一种褐蘑菇多糖的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种具有免疫调节活性的褐蘑菇多糖的制备方法，以适合现代规模化生产。将褐蘑菇粉进行微波提取；冷却至室温；采用大孔吸附树脂进行除杂，之后，调节pH值范围为3.0-10.0，采用阴阳离子交换树脂串联树脂柱脱蛋白处理；采用超滤技术对除杂、脱蛋白后的褐蘑菇粗多糖进一步纯化；纯化过程中截留的分子量范围为100000-800000D；将上述褐蘑菇粗多糖超滤液预冻，使物料中的水分完全冻结，之后真空干燥得到褐蘑菇多糖。该方法综合应用微波提取技术、树脂串联除杂及脱蛋白技术、超滤工艺纯化和冷冻干燥技术，所得褐蘑菇多糖纯度可达90%以上，并表现出明显的免疫调节作用。
【专利说明】一种褐蘑菇多糖的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及保健食品加工【技术领域】，特别是涉及一种具有免疫调节活性的褐蘑菇多糖的制备方法。
【背景技术】
[0002]褐蘑燕Agaricus crocopelus peck,其燕盖表皮细胞含有褐色素呈黄褐色,燕盖多生纤维状鳞片，故名褐蘑菇或褐鳞蘑菇，属于担子菌纲、伞菌目、蘑菇科、蘑菇属。褐蘑菇盖大柄粗、菌肉肥厚，香味浓郁适口，富含多糖、蛋白质、粗纤维、氨基酸以及矿物质等多种营养物质，具有极高的营养保健医疗价值，因此已经成为风靡欧美及世界发达国家或地区的闻品位食用菌。
[0003]众多研究表明，褐蘑菇具有明显的抗肿瘤、降血脂、降血糖、抗衰老、降血压和提高机体免疫力等保健功能。其中，多糖作为褐蘑菇主要的活性成分，已经成为近年来研究的热点，具有较为广阔的开发前景。
[0004]目前，国内外市场上还少见有褐蘑菇多糖提取物及相关产品，文献中对于褐蘑菇多糖的制备方法报道也只限于传统的热水回流(超声、微波)提取、水提醇沉等工艺，多糖得率及纯度都受到很大的限制，不适合现代规模化生产的要求，大大限制了褐蘑菇多糖在保健食品及医药产品中的应用。
[0005]因此，研究开发褐蘑菇多糖提取制备方法，形成褐蘑菇多糖产品制备工艺，对于提高褐蘑菇多糖产品附加值，满足市场需求，具有重大的经济效益和社会效益。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，提供一种适合规模化生产的高纯度褐蘑菇多糖的制备方法。
[0007]为实现本发明的目的所采用的技术方案是:
[0008]一种褐蘑菇多糖的制备方法，包括下述步骤:
[0009]( I)将褐蘑菇粉进行微波提取；
[0010](2)将上述所得褐蘑菇水提液冷却至室温，得到褐蘑菇粗多糖溶液；
[0011](3)采用大孔吸附树脂对步骤(2)所得褐蘑菇粗多糖溶液进行除杂，之后，调节pH值范围为3.0-10.0，采用阴阳离子交换树脂串联树脂柱脱蛋白处理；
[0012](4)采用超滤技术对除杂、脱蛋白后的褐蘑菇粗多糖进一步纯化；纯化过程中截留的分子量范围为100000-800000D ；
[0013](5)将上述褐蘑菇粗多糖超滤液预冻，使物料中的水分完全冻结，之后真空干燥得到褐蘑菇多糖。
[0014]所述采用大孔吸附树脂对褐蘑菇粗多糖溶液进行除杂处理的步骤如下:以葡萄糖计，取浓度为1.0-50mg/mL褐蘑菇粗多糖溶液加入到已处理好的装有大孔吸附树脂的吸附柱中，以0.l-3BV/h的流速进行吸附，以3-10倍柱体积水进行洗脱，洗脱流速为0.5-5BV/h,得到去除杂质的洗脱液。
[0015]所述采用阴阳离子交换树脂进行脱蛋白处理的步骤如下:取经过大孔吸附树脂处理的去除杂质的洗脱液，浓缩，调整浓度至1.0-50mg/mL，调节pH值3.0-10.0，依次通过已处理好的阴离子交换树脂和阳离子交换数值串联树脂柱，以0.l-3BV/h的流速进行吸附，以3-10倍柱体积水进行洗脱，洗脱流速为0.5-5BV/h，得到脱蛋白的褐蘑菇多糖溶液；其中，阴离子交换树脂与阳离子树脂的质量比为1:0.5-1:10。
[0016]步骤(4)所述超滤技术对脱蛋白后的褐蘑菇多糖进一步分级纯化包括下述步骤:取脱蛋白处理所得的褐蘑菇多糖溶液，进行超滤，截留分子量范围为100000-800000D，工作压力为0.2-0.8Mpa，温度为20_50°C，转子的转速为200_800r/min ;收集截留浓缩液，并用蒸馏水清洗，合并洗液与浓缩液，干燥，得褐蘑菇多糖。
[0017]所述大孔吸附树脂为非极性大孔吸附树脂。
[0018]所述阴离子交换树脂为201x7、D201或D301，或近似型号树脂；所述阳离子交换树脂为Dl 13或001x7，或近似型号树脂。
[0019]所述性大孔吸附树脂为D101、AB-8或D4020，或近似型号树脂。
[0020]步骤(3)中粗多糖溶液在通过大孔树脂柱前，以葡萄糖计，调整浓度至1.0-50mg/mL ;步骤(4)中过大孔树脂柱后多糖溶液在脱蛋白处理前，应浓缩，以葡萄糖计，调整浓度至 1.0-50mg/mL, pH 值应调整至 3.0-10.0。
[0021]步骤(5)中预冻至-60至_80°C，维持至少4h ;真空干燥的温度为_45°C。
[0022]步骤(1)中的微波提取时，微波功率为200-800W，料液比为1:10-1:100。
[0023]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0024]1、本发明的褐蘑菇多糖的制备方法，综合了微波提取、大孔吸附树脂、离子交换树脂串联除杂、脱蛋白技术、超滤和冷冻干燥等多种技术，制备的褐蘑菇多糖(分子量范围100000-800000D)纯度高，含量大于90%，产率可达3.0%以上。本方法高效、简便、经济，而且，不用有机溶剂，满足环保要求，适合工业规模化生产
[0025]2、本发明的褐蘑菇多糖的制备方法采用大孔树脂、离子交换树脂柱串联工艺对褐蘑菇粗多糖进行除杂、脱蛋白处理，蛋白脱除率可达87%以上，相对于传统Sevag法、三氯醋酸法等，具有环保、高效、安全等优点，符合规模化生产的要求。
[0026]3、本发明的褐蘑菇多糖的制备方法采用超滤工艺纯化技术，对多糖进行分级纯化，截留分子量范围为100000-800000D，纯化效果好，操作过程简单，整个工艺可连续进行，利于大规模生产。
[0027]4、本发明采用冷冻干燥技术对褐蘑菇多糖进行低温干燥，最大限度保证了褐蘑菇多糖原有的结构，为其活性不受影响提供了保证。`【具体实施方式】
[0028]以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
[0029]实施例1
[0030]1、将褐蘑菇原料粉碎至60目，称取100克，置于微波萃取仪中，以水为提取溶剂进行提取，微波频率为500W，提取时间为5分钟，料液比1:40。
[0031]2、将上述褐蘑菇水提液冷却至室温，离心，取上清液，并加水调节浓度至1.0mg/mL(以葡萄糖计)。
[0032]3、采用大孔吸附树脂，对褐蘑菇粗多糖溶液进行除杂处理:将上述褐蘑菇多糖溶液加入到已处理好的装有D4020大孔吸附树脂的吸附柱中，以0.lBV/h (柱体积/小时)的流速进行吸附，以3倍柱体积水进行洗脱，流速为0.5BV/h,收集水洗脱液。
[0033]4、采用离子交换树脂对褐蘑菇粗多糖提取物溶液进行脱蛋白处理:取上述经过除杂处理的洗脱液，适当浓缩，调整浓度至1.0mg/mL (以葡萄糖计)，并加氨水调节pH值至10.0,以lBV/h (柱体积/小时)依次通过已处理好的装有D201离子交换树脂柱和001x7离子交换树脂柱(D201树脂与001X7树脂的质量比1:0.5)，以6倍柱体积水进行洗脱，流速为5BV/h，收集水洗脱液。
[0034]5、褐蘑菇多糖的超滤分离:将上述洗脱液进行适当浓缩，进行超滤。截留分子量范围为100000-800000D，工作压力为0.4Mpa，温度为35°C，转子的转速为800r/min的条件下进行循环超滤。收集截留的浓缩液，并用蒸馏水清洗，合并洗液与浓缩液。[0035]6、褐蘑菇多糖的冷冻干燥:将上述褐蘑菇粗多糖超滤液预冻至_60°C，当物料温度达到预冻温度后，再维持至少4h，以保证物料中的水分完全冻结。之后在_45°C下进行真空干燥，干燥时间20h。最终制备得到褐蘑菇多糖产品3.0克，呈白色海绵状，采用硫酸-苯酚法测定其含量，结果表明多糖含量为92.28% (以葡萄糖计)。
[0036]实施例2
[0037]1、将褐蘑菇原料粉碎至80目，称取100克，置于微波萃取仪中以水为提取溶剂进行提取，微波频率为800W，提取时间为4分钟，料液比1:100。
[0038]2、将上述褐蘑菇水提液冷却至室温，离心，取上清液，并加水调节浓度至20mg/mL(以葡萄糖计)。
[0039]3、采用大孔吸附树脂，对褐蘑菇粗多糖提取液进行除杂处理:将上述褐蘑菇多糖溶液加入到已处理好的装有DlOl大孔吸附树脂的吸附柱中，以1.0BV/h (柱体积/小时)的流速进行吸附，以10倍柱体积水进行洗脱，流速为2.0BV/h,收集水洗脱液。
[0040]4、采用离子交换树脂对褐蘑菇粗多糖提取物溶液进行脱蛋白处理:取上述经过除杂处理的粗多糖溶液，适当浓缩，调整浓度至20mg/mL (以葡萄糖计)，并加氨水调节pH值至8.0，以0.lBV/h (柱体积/小时)依次通过已处理好的装有D301离子交换树脂柱和D113离子交换树脂柱(D301树脂和D113树脂的质量比1:5)，以10倍柱体积水进行洗脱，流速为1.2BV/h，收集水洗脱液。
[0041]5、褐蘑菇多糖的超滤分离:将上述洗脱液进行适当浓缩，进行超滤。截留分子量范围为100000-800000D，工作压力为0.2Mpa，温度为50°C，转子的转速为600r/min的条件下进行循环超滤。收集截留浓缩液，并用蒸馏水清洗，合并洗液与浓缩液。
[0042]6、褐蘑菇多糖的冷冻干燥:将上述褐蘑菇粗多糖超滤液预冻至_60°C，当物料温度达到预冻温度后，再维持至少4h，以保证物料中的水分完全冻结。之后在_45°C下进行真空干燥，干燥时间20h。最终制备得到褐蘑菇多糖产品3.3克，呈白色海绵状，采用硫酸-苯酚法测定其含量，结果表明多糖含量为90.15% (以葡萄糖计)。
[0043]实施例3
[0044]1、将褐蘑菇原料粉碎至80目，称取100克，置于微波萃取仪中以水为提取溶剂进行提取，微波频率为200W，提取时间为5分钟，料液比1:10。[0045]2、将上述褐蘑菇水提液冷却至室温，离心，取上清液，并加水调节浓度至50mg/mL(以葡萄糖计)。
[0046]3、采用大孔吸附树脂，对褐蘑菇粗多糖提取液进行除杂处理:将上述褐蘑菇多糖提取液加入到已处理好的装有AB-8大孔吸附树脂的吸附柱中，以3BV/h (柱体积/小时)的流速进行吸附，以5倍柱体积水进行洗脱，流速为5BV/h，收集水洗脱液
[0047]4、采用离子交换树脂对褐蘑菇粗多糖提取物溶液进行脱蛋白处理:取上述经过除杂处理的粗多糖提液，适当浓缩，调整浓度至50mg/mL (以葡萄糖计),并加稀盐酸调节pH值至3.0，以3BV/h (柱体积/小时)通过已处理好的装有201x7离子交换树脂柱和Dl 13离子交换树脂柱(201x7树脂与D113树脂的质量比1:10)，以3倍柱体积水进行洗脱，流速为
0.5BV/h，收集洗脱液。
[0048]5、褐蘑菇多糖的超滤分离:将上述洗脱液进行适当浓缩，进行超滤。截留分子量范围为100000-800000D，工作压力为0.8Mpa，温度为20°C，转子的转速为200r/min的条件下进行循环超滤。收集截留浓缩液，并用蒸馏水清洗，合并洗液与浓缩液。
[0049]6、褐蘑菇多糖的冷冻干燥:将上述褐蘑菇粗多糖超滤液预冻至_60°C，当物料温度达到预冻温度后，再维持至少4h，以保证物料中的水分完全冻结。之后在_45°C下进行真空干燥，干燥时间20h。最终制备得到褐蘑菇多糖产品3.0克，呈白色海绵状，采用硫酸-苯酚法测定其含量，结果表明多糖含量为93.50% (以葡萄糖计)。
[0050]实验分析
[0051]褐蘑菇多糖的调节免疫及抗脑缺氧活性作用评价:
[0052]1、褐蘑菇多糖对小鼠免疫器官胸腺、脾脏指数的影响
[0053]小鼠随机分组并空腹称重，雌雄兼用，生理盐水组用生理盐水，受试组用褐蘑菇多糖水溶液，连续灌胃7d，每日I次，ZOmI^kg'并记录小鼠每天的采食量。给药3d后，称一次小鼠体重并作记录，根据体重调整给药剂量。在第8d时再次空腹称重，并在给药Ih后，摘眼球放血处死小鼠，摘除胸腺和脾脏，用分析天平称其质量，计算脏器指数。
[0054]试验结果如表1所示:
[0055]表1:褐蘑菇多糖对幼年小鼠胸腺、脾脏指数的影响(i 士 S )
[0056]
S*胸腺指数~ 脾脏指数
组别 ? / (mg.kg-1/ (mg.g'1)/ (mg.g_1)
__"、.d1)___
生理盐水 12 20 mL.kg—1 4.55 ±0.443.94 ± 0.42
低剂量 11 — 96 — 4.71 ± 0.894.01 ± 0.93
中剂量 10 120 4.78 + 0.91*4.30 ±0.96*
高剂量 10__150 5.20 + 0.83** 4.42 + 0.70**
[0057]注:与生理盐水组 相比，*ρ〈0.10, #ρ〈0.05
[0058]结果表明，与生理盐水组比较，褐蘑菇多糖高、中、低剂量组均能使幼年小鼠的胸腺指数、脾脏指数增加，且高剂量组对胸腺指数、脾脏指数表现出显著性差异(Ρ〈0.05)，中剂量组对胸腺指数、脾脏指数表现出有一定差异(Ρ〈0.10)。说明褐蘑菇多糖能增强细胞免疫和体液免疫过程，从而增强机体非特异性免疫功能，提高机体抵抗力。
[0059]2、褐孢菇多糖对小鼠断头后张口喘气时间的影响
[0060]小鼠随机分组，雌雄兼用，生理盐水组用生理盐水，受试组用褐蘑菇多糖水溶液，连续灌胃7d，每日I次，ZOmI^kg'并记录小鼠每天的采食量。给药3d后，称一次小鼠体重并作记录，根据体重调整给药剂量。于末次给药Ih后，依次在小鼠耳根后部断头处死小鼠，立即用秒表计算小鼠断头后张口喘气时间及延长率。试验结果如表2所示:
[0061]表2:褐蘑菇多糖对幼年小鼠断头后张口喘气时间的影响(I 士 s )
[0062]
【权利要求】
1.一种褐蘑菇多糖的制备方法，其特征在于，包括下述步骤: (1)将褐蘑菇粉进行微波提取； (2)将上述所得褐蘑菇水提液冷却至室温，得到褐蘑菇粗多糖溶液； (3)采用大孔吸附树脂对步骤(2)所得褐蘑菇粗多糖溶液进行除杂，之后，调节pH值范围为3.0-10.0，采用阴阳离子交换树脂串联树脂柱脱蛋白处理； (4)采用超滤技术对除杂、脱蛋白后的褐蘑菇粗多糖进一步纯化；纯化过程中截留的分子量范围为100000-800000D ； (5)将上述褐蘑菇粗多糖超滤液预冻，使物料中的水分完全冻结，之后真空干燥得到褐蘑菇多糖。
2.根据权利要求1所述的制备褐蘑菇多糖的方法，其特征在于，所述采用大孔吸附树脂对褐蘑菇粗多糖溶液进行除杂处理的步骤如下:以葡萄糖计，取浓度为1.0-50mg/mL褐蘑菇粗多糖溶液加入到已处理好的装有大孔吸附树脂的吸附柱中，以0.l-3BV/h的流速进行吸附，以3-10倍柱体积水进行洗脱，洗脱流速为0.5-5BV/h，得到去除杂质的洗脱液。
3.根据权利要求2所述的制备褐蘑菇多糖的方法，其特征在于，所述采用阴阳离子交换树脂进行脱蛋白处理的步骤如下:取经过大孔吸附树脂处理的去除杂质的洗脱液，浓缩，调整浓度至1.0-50mg/mL，调节pH值3.0-10.0，依次通过已处理好的阴离子交换树脂和阳离子交换数值串联树脂柱，以0.l-3BV/h的流速进行吸附，以3-10倍柱体积水进行洗脱，洗脱流速为0.5-5BV/h，得到脱蛋白的褐蘑菇多糖溶液；其中，阴离子交换树脂与阳离子树脂的质量比为1:0.5- 1:10。
4.根据权利要求3所述的制备褐蘑菇多糖的方法，其特征在于，步骤(4)所述超滤技术对脱蛋白后的褐蘑菇多糖进一步分级纯化包括下述步骤:取脱蛋白处理所得的褐蘑菇多糖溶液，进行超滤，截留分子量范围为100000-800000D，工作压力为0.2-0.8Mpa，温度为20-50°C，转子的转速为200-800r/min ;收集截留浓缩液，并用蒸馏水清洗，合并洗液与浓缩液，干燥，得褐蘑菇多糖。
5.根据权利要求2所述的制备褐蘑菇多糖的方法，其特征在于，所述大孔吸附树脂为非极性大孔吸附树脂。
6.根据权利要求3所述的制备褐蘑菇多糖的方法，其特征在于，所述阴离子交换树脂为201x7、D201或D301 ;所述阳离子交换树脂为D113或001x7。
7.根据权利要求1所述的制备褐蘑菇多糖的方法，其特征在于，所述性大孔吸附树脂为 D101、AB-8 或D4020。
8.根据权利要求1所述的制备褐蘑菇多糖的方法，其特征在于，步骤(3)中粗多糖溶液在通过大孔树脂柱前，以葡萄糖计，调整浓度至1.0-50mg/mL ;步骤(4)中过大孔树脂柱后多糖溶液在脱蛋白处理前，应浓缩，以葡萄糖计，调整浓度至1.0-50mg/mL, pH值应调整至3.0-10.0 ο
9.根据权利要求1所述的制备褐蘑菇多糖的方法，其特征在于，步骤(5)中预冻至-60至_80°C，维持至少4h ;真空干燥的温度为_45°C。
10.根据权利要求1所述的制备褐蘑菇多糖的方法，其特征在于，步骤(1)中的微波提取时，微波功率为200-800W，料液比为1:10-1:100。
【文档编号】C08B37/00GK103524636SQ201310508969
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年10月25日 优先权日:2013年10月25日
【发明者】张彦青, 解军波, 张明春, 马桂劼 申请人:天津商业大学