纤维素酶提取灵芝多糖的单因素
超声波法和超声波酶法提取灵芝多糖的条件研究_郑静
文章编号 :1005 - 9873(2006)01 - 0048 - 05
超声波法和超声波酶法提取灵芝多糖的条件研究
郑 静 , 常 滔* , 林 英 , 程 晖 (农业部北方农作物病害免疫重点开放实验室 ;沈阳农业大学植保学院 , 沈阳 110161)
C 酶量 D 时间
B pH
C Quantity of cellulase (%)1)
D T ime (m in)
1
45 6. 0 1. 5 10
2
50 6. 5 2. 0
15
3
55 7. 0 2. 5
20
1)Ex pr essed as a pe rcentag e relativ e to the amo unt o f
图 3 温度对多糖提取率和多 糖含量的影响 Fig. 3 Effect of treatment temperature on polysaccharide extrac-
tion rates and the polysaccharide contenHale Waihona Puke of crude extract
2. 2 超声波法最佳提取条件的确定 正交试验结果见表 3 。极差 R 分析表明 , 三 因素影响多糖提取率的主次关 系依次是提取温 度(C) >提取时间(A)>料液比(B)。 为了进一
表 1 超声波法正交试验因素和水平 Table 1 Factors and levels in the orthogonal test of the
ultrasound extraction method
水平 Level
A 时间
纤维素酶提取藜蒿多糖的工艺优化
纤维素酶提取藜蒿多糖的工艺优化付 明,颜素贞,向 萍,王明利(怀化学院生命科学系,湖南怀化418008)摘要:用纤维素酶提取藜蒿多糖,通过单因素和正交试验优选出最佳提取工艺,结果表明,藜蒿多糖的最佳提取工艺为:酶浓度1.2g /L 、酶解温度40 、p H 值5.5、酶解时间120m i n ,在此条件下藜蒿多糖的得率为9.75%;以上因素对多糖得率影响由大到小的顺序为:酶解时间、酶浓度、p H 值、酶解温度。
关键词:藜蒿;多糖提取;正交试验;纤维素酶中图分类号:T S202.3 文献标志码:A 文章编号:1002-1302(2009)02-0229-02收稿日期:2008-10-08基金项目:怀化学院资助科研课题(编号:2007)。
作者简介:付 明(1966 ),女,湖北荆门人,副教授,从事药用植物的开发与利用研究。
Te:l (0745)2833539;E -m ai:l f m6988@ 。
藜蒿(Arte m isia selengensis Turcz)是一种传统野生蔬菜,别名芦蒿、蒌蒿、柳蒿等,为菊科蒿属多年生草本植物[1],分布在中国、日本、朝鲜、俄罗斯等国家。
我国的江西、安徽、湖北、江苏、云南等省有同属的栽培种。
藜蒿富含胡萝卜素、钾、钙和10多种氨基酸,营养丰富;少病虫害、生命力顽强,所以很少受农药和化肥污染,加之有特殊香气,是备受推崇的放心菜,地上嫩茎和地下匍匐茎可供食用;中医认为其味甘、性平、无毒[2],有止血、消炎、镇痛、化痰之功效[3],能降血压、抗肿瘤等[4]。
藜蒿含有黄酮、生物碱、多糖等多种生物活性物质。
植物多糖有抗肿瘤活性;增强肌体免疫系统功能,促进胃溃疡愈合,抗辐射、降血脂、抗衰老、抗病毒和治疗肿瘤和糖尿病;多糖还可以改善食品的食用品质、外观特性,可抑制脂质氧化,也可作为乳化剂等,近年来多糖在食品工业上有着广泛应用。
植物多糖的提取方法很多[5-9],传统的水提醇沉法多糖得率不高,CO 2超临界萃取成本高,应用超滤膜技术必须知道多糖的相对分子质量。
纤维素酶提取灵芝多糖的单因素研究
振荡摇匀 ， 加人 ６ ． ０ ｍ ｌ 的浓硫酸 ． 迅速振摇混匀 ． 于室温放置 ３ ０ ｍ ｉ ｎ 后
４ ９ ０ ｎ ｍ处测 Ａ。
２ ． ２ ． ２ ． ４ 灵芝 总糖量计算 根据标 准曲线计算 出样品液 中总糖的浓度后按下式计算总糖量 灵芝 总糖量＝ 浓度 ｘ 体积ｘ 稀释倍数 ２ ． ２ － ３ 多糖提取率 的计算 方法
【 摘 要】 利用纤维素酶从灵芝子实体中提取灵芝多糖， 通过单因素实验研究酶量、 酶解时间、 料液比、 酶解温度对灵芝多糖提取率的影响。
实验 结果表 明： 纤维素酶能 够显著提 高灵芝 多糖的提取率 ， 提取的最佳工艺条件为酶量 ２ ． ０ ％ 酶解 时间 ９ ０ ｍ ｉ ｎ ， 料 液比 １ ： ３ ０ ， 温度 ５ ０ ￣ Ｃ 。
，
【 关键词 】 灵芝 多糖 ； 提取 ； 纤维素酶 。 引言
灵芝为多孔菌科真菌赤芝或紫芝的干燥子实体 ． 素有 “ 仙 草” 之美 誉ｆ １ ＿ 。古今药理与临床研究均证明 ． 灵芝有防病治病延年益寿之功效 而灵芝多糖是灵 芝的主要活性成 分 ， 具有免疫 调节 、 抗肿 瘤、 抗氧化 、 抗辐射 、 抗衰老 以及 活血化瘀等 广泛的药理 活性 ． 因此灵 芝多糖也 是 目前灵芝研究的一个热点 灵芝多糖存在 于子实体 的细胞壁 内壁 ． 而子实体结构 紧密 ． 在提 取过程 中传质阻力 比较大 ， 且灵 芝多糖相对分 子量很大 ． 仅 靠单纯 的 扩散原理的传统提取方法的提取效率较低 。 而酶法是一种通过酶解破 坏细胞 结构来 强化有 效成分 的传质 过程 ． 能最 大限度 提取中药有效成 分的方法 ， 越来越 受到重视 。故本 试验选取灵芝 作为酶法 提取的对 象， 试 图破坏灵芝 的细胞壁结构 ． 来提高灵芝多糖提取效率 ． 对于实际 应用有 着现实的意 义
211126667_纤维素酶法提取决明子粗多糖的工艺优化及其抗氧化活性
蒋德旗，许焯彬，罗云，等. 纤维素酶法提取决明子粗多糖的工艺优化及其抗氧化活性[J]. 食品工业科技，2023，44（9）：183−189.doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022060262JIANG Deqi, XU Zhuobin, LUO Yun, et al. Optimization of Cellulase Extraction Process of Crude Polysaccharide from Semen Cassiae and Study on Its Antioxidant Activity[J]. Science and Technology of Food Industry, 2023, 44(9): 183−189. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022060262· 工艺技术 ·纤维素酶法提取决明子粗多糖的工艺优化及其抗氧化活性蒋德旗，许焯彬，罗 云，李子强，肖家宝，莫 烨，李盈盈，蒋丽林*，陈晓白（玉林师范学院生物与制药学院，广西高校亚热带生物资源保护与利用重点实验室，广西农产资源化学与生物技术重点实验室，广西玉林 537000）摘 要：目的：优化纤维素酶法提取决明子粗多糖的工艺，并研究决明子粗多糖的体外抗氧化活性。
方法：在单因素实验的基础上，以酶解时间、酶解温度、酶用量、液料比及酶解pH 为自变量，多糖得率为响应值，利用Box-Behnken 响应面法进行工艺优化。
以对DPPH 自由基和羟自由基清除率的大小为指标考察决明子粗多糖的体外抗氧化活性。
结果：纤维素酶法提取决明子粗多糖最佳工艺为酶用量1.4%、酶解时间50 min 、液料比24:1 mL/g 、酶解pH5.4、酶解温度48 ℃，此条件下决明子多糖得率为11.67%，与回归模型的理论预测值11.91%误差小于5%。
酶法在中药提取中的应用和进展
华 东 理 工 大 学
中药现代化工程中心 韩 伟
酶法在中药提取中的应用和进 展
概 述 酶法提取的原理 酶法提取的优点 酶法提取的工艺 酶法在中药提取中的应用 酶法提取灵芝多糖的研究 展 望
一 概
述
中药所含的成分十分复杂，既有有效成分， 中药所含的成分十分复杂，既有有效成分，又有无效成 分和有毒成分。 分和有毒成分。 为了提高中药的治疗效果，降低毒副作用， 为了提高中药的治疗效果，降低毒副作用，选用合理的 提取工艺是非常重要的。传统提取方法( 如煎煮法、 提取工艺是非常重要的 。 传统提取方法 ( 如煎煮法 、 回 流法、浸渍法、渗漉法等) 在提取中药有效成分方面， 流法 、 浸渍法 、 渗漉法等 ) 在提取中药有效成分方面 ， 存在着损失大、周期长、工序多、提取率不高等缺点。 存在着损失大、周期长、工序多、提取率不高等缺点。 20世纪 年代中期以后 20世纪90年代中期以后，我国陆续有研究报道将酶用于 世纪90年代中期以后， 中药提取，并且取得较好的效果。酶法为中药提取提供 中药提取，并且取得较好的效果。酶法为中药提取提供 了一种新的途径，具有较大的应用前景。 了一种新的途径，具有较大的应用前景。
4.2 酶法提取的影响因素和优化
酶法提取的工艺条件及其优化： 酶法提取的工艺条件及其优化：
酶是一类生物催化剂 反应的pH值 温度、酶的浓度、 酶是一类生物催化剂，反应的pH值、温度、酶的浓度、 生物催化剂， 配比和作用时间、 配比和作用时间、 激活剂和抑制剂等都会对酶的活性 产生影响，从而影响整个提取过程。 产生影响，从而影响整个提取过程。 根据实验来对酶反应的工艺条件进行优化 根据实验来对酶反应的工艺条件进行优化 ， 确定各参 优化， 数的最佳值。 数的最佳值。
灵芝多糖的研究及其提取工艺
灵芝多糖提取工艺1、灵芝多糖简介灵芝多糖是一种从灵芝孢子粉或灵芝中提取的物质。
不溶于高浓度的酒精 , 微溶于低浓度的酒精及冷水 , 在热水中能全部溶解。
目前已分离到的有200多种，其中大部分为β–葡聚糖，少数为α–葡聚糖，多糖链由三股单糖链构成，是一种螺旋状立体构形物，其立体构形和DNA、RNA相似，螺旋层之间主要以氢键固定，分子量从数百到数十万，除一小部分小分子多糖外，大多不溶于高浓度酒精，在热水中溶解，大多存在于灵芝细胞内壁。
灵芝多糖都存在于灵芝的细胞壁内壁。
灵芝多糖中除含有葡萄糖外 , 大多还含有阿拉伯糖、木糖、半乳糖、岩藻糖、甘露糖、鼠李糖等单糖 , 但含量较少。
单糖间糖苷键连接有1,3、 1,4 和 1, 6 数种。
大多为β型结构 , 少数为α- 型结构。
α-型多糖没有药理活性 ( 药效 ) 。
多数多糖链有分枝 , 部分多糖链含有小分子肤链。
多糖链分枝密度高或含有肤链的其药理活性也高。
灵芝多糖在水溶液中多糖链一般由三股糖链组成 , 在 o. 1 摩 / 升氢氧化纳溶液中时多糖链的三股糖链离解为单股单糖链。
多糖的药理活性与单糖间糖苷键的结合形式有关。
单糖间以β- 1 , 3 、 1, 6 或β-1,4 、 1, 6-糖苷键连接是有效的即具有药理活性 , 而纯β_-1 ,4- 糖背键连接的则没有药理活性。
此外 , 多糖的药理活性还与其立体构形有关 , 若螺旋形立体结构被破坏 , 其活性则大大下降。
淀粉、纤维素、糊精也是多糖 , 但其构形与灵芝多糖 ( 或其他真菌多糖 ) 不同。
淀粉、纤维素等多糖没有螺旋形立体结构 , 单糖间的连接全是β- 1,4-连接。
纤维素是β-型多糖 , 淀粉、糊精是α-型多糖。
由于其构形不同 , 所以淀粉、糊精、纤维素都没有药理活性。
灵芝多糖是灵芝的最有效成分之一 ,已分离到的灵芝多糖有 200 多种 , 其中有数十种的结构已被搞清 , 分子量已被测定。
现知灵芝多糖有广泛的药理活性，能提高机体免疫力，提高机体耐缺氧能力，消除自由基，抑制肿瘤、抗辐射，提高肝脏、骨髓、血液合成DNA、RNA、蛋白质能力，延长寿命，灵芝多糖还具有刺激宿主非特异性抗性、免疫特异反应以及抑制移植肿瘤生理活性的特性。
灵芝活性多糖的提取工艺研究
灵芝活性多糖的提取工艺研究【摘要】目的确立水提醇沉法与超声提取法相结合提取灵芝活性多糖的最佳工艺。
方法以脾细胞代谢MTT活力为评价指标，采用正交试验对超声时间、水提温度和水提时间等因素进行考察，寻求最佳的提取工艺。
结果各因素对灵芝多糖脾细胞代谢MTT活力的影响大小排列为: 超声时间>水提温度>水提时间,超声时间对灵芝多糖活性影响显著。
提取最佳工艺为：超声提取时间20 min，水提取温度80 ℃，水提取时间2 h。
结论本工艺为提取活性灵芝多糖提供了一定的参考。
【关键词】灵芝多糖;脾细胞;提取工艺;正交试验Abstract:Objective To explore an optimum extraction procedure(water extraction–alcohol precipitation and ultrasonic extraction method) of active polysaccharides from Ganoderma lucidum.Methods By using colorimetric methyl thiazolyl tetrazolium (MTT) assay of splenic cells of mice as evaluation indicator,orthogonal test was conducted to evaluate ultrasonic extraction time,water extraction temperature,and water extraction time to explore the optimal extraction procedure.Results The main influencing factors of colorimetric methyl thiazolyl tetrazolium (MTT) assay of splenic cells of mice were ultrasonic extraction time，water extraction temperature，and water1extraction time in turn. The optimal conditions of orthogonal experiment：ultrasonic extraction for 20 minutes,water extraction at 80 ℃for 2 hours. Ultrasonic extraction time had significant effect on extraction of active polysaccharides from Ganoderma lucidum.Conclusion The technology provided references for extraction of active polysaccharides from Ganoderma lucidum.Key words:Ganoderma lucidum polysaccharides;splenic cells;extraction procedure;orthogonal experiments灵芝是我国传统的补益中药，现代研究表明灵芝多糖是其主要活性成分之一，灵芝多糖具有抗肿瘤及免疫调节作用[1，2]。
超声波酶法提取灵芝多糖的研究
超声波酶法提取灵芝多糖的研究吕京宁浙江大学材料与化学工程学院 高分子化工研究所摘要：灵芝古称瑞草,在我国作为药物有2000多年的历史。
临床和药理研究表明,灵芝具有多种生理活性与药理作用。
而灵芝多糖则是其最主要的有效成分,尤其它还具有抗肿瘤的活性功能。
灵芝多糖的常规提取方法已有报道,这些方法不仅费时,而且收率很低。
目前,超声技术已广泛应用于中药有效成分的提取,本文介绍了采用超声波酶法方法提取灵芝多糖的原理、工艺条件以及应用，与普 通方法相比，该法具有水解效率高，产品质量好等特点，同时还能缩短提取周期，并使反应条件更加温和。
关键词：灵芝多糖 提取 超声波酶法 纯化0 引言多糖因其具有多种生物活性已越来越硬起人们的重视，近年来，对真菌多糖的研究进展很快，灵芝多 糖作为一类非特异性免疫增强剂，具有抗血栓、抗肿瘤、抗辐射、抗氧化、免疫调节、保肝、降压等作用， 因此在医药领域中具有很高的开发应用前景。
目前分离到的灵芝多糖达200种之多，大部分为β型葡聚糖， 分子量从数千到数万不等，不溶于高浓度乙醇，可在热水中溶解。
但提取灵芝多糖的传统工艺，生产周期 长，工艺复杂，从而增大了生产成本，并受资源来源的影响，使生产和临床应用受到限制。
因此如何有效 提取和分离纯化灵芝多糖是目前工作的重点 [1] 。
现代生物技术已广泛应用于许多领域，迄今为之，一批发酵工程产物已由实验室走向工业化生产，此 过程中，分离提纯技术起到了关键作用。
随着科学技术的发展，超临界萃取、超声波、微波、超滤、凝胶 电泳分离、新型吸附剂层析分离、真空冷冻干燥提取分离等技术，已经应用到中药及其天然植物研究及生 产领域中。
天然植物药用成分大多为细胞内产物，提取时多需进行细胞破碎，而现有的机械和化学方法有 时难于取得理想的破碎效果。
本研究表明，利用超声波产生的强烈振动、超高的速度、强烈的空化效应、 搅拌作用等，可加速药物有效成分进入溶剂 [2,3] ，具有提高得率，缩短提取时间，节约溶剂，有利于保护 有效成分等优点，此技术在中药有效成分提取、分离与制备工艺中已广泛应用 [4,5] 。
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50ml，取 1.0ml 稀 释 液 于 25ml 比 色 管 ，后 加 入 5%的 苯 酚 溶 液 1.0ml，
振荡摇匀，加入 6.0ml 的浓硫酸，迅速振摇混 匀 ，于 室 温 放 置 30min 后
490nm 处测 A。
2.2.2.4 灵芝总糖量计算
根据标准曲线计算出样品液中总糖的浓度后按下式计算总糖量。
1 仪器与试药
HY-02 型 高 速 粉 碎 机 （北 京 环 亚 天 元 机 械 技 术 有 限 公 司 ），上 海 菁华 754 分光光度计，电子天平，HH-S 型恒温水浴 锅 （江 苏 国 盛 实 验 仪 器 厂 ），循 环 式 多 用 真 空 泵 SHZ-IIIB（临 海 市 谭 氏 真 空 设 备 有 限 公 司）。
灵芝子实体（江苏农林职业技术学院食用菌研究所）；纤维素酶活 力≥400U/mg ；浓 硫 酸 、苯 酚 、无 水 葡 萄 糖 、乙 醇 均 为 国 产 分 析 纯 。
关系良好。
2．2.2.3 样品溶液总糖浓度的测定
将 得 到 的 提 取 溶 液 定 容 到 100ml， 精 密 移 取 2.0ml 稀 释 定 容 至
纤维素酶提取灵芝多糖的单因素研究
吕兴萍 杨薇红 马春娇 （江苏农林职业技术学院，江苏 句容 212400）
【摘 要】利用纤维素酶从灵芝子实体中提取灵芝多糖，通过单因素实验研究酶量、酶解时间、料液比、酶解温度对灵芝多糖提取率的影响。 实验结果表明：纤维素酶能够显著提高灵芝多糖的提取率，提取的最佳工艺条件为酶量 2.0％，酶解时间 90min，料液比 1:30，温度 50℃。
灵芝总糖量=浓度×体积×稀释倍数
2.2.3 多糖提取率的计算方法
灵
芝多
糖提
取率=
灵
芝总
糖量-还原糖 供试品量
量
*100%
2.3 单因素试验
2.3.1 酶量
固定其他因素， 分别考察加酶量为 0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%
时灵芝多糖的提取率。
2 方法与结果
2.1 多糖的提取方法
干燥的灵芝切片在高速粉碎机下粉碎至一定粒度， 精密称取
0.25g 的灵芝粉及适量的纤维素酶加入去离子水在一定温度水浴下进
行酶解提取，后在沸水浴中灭酶 4 分钟，抽滤得提取液。
2.2 多糖的含量测定方法
2.2.1 还原糖的测定-DNS 法[7]
2.2.1.1 试液的制备
对照溶液的制备： 精确称取在 105℃干燥至恒重的葡萄糖对照品
25mg，置 100ml 容量瓶中，加水溶解并稀释至刻度，摇匀即得。
样品溶液的制备：灵芝多糖提 取 液 定 容 至 100ml，移 取 50ml 减 压
蒸馏浓缩后加蒸馏水至 10ml，备用。
2.2.1.2 样品还原糖的测定方法
精密吸取样品液 1ml，对照品溶液 1ml，分别置于 25ml 容量瓶中，
各加 1.5mlDNS 试剂，摇匀置沸水浴中加热 5min，迅速用凉水冷却。 分
1.0ml 置 于 25ml 比 色 管 中 ， 一 次 添 加 水 至 1.0ml， 加 入 5% 的 苯 酚
1.0ml，摇 匀 ，加 入 6.0ml 的 浓 硫 酸 ，迅 速 振 摇 混 匀 ，于 室 温 放 置 30 min
后 490nm 处测吸光度。 以葡萄糖溶液的浓度 mg/ml 为横坐标，
对 照 品 溶 液 的 制 备 ： 精 密 称 取 10mg 干 燥 至 恒 重 的 无 水 葡 萄 糖,
加水使之溶解，定容至 100ml，即得 0.1mg/ml 葡萄糖对照品溶液。
2.2.2.2 标准曲线的绘制
分 别 精 密 量 取 0.1mg/ml 葡 萄 糖 对 照 品 溶 液 0、0.2、0.4、0.6、0.8、
图 2 酶解时间对多糖提取率的影响 由图 2 可见，随着酶解时间的增加，灵芝多糖的提取率也增加，到 90min 以 后 ，多 糖 得 率 几 乎 不 增 大 ，故 选 择 90min 为 最 合 适 的 酶 解 时 间。 2.3.3 料液比 固定其他因素，分别考察料液比为 1:10、1:20、1:30、1:40 条件下灵 芝多糖的提取率。
灵芝多糖存在于子实体的细胞壁内壁，而子实体结构紧密，在提 取过程中传质阻力比较大，且灵芝多糖相对分子量很大，仅靠单纯的 扩散原理的传统提取方法的提取效率较低。 而酶法是一种通过酶解破 坏细胞结构来强化有效成分的传质过程，能最大限度提取中药有效成 分的方法[6]，越来 越 受 到 重 视 。 故 本 试 验 选 取 灵 芝 作 为 酶 法 提 取 的 对 象，试图破坏灵芝的细胞壁结构，来提高灵芝多糖提取效率，对于实际 应用有着现实的意义。
别加水至刻度， 摇匀。 以水 1ml 按同样方法操作所得溶液作空白，在
520nm 分别测定吸光度值。
2.2.1.3 样品还原糖量的计算方法
还
原
糖量=
样
品
液
吸光度值×每
ml 对照品中所含糖的克数×样品稀释倍数 标准品吸光度值
2.2.2 总糖含量的测定—苯酚-硫酸法
2.2.2.1 试液的制备
5%苯 酚 溶 液 的 制 备 ：精 密 称 取 5g 苯 酚(重 蒸 馏)，加 水 使 之 溶 解 ，
为纵坐标，绘制标准曲线。 求得标准曲线回归方程为 y=6.9650x+0.0057，
r=0.9999，在 0.02-0.10mg/ml 范 围 内 ，葡 萄 糖 曲 线 C 与 吸 光 度 A 线 性
图 1 酶量对多糖提取率的影响 由图 1 可知，在加酶量为0.5％～2.0％之间 时 ，随 着 酶 量 的 增 加 ，整 个体系中酶浓度上升，同一时间内酶与底物的接触机会增加，被酶水 解的底物分子数增加，致使灵芝多糖能更多更快地提取出来。 当酶量 超 过 2.0％时 ，灵 芝 多 糖 的 提 取 率 略 有 增 加 ，但 考 虑 成 本 等 因 素 ，选 择 2.0％的 酶 量 较 为 合 理 。 2.3.2 酶解时间 固 定 其 他 因 素 ， 分 别 考 察 酶 解 时 间 为 30min、60min、90min、 120min 时灵芝多糖的提取率。
【关键词】灵芝多糖；提取；纤维素酶
0 引言
灵芝为多孔菌科真菌赤芝或紫芝的干燥子实体，素有“仙草”之美 誉[1]。 古今药理与临床研究均证明，灵芝有防病治病延年益寿之功效 。 而灵芝多糖是灵芝的主要活性成分，具有免疫调节、抗肿瘤、抗氧化、 抗 辐 射 、抗 衰 老 以 及 活 血 化 瘀 等 广 泛 的 药 理 活 性 , [2-5] 因 此 灵 芝 多 糖 也 是目前灵芝研究的一个热点。