于海洋，王延鋒，史磊，王金賀，潘春磊，盛春鴿，劉姿彤，董雪梅，張鵬

(黑龍江省農(nóng)業(yè)科學院牡丹江分院，黑龍江牡丹江157041)

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黑木耳多糖提取方法及生物活性的研究進展

于海洋，王延鋒*，史磊，王金賀，潘春磊，盛春鴿，劉姿彤，董雪梅，張鵬

(黑龍江省農(nóng)業(yè)科學院牡丹江分院，黑龍江牡丹江157041)

黑木耳多糖是黑木耳中重要的活性成分之一，具有降血脂、降血糖、提高機體免疫力、抗氧化等功能。系統(tǒng)闡述了黑木耳多糖的不同提取方法及多糖的生物功能，為黑木耳多糖的進一步研究及應用提供借鑒。

黑木耳；多糖；提?。簧锘钚?/p>

黑木耳(AuriculariaheimuerF. Wu, B.K. Cui & Y.C. Dai)[1]又名木耳、耳子、云耳等，主要分布東亞地區(qū)，多長在我國北方，闊葉樹、死樹、倒木及腐朽木表面，子實體為半透明膠質(zhì)，干燥后收縮呈深褐色或黑色，屬藥食兼用真菌。黑木耳營養(yǎng)豐富，含有鈣、鐵、磷等多種微量元素；富含纖維素、多糖等大量活性物質(zhì)，具有良好的保健效果和藥用功效。

黑木耳多糖(polysaccharides ofAuriculariaheimuer)是黑木耳中最有效的活性成分之一，具有增強機體免疫力、抗氧化、抗衰老、抗動脈粥樣硬化、增強心臟、防癌、抗癌等生物學功能[2-4]。多糖的結(jié)構(gòu)比蛋白質(zhì)和核酸更加復雜，利用水提法，酸、堿浸提法、酶提取法、微波提取法、超聲波輔助提取法、復合提取法等方法都能夠從黑木耳中提取出多糖。不同的提取方式提取的多糖類物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)不同，不同的分子結(jié)構(gòu)所決定的生物學功能也不同。

1 黑木耳多糖的提取方法

1.1 傳統(tǒng)提取法

1.1.1 熱水浸提法。熱水浸提法是應用比較廣泛的一種傳統(tǒng)提取食用菌多糖的方法，利用水作為溶劑在恒溫水浴上回流浸提最終獲得粗多糖。樊黎生[5]利用熱水對黑木耳多糖進行提取，確定最佳提取條件為：料水比(V/W)1∶15，提取溫度75℃，每次浸提2h，提取5次，多糖得率最高；陸雯[6]等利用熱水浸提法提取黑木耳多糖，確定黑木耳多糖的最佳提取工藝條件為：料水比(V/W)1∶40，提取溫度60℃，浸提2.5h。熱水浸提法工藝簡單、成本低、易于推廣，但耗時長，提取次數(shù)多、提取率較低。

1.1.2 酸、堿浸提法。酸、堿浸提法提取黑木耳多糖，主要是通過酸液或堿液在恒溫水浴中充分浸提一定時間，促使食用菌細胞壁大量吸水，最終細胞膨脹、破裂，食用菌多糖充分游離出來，之后再利用堿液或酸液進行中和、過濾。包海花[7]等以1 mol/L NaOH溶液作為提取劑提取黑木耳多糖，80℃提取3 h，多糖含量為3.52%，高出熱水提取法提取的多糖含量近3倍，且用時少。酸、堿提取法相對傳統(tǒng)提取法，多糖得率加大，但酸提法可能引起多糖中糖苷鍵的斷裂，降低多糖活性；堿提法導致溶液粘度增大，過濾困難增加多糖提取難度。

1.2 現(xiàn)代提取技術(shù)

1.2.1 酶法。酶法提取黑木耳多糖是利用纖維素酶、果膠酶、中性蛋白酶等幾種酶提取多糖，此方法在確定溫度、pH之后進行提取，提取條件相對溫和。韓春然[8]等以中性蛋白酶和纖維素酶復合提取黑木耳多糖，可得到兩種非淀粉類的多糖組分。張麗娟[9]等利用酶法提取黑木耳多糖，確定相比傳統(tǒng)黑木耳多糖的提取工藝能夠獲得更高的多糖得率；姜紅[10]等對黑木耳多糖提取條件進行單因素等實驗，確定果膠酶與纖維素酶最適合作為酶法提取，為今后的酶法提取提供力理論依據(jù)。

1.2.2 微波輔助提取。利用微波輔助提取技術(shù)提取黑木耳多糖，是將規(guī)定頻率的電磁波作用于細胞，細胞吸收電磁波之后溫度升高，壓力增大，最終破裂，多糖溶出。李超[11]等利用560W微波處理原料45s后進行多糖提取，發(fā)現(xiàn)破壁效果更加明顯，多糖的平均得率可達5.62%，這樣不僅節(jié)省成本，在生產(chǎn)中具有快速、節(jié)能、安全等優(yōu)點。王曉軍[12]等利用微波輔助提取黑木耳多糖，確定最佳提取工藝為：微波功率700W、提取40s，后用水浸提4.5h，多糖得率可達6.38%。利用微波提取黑木耳多糖具有用時少、加熱快、穿透力強、節(jié)能、易于控制等優(yōu)點，同時利用微波提取能夠提高多糖得率。

1.2.3 超聲波輔助提取。超聲波輔助提取黑木耳多糖是利用超聲波輻射細胞，細胞壓強增大、產(chǎn)生機械、空化及熱學作用而導致細胞破裂，溶出多糖。具有用時少、效率高、較新型等特點。唐娟[13]等利用超聲波提取技術(shù)提取黑木耳多糖確定在提取功率為40 W、pH值4.5、45℃提取2.5 h多糖得率最大。吳小燕[14]利用超聲波頻率為70 kHz、料液比為1∶30( g∶mL) 、70℃超聲時間15min，粗多糖得率可達6.15%。利用超聲波法進行多糖提取，提取溫度較低，所得的多糖顏色較淺，利于后續(xù)多糖的分離、純化。

1.2.4 復合提取法。復合提取法是將兩種或者兩種以上多糖的提取方式相結(jié)合，以提高多糖得率。婁在祥[15]利用超聲波與中性蛋白酶、纖維素酶等復合酶協(xié)同作用提取黑木耳多糖，相比傳統(tǒng)提取工藝有所提高，多糖得率可達10.41%。王辰龍[16]采用添加果膠酶利用超聲波協(xié)同提取，升溫滅菌后繼續(xù)添加纖維素酶后利用超聲波進一步提取黑木耳多糖的方法，多糖得率可達19.14%。吳瓊[17]等利用果膠酶對黑木耳預處理2h后進行超聲波輔助提取，相比單獨提取多糖得率明顯提高，可達19.84%。結(jié)果表明：利用復合提取法提取黑木耳多糖，多糖得率能夠明顯提高。

2 黑木耳多糖的生物活性

2.1 降血脂

黑木耳多糖通過提高各個器官參與酶的活性，降低血液中血脂的堆積量，抑制血小板聚集的腺昔類物質(zhì)降低血脂含量[18]。韓春然[19]等將六組大鼠進行不同高脂飼料喂食4周，誘導大鼠高脂血癥，高劑量組和陽性對照組各項指標之間均無明顯差異，黑木耳多糖顯著提高高脂血癥大鼠HDL-C/TC 水平，說明黑木耳多糖對小鼠發(fā)生高脂血癥具有預防作用。楊春瑜[20]等在研究超微粉碎后黑木耳多糖降血脂時發(fā)現(xiàn)，黑木耳超微粉多糖比黑木耳粗粉多糖在降低高血脂小鼠的甘油三酯的效果明顯，同時能夠更有效的提高血清高密度脂蛋白含量，血清中總膽固醇的含量降低。Ma[21]等通過Box-Behnken實驗制備的黑木耳多糖喂食高脂肥胖鼠，發(fā)現(xiàn)小鼠血液中高密度脂蛋白膽固醇(HDL-c)、心肌和血液的SOD、CAT和GSH-Px等值水平明顯升高；血液總膽固醇(TC)，低密度脂蛋白膽固醇(LDL-c)、甘油三酯(TG)水平明顯降低，表明黑木耳多糖可以在一定程度上降低血脂含量。

2.2 降血糖

黑木耳子實體多糖能夠調(diào)節(jié)患糖尿病小鼠的胰島素，使四氧嘧啶糖尿病小鼠的血糖明顯降低，達到降血糖的效果[22]。宗燦華[23]等通過四氧嘧啶糖尿病小鼠實驗研究結(jié)果表明，黑木耳多糖對正常血糖小鼠的降糖效果不明顯，對四氧嘧啶糖尿病小鼠降血糖效果明顯，說明黑木耳多糖具有一定調(diào)節(jié)血糖作用。尹紅力[24]等通過比較不同黑木耳多糖對α-葡萄糖苷酶的抑制作用，發(fā)現(xiàn)黑木耳多糖能夠抑制α-葡萄糖苷酶的活性，其中80%乙醇醇沉片段酸性多糖的抑制效果最明顯。此外酸性多糖能夠緩解己糖激酶、降低琥珀酸脫氫酶的活性，說明黑木耳多糖能夠降低血糖。

2.3 提高免疫力

具有生物活性的多糖能夠識別某些白細胞的免疫細胞受體、白細胞介素等，進而增強細胞間的免疫應答。張才擎[25]等進行小鼠3H-亮氨酸實驗時，摻入一定量木耳多糖比對照組淋巴細胞酯酶明顯提高，表明黑木耳多糖對血清蛋白生物合成具有促進作用。張會新[26]等通過小鼠灌胃的方法，發(fā)現(xiàn)連續(xù)喂食黑木耳多糖的小鼠脾臟及胸腺發(fā)育，巨噬細胞的吞噬活性提高，小鼠的體液免疫功能增強。

2.4 抗衰老

范亞明[27]等通過45只新西蘭白兔動物實驗表明，黑木耳多糖能夠抗脂質(zhì)過氧化，脂質(zhì)過氧化與衰老有關(guān)，說明黑木耳多糖能夠延緩衰老。周國華[28]等利用水溶性黑木耳多糖對小鼠進行抗衰老試驗，對小鼠建立D-半乳立衰老模型，測定生化指標結(jié)果表明，黑木耳多糖能夠提高促進機體代謝解毒功能，增強機體免疫功能，大大延長平均壽命。王雪[29]等通過對黑木耳多糖進行超聲波輔助提取，分別得到3個多糖組分：AAPⅠ-a、AAPⅡ-a及AAPⅢ-a。其中AAPⅠ-a組分能夠提高小鼠胸腺指數(shù)、脾指數(shù)、超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-PX)的活力，說明黑木耳多糖具有一定抗衰作用。

2.5 抗凝血

黑木耳多糖在體內(nèi)、體外均可延長凝血時間[30]。實驗表明，木耳多糖具有明顯抗凝血作用，用30μmol/L多糖溶液與0.9mL兔血混合可延長近2倍的凝血時間；給家兔靜脈注射一定量多糖溶液也可延長凝血活酶時間[31-32]。王辰龍[15]等將超聲波協(xié)同復合酶提取的黑木耳多糖進行體外抗凝血實驗，通過單因素和正交實驗最終確定，10%濃度的黑木耳多糖溶液，在35℃的條件下、pH為7.4凝血酶原時間(PT)可達41.8s。吳小燕[13]等采用超聲波輔助提取黑木耳多糖，分別得到4個多糖組分：AAP-1、AAP-2、AAP-3 和 AAP-4，進行體外凝血活酶時間(APTT) 實驗，結(jié)果表明多糖組分AAP-2、AAP-3 具有顯著的抗凝血活性，其中AAP-2的抗凝血活性延長30.82% 。

2.6 抗腫瘤

黃濱南[33]等將黑木耳多糖對昆明種H22荷瘤小鼠生命延長率和S180荷瘤小鼠瘤重的影響進行實驗，結(jié)果表明：高劑量黑木耳多糖組、中劑量黑木耳多糖組均能延長H22荷瘤小鼠的生存時間，黑木耳多糖高劑量組效果明顯，但受試小鼠出現(xiàn)明顯泄瀉等毒副反應。黑木耳多糖中劑量組和高劑量組對S180小鼠均表現(xiàn)較好的抑瘤作用，同樣高劑量組毒副作用較強。李公斌[34]等采用MTT法研究硫酸酯化黑木耳多糖對人胃癌細胞823的抑制實驗，結(jié)果表明，黑木耳多糖經(jīng)過硫酸化修飾對人胃癌細胞823具有一定的抑制作用，并且隨著時間的增加抑制作用不斷增強，72h達到最大值。蔡潤[35]等采用不同劑量黑木耳多糖對大鼠腦膠質(zhì)瘤生長的抑制實驗，觀察各組腫瘤生長情況結(jié)果表明，黑木耳低劑量多糖組對腫瘤的抑制率為33.9%；黑木耳高劑量多糖組對腫瘤的抑制率可達40.7%，說明黑木耳多糖可著抑制大鼠顱內(nèi)膠質(zhì)瘤的生長且高劑量多糖的抑制效果明顯。

2.7 其他生物功能

黑木耳多糖還具有抑菌、抗原性、抗輻射、抗疲勞、清除活性氧及保護線粒體等其他生物功能，黑木耳多糖的其他生物功能見表1。

表1 黑木耳多糖其他生物功能

3 展望

多糖是繼蛋白質(zhì)、核酸之后生命科學領(lǐng)域的又一里程碑，對黑木耳多糖構(gòu)效關(guān)系和量效關(guān)系的研究已從原有的生物領(lǐng)域逐漸延伸到化學、醫(yī)學等不同領(lǐng)域。今后，對黑木耳多糖的研究將集中在如何篩選黑木耳多糖高產(chǎn)菌株、增強多糖原有活性、優(yōu)化液體深層發(fā)酵、臨床應用安全性、可靠性等研究。目前，黑木耳多糖的提取方法很多，但得率較低；對多糖的藥理機制研究大多集中在功能方面。對于如何在原有的工藝基礎(chǔ)上提高多糖得率，完善多糖的提取工藝、深入研究多糖的作用機理等亟待更深入的研究。隨著黑木耳多糖的開發(fā)不斷完善，多糖將應用到食品、藥品、保健品、添加劑、化妝品等更多領(lǐng)域。

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Advances on Polysaccharide Extraction fromAuriculariaheimuerand its Biologic Activity

Yu Haiyang,Wang Yanfeng,Shi Lei,Wang Jinhe,Pan Chunlei,Sheng Chunge, Liu Zitong,Dong Xuemei,Zhang Peng

(Mudanjiang Branch of Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences，Mudanjiang Heilongjiang 157041)

Polysaccharides ofAuriculariaheimuer, a very important active ingredient ofAuriculariaheimuer, which have the functions of reducing blood fat, lowering blood sugar, enhancing immunity and anti-oxidation et al.. This paper presents different extraction methods and biological functions ofAuriculariaheimuer, it can provide reference for the further research and application ofAuriculariaheimuerpolysaccharides.

Auriculariaheimuer; Polysaccharides; Ultrasound; Biologic activity

2016-09-30

公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項經(jīng)費項目(201303080)；國家級星火計劃重點項目(2015GA670002)

于海洋，碩士，研究實習員，從事食用菌遺傳育種及液體菌應用，E-mail : haiyang234@126.com； *通訊作者：王延鋒，博士，研究員，從事食用菌遺傳育種、栽培技術(shù)及產(chǎn)品保鮮精深加工研究，E-mail : mdjnks@126.com。

TS201.1

A

DOI.:10.13268/j.cnki.fbsic.2017.01.024