CN1887912A - 一种高活性金针菇多糖－肽－Fe2+鳌合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高活性金针菇多糖－肽－Fe²⁺鳌合物，它是一种分子量在2～5万的化合物，其中多糖含量为69.9％～70.2％，肽含量为29.3％～29.7％，Fe²⁺含量为3～6mg/g。本发明以富铁金针菇子实体为原料，采用纤维素酶、半纤维素酶或木瓜蛋白酶作用于金针菇真菌细胞壁，使得金针菇真菌细胞壁破裂，促进有效成分析出，显著提高了提取液中有效成分的含量，尤其是多糖的含量，之后在多糖酶作用下对大分子量金针菇多糖－肽－Fe²⁺鳌合物进行降解，然后进行两级超滤膜分离，得到分子量范围在2～5万的高活性金针菇多糖－肽－Fe²⁺鳌合物。本发明的高活性金针菇多糖－肽－Fe²⁺鳌合物能有效改进全身免疫功能和更有效地抑制肿瘤，补铁效果明显，可应用于保健品领域。

Description

一种高活性金针菇多糖-肽-Fe2+鳌合物及其制备方法

技术领域

本发明属于功能性活性成分领域，尤其涉及一种高活性金针菇多糖-肽-Fe²⁺鳌合物及其制备方法。

背景技术

糖类是自然界最多的有机化合物，也是重要的生物高分子化合物和重要的信息分子，它们参与了细胞各种生命活动的调节，活性多糖专指具有某种特殊生理活性的多糖化合物，因其具有较强的免疫调节作用和抗肿瘤活性而备受重视。其中的多糖(polysaccharides)，对促进和恢复机体免疫机能作用极为明显。真菌多糖是从真菌中提取的多糖组分，它作为一种广谱免疫调节剂，主要是通过宿主中介，刺激机体的各种免疫活性细胞成熟，分化，使机体免疫系统恢复平衡，由机体本身的抵抗力驱逐和吞噬肿瘤细胞。从真菌中提取的多糖，优于从动物体内血液中提取的免疫球蛋白，具有更大的提高人体免疫力和抗癌的作用。

金针菇(Flammulina velutipes)属于伞菌目口磨科金钱菌属。它是一种传统的著名食用真菌。国外学者已从金针菇子实体和菌丝体中提取分离纯化了许多糖蛋白，多具有较强的抗肿瘤活性。金针菇多糖-肽就是从金针菇中提取的一种糖蛋白，是一种多糖复合物。1968年，日本Kamasuka等人最先报道了其对小鼠肉瘤S₁₈₀有明显的抑制作用，之后又有一些人对此作了较为深入的研究。

铁是人体内含量最丰富的一种微量元素，是构成血液不可缺少的重要成分，许多生命活动都需要铁参加。铁缺乏可造成缺铁性贫血，使细胞内多种代谢过程发生障碍，导致免疫力功能下降，因此，为了改善人群中铁营养缺乏状况，对我国人民进行普遍、合理的补铁是切实必要的。安全、高效、经济又实用的铁强化食品及营养增补剂的研制与生产，已成为我国营养学界、食品学界科技工作者的重要课题。目前国内外解决人体所需铁元素不足问题，一般都是在食品中加入微量铁盐、缺铁严重者则服用含铁药物，例如世界上许多国家用柠檬酸铁胺、乳酸亚铁、硫酸亚铁、葡萄糖酸亚铁等做铁强化剂，生产铁质强化面包，谷物、面粉、乳制品等；我国主要是用硫酸亚铁做为铁强化剂生产强化饼干、饮料(宝宝福)等铁强化食品，缺铁严重者以硫酸亚铁、乳酸亚铁等做为药物服用。由于铁的无机盐作为食品强化剂，铁腥味重，食用后有腥味，而且对热、光的稳定性差，在食品加工中，难免受热遇光，常出现食品颜色发黑、发暗，有时会产生沉淀，而且铁盐还会加速脂肪的酸败，影响铁质强化食品的质量。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种高活性金针菇多糖-肽-Fe²⁺鳌合物。

本发明的另一目的在于提供该高活性金针菇多糖-肽-Fe²⁺鳌合物的制备方法。本发明以金针菇子实体为原料，采用纤维素酶、半纤维素酶或木瓜蛋白酶作用于金针菇真菌细胞壁构成物质，使得金针菇真菌细胞壁破裂，促进有效成分析出，相对于传统工艺显著提高了提取液中有效成分的含量，尤其是多糖的含量。

本发明的高活性金针菇多糖-肽-Fe²⁺鳌合物是一种分子量在2～5万的化合物，其中多糖含量为其中多糖含量为69.9％～70.2％，肽含量为29.3％～29.7％，Fe²⁺含量为3～6mg/g。

本发明的高活性金针菇多糖-肽-Fe²⁺鳌合物的制备方法如下：

步骤一：在栽培金针菇的过程中，在出菇培养基中加入可溶性亚铁盐，加入量为出菇培养基质量的6×10^-4％～11×10^-4％，待出菇培养基中水被料吸收后装袋，灭菌，在无菌室中，相对于出菇培养基质量的3.6％～4.9％的接种量接入原种，置25℃密封室中培养，得到富铁金针菇子实体；

步骤二：以富铁金针菇子实体为原料，将其匀浆，称重，并按照原料(w)：水(v)＝1∶10～1∶40加入水，升温至85～90℃，保温搅拌1～4h，按原料质量的0.05％～1％加入酶I，在50～65℃，pH＝4.5～8.5下作用80～100min，再利用离心机以1000～3500r/min甩滤，去渣，得到酶解液I，在80℃～100℃条件下对酶解液I进行灭酶处理，此时多糖的提取率为64～89％；

步骤三：在经过灭酶处理后的酶解液I中按乙醇(v)∶酶解液I(v)＝2∶1～4.5∶1加入浓度为60％～95％的乙醇，静置后过滤得到金针菇多糖-肽-Fe²⁺鳌合物；

步骤四：按金针菇多糖-肽-Fe²⁺鳌合物(w)∶水(v)＝1∶20～1∶50比例将金针菇多糖-肽-Fe²⁺鳌合物在水中复溶，加入金针菇多糖-肽-Fe²⁺鳌合物水溶液质量的0.01％～0.3％的复合酶II，在40～65℃，pH＝2.4～8.2下作用50～75min，然后再在75～90℃条件下对酶解液II进行灭酶处理，此时大分子量多糖的降解率为56～80％；

步骤五：将经灭酶处理后的酶解液II进行两级超滤膜处理，所采用的两级超滤膜型号为MWCO20000和MWCO50000，一级超滤膜处理的操作条件：操作压力为0.26～0.62MPa，超滤温度为45～60℃；二级超滤膜处理的操作条件：操作压力为0.15～0.48MPa，超滤温度为45～60℃，得到分子量范围在2～5万的高活性金针菇多糖-肽-Fe²⁺鳌合物。

步骤一中所述的可溶性亚铁盐为硫酸亚铁或葡萄糖酸亚铁或乳酸亚铁等。

步骤一中所述的在出菇培养基中加入可溶性亚铁盐的加入方法是拌料施铁法或喷洒施铁法或浸泡施铁法中任意一种。

步骤一中所述的出菇培养基各组分及质量百分含量如下：

棉籽壳       90％～96％

麦麸         1％～6％

蔗糖         0.5％～2％

水           2％～2.5％

步骤二中所述的酶I为纤维素酶、半纤维素酶、木瓜蛋白酶中的任意一种或一种以上的复合酶。

步骤四中所述的复合酶II是β-葡聚糖酶和真菌木聚糖酶的复合，其中β-葡聚糖酶和真菌木聚糖酶的质量比为4∶1～1∶1。

本发明的高活性金针菇多糖-肽-Fe²⁺鳌合物能有效改进全身免疫功能和更有效地抑制肿瘤，补铁效果明显；而且经毒理学安全性评价检测报告确认为无毒物质，经测试其稳定性高。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

(1)本发明以富铁金针菇子实体为原料，采用纤维素酶、半纤维素酶或木瓜蛋白酶作用于金针菇真菌细胞壁，使得金针菇真菌细胞壁破裂，促进有效成分析出，相对于传统工艺显著提高了提取液中有效成分的含量，尤其是多糖的含量；

(2)金针菇有富集微量元素，并将其转化成有机成分的能力，当出菇培养基中加入可溶性亚铁盐时，通过金针菇生长，可以将其转化为有机铁，人们食用本发明的高活性金针菇多糖-肽-Fe²⁺鳌合物，有机铁可被机体缓慢吸收利用，既补充了机体缺乏的铁，还可以防止过量的二价铁造成铁中毒及二价铁氧化成三价铁，而且金属离子与多糖-肽大分子(糖蛋白)结合后，常常会发生明显的生物化学效应，本发明的高活性金针菇多糖-肽-Fe²⁺鳌合物就是Fe²⁺与多糖-肽大分子(糖蛋白)的鳌合物，集多糖-肽大分子与Fe的优点与生物活性于一身，实现性能优化和功能增效，应用的前景广阔；

(3)对金针菇多糖-肽的研究表明，分子量在2～5万的金针菇多糖-肽生物活性很强，而金针菇多糖-肽的分子量一般在23.6万左右，因此本发明通过多糖酶对其进行降解，并且采用两级超滤膜对多糖-肽-Fe²⁺鳌合物进行分离，得到的高活性金针菇多糖-肽-Fe²⁺鳌合物分子量在2～5万；

(4)本发明采用两级超滤膜对多糖-肽-Fe²⁺鳌合物进行分离的同时，可以同时达到除杂、脱色和浓缩的目的，不仅制备工艺简单，而且生产周期大大缩短。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面实施例对本发明作进一步地描述。

本发明的高活性金针菇多糖-肽-Fe²⁺鳌合物的制备方法如下：

实施例1

步骤一：在栽培金针菇的过程中，在出菇培养基中采用拌料施铁法加入硫酸亚铁，加入量为出菇培养基质量的9×10^-4％，待出菇培养基中水被料吸收后装袋，灭菌，在无菌室中，相对于出菇培养基质量的3.9％的接种量接入原种，置25℃密封室中培养，得到富铁金针菇子实体；

所述的出菇培养基各组分及质量百分含量为棉籽壳94％，麦麸3％，蔗糖0.8％，水2.2％；

步骤二：以富铁金针菇子实体为原料，将其匀浆，称重，并按照原料(w)∶水(v)＝1∶30加入水，升温至87℃，保温搅拌1h，按原料质量的1％加入纤维素酶和木瓜蛋白酶的复合酶，在50℃，pH＝6下作用100min，再利用离心机以3500r/min甩滤，去渣，得到酶解液I，在90℃条件下对酶解液I进行灭酶处理，此时多糖的提取率为89％；

步骤三：在经过灭酶处理后的酶解液I中按乙醇(v)∶酶解液I(v)为3∶1加入浓度为70％的乙醇，静置后过滤得到金针菇多糖-肽-Fe²⁺鳌合物；

步骤四：按金针菇多糖-肽-Fe²⁺鳌合物(w)∶水(v)为1∶20将金针菇多糖-肽-Fe²⁺鳌合物在水中复溶，加入金针菇多糖-肽-Fe²⁺鳌合物水溶液质量的0.01％的复合酶II，复合酶II是β-葡聚糖酶和真菌木聚糖酶的复合，其中β-葡聚糖酶和真菌木聚糖酶的质量比为2∶1；在40℃，pH＝2.4下作用75min，然后再在90℃条件下对酶解液II进行灭酶处理，此时大分子量多糖的降解率为74％；

步骤五：将经灭酶处理后的酶解液II进行两级超滤膜处理，所采用的两级超滤膜型号为MWCO20000和MWCO50000，操作条件：一、二级操作压力分别为0.48MPa、0.34MPa，超滤温度都为50℃，得到分子量范围在2～5万的高活性金针菇多糖-肽-Fe²⁺鳌合物，其中多糖含量为69.9％，肽含量为29.5％，Fe²⁺含量为6mg/g。

实施例2

步骤一：在栽培金针菇的过程中，在出菇培养基中采用喷洒施铁法加入葡萄糖酸亚铁，加入量为出菇培养基质量的11×10^-4％，待出菇培养基中水被料吸收后装袋，灭菌，在无菌室中，相对于出菇培养基质量的3.6％的接种量接入原种，置25℃密封室中培养，得到富铁金针菇子实体；

所述的出菇培养基各组分及质量百分含量为棉籽壳90％，麦麸6％，蔗糖2％，水2％；

步骤二：以富铁金针菇子实体为原料，将其匀浆，称重，并按照原料(w)∶水(v)＝1∶10加入水，升温至90℃，保温搅拌2h，按原料质量的0.08％加入纤维素酶，在65℃，pH＝4.5下作用95min，再利用离心机以1000r/min甩滤，去渣，得到酶解液I，在80℃条件下对酶解液I进行灭酶处理，此时多糖的提取率为75％；

步骤三：在经过灭酶处理后的酶解液I中按乙醇(v)∶酶解液I(v)为2∶1加入浓度为60％的乙醇，静置后过滤得到金针菇多糖-肽-Fe²⁺鳌合物；

步骤四：按金针菇多糖-肽-Fe²⁺鳌合物(w)∶水(v)为1∶50将金针菇多糖-肽-Fe²⁺鳌合物在水中复溶，加入金针菇多糖-肽-Fe²⁺鳌合物水溶液质量的0.3％的复合酶II，复合酶II是β-葡聚糖酶和真菌木聚糖酶的复合，其中β-葡聚糖酶和真菌木聚糖酶的质量比为1∶1；在65℃，pH＝6.5下作用50min，然后再在75℃条件下对酶解液II进行灭酶处理，此时大分子量多糖的降解率为80％；

步骤五：将经灭酶处理后的酶解液II进行两级超滤膜处理，所采用的两级超滤膜型号为MWCO20000和MWCO50000，操作条件：一、二级操作压力为0.26MPa、0.15MPa，超滤温度都为45℃，得到分子量范围在2～5万的高活性金针菇多糖-肽-Fe²⁺鳌合物，其中多糖含量为70％，肽含量为29.7％，Fe²⁺含量为3mg/g。

实施例3

步骤一：在栽培金针菇的过程中，在出菇培养基中采用浸泡施铁法加入乳酸亚铁，加入量为出菇培养基质量的6×10^-4％，待出菇培养基中水被料吸收后装袋，灭菌，在无菌室中，相对于出菇培养基质量的4.9％的接种量接入原种，置25℃密封室中培养，得到富铁金针菇子实体；

所述的出菇培养基各组分及质量百分含量为棉籽壳96％，麦麸1％，蔗糖0.5％，水2.5％；

步骤二：以富铁金针菇子实体为原料，将其匀浆，称重，并按照原料(w)∶水(v)＝1∶40加入水，升温至85℃，保温搅拌4h，按原料质量的0.05％加入纤维素酶、半纤维素酶和木瓜蛋白酶的复合酶，在58℃，pH＝8.5下作用80min，再利用离心机以2000r/min甩滤，去渣，得到酶解液I，在100℃条件下对酶解液I进行灭酶处理，此时多糖的提取率为64％；

步骤三：在经过灭酶处理后的酶解液I中按乙醇(v)∶酶解液I(v)为4.5∶1加入浓度为95％的乙醇，静置后过滤得到金针菇多糖-肽-Fe²⁺鳌合物；

步骤四：按金针菇多糖-肽-Fe²⁺鳌合物(w)∶水(v)为1∶30将金针菇多糖-肽-Fe²⁺鳌合物在水中复溶，加入金针菇多糖-肽-Fe²⁺鳌合物水溶液质量的0.095％的复合酶II，复合酶II是β-葡聚糖酶和真菌木聚糖酶的复合，其中β-葡聚糖酶和真菌木聚糖酶的质量比为4∶1；在50℃，pH＝8.2下作用60min，然后再在80℃条件下对酶解液II进行灭酶处理，此时大分子量多糖的降解率为56％；

步骤五：将经灭酶处理后的酶解液II进行两级超滤膜处理，所采用的两级超滤膜型号为MWCO20000和MWCO50000，操作条件：一、二级操作压力为0.62Mpa、0.48MPa，超滤温度都为60℃，得到分子量范围在2～5万的高活性金针菇多糖-肽-Fe²⁺鳌合物，其中多糖含量为70.2％，肽含量为29.3％，Fe²⁺含量为5mg/g。

本发明的高活性金针菇多糖-肽-Fe²⁺鳌合物可以应用于保健品方面，只要加入淀粉，进行喷雾干燥后就可以得到干品，装入胶囊中即可得到金针菇多糖-肽-Fe²⁺鳌合物保健胶囊。

Claims (7)

1.一种高活性金针菇多糖-肽-Fe²⁺鳌合物，其特征在于是一种分子量在2～5万的化合物，其中多糖含量为69.9％～70.2％，肽含量为29.3％～29.7％，Fe²⁺含量为3～6mg/g。

2.权利要求1所述的高活性金针菇多糖-肽-Fe²⁺鳌合物的制备方法，其特征在于制备步骤如下：

步骤一：在栽培金针菇的过程中，在出菇培养基中加入可溶性亚铁盐，加入量为出菇培养基质量的6×10^-4％～11×10^-4％，待出菇培养基中水被料吸收后装袋，灭菌，在无菌室中，相对于出菇培养基质量的3.6％～4.9％的接种量接入原种，置25℃密封室中培养，得到富铁金针菇子实体；

步骤二：以富铁金针菇子实体为原料，将其匀浆，称重，并按照原料(w)∶水(v)＝1∶10～1∶40加入水，升温至85～90℃，保温搅拌1～4h，按原料质量的0.05％～1％加入酶I，在50～65℃，pH＝4.5～8.5下作用80～100min，再利用离心机以1000～3500r/min甩滤，去渣，得到酶解液I，在80℃～100℃条件下对酶解液I进行灭酶处理，此时多糖的提取率为64～89％；

步骤三：在经过灭酶处理后的酶解液I中按乙醇(v)∶酶解液I(v)＝2∶1～4.5∶1加入浓度为60％～95％的乙醇，静置后过滤得到金针菇多糖-肽-Fe²⁺鳌合物；

步骤四：按金针菇多糖-肽-Fe²⁺鳌合物(w)∶水(v)＝1∶20～1∶50比例将金针菇多糖-肽-Fe²⁺鳌合物在水中复溶，加入金针菇多糖-肽-Fe²⁺鳌合物水溶液质量的0.01％～0.3％的复合酶II，在40～65℃，pH＝2.4～8.2下作用50～75min，然后再在75～90℃条件下对酶解液II进行灭酶处理，此时大分子量多糖的降解率为56～80％；

步骤五：将经灭酶处理后的酶解液II进行两级超滤膜处理，所采用的两级超滤膜型号为MWC020000和MWC050000，一级超滤膜处理的操作条件：操作压力为0.26～0.62MPa，超滤温度为45～60℃；二级超滤膜处理的操作条件：操作压力为0.15～0.48MPa，超滤温度为45～60℃，得到分子量范围在2～5万的高活性金针菇多糖-肽-Fe²⁺鳌合物。

3.根据权利要求2所述的高活性金针菇多糖-肽-Fe²⁺鳌合物的制备方法，其特征在于步骤一中所述的可溶性亚铁盐为硫酸亚铁或葡萄糖酸亚铁或乳酸亚铁。

4.根据权利要求2所述的高活性金针菇多糖-肽-Fe²⁺鳌合物的制备方法，其特征在于步骤一中所述的在出菇培养基中加入可溶性亚铁盐的加入方法是拌料施铁法或喷洒施铁法或浸泡施铁法中任意一种。

5.根据权利要求2所述的高活性金针菇多糖-肽-Fe²⁺鳌合物的制备方法，其特征在于步骤一中所述的出菇培养基各组分及质量百分含量如下：

    棉籽壳            90％～96％

    麦麸              1％～6％

    蔗糖              0.5％～2％

    水                2％～2.5％

6.根据权利要求2所述的高活性金针菇多糖-肽-Fe²⁺鳌合物的制备方法，其特征在于步骤二中所述的酶I为纤维素酶、半纤维素酶、木瓜蛋白酶中的任意一种或一种以上的复合酶。

7.根据权利要求2所述的高活性金针菇多糖-肽-Fe²⁺鳌合物的制备方法，其特征在于步骤四中所述的复合酶II是β-葡聚糖酶和真菌木聚糖酶的复合，其中β-葡聚糖酶和真菌木聚糖酶的质量比为4∶1～1∶1。