食用菌多糖酶法提取工艺研究进展

摘要 阐述食用菌多糖的生物活性，基于单一酶法与复合酶法介绍食用菌多糖酶法提取工艺的研究概况，以期为食用菌多糖酶法提取的开发应用提供参考。

关键词 食用菌多糖；酶法；提取工艺

中图分类号 S646 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2012）19-0285-01

食用菌富含多糖物质，如杂多糖、甘露聚糖、葡聚糖、糖蛋白和多糖肽，具有极大的应用价值。现介绍食用菌多糖的生物活性及提取工艺，以供参考。

1 食用菌多糖的生物活性

研究表明，食用菌多糖被称为“生物应答效应物”，是一种能增强人体免疫功能的生物活性物质[1]，其主要作用于机体的免疫系统，具有增强免疫力、抗氧化、抗病毒、降血压、降血脂等功效，在食品及保健品行业中有着广阔的应用前景。

食用菌多糖生物活性与其结构有密切联系。主要体现在以下5个方面：一是连接在β-D-葡聚糖骨架上的一些基团如聚羟基、聚醛基、羧甲基、乙酰基、硫酸基等对食用菌多糖的生物活性有显著作用。二是食用菌活性多糖具有共同的结构，主要由几丁质和β-（1，3）-D-葡聚糖构成，具有抗肿瘤的作用，如香菇多糖、灵芝多糖等。三是食用菌多糖的活性取决于分支度、分子量的大小，影响其生物活性。四是食用菌多糖的缔合、胶束结构、憎水键以及多糖分子的绕曲度等高级结构都对其活性产生影响。五是食用菌多糖的活性与其溶解度也有重要关系。

2 食用菌多糖的酶解提取工艺研究

食用菌组成结构多样，除多糖外还含有蛋白质、纤维素、半纤维素和果胶等物质，这些物质的存在会影响多糖的浸出。因此，在多糖提取过程中适当加入酶，利用酶对细胞结构的破坏作用，使存在于细胞内部的多糖得到充分的释放，不仅提高了溶出率，也为后续的精制创造了有利条件。

酶是一种普通蛋白质分子，其在生物反应过程中扮演着高效催化剂的角色，能够帮助一个化学反应过程快速有效地发生，同时本身又是可降解的，如：果胶酶（Pectinase）、纤维素酶（Cellulase）、枯草芽孢杆菌中性蛋白酶、木瓜蛋白酶（Papain）、菠萝蛋白酶（Bromelain）、胃蛋白酶（Pepsin）等。酶法提取可分为单一酶法提取和复合酶法提取。

2.1 单一酶法

单一酶法是指单用一种酶辅助提取多糖。常见的酶有蛋白酶、纤维素酶和果胶酶等。刘晓鹏等[2]使用纤维素酶辅助提取茶树菇多糖，比较了酶解法和水提法的多糖提取率，酶解法比水提法提高了70.47%。李 波等[3]用木瓜蛋白酶和纤维素酶提取香菇多糖，得出酶法提取香菇多糖的最佳工艺：木瓜蛋白酶加酶量0.5%，反应温度50 ℃，pH值6～7，酶解时间1 h；纤维素酶加酶量0.25%，反应温度40 ℃，pH值4.5～5.0，酶解时间1 h。刘青娥[4]考察了木瓜蛋白酶对袖珍菇多糖提取效率的影响，以水提法为对照，结果显示木瓜蛋白酶加酶量2%，pH值5.2，反应温度50 ℃，酶解时间100 min，多糖提取率提高了95%。李 洁等[5] 研究酶法提取羊肚菌多糖的工艺：纤维素酶加酶量15%，温度45 ℃，提取时间1 h，多糖浸提率2.063%，同条件下的热水浸提羊肚菌的多糖得率仅为0.56%。

单一的酶法提取能够通过添加某种特质的酶，利用酶作用机理的不同，对不同位置的结构进行破坏，打破细胞壁、细胞膜、细胞内容物的结构，使细胞内的多糖及营养物质得到充分的释放并溶解，从而提高了溶液中多糖的含量。相比水提法，单一酶法能较大程度地提高多糖的释放率和提取率，是目前较为有效的提高多糖得率的化学方法。

2.2 复合酶法

复合酶法是指使用2种或2种以上的酶对多糖进行提取，多采用一定比例的蛋白酶、纤维素酶和果胶酶进行酶解。与单一酶法相比，复合酶法提取条件温和、提取率高、杂质较易除去、能源消耗低。

张 欣等[6]利用复合酶法结合热水浸提法提取香菇柄多糖，提取率达到7.13%，是热水浸提法的3.43倍。董彩霞等[7]使用纤维素酶、果胶酶和木瓜蛋白酶提取香菇多糖，得出香菇多糖的最佳提取工艺为纤维素酶0.5%，果胶酶0.5%，木瓜蛋白酶1.0%，pH值4.5，温度50 ℃，时间80 min，最高提取率可达0.458 8%。马淑凤等[8]探寻复合酶法提取白灵菇菌丝体多糖的最佳工艺，复合酶系组成为纤维素酶、蜗牛酶、溶壁酶、中性蛋白酶，质量比为3.0∶2.0∶0.5∶5.0。结果表明，酶用量2.53%、酶解温度39.6 ℃、酶解时间3.2 h、pH值7.2时，多糖得率最高可达8.23%，较水提法的多糖得率6.36%提高了1.87个百分点。邹东恢等[9]利用木瓜蛋白酶、纤维素酶复合提取香菇多糖，木瓜蛋白酶与纤维素酶质量比2∶1，复合酶质量分数0.4%，料液比1∶20，酶解温度55 ℃，pH值6.5，反应时间3 h，提取率可达16.1%。梁 敏等[10]采用木瓜蛋白酶、纤维素酶提取香菇多糖，木瓜蛋白酶与纤维素酶比例2∶1，酶解温度55 ℃，pH值6.5，反应时间3 h，多糖的提取率可达16.1%，较传统的水提法提高8.6%。

复合酶法提取是通过添加几种不种特质的酶，同时利用多种酶对不同位置的细胞结构进行破坏，进而提高多糖的含量。相比水提法和单一酶法，复合酶法能在同一时间内对多个细胞结构进行破坏，使细胞内容物浸出，能够更彻底更有效地释放多糖和营养物质，既提高了提取的效果，又降低了生产成本，从某种意义上来说是生产和综合开发利用最合适的提高多糖得率的方法。

3 展望

食用菌多糖的提取率受提取时间、温度、pH值、料液比等因素的影响较大。大量的试验证明，单一酶法通过破坏细胞结构提高多糖的提取率，相比传统的热水浸提法，是一种较为有效的提高多糖得率的化学方法。而复合酶法提取食用菌多糖效果最好，可极大地提高多糖提取率，且反应温度低，提取时间短；但是复合酶法也存在不足之处，如使用了多种生物酶，试验成本高，且酶易失活，温度控制要求较严格。但产业化发展的科技型企业往往偏爱复合酶法提取，因其工艺能大量地减少时间与能源投入，所创造的价值远高于酶的购买成本。作为当前的研究热点，不论是在食品还是医药领域，酶法提取食用菌多糖的相关工艺对整个产品市场都有着积极的意义[10]。

4 参考文献

[1] 吉仙枝，陈玮.食用菌多糖的提取工艺研究[J].现代商贸工业，2007，19（5）：174-175.

[2] 刘晓鹏，姜宁，张思乾，等.纤维素酶辅助提取茶树菇多糖的研究[J].中国酿造，2008（22）：36-38.

[3] 李波，宋江良，赵森，等.酶法提取香菇多糖工艺研究[J].食品科学，2007，28（9）：274-277.

[4] 刘青娥.酶法提取袖珍菇多糖工艺的研究[J].食品研究与开发，2008，29（2）：53-56.

[5] 李洁，邱德江.酶法提取羊肚菌多糖的研究简报[J].河北林业科技，2005（1）：1-2.

[6] 张欣，韩增华，孔祥辉，等.酶法提取香菇柄多糖[J].生物技术，1999，9（1）：21-24.

[7] 董彩霞，黄建华，祝勇，等.酶解法提取香菇多糖的探讨[J].光谱实验室，2005，22（5）：947-950.

[8] 马淑凤，王利强，胡志超，等.酶法提取白灵菇深层发酵菌丝体多糖的研究[J].农业工程学报，2006，22（9）：198-201.

[9] 邹东恢，梁敏，杨勇，等.香菇多糖复合酶解法提取及其脱色工艺优化[J].农业机械学报，2009，40（3）：135-138.

[10] 梁敏，邬洪源.复合酶法提取香菇多糖[J].高师理科学刊，2008，28（6）：72-74.