王桂林，李國輝，楊 宇，楊 潔，趙二勞

（忻州師范學(xué)院化學(xué)系，山西 忻州 034000）

金針菇（Flammulinavelutipes）又名樸菇、冬菇、智力菇等，為擔(dān)子菌亞門金錢菌屬，是世界上著名的藥食兩用菌和觀賞菌［1］，我國資源豐富。在國際市場，金針菇的消費量僅次于蘑菇和香菇，為世界第三大食用菌［2］。金針菇含有多種功能成分，多糖是其中重要的成分之一，具有抗氧化、抗腫瘤、抗疲勞、增強記憶力、提高免疫力等多種功能活性［3］。研究金針菇多糖的提取，對金針菇多糖的開發(fā)應(yīng)用及金針菇的高值化利用具有重要的實際意義。目前，我國有關(guān)金針菇多糖提取及其純化的研究已有一定報道，但鮮有研究總結(jié)。為此，本文以近10年來國內(nèi)發(fā)表的文獻(xiàn)（中國知網(wǎng)）為依據(jù)，綜述金針菇多糖提取及純化研究進(jìn)展，并展望其研究方向，為金針菇多糖進(jìn)一步研究及開發(fā)利用提供參考。

1 金針菇多糖提取工藝研究進(jìn)展

金針菇多糖的提取是其研究的基礎(chǔ)，提取工藝直接影響其提取效率、純度及活性。因此，研究金針菇多糖的提取具有重要的現(xiàn)實意義。從天然產(chǎn)物中提取多糖的方法有多種［4-6］，但目前有關(guān)金針菇多糖提取主要有：熱水浸提、酶輔助提取、微波輔助提取、超聲輔助提取和協(xié)同輔助提取等。

1.1 熱水浸提工藝

熱水浸提是最常用、最基本的多糖提取方法，它是依據(jù)多糖不溶于有機溶劑且難溶于冷水易溶于熱水的性質(zhì)，使金針菇細(xì)胞在熱水中吸水膨脹破裂，減少多糖傳質(zhì)阻力，再由熱水將多糖溶出［6］，加入無水乙醇等有機溶劑沉淀得到金針菇粗多糖。熱水浸提是目前金針菇多糖研究中廣為使用的一種提取方法，國內(nèi)有關(guān)研究相對較多，具體見表1。

表1 金針菇多糖熱水浸提工藝Tab.1 The hot water extraction process of Flammulina velutipes polysaccharides

由表1可知，采用熱水浸提金針菇中多糖，浸提溫度一般為90℃或95℃，料液比（g/mL）1∶20到1∶40，浸提時間多為3 h以上，且浸提時間和浸提溫度明顯影響多糖提取率。由此可見，熱水浸提金針菇中多糖，安全環(huán)保，設(shè)備要求不高，投入較少，工藝操作簡單，生產(chǎn)條件易控制，提取率較高，生產(chǎn)成本較低，適于工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用，但因存在提取溫度高，容易破壞多糖結(jié)構(gòu)，提取時間長，能耗較大，產(chǎn)品純度較差，后期純化溶劑消耗量大，回收困難，經(jīng)濟(jì)效益不高等問題，工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用受到一定限制。

1.2 酶輔助提取工藝

金針菇多糖酶輔助提取就是利用酶在特定條件下高度專一性特點，酶解金針菇細(xì)胞組織，破壞細(xì)胞的致密結(jié)構(gòu)，增加細(xì)胞通透性，減少傳質(zhì)阻力，強化多糖傳質(zhì)過程，加速多糖溶出，提高多糖提取率。根據(jù)金針菇細(xì)胞壁主要由纖維素和果膠構(gòu)成，同時考慮食用安全性，多采用纖維素酶、果膠酶及蛋白酶等或其復(fù)合酶進(jìn)行酶輔助提取。目前，國內(nèi)對酶輔助提取金針菇中多糖研究相對較多，具體見表2。

表2 金針菇多糖酶輔助提取工藝Tab.2 The enzyme-assisted extraction process of Flammulina velutipes polysaccharides

采用酶輔助提取金針菇多糖，具有提取條件溫和，高度專一性，選擇性強，能耗較低，提取率較高等優(yōu)點，但提取過程中使用酶，增加了生產(chǎn)成本，且酶發(fā)揮功效需嚴(yán)格控制使用條件，工藝技術(shù)要求相對較高，特別是經(jīng)濟(jì)效益較差，還無法達(dá)到大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用的要求，現(xiàn)僅限于實驗室研究。

1.3 微波輔助提取工藝

微波輔助提取就是利用金針菇中不同極性物質(zhì)吸收微波能不同，一些物質(zhì)分子運動頻率加快，金針菇組織細(xì)胞內(nèi)瞬間產(chǎn)生高溫高壓，導(dǎo)致細(xì)胞壁破碎，減少傳質(zhì)阻力，促使多糖快速溶出［17］。目前，國內(nèi)有關(guān)金針菇多糖微波輔助提取研究相對較少，具體如表3。

表3 金針菇多糖超聲輔助提取工藝Tab.3 The microwave-assisted extraction process of Flammulina velutipes polysaccharides

微波輔助提取金針菇多糖工藝操作簡便，顯著縮短提取時間，能耗低，多糖提取率較高，產(chǎn)品安全性好，不失為一種較理想的金針菇多糖提取技術(shù)，但由于微波輔助提取易導(dǎo)致多糖變性失活和尚未解決微波設(shè)備工業(yè)放大等問題，故微波輔助提取金針菇多糖還未在工業(yè)化生產(chǎn)中普及應(yīng)用。

1.4 超聲輔助提取工藝

超聲輔助提取就是利用超聲波的機械作用和空化效應(yīng)等，促使原料組織細(xì)胞壁和細(xì)胞膜破碎，利于傳質(zhì)，提高多糖類物質(zhì)的溶出速度和數(shù)量，增加金針菇多糖溶出［21］。目前，國內(nèi)對超聲輔助提取金針菇多糖的研究相對較多，具體如表4。

表4 金針菇多糖超聲輔助提取工藝Tab.4 The ultrasonic-assisted extraction process of Flammulina velutipes polysaccharides

超聲輔助提取金針菇多糖工藝簡單，提取溫度低，不需專門加熱，溶劑用量少，提取時間短，提取效率高，為一種新型的提取技術(shù)。但存在超聲波對環(huán)境污染未解決、設(shè)備成本較高、以及設(shè)備穩(wěn)定性不高、超聲功率有效作用范圍小，工業(yè)放大易形成超聲作用空白區(qū)等問題，也限制了該技術(shù)大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用，現(xiàn)僅用于實驗室研究。

1.5 協(xié)同輔助提取工藝

為了提高金針菇多糖提取率，采用兩種或多種提取技術(shù)協(xié)同輔助提取，充分利用各種提取技術(shù)，實現(xiàn)優(yōu)勢互補，是近年來人們關(guān)注的一種新型提取技術(shù)。目前，國內(nèi)有關(guān)金針菇多糖協(xié)同輔助提取研究應(yīng)用不少，具體見表5。

表5 金針菇多糖協(xié)同輔助提取工藝Tab.5 The collabortive-assisted extraction process of Flammulina velutipes polysaccharides

由此可見，協(xié)同輔助提取是一種省時、高效的金針菇多糖提取技術(shù)，但提取工藝相對復(fù)雜，生產(chǎn)成本較高，產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用受一定限制，目前也僅用于實驗室研究。

1.6 其它提取工藝

目前，金針菇多糖除了以上提取工藝外，國內(nèi)相關(guān)學(xué)者們還嘗試進(jìn)行了一些其它新型提取技術(shù)的研究，具體如表6。

表6 金針菇多糖其它提取工藝Tab.6 The other extraction process of Flammulina velutipes polysaccharides

這些新型的提取方法，在環(huán)境、提取時間、多糖提取率等方面都有各自的技術(shù)優(yōu)勢，值得進(jìn)一步研究。同時，這些研究是對金針菇多糖提取方法的有益嘗試，為金針菇多糖提取方法的創(chuàng)新提供了新思路，也有必要進(jìn)一步深入研究，用于工業(yè)實際提取。

綜上金針菇多糖的提取研究可見，不同的提取方法，或同種提取方法不同的提取工藝，金針菇多糖的提取率不同，有的差別較大，這既與提取方法不同有關(guān)，也與不同的研究者所用金針菇原料來源、前處理方法不同等有關(guān)，問題相對復(fù)雜，不能僅從提取率的高低、比較說明提取方法的優(yōu)劣，須具體問題具體分析，要綜合分析比較，要更加深入的研究，要結(jié)合其功能活性的研究，才能做出科學(xué)全面準(zhǔn)確判斷，才能優(yōu)選出金針菇多糖的最佳提取工藝技術(shù)。

2 金針菇多糖純化工藝

由于金針菇成分的復(fù)雜性，許多成分的相近性，無論采用以上哪種工藝提取，所得金針菇多糖均為粗多糖，常含有色素、蛋白質(zhì)和一些小分子雜質(zhì)，極大地影響產(chǎn)品的純度和品質(zhì)以及實際應(yīng)用，干擾金針菇多糖結(jié)構(gòu)表征和生物活性研究。因此，必須脫除色素、蛋白質(zhì)等雜質(zhì)以及分離得到純度較高的單一組分多糖，進(jìn)行結(jié)構(gòu)、功能活性研究或?qū)嶋H應(yīng)用。近年來，有關(guān)金針菇多糖純化工藝研究如表7。

表7 金針菇多糖純化工藝Tab.7 The purification process of Flammulina velutipes polysaccharides

目前，國內(nèi)有關(guān)金針菇多糖分離純化研究不少，依據(jù)金針菇多糖的成分特點，其分離純化主要是脫除蛋白和得到較高純度的單一多糖。因金針菇蛋白與多糖多形成糖蛋白復(fù)合物，且蛋白與多糖分子量又相近，脫除蛋白過程中，不可避免造成多糖損失，所以評價多糖純化效果多以蛋白脫除率和多糖保存率為指標(biāo)。分離純化步驟基本為脫蛋白后，由柱層析法進(jìn)一步分離純化得到純度較高單一多糖?？傮w而言，現(xiàn)行工藝分離純化效果不錯，且以Sevag法脫蛋白后，以G-100葡聚糖凝膠柱層析法分離純化效果較好。但分離純化方法主要是幾種常規(guī)方法或其組合，分離純化工藝大多復(fù)雜，多為實驗室研究劑量，技術(shù)沒有新突破，缺乏創(chuàng)新性，要想讓金針菇多糖產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，需加大研究力度，結(jié)合金針菇多糖功能活性深入研究，并開展純化工藝工業(yè)放大研究。

3 結(jié)語與展望

多糖具有多種功能活性，在生命活動中起著重要作用，在食品、醫(yī)藥、衛(wèi)生、保健品等領(lǐng)域有良好應(yīng)用前景，這為金針菇多糖開發(fā)應(yīng)用提供了廣闊市場，也為我國豐富的金針菇資源精深加工應(yīng)用提供了良機。目前，多糖的研究仍是國內(nèi)天然產(chǎn)物化學(xué)研究熱點之一，更高效的多糖提取純化，既是金針菇資源充分應(yīng)用的基礎(chǔ)，也是必要的保障措施，更是金針菇多糖產(chǎn)業(yè)化開發(fā)應(yīng)用的必由之路。近年來，雖然我國對金針菇多糖提取純化研究不少，但缺乏系統(tǒng)和深度，基本還處于實驗室研究的初級階段，一些提取率高、綠色環(huán)保多糖現(xiàn)代提取技術(shù)尚未應(yīng)用，現(xiàn)有提取技術(shù)不足以為金針菇多糖開發(fā)應(yīng)用提供技術(shù)支持。因此，今后應(yīng)加大金針菇多糖提取純化研究力度，借鑒其它天然產(chǎn)物中多糖（如香菇多糖提取［46］和銀耳多糖提?。?7］等）提取純化成熟經(jīng)驗和技術(shù)，系統(tǒng)、深入開展、創(chuàng)新金針菇多糖提取純化工藝研究，獲得金針菇多糖高效提取純化、又不影響其功能活性的工藝技術(shù)；應(yīng)努力開展金針菇多糖提取純化工藝工業(yè)放大研究，豐富金針菇提取純化的資料庫，為金針菇多糖開發(fā)應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)和提供技術(shù)支持，實現(xiàn)金針菇多糖高效提取純化。由此，徹底改變金針菇產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一、科技附加值不高的局面，最終達(dá)到提升金針菇經(jīng)濟(jì)效益，使金針菇多糖產(chǎn)品進(jìn)入人們的日常生活，在促進(jìn)人類健康生活中發(fā)揮積極作用，造福人類。