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黑木耳多糖在食品工业中的应用
黑木耳多糖在食品工业中的应用
第一章研究目的及意义
第二章黑木耳多糖的理化性质及功能
2.1黑木耳多糖的化学结构
2.2黑木耳多糖的生理活性
2.3黑木耳多糖的构效关系
2.4黑木耳多糖的分子修饰
第三章黑木耳多糖的提取纯化方法
3.1提取方法
3.2纯化方法
第四章黑木耳多糖在食品中的应用
第五章分析与讨论(全文总结加应用前景分析)
第一章研究目的及意义
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。
黑木耳(Auricularia Auricular)又称木耳、耳子、光木耳,属真菌门担子菌纲的食药用菌,它是生长在朽木上的一种腐生菌,由菌丝体和子实体两部分组成。
菌丝体为无色透明,生长在朽木里面;子实体则生长在朽木的表面,为食用部分。
我国是世界上主要的黑木耳生产国,年产量占世界总产量的90%以上,它在我国多数地区都有生产,这就为黑木耳的开发应用提供了有利条件。
黑木耳脆嫩可口,营养极为丰富,有"素中之荤"的美誉。
吴瑞宪【1】对黑木耳的营养成分作了全面的分析,发现它富含大量的糖类和蛋白质,同时也是一种钙和铁含量较高的食品。
大量研究表明,黑木耳作为"生物应答效应物"(Biological Response Modifier,简称BRM)具有多种生理功能,而这些重要的生理功能都是与其多糖组分密切相关的。
因此,黑木耳多糖备受人们青睐,对其的研究也已成为近年来分子生物学、医药、食品科学等领域的研究和开发应用的热点。
第二章黑木耳多糖的理化性质及功能
2.1黑木耳多糖的化学结构
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.等从黑木耳子实体中分离得到了4种多糖:
FⅠA、FⅠB、FⅡ和FⅢ,并指出FⅠA及FⅡ均为酸性杂多糖,二者均由D-木糖、D-甘露糖、D-葡萄糖、D-葡萄糖醛酸组成。
FⅠA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α-(1→3)甘露聚糖,在部分甘露糖2,6位上被D-木糖、D-甘露糖或D-葡萄糖醛酸取代。
另外两种多糖FⅠ B、FⅢ主链均为β-(1→3)-D-葡聚糖,侧链与主链以β-(1→6)键接而成,二者的区别在于侧链的数目和类型不同:
FⅠB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FⅠB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50×104,FⅠB的分子量为140×104。
Ukait等用热水和热乙醇从黑木耳子实体中分离得到两种酸性杂多糖:
MEA和MHA。
并证明了它们均由D-葡萄糖醛酸、D-木糖和D-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-葡聚糖,MEA和MHA的主链均为α-(1→3)键接的D-甘露吡喃糖,在部分甘露糖的2位上被β-D-葡萄糖醛酸取代,还有一些2和6位上被短链β-D-木糖取代。
他们用沉降法测得MEA和MHA的分子量分别为30×104,37×104。
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-木糖、D-甘露糖、D-葡萄糖、D-葡萄糖醛酸。
其酸性杂多糖的分子量范围在30×104~50×104之间
2.2黑木耳多糖的生理活性
黑木耳是一种常见的大型药食两用真菌,其主要功能性成分为多糖,具有降血脂、抗凝血、抗肿瘤等多种生理活性。
黑木耳多糖具有多种生物活性,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性。
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。
2.3黑木耳多糖的构效关系
对于生物多糖的(1→3)—β—D—葡聚糖结构与抗肿瘤活性的关系,很早就有大量的研究,Misaki发现水溶性较好的葡聚糖I具有(1→3)—β—D—葡聚糖主链,其中0—6位上有适当的单个葡萄糖基分支,对肿瘤有较好的抑制作用,而葡聚糖Ⅱ组分在结构上有较多的葡萄糖短链分支,因此水溶性较差,对小鼠肿瘤却没有抑制活性;若将后者经高碘酸盐氧化,硼氢化物还原,再用弱酸水解得理,可以将水不溶性的、分支较多的β—D—葡聚糖组分降解,使之生成一种水溶性较好的经过修饰的多羟基葡聚糖,这种多羟基葡聚糖能够表现了抗肿瘤活性.这里需要指出的是,黑木耳多糖中的葡聚糖成分的抗肿瘤活性不仅与其在水中的溶解度有关,还与其侧链所连接的基团有密切的关系.同样水溶性较好的O—(羧甲基)—D—葡聚糖的抗肿瘤活性虽然比葡聚糖Ⅱ有所提高,但是却比不上经过修饰的多羟基葡聚糖的活性高.经过修饰的多羟基葡聚糖除了能抑制S———180肿瘤还有抗其他可转移肿瘤(transplantabletumor)和一些共生肿瘤(syngenictumor)的活性,例如埃利希癌.黑木耳多糖中的酸性杂多糖成分虽然没有明显的抗肿瘤活性,但是该组分的提高免疫功能、抗衰老和防治心血管疾病等作用却很明显,而且毒性低.黑木耳酸性杂多糖一般由D—木糖、D—甘露糖、D—葡萄糖和D—葡萄糖醛酸组成,其中糖醛酸含量一般占酸性杂多糖的10%~20%,它与黑木耳多糖的分子量变化规律相同,即分子量小的酸性杂多糖中糖醛酸的含量低,溶解度大.黑木耳酸性杂多糖具有明显的提高机体免疫能力的功能.其中促进白细胞数增加作用同酸性杂多糖的分子量和糖醛酸的含量有关,并且随着分子量和糖醛酸含量的降低,升白细胞效果大.该多糖的抗凝血的作用也很明显,抗凝血活性随多糖分子量和糖醛酸的含量降低而增大.用超声波辐射处理黑木耳的酸性杂多糖,制备一系列预定分子质量的黑木耳酸性杂多糖.经研究发现用超声波处理后的酸性杂多糖分子所发生的降解是不可逆的,也不存在分子间缔合现象.超声辐射未引起糖醛羧基的破坏,因而保证糖醛酸的含量维持不变,从而可保证超声辐射后其生理活性也不会丧失.,也可按重沉淀分级法对酸性杂多糖分级.以
制备特定分子量的酸性杂多糖组分.
2.4黑木耳多糖的分子修饰
黑木耳(Auriculariaauricula(L.exHook.)Underwood)隶属于真菌门、担子菌纲、木耳目、木耳科、木耳属,是著名药食兼用真菌,其主要活性成分—黑木耳多糖具有抗肿瘤、抗血栓、抗衰老、降血糖、降血脂、调节免疫等功能。
本文以黑木耳多糖为对象,系统地研究了其分级方法以及分子修饰(硫酸酯化、超声波辐射降解与过渡金属离子的相互作用)方法,通过对黑木耳多糖及其分子修饰多糖功能(抗氧化、抗肿瘤、抗凝血)研究,并探索其在膜材料上的应用,为黑木耳多糖、修饰多糖在医药、保健品、食品及膜材料等方面的应用奠定基础。
得到以下主要结果:
1、用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对黑木耳多糖进行分级,得到黑木耳中性多糖和酸性多糖(AAP)两部分,其中酸性多糖含量占80.33%,中性多糖占18.67%。
用乙醇将黑木耳多糖分为AAP1、AAP2、AAP3三部分。
2、确定了黑木耳多糖的最佳硫酸酯化工艺:
氯磺酸与吡啶体积比5:
1;多糖溶液与酯化试剂的体积2:
1:
酯化温度为50℃,酯化反应时间为1.5h。
FTIR光谱显示硫酸基与AAP形成硫酸酯化合物。
并制备了取代度分别为0.32、0.64、1.0的三个黑木耳多糖硫酸酯AAP-S1、AAP-S2、AAP-S3。
3、黑木耳多糖(AAP)对ZnSO4·7H2O中Zn(Ⅱ)的螫合能力最强,其最佳螯合工艺为:
Zn(Ⅱ)的初始浓度为3mg/mL、pH值为4.0、黑木耳多糖与Zn(Ⅱ)的比值为4:
1、螯合6h。
制备了黑木耳多糖(AAP)与5种过渡金属离子(Fe2+、Co2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+)的螯合物。
4、黑木耳多糖经超声波辐射降解后,随时间的增加,黏度逐步降低、溶解性增加,葡萄糖醛酸含量基本保持不变。
黑木耳多糖经超声波辐射20min、40min、60min后,制备了三种多糖AAP-US1、AAP-US2、AAP-US35、硫酸酯化黑木耳多糖对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌有不同程度的抑制,抑制作用可达16~20h。
对黑曲霉的孢子萌发也有一定的抑制现象。
AAP-S有直接清除氧自由基及提高机体抗氧化的功能。
在生物体内可以通过显著地提高SOD、GSHPX、T-AOC的活力,降低MDA的含量,提高机体非特异性免疫器官—胸腺、脾脏的重量等作用,达到清除自由基的功能。
硫酸酯化黑木耳多糖对肿瘤细胞表现出显著的抑制功能,并表现出量效关系,对癌细胞的最大抑制率出现在72h,可达49.6%。
抗凝血活性存在量效关系,并随硫酸化取代度的增加,抗凝血活性逐渐增强。
6、超声波改性黑木耳多糖对除羟自由基、超氧离子自由基均有一定的清除作用;对小鼠的生长无明显不良影响,并可以显著地促进胸腺和脾脏的生长;可以不同程度地提高小鼠血清T-AOC的能力、升高SOD、GSH-PX的活力、降低MDA含量。
其抗氧化能力呈量效关系,即随剂量的增加,抗氧化能力逐渐提高。
第三章黑木耳多糖的提取纯化方法
3.1提取方法
3.1.1热水浸提法
热水浸提法是一种国内外常用的用于提取真菌类多糖成分的传统方法。
陈艳秋【2】等采用热水浸提法对黑木耳子实体水溶性多糖的提取工艺进行了深入研究,并得出如下结论:
黑木耳子实体干粉与水之比为1:
50,在90℃水浴中抽提3.5h,提取液用70%乙醇醇析,在此工艺条件下多糖得率最高。
之后,林敏等【3】同样采用此法提取黑木耳中的水溶性多糖,探索热水提取黑木耳多糖的最佳工艺条件,得出了与陈艳秋等人相近的结果。
此法所需提取剂蒸馏水经济易得,但是需经多次浸提,得率仍然很低,而且费时费料。
3.1.2稀碱浸提法
包海花【4】等采用黑木耳粉用不同的提取剂(蒸馏水和1mol/LNaOH溶液)在其它条件相同的情况下对黑木耳进行提取时发现,后者的多糖含量比前者高出近3倍,且能节省时间和减少原材料及试剂的消耗。
虽然碱处理使多糖含量增加,但寡糖含量则相对减少,且提取后液体需要中和,程序繁琐【5】。
3.1.3酸浸提法
黑木耳置0.3mol/LHCl溶液中,于50℃加热1.5h,其他步骤同“热水浸提法”,得黑木耳多糖8.4g,收率为16.8%。
3.1.4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的研究,所谓酶法即采用酶与热水浸提法相结合的方法,酶多采用一定量的果胶酶、纤维素酶及中性蛋白酶,此法具有条件温和、杂质易除和得率高等优点。
主要的方法有:
单一酶法、复合酶法和分别酶法。
姜红等【6】研究了纤维素酶和果胶酶各自分别作用提取黑木耳多糖的最佳工艺条件,发现在两种酶反应体系中,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【7】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,他们先加入复合酶(纤维素酶与果胶酶)作用,再加入蛋白酶反应。
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。
3.1.5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振荡、高加速度和强烈的“空化效应”及搅拌作用,可加速有效生物活性成分进入溶剂,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【8】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,发现由于作用温度低,所得到的多糖颜色浅,因此有利于多糖产品的进一步精致。
3.1.6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【9】。
樊黎生等【10】将常规水提法和近年来出现的先进萃取技术:
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51%,而时间也缩短了将近5/7。
超临界流体萃取法虽然在得率(16.82%)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。
而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。
3.1.7超临界流体萃取
超临界流体萃取(supercriticalfluidsextraction,SCFE)是20世纪90年代发展起来的一项新型提取技术,利用超临界流体(supercriticalfluids,SCF)为萃取剂,从液体或固体中萃取目标组分。
用纯CO2提取糖及苷类化合物的产率低,这是因为这类化合物分子量较大、羟基多、极性大,如加入携带剂和加大压力则可提高产率【11】。
3.2黑木耳多糖的纯化
纯化是将多糖混合物分离为单一的多糖的过程,纯化的方法主要有以下几种。
3.2.1沉淀法
包括分部沉淀法、盐析法、金属络合物法和季铵盐沉淀法。
如安络小皮伞粗多糖的纯化方式,将黑木耳粗多糖水溶液加斐林试剂,同时使溶液达到不同的乙醇浓度,可得多个多糖。
3.2.2凝胶柱色谱法【12】
选葡聚糖凝胶(Sepharase)作吸附剂,以不同浓度的盐溶液和缓冲液作洗脱剂,使各种多糖得以分离纯化。
日本学者用Sepharose6B、Sephacryls-200和S-500、DEAE-Tayopearl650M等色谱柱对黑木耳粗多糖进行反复分离纯化,并经透析和Sephadex-G10处理,最后分出7种均一性多糖。
3.3.3纤维素阴离子交换剂柱色谱法【12】
最常见的交换剂为DEAE-纤维素(硼酸型或碱型)洗脱剂可用不同浓度的碱溶液、硼砂溶液、盐溶液等。
此法目前最为常用,它一方面可纯化多糖,另一方面还适于分离各种酸性多糖、中性多糖和粘多糖。
黑木耳粗多糖加水溶解,透析,然后进行DEAE-纤维素柱色谱,以0~2mol/LNaCl水溶液梯度洗脱,再以SephadexG-100柱色谱精制,得两种均一性多糖。
黑木耳总多糖加水溶解,Ba(OH)2沉淀,沉淀物除尽Ba2+,再将沉淀物上DEAE-纤维素(碱型)色谱柱,依次用水、不同浓度的NaHCO3溶液及0.05mol/L的NaOH溶液洗脱,得四种单一多糖。
3.3.4有机溶剂浸提法【13】:
称取干燥后的黑木耳50g,经石油醚300mL于60℃回流脱脂2h。
倒去石油醚,剩余物烘干溶剂后用80%乙醇300mL浸泡3h,于80℃加热1h,过滤。
将固体物用蒸馏水1500mL浸泡过夜,然后于90℃水中温浸提取1h,再用蒸馏水500mL于90℃重复温浸提取30min。
过滤,合并滤液,减压浓缩至150mL,用氯仿萃取3次,以除去蛋白质。
过滤后,滤液加入95%乙醇使乙醇含量达80%,静置过夜,多糖沉淀,过滤。
滤饼依次用无水乙醇、丙酮、乙醚4次洗涤,干燥,即得黑木耳多糖9.2g,收率为18.4%。
3.2.5膜分离
膜分离技术(membraneseparationtechnology,MST)是项新兴的高效分离技术,分离过程以选择透过性膜作为分离介质,通过在膜两侧施加某种推动力(如压力差、化学位差、电位差等),使原料液中组分选择性通过膜。
以压力差为推动力的膜分离过程包括微滤、超滤、纳滤、反渗透,根据筛分原理使某些组分选择性透过,实现提纯和浓缩【14】。
目前应用较多的是超滤和微滤技术。
3.2.5.1超滤
超滤[20](ultrafiltration,UF)]的孔径范围为1nm~100nm,截留相对分子质量为103~106。
溶解的盐和水会通过超滤膜,分子量在1000以上的物质则被截留,故可从水和其它液体中分离出很小的胶体和大分子。
超滤膜的另一特点是由于受渗透压的阻碍作用小,所以在相当低的压力差(0.04MPa~0.70MPa)下,仍具有高流通率。
超滤膜技术【12】广泛应用于各类多糖的分离、浓缩、纯化等研究中,包括中药药源多糖如黑木耳多糖、大黄多糖、六味地黄汤多糖、黄芪多糖、紫芝多糖、人参多糖,海洋活性多糖如鲨鱼软骨粘多糖、褶纹冠蚌多糖、紫菜多糖、褐藻糖胶、卡拉胶,酵多糖如蜜环菌菌索多糖、PS-9415发酵液多糖、冬虫夏草多糖,食用植物多糖如茶多糖、香菇多糖、金针菇多糖、芦荟多糖、枸杞多糖等。
采用超滤膜技术处理多糖具有收率高、不易破坏多糖的生物活性、能耗低等特点,适于工业化生产。
3.2.5.2微滤
微滤(microfiltration,MF)膜通常截留粒径大于0.05μm的微粒,多采用对称微孔膜,膜的孔径范围为0.1μm~5μm,操作压差范围为0.05MPa~0.2MPa。
微滤【15】能有效去除比膜孔大的微粒和微生物,具有能耗低、无二次污染、分离效率高等特点,在多糖提取中可用于多糖液体的澄清和多糖精制。
纯化除采用上述方法外,还有超过滤法、制备性区域电泳、活性碳柱色谱等等。
另据报道,国外多采用LKB柱色谱系统,用比旋度、示差折射及紫外检测多糖,各组分的峰位自动记录,分离效果高且方便。
第四章黑木耳多糖在食品中的应用
4.1调节免疫功能
陈琼华等认为,黑木耳多糖可明显增加脾脏重量,即脾脏指数比对照组增加了0.43倍,但对胸腺影响不大。
章灵华等人报道,小鼠腹腔注射黑木耳多糖后体液免疫和细胞免疫有明显增加。
张才擎等人研究认为,黑木耳多糖对大鼠红细胞凝集作用影响不大,但可明显增强小白鼠巨噬细胞吞噬功能。
给小鼠皮下注射,测定吞噬鸡红细胞数,吞噬指数比对照组增加1.17倍,吞噬百分数比对照组增加0.38倍。
4.2降血脂
高血脂症是指血液中一种或多种物质成分异常增高的病症,它能直接导致动脉粥样硬化、冠状动脉粥样硬化等心脏病,而后者的死亡率较高,因此积极治疗高血脂症具有十分重要的意义。
吴宪瑞【1】等人经对昆明种小鼠实验,发现黑木耳多糖可使进食高脂肪胆固醇饲料小鼠的TC(总胆固醇)、FVCC(游离胆固醇)、CnE(胆固醇脂)、TG(甘油三脂)、B—LP(B—脂蛋白)含量明显降低。
4.3降血糖
吴宪瑞【1】等人用黑木耳多糖给正常小鼠注射,可产生随剂量加大而增强的降血糖作用,能明显增强小鼠胰岛素分泌功能;能明显降低四氧嘧啶糖尿病小鼠血糖;能明显减少四氧嘧啶糖尿病小鼠饮水量。
4.4抗血栓
申建和【16】等人经对家兔实验,发现黑木耳多糖(AA)可明显延长特异性血栓及纤维蛋白血栓的形成时间,缩短血栓长度,减轻血栓湿重和干重,减少血小板数,降低血小板粘附率和血液粘度,并可明显缩短豚鼠有球血蛋白的溶解时间,降低血浆蛋白含量,升高纤溶酶活性。
4.5抗肿瘤
齐德生等用18~20g昆明系小白鼠研究水溶性、碱溶性、碱不溶性三种黑木耳多糖对移植性肉瘤-180抗肿瘤活性。
结果表明,水溶性黑木耳多糖注射剂量50mg/kg和200mg/kg对肉瘤-180抑制率分别为44%和89%;碱溶性黑木耳多搪注射剂量200mg/kg对肉瘤-180抑制率为31%;碱溶性黑木耳多糖注射剂量50mg/kg及碱不溶性黑木耳多搪注射剂量分别为10mg/kg、30mg/kg,对肉瘤-180均无明显抑制作用。
所以,水溶性黑木耳多糖是一种很有前途癌症辅助治疗药物。
4.6抗衰老作用【17】
研究表明,黑木耳多糖有明显延缓衰老作用,它可提高机体免疫功能,对机体损伤有保护作用,可延长平均寿命,被认为是较理想的抗衰老保健品。
吴宪瑞等人报道,将刚羽化尚未交配果蝇成虫置于0.4%浓度黑木耳多糖培养基中饲养,40d后逐个试验其飞翔能力,与对照组比较,结果表明,黑木耳多糖能增加果蝇飞翔能力;以黑木耳多糖0.1%浓度培养羽化10h内雄性果蝇成虫,其寿命延长为对照组1.26倍,说明其具有延缓衰老作用。
周慧萍等用一个月龄小鼠,雌雄各半,30d连续腹腔注射黑木耳多糖液l00mg/kg,小鼠心肌组织脂褐质含量明显下降,下降率为25%~30%。
脂褐质是人和动物老化代谢产物,是衰老的重要指标,它随着年龄增长而增加,故降低脂褐质含量,有利于延缓衰老。
4.7对动物运动机能的影响
史亚丽等随机将雄性昆明种小鼠40只分为对照组和多糖组,每组20只。
多糖组灌胃黑木耳粗多糖2.5mg/(kg·d),对照组灌胃生理盐水0.2ml/d,连续灌胃20d,考察黑木耳粗多糖对小鼠耐缺氧时间、力竭游泳时间等多项生理指标的影响。
结果显示,多糖组的耐缺氧时间显著长于对照组,但两组力竭游泳时间差异不显著。
多糖组小鼠的血红蛋白、肝糖原水平显著高于对照组。
而血乳酸及血尿氮水平显著低于对照组。
这表明黑木耳粗多糖能明显提高小鼠耐缺氧时间和血红蛋白水平,降低定量负荷后血乳酸及血尿氮水平,明显地提高了运动能力。
第五章分析与讨论(全文总结加应用前景分析)
讨论
5.1多糖提取方法比较
传统黑木耳多糖提取采用水体系,木耳细胞粗大,壁厚,多糖难以从胞内扩散出来,需
要多次浸提,操作时间长,收率低。
酸浸提法和碱浸提法容易使部分多糖发生水解,破坏多糖的活性结构、减少多糖得率。
酶法提取具有效率高、反应条件温和、杂质易除、提高得率、工艺简便和省时等许多优点。
但是酶的价格较高,对实验条件要求较高,为使酶发挥最大作用,需先通过实验确定通过最适温度、pH及最适作用时间等。
能否将其用于工业化的多糖提取中,还需综合考虑酶的浓度、底物的浓度、抵制剂和激动剂等对提取物有何影响。
常用的提取方法大多采用不同温度的水、稀碱溶液提取,这些方法不能很好的破除细胞壁,而导致多糖收得率较低。
现阶段最为常用的破壁方法就是酶法,它能很有效的分解细胞壁,结果大大提高了多糖的收得率。
多糖在酸性或碱性条件下提取,会引起糖苷键的断裂,破坏多糖的立体结构及活性。
利用稀酸提取时,时间宜短,温度不宜超过50℃
近年来发展起来的新技术—超声波提取法也是一种较理想的提取多糖的方法,与常规提取法相比,超声提取时间短、收率高、无需加热。
5.2多糖分离过程有关问题
5.2.1去蛋白方法的比较
因为传统的Sevag法不能很好的去除黑木耳粗多糖中的蛋白质、胶质、色素等。
现可将蛋白质物质先用蛋白水解酶水解(如胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、链酶蛋白酶等),使样品中蛋白质部分水解后,再用Sevag法效果更好。
从去蛋白的效果来看,完全用Sevag法去蛋白处理,起码要重复进行8次,才能基本去除蛋白。
2次去蛋白后含糖78.4%,8次去蛋白后含糖97.3%。
如果用Sevag法结合酶法,酶处理后再经3次Sevag法处理,在氯仿和水的界面就未见沉淀,可见用Sevag结合酶法去蛋白效率可提高68%,且节省了大量的试剂和时间,从最后得到的产物中含糖量来看,两种处理后含糖都可达到90%以上。
所以本是一种较为有效可行的方法。
5.2.2脱色处理注意点
黑木耳多糖可能因含有酚类化合物,在空气中提取或干燥时颜色加深,可用双氧水脱色。
在用H2O2脱色处理后,一定要透析至无H2O2检出,否则在柱层析操作中残余的H2O2对葡聚糖凝胶有破坏作用。
H2O2检出用高锰酸钾法。
一般情况下,尽量避免用活性炭处理,因活性炭会吸附多糖,造成多糖损失。
另外,醇洗及醚洗过程中
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