酸除蛋白，除蛋白效率提高3%以上、多糖损失率降低4.5%以上。

本发明的香菇柄多糖的制备方法进一步为：所述柱层析是首先将预处理好的纤维素DEAE-52阴离子交换树脂湿法装入规格为1.6cm×20cm层析柱中；其次取2mL浓度为10mg/mL的香菇柄粗多糖冻干粉水溶液进行上样，待上样结束后分别采用0、0.1、0.2、0.3、0.4mol/L氯化钠溶液进行洗脱，洗脱速度为1mL/min，每10mL收集一管，每个氯化钠浓度洗脱20管，共100管，根据苯酚-硫酸法测定其吸光值，以洗脱管数为横坐标，测量的吸光值为纵坐标，氯化钠浓度为次纵坐标轴绘制洗脱曲线；然后根据洗脱曲线分别收集0.1mol/L氯化钠溶液洗脱的前10管和0.2mol/L氯化钠溶液洗脱的前8管；最后透析、浓缩、冷冻干燥，分别得到香菇柄多糖组分1和组分2。

本发明的香菇柄多糖的制备方法进一步为：所述冷冻干燥是在冷冻干燥机真空度小于100Pa、冷阱温度低于-45℃条件下干燥至水分含量低于5%。

本发明的香菇柄多糖的制备方法进一步为：所述透析是采用 MD34（孔径为8000-14000da）超滤透析袋透析72h，每6h换一次去离子水。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、采用冷冻干燥串联超低温冷冻粉碎，此时所得香菇柄粉相对于常温粉碎所得产品颜色明显变浅，超低温冷冻粉碎多糖损失率小于0.4%，相对于常温粉碎，多糖损失率降低10%以上。

2、采用复合酶法耦合高剪切提取，此时多糖得率大于9.0%，相对于单独使用复合酶法、单独使用高剪切提取、超声波辅助提取、微波辅助提取或热水浸提法，得率提高0.6%以上。

3、采用超声波耦合三氯乙酸除蛋白法，此时除蛋白效率大于80%、多糖损失率小于16%，相对于单独使用三氯乙酸除蛋白，除蛋白效率提高3%以上、多糖损失率降低4.5%以上。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步的说明。

实施例1：

以新鲜香菇柄为原料，预处理后冷冻干燥、超低温冷冻粉碎、复合酶法耦合高剪切提取、超声波耦合三氯乙酸除蛋白、柱层析、透析和冷冻干燥，得香菇柄多糖组分1和组分2；所述超低温冷冻粉碎是在-65℃冷冻粉碎过100目筛，得香菇柄粉；此时所得香菇柄粉相对于常温粉碎所得产品颜色明显变浅，超低温冷冻粉碎多糖损失率0.32%，相对于常温粉碎，多糖损失率降低10.16%；所述复合酶法耦合高剪切提取是首先在100g香菇柄粉，纤维素酶用量0.6g、木瓜蛋白酶用量2.0g、pH值4.6的磷酸氢二钠和柠檬酸缓冲液3000g、酶解温度47℃、酶解时间50min、电压90V、高剪切时间130s条件下提取（这段时间复合酶法提取和高剪切提取同时进行）；然后提取结束后，4000r/min离心15min、取上清液浓缩至初始体积的17%、调整乙醇浓度至80%、4℃沉淀10h；最后4000r/min离心15min，取沉淀物，冷冻干燥，得香菇柄提取物；此时多糖得率9.0%，相对于单独使用复合酶法、单独使用高剪切提取、超声波辅助提取、微波辅助提取或热水浸提法，得率提高0.66%；所述超声波耦合三氯乙酸除蛋白是首先将香菇柄提取物加入到40倍3%（m/v）的三氯乙酸后，在超声波频率40KHz和超声波处理温度50℃的条件下处理10min；然后4000r/min离心15min，取上清液浓缩至初始体积的15%、调整乙醇浓度至80%、4℃沉淀10h；最后4000r/min离心15min，冷冻干燥得香菇柄粗多糖冻干粉；此时除蛋白效率83.8%、多糖损失率15.6%，相对于单独使用三氯乙酸除蛋白，除蛋白效率提高3.18%、多糖损失率降低4.7%；所述柱层析是首先将预处理好的纤维素DEAE-52阴离子交换树脂湿法装入规格为1.6cm×20cm层析柱中；其次取2mL浓度为10mg/mL的香菇柄粗多糖冻干粉水溶液进行上样，待上样结束后分别采用0、0.1、0.2、0.3、0.4mol/L氯化钠溶液进行洗脱，洗脱速度为1mL/min，每10mL收集一管，每个氯化钠浓度洗脱20管，共100管，根据苯酚-硫酸法测定其吸光值，以洗脱管数为横坐标，测量的吸光值为纵坐标，氯化钠浓度为次纵坐标轴绘制洗脱曲线；然后根据洗脱曲线分别收集0.1mol/L氯化钠溶液洗脱的前10管和0.2mol/L氯化钠溶液洗脱的前8管；最后透析、浓缩、冷冻干燥，分别得到香菇柄多糖组分1和组分2；所述冷冻干燥是在冷冻干燥机真空度40Pa、冷阱温度-48℃条件下干燥至水分含量低于5%；所述透析是采用 MD34（孔径为8000-14000da）超滤透析袋透析72h，每6h换一次去离子水。

实施例2：

以新鲜香菇柄为原料，预处理后冷冻干燥、超低温冷冻粉碎、复合酶法耦合高剪切提取、超声波耦合三氯乙酸除蛋白、柱层析、透析和冷冻干燥，得香菇柄多糖组分1和组分2；所述超低温冷冻粉碎是在-60℃冷冻粉碎过100目筛，得香菇柄粉；此时所得香菇柄粉相对于常温粉碎所得产品颜色明显变浅，超低温冷冻粉碎多糖损失率0.34%，相对于常温粉碎，多糖损失率降低10.14%；所述复合酶法耦合高剪切提取是首先在100g香菇柄粉，纤维素酶用量0.7g、木瓜蛋白酶用量1.0g、pH值4.2的磷酸氢二钠和柠檬酸缓冲液2500g、酶解温度44℃、酶解时间40min、电压70V、高剪切时间120s条件下提取（这段时间复合酶法提取和高剪切提取同时进行）；然后提取结束后，4000r/min离心15min、取上清液浓缩至初始体积的16%、调整乙醇浓度至80%、1℃沉淀12h；最后4000r/min离心15min，取沉淀物，冷冻干燥，得香菇柄提取物；此时多糖得率9.4%，相对于单独使用复合酶法、单独使用高剪切提取、超声波辅助提取、微波辅助提取或热水浸提法，得率提高1.06%；所述超声波耦合三氯乙酸除蛋白是首先将香菇柄提取物加入到40倍3%（m/v）的三氯乙酸后，在超声波频率40KHz和超声波处理温度40℃的条件下处理15min；然后4000r/min离心15min，取上清液浓缩至初始体积的14%、调整乙醇浓度至80%、1℃沉淀12h；最后4000r/min离心15min，冷冻干燥得香菇柄粗多糖冻干粉；此时除蛋白效率大于84.1%、多糖损失率15.1%，相对于单独使用三氯乙酸除蛋白，除蛋白效率提高3.48%、多糖损失率降低5.2%；所述柱层析是首先将预处理好的纤维素DEAE-52阴离子交换树脂湿法装入规格为1.6cm×20cm层析柱中；其次取2mL浓度为10mg/mL的香菇柄粗多糖冻干粉水溶液进行上样，待上样结束后分别采用0、0.1、0.2、0.3、0.4mol/L氯化钠溶液进行洗脱，洗脱速度为1mL/min，每10mL收集一管，每个氯化钠浓度洗脱20管，共100管，根据苯酚-硫酸法测定其吸光值，以洗脱管数为横坐标，测量的吸光值为纵坐标，氯化钠浓度为次纵坐标轴绘制洗脱曲线；然后根据洗脱曲线分别收集0.1mol/L氯化钠溶液洗脱的前10管和0.2mol/L氯化钠溶液洗脱的前8管；最后透析、浓缩、冷冻干燥，分别得到香菇柄多糖组分1和组分2；所述冷冻干燥是在冷冻干燥机真空度60Pa、冷阱温度-55℃条件下干燥至水分含量低于5%；所述透析是采用 MD34（孔径为8000-14000da）超滤透析袋透析72h，每6h换一次去离子水。

实施例3：

以新鲜香菇柄为原料，预处理后冷冻干燥、超低温冷冻粉碎、复合酶法耦合高剪切提取、超声波耦合三氯乙酸除蛋白、柱层析、透析和冷冻干燥，得香菇柄多糖组分1和组分2；所述超低温冷冻粉碎是在-50℃冷冻粉碎过100目筛，得香菇柄粉；此时所得香菇柄粉相对于常温粉碎所得产品颜色明显变浅，超低温冷冻粉碎多糖损失率0.22%，相对于常温粉碎，多糖损失率降低10.26%；所述复合酶法耦合高剪切提取是首先在100g香菇柄粉，纤维素酶用量0.8g、木瓜蛋白酶用量1.5g、pH值5.0的磷酸氢二钠和柠檬酸缓冲液2000g、酶解温度50℃、酶解时间60min、电压80V、高剪切时间110s条件下提取（这段时间复合酶法提取和高剪切提取同时进行）；然后提取结束后，4000r/min离心15min、取上清液浓缩至初始体积的14%、调整乙醇浓度至80%、0℃沉淀8h；最后4000r/min离心15min，取沉淀物，冷冻干燥，得香菇柄提取物；此时多糖得率9.2%，相对于单独使用复合酶法、单独使用高剪切提取、超声波辅助提取、微波辅助提取或热水浸提法，得率提高0.86%；所述超声波耦合三氯乙酸除蛋白是首先将香菇柄提取物加入到40倍3%（m/v）的三氯乙酸后，在超声波频率40KHz和超声波处理温度45℃的条件下处理12min；然后4000r/min离心15min，取上清液浓缩至初始体积的18%、调整乙醇浓度至80%、0℃沉淀8h；最后4000r/min离心15min，冷冻干燥得香菇柄粗多糖冻干粉；此时除蛋白效率大于84.2%、多糖损失率15.4%，相对于单独使用三氯乙酸除蛋白，除蛋白效率提高3.58%、多糖损失率降低4.9%；所述柱层析是首先将预处理好的纤维素DEAE-52阴离子交换树脂湿法装入规格为1.6cm×20cm层析柱中；其次取2mL浓度为10mg/mL的香菇柄粗多糖冻干粉水溶液进行上样，待上样结束后分别采用0、0.1、0.2、0.3、0.4mol/L氯化钠溶液进行洗脱，洗脱速度为1mL/min，每10mL收集一管，每个氯化钠浓度洗脱20管，共100管，根据苯酚-硫酸法测定其吸光值，以洗脱管数为横坐标，测量的吸光值为纵坐标，氯化钠浓度为次纵坐标轴绘制洗脱曲线；然后根据洗脱曲线分别收集0.1mol/L氯化钠溶液洗脱的前10管和0.2mol/L氯化钠溶液洗脱的前8管；最后透析、浓缩、冷冻干燥，分别得到香菇柄多糖组分1和组分2；所述冷冻干燥是在冷冻干燥机真空度70Pa、冷阱温度-50℃条件下干燥至水分含量低于5%；所述透析是采用 MD34（孔径为8000-14000da）超滤透析袋透析72h，每6h换一次去离子水。

以上的具体实施方式仅为本创作的较佳实施例，并不用以限制本创作，凡在本创作的精神及原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本创作的保护范围之内。

Claims

1.一种香菇柄多糖的制备方法，其特征是以新鲜香菇柄为原料，预处理后冷冻干燥、超低温冷冻粉碎、复合酶法耦合高剪切提取、超声波耦合三氯乙酸除蛋白、柱层析、透析和冷冻干燥，得香菇柄多糖组分1和组分2。

2.根据权利要求1所述的一种香菇柄多糖的制备方法，其特征是：所述超低温冷冻粉碎是在-45℃以下冷冻粉碎过100目筛，得香菇柄粉；此时所得香菇柄粉相对于常温粉碎所得产品颜色明显变浅，超低温冷冻粉碎多糖损失率小于0.4%（以葡萄糖计，下同），相对于常温粉碎，多糖损失率降低10%以上。

3.根据权利要求1所述的一种香菇柄多糖的制备方法，其特征是：所述复合酶法耦合高剪切提取是首先在1份香菇柄粉，纤维素酶用量0.006～0.008份、木瓜蛋白酶用量0.01～0.02份、pH值4.2～5.0的磷酸氢二钠和柠檬酸缓冲液20～30份、酶解温度44～50℃、酶解时间40～60min、电压70～90V、高剪切时间110～130s条件下提取（这段时间复合酶法提取和高剪切提取同时进行）；然后提取结束后，4000r/min离心15min、取上清液浓缩至低于初始体积的20%、调整乙醇浓度至80%、0～4℃沉淀8～12h；最后4000r/min离心15min，取沉淀物，冷冻干燥，得香菇柄提取物；此时多糖得率大于9.0%，相对于单独使用复合酶法、单独使用高剪切提取、超声波辅助提取、微波辅助提取或热水浸提法，得率提高0.6%以上。

4.根据权利要求1所述的一种香菇柄多糖的制备方法，其特征是：所述超声波耦合三氯乙酸除蛋白是首先将香菇柄提取物加入到40倍3%（m/v）的三氯乙酸后，在超声波频率40KHz和超声波处理温度40～50℃的条件下处理10～15min；然后4000r/min离心15min，取上清液浓缩至低于初始体积的20%、调整乙醇浓度至80%、0～4℃沉淀8～12h；最后4000r/min离心15min，冷冻干燥得香菇柄粗多糖冻干粉；此时除蛋白效率大于80%、多糖损失率小于16%，相对于单独使用三氯乙酸除蛋白，除蛋白效率提高3%以上、多糖损失率降低4.5%以上。

5.根据权利要求1所述的一种香菇柄多糖的制备方法，其特征是：所述柱层析是首先将预处理好的纤维素DEAE-52阴离子交换树脂湿法装入规格为1.6cm×20cm层析柱中；其次取2mL浓度为10mg/mL的香菇柄粗多糖冻干粉水溶液进行上样，待上样结束后分别采用0、0.1、0.2、0.3、0.4mol/L氯化钠溶液进行洗脱，洗脱速度为1mL/min，每10mL收集一管，每个氯化钠浓度洗脱20管，共100管，根据苯酚-硫酸法测定其吸光值，以洗脱管数为横坐标，测量的吸光值为纵坐标，氯化钠浓度为次纵坐标轴绘制洗脱曲线；然后根据洗脱曲线分别收集0.1mol/L氯化钠溶液洗脱的前10管和0.2mol/L氯化钠溶液洗脱的前8管；最后透析、浓缩、冷冻干燥，分别得到香菇柄多糖组分1和组分2。

6.根据权利要求1、4和5所述的一种香菇柄多糖的制备方法，其特征是：所述冷冻干燥是在冷冻干燥机真空度小于100Pa、冷阱温度低于-45℃条件下干燥至水分含量低于5%。

7.根据权利要求1和5所述的一种香菇柄多糖的制备方法，其特征是：所述透析是采用MD34（孔径为8000-14000da）超滤透析袋透析72h，每6h换一次去离子水。