(一)本發(fā)明屬于生物技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域,具體涉及一種酶解聯(lián)合超聲波提高收粉靈芝多糖提取得率的方法。
背景技術(shù):
0、(二)背景技術(shù)
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(guān)注,它們的含量是衡量靈芝品質(zhì)的重要指標(biāo)。例如,2020版《中國藥典》一部規(guī)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(fā)掘,消費者對于靈芝類產(chǎn)品的追捧熱情不斷升溫,靈芝栽培技術(shù)和深加工技術(shù)迅速發(fā)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(chǎn)品應(yīng)運而生,且市場規(guī)模不斷擴大。這些產(chǎn)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(chǎn)品,其在靈芝類產(chǎn)品中占據(jù)40%以上的份額,所以,以孢子粉為目標(biāo)產(chǎn)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(yè)內(nèi)習(xí)慣將以產(chǎn)孢子為主要目標(biāo)產(chǎn)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(chǎn)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(jīng)濟效益不佳,所以,收粉靈芝也逐漸淪為靈芝孢子粉產(chǎn)業(yè)鏈上的低價值副產(chǎn)品,并隨著孢子粉產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)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(jīng)濟附加值低,未得到足夠重視與充分利用,造成潛在產(chǎn)業(yè)資源浪費。若開發(fā)出一套適用于收粉靈芝深加工的新技術(shù),提升其經(jīng)濟價值,進一步釋放靈芝產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)撃?、提高產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟效益,這對收粉靈芝種植戶增產(chǎn)增收和產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排有重要現(xiàn)實意義。
5、靈芝多糖因具有廣泛生理活性備受關(guān)注,在免疫調(diào)節(jié)、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(yīng)用于醫(yī)療、保健、化妝品行業(yè)。目前關(guān)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(chǔ)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(shù)在食用菌和植物多糖提取中廣泛應(yīng)用。該技術(shù)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(xì)胞壁,有利于胞內(nèi)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(jié)構(gòu),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(fā)適用于收粉靈芝多糖的提取方法,本發(fā)明采用酶解聯(lián)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(yè)化生產(chǎn)能獲得更好經(jīng)濟效益。
技術(shù)實現(xiàn)思路
0、(三)
技術(shù)實現(xiàn)要素:
1、本發(fā)明目的是提供一種酶解聯(lián)合超聲波提高收粉靈芝多糖提取得率的方法,本發(fā)明將纖維素酶的酶解技術(shù)和超聲波提取技術(shù)應(yīng)用于收粉靈芝多糖的提取,經(jīng)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(fā)明采用的技術(shù)方案是:
3、本發(fā)明提供一種酶解聯(lián)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(jīng)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(gòu)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(jīng)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(chǎn)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(diào)節(jié));加入體積以收粉靈芝粉質(zhì)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(zhì)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(zhì)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(fā)明所述的酶解聯(lián)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(jīng)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(zhì)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(zhì)量計1750~2100u活力/g的纖維素酶,攪拌均勻,構(gòu)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(zhuǎn)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(jīng)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(zhì)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(fā)明提供一種所述方法制備的靈芝多糖。
17、本發(fā)明還提供一種所述靈芝多糖在制備抗氧化劑中的應(yīng)用。
18、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在:
19、本發(fā)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(xì)胞壁中的纖維素,使細(xì)胞壁破損;再用熱水和超聲波提取,超聲波的空穴效應(yīng)能增強物質(zhì)分子的運動頻率和速度,酶解和超聲波聯(lián)合作用有助于細(xì)胞壁中與纖維素結(jié)合的多糖溶出,提取得率顯著提高。本發(fā)明提供的酶解聯(lián)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%。