CN114053302A - 一种具有抗疲劳功效的复方食用菌多糖复合物的制备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有抗疲劳功效的复方食用菌多糖复合物的制备方法，其是从香菇、金针菇、银耳中提取多糖，将香菇多糖、金针菇多糖和木耳多糖复配使用，以3种食用菌多糖为糖基，二价锰无机盐为配糖基，经络合反应形成结构稳定的复方食用菌多糖复合物。经证实，本发明所得复方食用菌多糖复合物具有良好的抗疲劳功效，同时解决了多糖溶解性差、生物活性弱及锰在机体内吸收率低的问题。
Description
技术领域
本发明属于食品加工技术领域，具体涉及一种具有抗疲劳功效的食用菌多糖复合物的制备方法。
背景技术
现如今，快节奏的生活方式导致国民运动时间大幅度减少，身体素质和机体免疫力普遍低下，源自各方面的压力使大多数人群长期处于一种易疲劳状态。近年来，随着人们逐渐意识到健康均衡的饮食对正常身体机能和维持健康起着关键作用，食用菌的消费量有所增加。据测算，2020年全球蘑菇市场消费量约为1274万吨，预计到2026年将达到2084万吨。食用菌较高的市场增长率是由于它们在营养保健品和药用方面的接受度越来越高。
食用菌是具有高附加值、可作为资源利用的大型菌类。由于其营养成分、令人愉悦的口感和风味，长期以来一直被世界各地用作食品和民间药物。食用菌具有丰富的蛋白质、膳食纤维、必需氨基酸、维生素和矿物质资源，脂肪和热量相对较低，具有很高的营养价值。相关研究证实，食用菌中含有多种生物活性物质，如多糖、生物碱、类固醇、多酚等。其中多糖的含量最高，其具有抗疲劳、抗氧化、抗衰老、降血脂、免疫调节等多种活性。此外，多糖的各种生物活性与其结构密切相关，不同来源的多糖间存在协同增效作用。然而，在生产加工过程中，食用菌多糖的生物活性常常因为结构的破坏而降低，《多糖溶解性改善方法研究进展》报道显示，多糖的支链中多带有羟基，易形成分子间氢键，导致其水溶性较差，生物活性低，极大地限制了多糖在各领域中的应用。因此，借助物理或化学改性手段来提高多糖的溶解性及其生物活性，对我国食用菌多糖产品的工业化应用具有重要促进意义。
锰、铁、锌和铜等被认为是人体必需的金属微量元素，在人体生长、发育和代谢过程中起着关键作用。锰在人体内是并不显眼的微量元素，总含量仅有12-20mg，主要分布于脑、肝、肾、胰腺及垂体内。重要的是，锰不仅对人体骨骼有着特殊作用，而且参与人体内多种酶的代谢活动，通过充当酶的辅助因子或为蛋白质提供结构支持来参与各种代谢过程。近年来，多项研究发现多糖可作为金属微量元素的载体，多糖通过羟基提供的孤对电子基团与金属元素发生配位反应，释放出H+，形成多糖-微量元素络合物。通过这种衍生化基团取代法对多糖进行改性，可以显著改善多糖的溶解性，增强其生物活性。同时，可通过调节多糖-微量元素络合物的中的OH-浓度来控制多糖的溶解性。多糖-微量元素络合物溶液中的OH-浓度高时，与配位反应释放出的H+反应速率增加；OH-浓度低时，则减缓配位反应的速率。以多糖为载体的多糖-锰络合物（polysaccharide-manganese complex，PMC）不仅能较好地保留多糖和金属离子的生物活性，而且具有更好的水溶性，使其易被小肠黏膜细胞吸收。
基于此，本发明通过制备食用菌多糖复合物，将香菇多糖、金针菇多糖和木耳多糖复配使用，最大限度地激发食用菌多糖的抗疲劳功效；并通过使食用菌多糖与锰离子络合，极大程度改善食用菌多糖与锰的溶解性与生物利用度；经冷冻干燥处理的食用菌多糖复合物呈粉末状，可作为一种具有广阔应用前景的抗疲劳补锰剂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有抗疲劳功效的食用菌多糖复合物的制备方法。
为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：
一种具有抗疲劳功效的复方食用菌多糖复合物的制备方法，包括以下步骤：
（1）将香菇、金针菇、木耳分别洗净后干燥，再粉碎过筛，得到香菇子实体粉末、金针菇子实体粉末和木耳子实体粉末；将香菇子实体粉末、金针菇子实体粉末和木耳子实体粉末分别与蒸馏水混合，70-90℃热水浴浸提6-10 h，离心，收集上清液；除去上清液中蛋白后过滤，向滤液中加入无水乙醇，在4℃条件下醇沉24-48h，然后离心，将收集到的沉淀冷冻干燥，即得到香菇多糖、金针菇多糖、木耳多糖；
（2）将步骤（1）得到的香菇多糖、金针菇多糖和木耳多糖混合溶于蒸馏水中，充分溶解后得到食用菌复合多糖溶液；
（3）将步骤（2）得到的食用菌复合多糖溶液与MnCl2溶液混合，于30-37℃恒温水浴搅拌10-15 min，收集反应液；
（4）用食用碱溶液调节步骤（3）得到的反应液的pH值，随后将反应液置于30-37℃恒温水浴中继续反应10-15 min，再自然冷却室温；
（5）向步骤（4）最后得到的反应液中加入无水乙醇，在4℃下醇沉48-72h，收集沉淀并装入截留分子量为3500-4000 Da的透析袋中流水透析48-72 h，收集透析袋内的溶液；
（6）将步骤（5）收集到的溶液真空浓缩、冷冻干燥，得到复方食用菌多糖复合物粉末；
（7）将步骤（6）得到的复方食用菌多糖复合物粉末在干燥无菌条件下包装封口，得到复方食用菌多糖复合物粉末成品。
上述制备方法的步骤（1）中，所述香菇子实体粉末、金针菇子实体粉末和木耳子实体粉末与蒸馏水的比例均为1:15-25 m/v；所述滤液与无水乙醇的体积比为1:0.85。
上述制备方法的步骤（2）中，所述香菇多糖:金针菇多糖:木耳多糖:蒸馏水的质量比为1:1:1:45-55。
上述制备方法的步骤（3）中，所述食用菌复合多糖溶液:MnCl2溶液的体积比为1:1；所述MnCl2溶液的浓度为2-4 mol/L。
上述制备方法的步骤（4）中，所述食用碱溶液的质量分数为20%；将所述反应液的pH值调节至8-10。
上述制备方法的步骤（5）中，所述反应液与无水乙醇的体积比为1:0.85。
一种利用上述制备方法制得的复方食用菌多糖复合物。
上述一种复方食用菌多糖复合物在制备抗疲劳药物中的应用。
上述一种复方食用菌多糖复合物在制备用于治疗锰元素缺乏导致的疾病的药物中的应用。
与现有技术相比，本发明具有以下技术优势：
本发明提供了一种具有抗疲劳功效的复方食用菌多糖复合物的制备方法，以3种食用菌多糖为糖基，二价锰无机盐为配糖基，经络合反应形成结构稳定的复方食用菌多糖复合物，络合反应过程中，锰离子取代食用菌多糖羟基上的H+，有利于提高多糖和锰元素的稳定性；此外，可通过调节溶液pH值来控制生成复方食用菌多糖复合物的反应程度，极大地改善了多糖与锰的溶解性。本发明制备得到的复方食用菌多糖复合物中，锰以配合物的形式更易被机体所吸收，从而最大限度地激发食用菌多糖的抗疲劳功效并补充人体所需锰元素，解决了多糖溶解性差、生物活性弱及锰在人体吸收率低的问题。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选方案进行描述，但是应该理解，这些描述只是为了进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
实施例1
一种复方食用菌多糖复合物的制备方法，包括以下步骤：
将香菇、金针菇、木耳分别用清水洗净后放入烘箱中40℃干燥12 h，然后粉碎过70目筛，置于干燥器中待用。分别称取干燥后的香菇、金针菇、木耳子实体粉末按料液比1:20（g/mL）与蒸馏水混合，使用80℃水浴浸提8 h，然后在4500 r/min的条件下离心10 min，收集上清液，向上清液中加入5wt%木瓜蛋白酶、5wt%胰蛋白酶和5wt%链霉蛋白酶，以脱除上清液中的蛋白，然后将上清液过滤，向滤液中加入0.85倍体积的无水乙醇，在4℃条件下醇沉24h，然后在4500 r/min的条件下离心15min，将所得到的沉淀冷冻干燥，即得到香菇多糖（LNT）、金针菇多糖（FVP）、木耳多糖（AAPS）。将质量比为1:1:1的LNT、FVP和AAPS溶于蒸馏水中（料液比1:50 g/mL），充分溶解后即得到食用菌复合多糖溶液。将食用菌复合多糖溶液与等体积的MnCl2溶液（3 mol/L）混合，在30℃恒温水浴下搅拌10min，收集反应液。向反应液中缓慢滴加食用碱（20wt% Na2CO3）以调节反应液pH值为9.0，随后将反应液在30℃恒温水浴下继续反应10 min，再自然冷却至室温。向冷却至室温的反应液中加入0.85倍体积的无水乙醇，在4℃下醇沉72h，然后收集沉淀并装入透析袋（截留分子量3500Da）中流水透析48h，收集透析袋内的溶液。将收集到的溶液真空浓缩、冷冻干燥，即得到复方食用菌多糖复合物粉末。将复方食用菌多糖复合物粉末在干燥无菌条件下包装封口，即得到复方食用菌多糖复合物成品。
对比例1
参照实施例1的方法制备复方食用菌多糖复合物成品，不同之处在于仅提取LNT并将实施例1中“将质量比为1:1:1的LNT、FVP和AAPS溶于蒸馏水中（料液比1:50 g/mL）”替换为“将LNT溶于蒸馏水中（料液比1:50 g/mL）”。
对比例2
参照实施例1的方法制备复方食用菌多糖复合物成品，不同之处在于仅提取FVP并将实施例1中“将质量比为1:1:1的LNT、FVP和AAPS溶于蒸馏水中（料液比1:50 g/mL）”替换为“将FVP溶于蒸馏水中（料液比1:50 g/mL）”。
对比例3
参照实施例1的方法制备复方食用菌多糖复合物成品，不同之处在于仅提取AAPS并将实施例1中“将质量比为1:1:1的LNT、FVP和AAPS溶于蒸馏水中（料液比1:50 g/mL）”替换为“将AAPS溶于蒸馏水中（料液比1:50 g/mL）”。
对比例4
参照实施例1的方法制备复方食用菌多糖复合物成品，不同之处在于将实施例1中“将食用菌复合多糖溶液与等体积的MnCl2溶液（3 mol/L）混合，在30℃恒温水浴下搅拌10min，收集反应液”替换为“将食用菌复合多糖溶液在30℃恒温水浴下搅拌10min，收集反应液”。
对比例5
参照实施例1的方法制备复方食用菌多糖复合物成品，不同之处在于无需提取食用菌多糖、也无需制备食用菌复合多糖溶液、并将实施例1中“将食用菌复合多糖溶液与等体积的MnCl2溶液（3 mol/L）混合”替换为“将蒸馏水与等体积的MnCl2溶液（3 mol/L）混合”。
对实施例1和对比例1-5所得到的复方食用菌多糖复合物的溶解度、抗疲劳功效和锰离子释放量进行测定。
溶解度测定方法：室温条件下，分别向蒸馏水中添加实施例1和对比例4所制备的复方食用菌多糖复合物成品，直至出现不溶现象，分别记录实施例1和对比例4复方食用菌多糖复合物成品的添加量。结果如表1所示。由表1可知，实施例1所得复方食用菌多糖复合物的溶解度高于对比例4。说明通过制备复方食用菌多糖复合物能够有效增强复方食用菌多糖的水溶性。
表1复方食用菌多糖复合物的溶解度
负重游泳试验测定方法：将70只体重25±2g的健康小鼠随机分为7组，每组10只，每日灌胃一次复方食用菌多糖复合物成品，剂量为100 mg/kg/day，连续灌胃30天后，分别对各组小鼠进行负重游泳试验（尾部负重5%体重的铅皮，沉没水面下5s作为记录点）。具体结果如表2所示。由表2可知，实施例1和对比例1-5的小鼠平均负重游泳时间分别较空白对照组（仅使用等质量蒸馏水进行灌胃）增加了85.38%、63.41%、44.26%、50.82%、78.63%和6.39%，其中，实施例1与对比例4的小鼠游泳平均负重时间增长最为明显，且实施例1中的结果优于对比例4，而未摄入复方食用菌多糖复合物的小鼠负重游泳时间与空白对照组接近。说明多种食用菌多糖复配可以起到协同增效的作用，其抗疲劳效果优于单一多糖，且与锰盐进行络合，食用菌多糖复合物的抗疲劳功效得到增强。
表2复方食用菌多糖复合物对小鼠负重游泳时间的影响
锰离子释放率的测定：各取实施例1和对比例5中的成品5g于20mL模拟胃肠液（量取200ml去离子水，加入2g氯化钠和3.2g胃蛋白酶溶解，用1mol/L HCL调节pH至2.0后定容至500ml）中，振摇2 h后加入4mL胆汁盐溶液（5mg/mL）、3mL胰腺提取物（4.8mg/mL），并用NaOH（1mol/L）调节反应体系pH为7.0，振荡摇晃3h，模拟消化温度均为37℃。采用原子吸收法测定模拟胃肠液消化后溶液中锰离子的释放率。由表3可以看出，实施例1在模拟胃肠道消化试验中的锰离子释放率显著高于对比例5。该结果表明，未经络合反应的锰离子不易被人体吸收，而复方食用菌多糖能够作为一种搭载锰元素的载体，有效提高机体对于锰离子的吸收率。
表3复方食用菌多糖复合物中锰离子的释放率
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应该指出，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的改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种具有抗疲劳功效的复方食用菌多糖复合物的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）将香菇、金针菇、木耳分别洗净后干燥，再粉碎过筛，得到香菇子实体粉末、金针菇子实体粉末和木耳子实体粉末；将香菇子实体粉末、金针菇子实体粉末和木耳子实体粉末分别与蒸馏水混合，70-90℃热水浴浸提6-10 h，离心，收集上清液；除去上清液中蛋白后过滤，向滤液中加入无水乙醇，在4℃条件下醇沉24-48h，然后离心，将收集到的沉淀冷冻干燥，即得到香菇多糖、金针菇多糖、木耳多糖；
2）将步骤1）得到的香菇多糖、金针菇多糖和木耳多糖混合溶于蒸馏水中，充分溶解后得到食用菌复合多糖溶液；
3）将步骤2）得到的食用菌复合多糖溶液与MnCl2溶液混合，于30-37℃恒温水浴搅拌10-15 min，收集反应液；
4）用食用碱溶液调节步骤3）得到的反应液的pH值，随后将反应液置于30-37℃恒温水浴中继续反应10-15 min，再自然冷却室温；
5）向步骤4）最后得到的反应液中加入无水乙醇，在4℃下醇沉48-72h，收集沉淀并装入截留分子量为3500-4000 Da的透析袋中流水透析48-72 h，收集透析袋内的溶液；
6）将步骤5）收集到的溶液真空浓缩、冷冻干燥，得到复方食用菌多糖复合物粉末；
7）将步骤6）得到的复方食用菌多糖复合物粉末在干燥无菌条件下包装封口，得到复方食用菌多糖复合物粉末成品。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1）中，所述香菇子实体粉末、金针菇子实体粉末和木耳子实体粉末与蒸馏水的比例均为1:15-25 m/v；所述滤液与无水乙醇的体积比为1:0.85。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤2）中，所述香菇多糖:金针菇多糖:木耳多糖:蒸馏水的质量比为1:1:1:45-55。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤3）中，所述食用菌复合多糖溶液:MnCl2溶液的体积比为1:1；所述MnCl2溶液的浓度为2-4 mol/L。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤4）中，所述食用碱溶液的质量分数为20%；将所述反应液的pH值调节至8-10。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤5）中，所述反应液与无水乙醇的体积比为1:0.85。
7.一种利用如权利要求1所述的制备方法制得的复方食用菌多糖复合物。
8.如权利要求7所述的复方食用菌多糖复合物在制备抗疲劳药物中的应用。
9.如权利要求7所述的复方食用菌多糖复合物在制备用于治疗锰元素缺乏导致的疾病的药物中的应用。
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