灵芝多糖提取方式比较及多糖应用研究进展

2014-05-30 13:58于海洋弥春霞吴薇等
安徽农业科学 2014年8期
关键词:提取应用

于海洋  弥春霞  吴薇等

摘要 多糖是灵芝的主要活性物质,具有抗氧化、降血脂、降血糖、抗肿瘤、抗病毒和提高免疫力等功效。随着灵芝多糖已渗入到药品、保健品、化装品和食品等领域,多糖的提取逐渐成为人们研究的主要问题。同时,人们对多糖的重要活性物质有了新的认识。随着多糖的提取、结构、药理学及临床学研究的不断深入,灵芝及灵芝多糖将具有更广阔的前景。

关键词 灵芝多糖;提取;应用

中图分类号 S56 文献标识码

A 文章编号 0517-6611(2014)08-02318-02

Ganoderma lucidum Polysaccharide Extraction Method Comparison and Polysaccharide Application Research Advance

YU Haiyang, MI Chunxia et al (Mudanjiang Normal University, Mudanjiang, Heilongjiang 157001)

Abstract Polysaccharide is the main active substance of Ganoderma lucidum, which has the effects of antioxidant, hypolipidemic, hypoglycemic, antitumor, antivirus, improve immunity and so on. In recent years, the extraction methods of polysaccharide become the focus of research, while Ganoderma lucidum polysaccharide has been applied to drugs, health products, cosmetics, food and other fields. In addition, people have a further understanding of the active substances such as polysaccharide, with studying on extraction, structure, pharmacology and clinical of polysaccharides more and more. Ganoderma lucidum and polysaccharide have broad application prospects and great research value consequentially.

Key words Ganoderma lucidum polysaccharide; Extraction; Application

靈芝[Ganoderma lucidum(Leyss.ex.Fr.)Karst]为担子菌纲多孔菌目多孔菌科(Polyporaceae)灵芝属(Ganoderma)药用真菌,别名石耳,又被称为木灵芝、菌灵芝、魂草、仙草等,具有多种生理活性和保健功能。中国是灵芝的故乡,已记载的品种就有90余种,几个世纪以来灵芝一直用于治疗多种疾病,如免疫失调、炎症和癌症等[1]。灵芝的主要活性成分是灵芝多糖,是灵芝研究中最深入的一类化合物。灵芝多糖的种类很多,约有200多种,从灵芝的子实体、孢子粉、发酵液中都能够提取出灵芝多糖,针对提取部位和多糖种类的不同有着不同的提取方式。笔者对灵芝多糖的提取方式进行比较,并对多糖应用的研究进展进行综述,以期为灵芝的进一步开发利用提供依据。

1 多糖的提取方法研究

1.1 传统提取法 传统的灵芝多糖提取方法是利用多糖能溶于水不溶于有机溶剂的原理,采用水提醇沉法从灵芝子实体中提取多糖。由于传统提取方法简单,不会引起多糖降解,且成本低、安全,是目前多糖提取应用最多的一种方法[2]。但是利用传统提取法耗时长、提取率低,一般只能提取胞壁外多糖且多糖生物活性较低。

1.2 酶法提取 酶法提取灵芝多糖是一种条件温和的提取方式[3]。由于多糖与几丁质在细胞壁中同时结合细胞壁外层大分子[4]。酶法提取是利用使大分子几丁质、半纤维素等与灵芝多糖分离从而达到多糖的分离。常用的酶有纤维素酶、果胶酶及中性蛋白酶等。酶法提取受温度和pH的影响。因此对于多糖的提取技术有一定的局限性。并且,大多数酶属于蛋白质,在提取过程中影响酶变性条件也是考虑的因素之一。在酶法提取过程中为了达到更好的效果,通常采用复合酶提取,即一定比例的果胶酶、纤维素酶及中性蛋白酶协同使用或复合酶-热水浸提相结合的方法。

1.3 超临界流体辅助提取 超临界流体萃取技术通过改变温度和压力使被提取物的溶解度发生变化,达到分离提取的目的。是近年来较新的一种提取分离技术,超临界流体萃取技术既有液体溶剂的萃取能力,也有较好的传质效果[5]。廖周坤等曾通过该方法从雪灵芝中提出了多糖类成分[6]。超临界流体萃取耗能低、无污染且效率较高,适合于挥发性较强、热敏性物质和脂溶性成分的提取分离。但提取设备复杂,成本较高,比较适合在实验室中应用。

1.4 超滤法 超滤是一种膜分离技术,利用此方式可以在不破坏多糖的活性的前提下来对多糖进行分级且无污染、设备简单、能耗低;并且可以长期连续使用[7]。但利用超滤法对多糖进行分离前需要了解多糖的相对分子量,根据分子量的大小来确定所需要膜的规格和分离时间。

1.5 微波辅助提取 微波作为一种高频率的电磁波,在多糖提取过程中利用微波高速振动产生热能,使温度和压力升高细胞膜和细胞壁急剧破裂,细胞内的多糖释放出来[8]。利用微波辅助提取,灵芝多糖得率非常高,且省时、节能、无污染、操作简便[9]。但有一定局限性。微波辅助提取的过程中如果进一步加热,会导致细胞内部和细胞壁水分减少,细胞收缩出现裂纹。因此,要求被处理的物料具有良好的吸水性且不会由于局部温度过高而变性。

1.6 超声波提取 超声波提取是一种物理破碎过程,通过超声场形成局部瞬间高压,使细胞壁及整个生物体破裂;然后利用产生的空化作用和机械作用增加物质分子运动的频率和速度,使多糖溶出[10]。超声辅助波提取与传统工艺相比,操作简单,提取率高,反应过程无物料损失,无副反应发生,在提取的过程中灵芝多聚糖在无超声场作用时几乎不能水解协同纤维素酶却变得易水解是一种可行的提取技术。

1.7 超声波-微波协同萃取 超声波-微波协同萃取法是充分利用超声振动的空化作用和微波的高能作用相结合[11],使样品内部受力均匀降低样品基体的结合力,使目标物快速溶于溶剂中。与传统工艺相比,此方式提取时间较短,提取效率也有所增加同时能够节约一定的水资源。

不同的提取方式都有其优缺点,要根据提取原料、条件、提取目的等综合因素考虑。对于灵芝多糖的提取不局限于一种方式而是多种方式协同作用最终得到目标产物。同时,实验室的结果还需要进一步验证才能应用到生产实践中。

2 多糖的药理作用研究

2.1 抗氧化作用 灵芝多糖可以保护细胞,减弱由氧化造成的细胞损害[12];同时可清除人体内多余的自由基,防止脂类物质过氧化[13]。另外,谢韶琼等研究发现,灵芝多糖可减少H2O2诱导角质形成细胞丙二醛的沉积,增加抗氧化酶的活性[14]。张璐璐等研究发现,灵芝多糖对·OH具有明显的清除能力,并能较强抑制过氧化脂质反应的能力[15]。

2.2 降血脂、血糖功效 吴锋等在研究灵芝多糖对血脂的作用时,发现给小鼠注射灵芝多糖后小鼠血脂中的胆固醇和甘油三酯都有明显降低[16]。灵芝多糖还能够使主动脉内膜泡沫细胞数量明显减少,这说明多糖具有防止动脉粥样硬化形成的作用。研究表明,灵芝多糖能直接促进胰岛B细胞分泌胰岛素,胰岛素能够促进葡萄糖的代谢,从而达到降低血糖的作用[17]。

2.3 抗肿瘤、抗病毒 研究在总结了多人的结论后,认为灵芝多糖本身没有细胞毒性,而是通过增强自身的免疫来抑制或杀死肿瘤细胞。研究发现,利用灵芝多糖治疗可使多种肿瘤发生衰退如肺癌乳腺癌[18]、结直肠癌[19]、膀胱癌[20]和前列腺癌[21]等。

灵芝多糖对肝脏具有一定的解毒作用,能够促进细胞的再生。灵芝多糖能直接或间接激活单核吞噬细胞、增强巨噬细胞吞噬异物的能力、自然杀伤细胞等,具有非特异性免疫功能。灵芝能促进肝脏和骨髓细胞合成蛋白质和RNA,促进骨髓细胞合成DNA[22]。通过增强宿主免疫机制来增强抵抗细菌、病毒和寄生虫的侵袭能力,从而提高机体的生命活力。

3 多糖的应用研究

3.1 保健品、化妆品 灵芝在中国等亚洲国家作为保健品已经有几千年的历史[23]。灵芝多糖能通过调节人体免疫功能而达到抗衰老目的[24]。韩国将灵芝子实体制成“灵芝速溶茶”,作为日常饮料,深受当地人民喜爱[25]。老龄化是身体随时间变化的过程,使身体老龄化最重要的因素就是自由基。灵芝多糖有拟SOD活性,保护细胞膜、细胞器和核酸酶等不受自由基破坏[26],对自由基有清除作用,并能抑制超氧阴离子对皮肤造成的损害,具有保护皮肤、延缓皮肤衰老等作用。许多化妆品中都添加了灵芝多糖的成分,例如日本美娜德化妆品公司将灵芝多糖添加到化妆品中。

3.2 临床应用 目前,许多亚洲国家都将灵芝多糖应用到临床上,辅助治疗癌症和艾滋病等一些较困难的疾病[27] 。灵芝多糖对于治疗厌食症、红斑狼疮、糖尿病、肾炎、关节炎、哮喘和支气管炎等疾病也得到了明显的效果[28-29]。研究表明,灵芝多糖可用于急性髓系白血病的治疗[30]。灵芝多糖在临床辅助治疗过程中几乎没有什么副作用[31]。

4 小結与展望

灵芝作为天然无毒副作用的珍贵药材,越来越受到人们的关注。2000 版的《中华人民共和国药典》确定灵芝作为法定中药材;《美国草药药典与治疗概要》也收载了灵芝,表明其已受到国际医药学界的重视[32]。随着人们对灵芝及活性物质研究的深入,灵芝的需求量日趋增加,灵芝活性物质的提取方式显得尤为重要。相比传统的提取方式,液体发酵具有连续、可操纵并且不受材料限制等优点。灵芝活性物质的免疫调节、抗氧化和抗病毒等活性功能也将陆续应用到工业、农业和畜牧业等各个领域。因此,灵芝资源的有效开发利用具有广阔市场前景。

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