黑木耳多糖的研究进展

中国食物与营养　２００６年第１０期　Ｆｏｏｄ　ａｎｄ　Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｃｈｉｎａ　Ｎｏ．１０，２００６　黑木耳多糖的研究进展　熊艳，车振明　（西华大学生物工程学院，成都６１　００３９）　摘要：黑木耳多糖作为一种生理活性物质，近年来日益受到人们的重视。本文概述了黑木耳多糖的提取方法、　分子结构、保健功能的研究进展。　关键词：黑木耳多糖；提取方法；分子结构；保健功能　黑木耳（Ａｕｒｉｃｕｌａｒｉａ　Ａｕｆｉｃｕｌ￣）又称木耳、耳子、　１．１热水浸提法　光木耳，属真菌门担子菌纲的食药用菌，它是生长在朽　热水浸提法是一种国内外常用的用于提取真菌类多　木上的一种腐生菌，由菌丝体和子实体两部分组成。菌　糖成分的传统方法。　丝体为无色透明，生长在朽木里面；子实体则生长在朽　陈艳秋等［３】采用热水浸提法对黑木耳子实体水溶　木的表面，为食用部分。我国是世界上主要的黑木耳生　性多糖的提取工艺进行了深入研究，并得出如下结论：　产国，年产量占世界总产量的９０％以上…，它在我国　黑木耳子实体干粉与水之比为１：５０，在９０￣Ｃ水浴中抽　多数地区都有生产，这就为黑木耳的开发应用提供了有　提３．５ｈ，提取液用７０％乙醇醇析，在此工艺条件下多糖　利条件。　得率最高。之后，林敏等［４　同样采用此法提取黑木耳　黑木耳脆嫩可口，营养极为丰富，有“素中之荤”　中的水溶性多糖，探索热水提取黑木耳多糖的最佳工艺　的美誉。吴瑞宪［２　对黑木耳的营养成分作了全面的分　条件，得出了与陈艳秋等人相近的结果。此法所需提取　析，发现它富含大量的糖类和蛋白质，同时也是一种钙　剂蒸馏水经济易得，但是需经多次浸提，得率仍然很　和铁含量较高的食品。大量研究表明，黑木耳作为“生　低，而且费时费料。　物应答效应物”　（Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅ　Ｍｏｄｉｉｆｅｒ，简称　１．２稀碱浸提法　ＢＲＭ）具有多种生理功能，而这些重要的生理功能都是　包海花等［５】采用黑木耳粉用不同的提取剂（蒸馏　与其多糖组分密切相关的。因此，黑木耳多糖备受人们　水和ｌｍｏｌ／Ｌ　ＮａＯＨ溶液）在其它条件相同的情况下对黑　青睐，对其的研究也已成为近年来分子生物学、医药、　木耳进行提取时发现，后者的多糖含量比前者的高出近　食品科学等领域的研究和开发应用的热点。本文就黑木　三倍，且能节省时间和减少原材料及试剂的消耗。虽然　耳多糖的提取、结构和药用保健功能的研究进展作一综　碱处理使多糖含量增加，但寡糖含量则相对减少，且提　述。　取后液体需要中和，程序繁琐【　。　１　黑木耳多糖的提取　１．３酶解提取法　近年来，一些学者致力于酶法提取食药用真菌多糖　黑木耳多糖是一种天然药物活性成分，为细胞内容　的研究。所谓酶法即采用酶与热水浸提法相结合的方　物，提取时需要进行细胞破碎，从而使细胞壁将多糖成　法，酶多采用一定量的果胶酶、纤维素酶及中性蛋白　分释放出来。因而细胞破壁技术也就成了提取生物活性　酶，此法具有条件温和、杂质易除和得率高等优点。主　成分的关键。目前从黑木耳子实体中提取黑木耳多糖的　要的方法有单一酶法、复合酶法和分别酶法。　技术常用的主要有：热水浸提法、碱浸提法、酶法、超　姜红等　研究了纤维素酶和果胶酶各自分别作用　声波法、微波法以及复合法。　提取黑木耳多糖的最佳工艺条件，发现在两种酶反应体　作者简介：熊艳（１９８２～　），女，研究生，主要研究方向为食品生物技术。　通讯作者：车振明，教授。　维普资讯 http://www.cqvip.com

中国食物与营养　系中，各最适工艺参数较为接近，为黑木耳双酶水解提　供了依据。张立娟等　通过单因素和正交试验研究了细　胞破壁酶（纤维素酶、果胶酶和木瓜蛋白酶）在黑木耳　多糖提取中的最佳作用条件，他们先加人复合酶（纤维　素酶与果胶酶）作用，再加人蛋白酶反应。结果发现采　用此法提取率高达１６．８３％，提取时间缩短到１４０ｍｉｎ，较　以往的热水浸提法和碱法提取具有明显的优点。　１．４超声波提取法　随着现代科学技术的发展，超声波技术已经应用于　天然植物及真菌活性成分的研究。研究表明，利用超声　波产生的高频震荡、高的加速度和强烈的“空化效应”　及搅拌作用，可加速有效生物涪『生成分进人溶剂，从而　提高提取率、缩短提取时间、节约溶剂，并可在低温下　提取，有利于有效成分的保护。此法在黑木耳多糖的提　取中也得到了很好的应用。　唐娟等　采用超声波协同纤维素酶法提取黑木耳多　糖，确定了此法的最佳工艺条件，并发现由于作用温度低，　所得到的多糖颜色浅，有利于多糖产品的进一步精致。　１．５微波辅助提取法　利用微波强化固液浸取过程是一种颇具发展潜力的　新型辅助提取技术。它具有设备简单、适用范围广、提　取率高、节省溶剂、节省时间、节能、不产生噪音和污　染等众多优点［１　】。　樊黎生等［１３】将常规水提法和近年来出现的先进的萃　取技术微波提取、超临界萃取、超声波萃取用于提取黑木　耳多糖，进行了对比试验，发现微波辅助萃取法提取黑木　耳多糖的平均得率为１３．２６％，比常规水提法的得率提高　约５　１％，而时间也缩短了将近５／７。超临界流体萃取法虽　然在得率（１　６．８２％）上稍高于微波辅助萃取法，但设备　复杂，需要高压力容器，投资成本较高。超声波萃取虽然　所需时间（０．５ｈ）大大缩短，又无需加热（２１℃）且得率　（１５．４３％）也接近于微波辅助提取法，但目前仅处于小　规模试验阶段，工程设备放大问题有待解决。所以综合看　来微波辅助萃取技术具有明显的优势。　２黑木耳多糖的结构分析　黑木耳多糖的结构分析包括单糖的组成、连接点类　型、单糖与糖苷键的构型、分子量范围等。　Ｍ　ｉｓａｋｉ．［１　等从黑木耳子实体中分离得到了４种多　糖：Ｆ　Ｉ　Ａ、Ｆ　Ｉ　Ｂ、ＦⅡ和ＦＩＩＩ，并指出Ｆ　Ｉ　Ａ及ＦⅡ均为　酸『生杂多糖，二者均由Ｄ一木糖、Ｄ一甘露糖、Ｄ一葡萄糖、　Ｄ一葡萄糖醛酸组成。Ｆ　Ｉ　Ａ的组成摩尔比依次为１．０：　４．１：１．３：１．３，ＦⅡ依次为１．０：２．１：１．０：０．６。它们的　结构是主链为Ｏ【一（１—３）甘露聚糖，在部分甘露糖　２，６位上被Ｄ一木糖、Ｄ一甘露糖或Ｄ一葡萄糖醛酸取代。另　外两种多糖Ｆ　Ｉ　Ｂ、ＦＩＩＩ主链均为ｐ一（１—３）一Ｄ一葡聚　糖，侧链与主链以ｐ一（１—６）键接而成，二者的区别　在于侧链的数目和类型不同：Ｆ　Ｉ　Ｂ在主链上约有２，３的　葡萄糖残基被单个葡萄糖基取代，这种多羟基基团的存　在使其在水中的溶解度较高，为水溶性。而ＦＩＩＩ在主链　上约有３，４的葡萄糖残基被短链葡聚糖残基取代，其分　支度比Ｆ　Ｉ　Ｂ高，这种复杂的多分支结构使其在水中的溶　解性很差，为水不溶性。同时他们测得ＦⅡ的分子量为　５０×１０　，Ｆ　Ｉ　Ｂ的分子量为１４０×１０　。　Ｕｋａｉｔ［　Ｊ】等用热水和热乙醇从黑木耳子实体中分离　得到两种酸ｌ生杂多糖：ＭＥＡ和ＭＨＡ。并证明了它们均　由Ｄ一葡萄糖醛酸、Ｄ一木糖和Ｄ一甘露糖组成，ＭＥＡ的组　成摩尔比为１．０：０．５：２．８，ＭＨＡ为１．０：０．６：１．０，两者　都含有少量的Ｄ一葡聚糖，ＭＥＡ和ＭＨＡ的主链均为Ｏ【一　（１—３）键接的Ｄ一甘露吡喃糖，在部分甘露糖的２位上　被ｐ—Ｄ一葡萄糖醛酸取代，还有一些２和６位上被短链ｐ—　Ｄ一木糖取代。他们用沉降法测得ＭＥＡ和ＭＨＡ的分子量　分别为３０×１０４，３７×１０　。　以上两者的结果不尽相同，这可能是由于试验方法　和条件的不同或由于试验所选用的黑木耳存在种属差　异。但总的说来，黑木耳多糖所含有的多糖组分主要　有Ｄ一木糖、Ｄ一甘露糖、Ｄ一葡萄糖、Ｄ一葡萄糖醛酸。其酸　性杂多糖的分子量范围在３０×１０　～５０×１０４之间。　３黑木耳多糖的药用保健功能　黑木耳多糖具有多种生物涪ｌ生，而且不同化学结构　和不同构象的黑木耳多糖组分表现不同的生理活ｌ生。经研　究发现，黑木耳多糖对细胞免疫和体液免疫功能具有良好　的促进作用，具有抗白细胞降低、抗肿瘤、抗辐射、抗　突变、抗炎症等细胞保护作用；具有降低血脂、胆固醇、　血液粘度，抗血栓形成作用；具有降低血糖、抗糖尿病　以及降低脂褐质含量，增强ＳＯＤ活力，减少有害物质自由　基产生的功能；同时还能促进核酸、蛋白质的生物合成　和防治多种老年性疾病。　４展望　目前，对多糖的研究已经成为分子生物学、药物学　和食品科学中不可缺少的一部分。在我国，对食药用真　菌多糖的开发利用尤为引起人们的关注。真菌多糖在一　维普资讯 http://www.cqvip.com

熊艳等：黑木耳多糖的研究进展　２７　定剂量时可治疗疾病，少剂量时可以强身健体预防疾　［６】史琦云，郭玉蓉，陈德蓉．食用菌多糖提取工艺研究．食品　病。所以黑木耳多糖作为食药用真菌多糖中的一种，不　工业科技，２００４，２５（２）：９８－１００．　仅可以作为药物进行研究，还可作为功能性食品添加剂　［７］姜红，孙宏鑫，李晶，朱蓓蔚．酶法提取黑木耳多糖．食品　和保健品进行开发。　与发酵工业，２００５，３１（６）：１３卜１３３．　黑木耳多糖同其它的食药用真菌多糖一样，其研究　［８］张立娟，于国萍．细胞破壁酶在黑木耳多糖提取中作用条　的热点主要集中在：多糖高产菌株的筛选和选育；优化　件的研究．食用菌，２００５，３：８—１０．　多糖的提取方法；通过研究多糖活性与结构的关系来有　［９］唐娟，马永强．超声波技术在黑木耳多糖提取中的应用．食　效改造天然多糖，使之增强原有活性；深层发酵生产多　品与机械，２００５，２１（１）：２８－２９．　糖工艺的优化；多糖药理机制及多糖药品临床应用的有　［１０］Ｖｉｏｒ　Ｌ，Ｙａｎｇ　Ｒ．Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ—ａｓｓｉｓｔｅｄ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｏｆ　效性和安全性研究等。　ｏｒｇａｎｉｃ　ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ　ｆｒｏｍ　ｓｔａｎｄａｒｄ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｓｏｉｌｓ　综上所述，随着对黑木耳多糖研究的不断深入，利　ａｎｄ　ｓｅｄｉｍｅｎｔｓ．Ａｎａｌ　Ｃｈｅｍ，１９９４，６６：１０９７－１　１０６．　用黑木耳多糖开发的功能性食品添加剂、保健品或药品　［１１］Ｐａｎ　Ｘ　Ｊ．Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ－ａｓｓｉｓｔｅｄ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｇｌｙｃｙｒ—　的市场前景为人们所看好。为研究出有利于人民身体健　ｒｈｉｚｉｃ　ａｃｉｄ　ｆｒｏｍ　ｌｉｃｏｒｉｃｅ　ｒｏｏｔ．Ｂｉｏｃｈｅｍ，２０００，５：　康的、经济效益高的黑木耳多糖的深加工产品，需要广　１７３－１７７．　大的生物学家、食品科学家和医学家的共同努力，来带　［１２］金钦汉．微波化学．北京：中国农业出版社，１９９９．　动整个多糖研究的快速发展。◇　［１３］樊黎生，张声华，吴小刚．微波辅助提取黑木耳多糖的研　究．食品与发酵工业，２００５，３１（１０）：１４２—１４４，１４８．　参考文献　［１４］Ａｋｉｒａ　Ｍｉｓａｋｉ，Ｍａｒｉｋｏ　Ｋａｋｕｔａ，Ｔａｋｕｍａ　Ｓａｓａｋｉ　ｅｔ　［１］扬新美．中国食用菌栽培学（第一版）．北京：农业出版社，　ａ１．Ｓｔｕｄｉｅｓ　ｏｎ　ｉｎｔｅｒｒｅｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　ａｎｔｉｔｕ－　１９９８．　ｍｏｒ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ＯｆｐＯｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ：ａｎｔｉｔｕｍｏｒ　ａｃｔｉｏｎ　［２］吴瑞宪．黑木耳的质量标准及营养成份．中国林副特产，　ｏｆｐｅｒｉｏｄａｔｅｍｏｄｆｆｉｅｄ，ｂｒａｎｃｈｅｄ（１—３）一Ｄ－Ｄ－ｇｌｕｃａｎ　１９９６，３６（１）：２１—２２．　ｏｆ　Ａｕｒｉｃｕｌａｒｉａ　Ａｕｒｉｃｕｌａ－ｊｕｄａｅ，ａｎｄ　ｏｔｈｅｒ　ｐｏｌｙｓａｃ－　［３］陈艳秋，周丽萍，尹英敏．黑木耳子实体水溶性多糖提取　ｃｈａｒｉｄｅｓ　ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ（１—３）ｇｌｙｃｏｓｉｄｉｃ　ｌｉｎｇｋａｇｅｓ．　工艺的研究．吉林农业大学学报，２００３，２５（４）：４７０—４７２．　Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ，１９８２，９２：１　１５－１２０．　［４］林敏，吴冬青，李彩霞．黑木耳多糖提取条件的研究．河西　［１５］Ｕｋａｉ　Ｓ，Ｍｏｒｉｓａｋｉ　Ｓ．Ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ　ｉｎ　ｆｕｎｇｉ　Ｖ　ＩＩ．　学院学报，２００４，２０（５）：８７－８９．　Ａｃｉｄｉｃ　ＨｅｔｅｒＯｇｌｙｃａｎｓ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｆｒｕｉｔ　ｂｏｄｉｅｓ　［５］包海花，高雪玲，祖国美．一种改良的黑木耳多糖提取方　ｏｆＡｕｒｉｃｕｌａｒｉａ　Ａｕｒｉｃｕｌａ－ｊｕｄａｅ　ｑｕｅ１．Ｃｈｅｎ．Ｐｈａｒｍ．Ｂｕｕ．　法．中国林副特产，２００５，４．　１９８２，３０（２）：６３５－６４１．　欢迎订阅２００７年　特种经济动植物　本刊为中国农业部主管、中国农科院特产研究所主办的全国唯一的特种经济动植物专业性国家级科技类期刊，　全国邮发报刊重点推荐杂志。月刊，１６开４８页，每月１０日出版。欢迎订阅、欢迎刊登广告、欢迎投稿。办刊宗旨：　为科技兴农、振兴农村经济、农民科技致富服务，成为广大读者选项的好帮手。报道内容：特种经济动物和毛皮动　物的饲养、加工及疾病防治，特种经济植物的栽培、加工、病虫害防治，介绍特产农业新技术、新成果、新品种、　新经验、新信息。订阅方法：全国各地邮局（所）均可订阅，邮发代号１２—１８３，每期４．０元，全年４８．０元。可随时　从邮局汇款至编辑部订阅。　地址：１３２１０９　吉林省吉林市左家中国农科院特产研究所编辑部　联系人：刘鹏举　电话：（０４３２）６５１３０６７　６５１３０６９（传真）　Ｅ—ｍａｉｌ：ｔ￣ｊｄｚｗ＠１　２６．ｃｏｍ