(一)本發明屬于生物技術應用領域,具體涉及一種酶解聯合超聲波提高收粉靈芝多糖提取得率的方法。
背景技術:
0、(二)背景技術
1、中藥材靈芝為多孔菌科(polyporaceae)真菌赤芝(ganoderma?lucidum)或紫芝(ganoderma?sinense)的干燥子實體。靈芝包含多糖、三萜、多肽、核苷、甾醇、生物堿等多種生物活性成分。其中,多糖和三萜最受關注,它們的含量是衡量靈芝品質的重要指標。例如,2020版《中國藥典》一部規定,中藥材靈芝的多糖含量不得少于0.90%,三萜及甾醇(以齊墩果酸計)的含量不得少于0.50%。
2、近年來,隨著靈芝食藥價值的不斷發掘,消費者對于靈芝類產品的追捧熱情不斷升溫,靈芝栽培技術和深加工技術迅速發展,靈芝孢子粉、靈芝糖漿、靈芝孢子油、靈芝浸膏等一系列精深加工產品應運而生,且市場規模不斷擴大。這些產品中,靈芝孢子粉因其功效顯著而成為最受消費者青睞的產品,其在靈芝類產品中占據40%以上的份額,所以,以孢子粉為目標產品的靈芝栽培占其總栽培面積的一半以上。
3、靈芝孢子粉是在靈芝生長成熟之后,從靈芝菌蓋下方自然彈射而出的孢子,業內習慣將以產孢子為主要目標產品的靈芝子實體稱為“收粉靈芝”、“套袋靈芝”或“套筒靈芝”。收粉靈芝的生長期往往長達9~10個月,是普通靈芝栽培周期的3~5倍,在子實體不產孢子后即被拔除。由于收粉靈芝生長期長、纖維化程度高,活性成分含量低,不適合作為藥用靈芝直接使用,如用于提取多糖或三萜,因提取得率低,經濟效益不佳,所以,收粉靈芝也逐漸淪為靈芝孢子粉產業鏈上的低價值副產品,并隨著孢子粉產業的不斷發展和壯大,大量被拔除的收粉靈芝常常被種植戶作為廢棄物處理。
4、大量收粉靈芝因經濟附加值低,未得到足夠重視與充分利用,造成潛在產業資源浪費。若開發出一套適用于收粉靈芝深加工的新技術,提升其經濟價值,進一步釋放靈芝產業發展潛能、提高產業經濟效益,這對收粉靈芝種植戶增產增收和產業節能減排有重要現實意義。
5、靈芝多糖因具有廣泛生理活性備受關注,在免疫調節、輔助抗腫瘤、抗衰老、抗糖尿病、保護心腦血管、保肝解毒等方面有作用,廣泛應用于醫療、保健、化妝品行業。目前關于普通靈芝多糖提取的研究報道較多,基本方法為熱水提取法,在此基礎上采用超聲波、微波和酶解等輔助措施提取,都能顯著提高多糖提取得率,但收粉靈芝纖維化程度高,這些方法或所用酶解條件不適用于其多糖提取。
6、近年來,酶解技術在食用菌和植物多糖提取中廣泛應用。該技術利用纖維素酶、果膠酶或蛋白酶等,在適宜條件下水解食用菌或植物原料,水解其細胞壁,有利于胞內多糖在提取時溶出。酶解輔助法不僅能顯著提高提取得率,而且條件溫和,不會破壞提取物中活性成分結構,還可降低多糖分子量,使得提取的多糖生物活性更好。
7、為開發適用于收粉靈芝多糖的提取方法,本發明采用酶解聯合超聲波輔助提取法,使收粉靈芝多糖提取得率較高,從而確保以收粉靈芝為原料提取多糖的工業化生產能獲得更好經濟效益。
技術實現思路
0、(三)
技術實現要素:
1、本發明目的是提供一種酶解聯合超聲波提高收粉靈芝多糖提取得率的方法,本發明將纖維素酶的酶解技術和超聲波提取技術應用于收粉靈芝多糖的提取,經纖維素酶酶解后的收粉靈芝,再通過熱水和超聲波提取多糖,其多糖提取得率顯著提高。
2、本發明采用的技術方案是:
3、本發明提供一種酶解聯合超聲波提高收粉靈芝多糖提取得率的方法,所述方法包括如下步驟:
4、(1)收粉靈芝經切片、干燥和粉碎,所得收粉靈芝粉加入去離子水和纖維素酶,攪拌均勻,構成收粉靈芝酶解體系;
5、(2)收粉靈芝酶解體系于溫度35~45℃的水浴中酶解3~5h,然后在沸水中浸提2~3h,再于超聲波中,水溫30~40℃提取30~45min后過濾,收集濾液,獲得收粉靈芝水提液;
6、(3)收粉靈芝水提液濃縮至原體積的1/20~1/30,加入乙醇使多糖沉淀,沉淀物經無水乙醇洗滌,真空干燥后,獲得收粉靈芝多糖提取物。
7、進一步,步驟(1)中的收粉靈芝是人工栽培赤芝(ganoderma?lucidum)的子實體,用于收集靈芝孢子粉,在不再產生孢子后拔除,自然晾干;所述的收粉靈芝粉是收粉靈芝切成厚度2~3mm的薄片,85℃烘干至恒重,然后粉碎并過20目篩得到的粗粉。
8、進一步,步驟(1)所述的去離子水的ph=5.0~5.5(1mol/l的hcl或naoh調節);加入體積以收粉靈芝粉質量計為30~35ml/g[即料水比為1:30~1:35(g:ml)]。
9、進一步,步驟(1)所述的纖維素酶加量以收粉靈芝粉質量計為1750~2100u活力/g。
10、進一步,步驟(2)所述超聲波的頻率為40khz,功率是120~160w。
11、進一步,步驟(3)中的收粉靈芝多糖提取物的制備方法為:收粉靈芝水提液于60℃、相對真空度-0.1mpa條件下減壓濃縮至原體積的1/20~1/30后,再加入濃縮液體積3~4倍的無水乙醇,使體系的乙醇體積濃度達到75%~80%,4℃條件下靜置12~18h后,8000×g離心5~10min,收集沉淀物;沉淀物用原料收粉靈芝粉質量計2~4ml/g的無水乙醇洗滌一次,再次離心后沉淀物于65℃、相對真空度-0.1mpa條件下真空干燥至恒重,獲得收粉靈芝多糖提取物。
12、進一步,本發明所述的酶解聯合超聲波輔助提高收粉靈芝多糖提取得率的方法,具體按以下步驟操作:
13、(1)自然晾干的收粉靈芝,切成厚度2~3mm的薄片,經85℃烘干至恒重,粉碎后過20目篩,得收粉靈芝粉;
14、(2)收粉靈芝粉于燒杯中,加入以收粉靈芝粉質量計30~35ml/g、ph=5.0~5.5的去離子水[即料水比為1:30~1:35(g:ml)],加入以收粉靈芝粉質量計1750~2100u活力/g的纖維素酶,攪拌均勻,構成收粉靈芝酶解體系;
15、(3)收粉靈芝酶解體系于溫度35~45℃的水浴中酶解3~5h,轉入沸水中浸提2~3h,再于功率120~160w、水溫30~40℃的超聲波(頻率為40khz)中,提取30~45min,酶解體系經過濾,收集濾液,得收粉靈芝水提液;收粉靈芝水提液于60℃、相對真空度-0.1mpa條件下減壓濃縮至原體積的1/20~1/30后,再加入濃縮液體積3~4倍的無水乙醇,使體系的乙醇體積濃度達到75%~80%,4℃條件下靜置12~18h后,8000×g離心5~10min,收集多糖沉淀;多糖沉淀用原料收粉靈芝粉質量計2~4ml/g的無水乙醇洗滌一次,再次離心后沉淀物于65℃、相對真空度-0.1mpa條件下真空干燥至恒重,獲得收粉靈芝多糖提取物。
16、本發明提供一種所述方法制備的靈芝多糖。
17、本發明還提供一種所述靈芝多糖在制備抗氧化劑中的應用。
18、與現有技術相比,本發明的有益效果主要體現在:
19、本發明用纖維素酶對收粉靈芝進行酶解,纖維素酶能夠水解收粉靈芝細胞壁中的纖維素,使細胞壁破損;再用熱水和超聲波提取,超聲波的空穴效應能增強物質分子的運動頻率和速度,酶解和超聲波聯合作用有助于細胞壁中與纖維素結合的多糖溶出,提取得率顯著提高。本發明提供的酶解聯合超聲波輔助提取收粉靈芝多糖的方法,較不采用酶解的提取相比,收粉靈芝多糖提取得率可以提高82.9%。