金针菇多糖提取纯化研究进展

王桂林，李国辉，杨 宇，杨 洁，赵二劳

（忻州师范学院化学系，山西 忻州 034000）

金针菇（Flammulinavelutipes）又名朴菇、冬菇、智力菇等，为担子菌亚门金钱菌属，是世界上著名的药食两用菌和观赏菌［1］，我国资源丰富。在国际市场，金针菇的消费量仅次于蘑菇和香菇，为世界第三大食用菌［2］。金针菇含有多种功能成分，多糖是其中重要的成分之一，具有抗氧化、抗肿瘤、抗疲劳、增强记忆力、提高免疫力等多种功能活性［3］。研究金针菇多糖的提取，对金针菇多糖的开发应用及金针菇的高值化利用具有重要的实际意义。目前，我国有关金针菇多糖提取及其纯化的研究已有一定报道，但鲜有研究总结。为此，本文以近10年来国内发表的文献（中国知网）为依据，综述金针菇多糖提取及纯化研究进展，并展望其研究方向，为金针菇多糖进一步研究及开发利用提供参考。

1 金针菇多糖提取工艺研究进展

金针菇多糖的提取是其研究的基础，提取工艺直接影响其提取效率、纯度及活性。因此，研究金针菇多糖的提取具有重要的现实意义。从天然产物中提取多糖的方法有多种［4-6］，但目前有关金针菇多糖提取主要有：热水浸提、酶辅助提取、微波辅助提取、超声辅助提取和协同辅助提取等。

1.1 热水浸提工艺

热水浸提是最常用、最基本的多糖提取方法，它是依据多糖不溶于有机溶剂且难溶于冷水易溶于热水的性质，使金针菇细胞在热水中吸水膨胀破裂，减少多糖传质阻力，再由热水将多糖溶出［6］，加入无水乙醇等有机溶剂沉淀得到金针菇粗多糖。热水浸提是目前金针菇多糖研究中广为使用的一种提取方法，国内有关研究相对较多，具体见表1。

表1 金针菇多糖热水浸提工艺Tab.1 The hot water extraction process of Flammulina velutipes polysaccharides

由表1可知，采用热水浸提金针菇中多糖，浸提温度一般为90℃或95℃，料液比（g/mL）1∶20到1∶40，浸提时间多为3 h以上，且浸提时间和浸提温度明显影响多糖提取率。由此可见，热水浸提金针菇中多糖，安全环保，设备要求不高，投入较少，工艺操作简单，生产条件易控制，提取率较高，生产成本较低，适于工业化生产应用，但因存在提取温度高，容易破坏多糖结构，提取时间长，能耗较大，产品纯度较差，后期纯化溶剂消耗量大，回收困难，经济效益不高等问题，工业化生产应用受到一定限制。

1.2 酶辅助提取工艺

金针菇多糖酶辅助提取就是利用酶在特定条件下高度专一性特点，酶解金针菇细胞组织，破坏细胞的致密结构，增加细胞通透性，减少传质阻力，强化多糖传质过程，加速多糖溶出，提高多糖提取率。根据金针菇细胞壁主要由纤维素和果胶构成，同时考虑食用安全性，多采用纤维素酶、果胶酶及蛋白酶等或其复合酶进行酶辅助提取。目前，国内对酶辅助提取金针菇中多糖研究相对较多，具体见表2。

表2 金针菇多糖酶辅助提取工艺Tab.2 The enzyme-assisted extraction process of Flammulina velutipes polysaccharides

采用酶辅助提取金针菇多糖，具有提取条件温和，高度专一性，选择性强，能耗较低，提取率较高等优点，但提取过程中使用酶，增加了生产成本，且酶发挥功效需严格控制使用条件，工艺技术要求相对较高，特别是经济效益较差，还无法达到大规模生产应用的要求，现仅限于实验室研究。

1.3 微波辅助提取工艺

微波辅助提取就是利用金针菇中不同极性物质吸收微波能不同，一些物质分子运动频率加快，金针菇组织细胞内瞬间产生高温高压，导致细胞壁破碎，减少传质阻力，促使多糖快速溶出［17］。目前，国内有关金针菇多糖微波辅助提取研究相对较少，具体如表3。

表3 金针菇多糖超声辅助提取工艺Tab.3 The microwave-assisted extraction process of Flammulina velutipes polysaccharides

微波辅助提取金针菇多糖工艺操作简便，显著缩短提取时间，能耗低，多糖提取率较高，产品安全性好，不失为一种较理想的金针菇多糖提取技术，但由于微波辅助提取易导致多糖变性失活和尚未解决微波设备工业放大等问题，故微波辅助提取金针菇多糖还未在工业化生产中普及应用。

1.4 超声辅助提取工艺

超声辅助提取就是利用超声波的机械作用和空化效应等，促使原料组织细胞壁和细胞膜破碎，利于传质，提高多糖类物质的溶出速度和数量，增加金针菇多糖溶出［21］。目前，国内对超声辅助提取金针菇多糖的研究相对较多，具体如表4。

表4 金针菇多糖超声辅助提取工艺Tab.4 The ultrasonic-assisted extraction process of Flammulina velutipes polysaccharides

超声辅助提取金针菇多糖工艺简单，提取温度低，不需专门加热，溶剂用量少，提取时间短，提取效率高，为一种新型的提取技术。但存在超声波对环境污染未解决、设备成本较高、以及设备稳定性不高、超声功率有效作用范围小，工业放大易形成超声作用空白区等问题，也限制了该技术大规模工业化应用，现仅用于实验室研究。

1.5 协同辅助提取工艺

为了提高金针菇多糖提取率，采用两种或多种提取技术协同辅助提取，充分利用各种提取技术，实现优势互补，是近年来人们关注的一种新型提取技术。目前，国内有关金针菇多糖协同辅助提取研究应用不少，具体见表5。

表5 金针菇多糖协同辅助提取工艺Tab.5 The collabortive-assisted extraction process of Flammulina velutipes polysaccharides

由此可见，协同辅助提取是一种省时、高效的金针菇多糖提取技术，但提取工艺相对复杂，生产成本较高，产业化应用受一定限制，目前也仅用于实验室研究。

1.6 其它提取工艺

目前，金针菇多糖除了以上提取工艺外，国内相关学者们还尝试进行了一些其它新型提取技术的研究，具体如表6。

表6 金针菇多糖其它提取工艺Tab.6 The other extraction process of Flammulina velutipes polysaccharides

这些新型的提取方法，在环境、提取时间、多糖提取率等方面都有各自的技术优势，值得进一步研究。同时，这些研究是对金针菇多糖提取方法的有益尝试，为金针菇多糖提取方法的创新提供了新思路，也有必要进一步深入研究，用于工业实际提取。

综上金针菇多糖的提取研究可见，不同的提取方法，或同种提取方法不同的提取工艺，金针菇多糖的提取率不同，有的差别较大，这既与提取方法不同有关，也与不同的研究者所用金针菇原料来源、前处理方法不同等有关，问题相对复杂，不能仅从提取率的高低、比较说明提取方法的优劣，须具体问题具体分析，要综合分析比较，要更加深入的研究，要结合其功能活性的研究，才能做出科学全面准确判断，才能优选出金针菇多糖的最佳提取工艺技术。

2 金针菇多糖纯化工艺

由于金针菇成分的复杂性，许多成分的相近性，无论采用以上哪种工艺提取，所得金针菇多糖均为粗多糖，常含有色素、蛋白质和一些小分子杂质，极大地影响产品的纯度和品质以及实际应用，干扰金针菇多糖结构表征和生物活性研究。因此，必须脱除色素、蛋白质等杂质以及分离得到纯度较高的单一组分多糖，进行结构、功能活性研究或实际应用。近年来，有关金针菇多糖纯化工艺研究如表7。

表7 金针菇多糖纯化工艺Tab.7 The purification process of Flammulina velutipes polysaccharides

目前，国内有关金针菇多糖分离纯化研究不少，依据金针菇多糖的成分特点，其分离纯化主要是脱除蛋白和得到较高纯度的单一多糖。因金针菇蛋白与多糖多形成糖蛋白复合物，且蛋白与多糖分子量又相近，脱除蛋白过程中，不可避免造成多糖损失，所以评价多糖纯化效果多以蛋白脱除率和多糖保存率为指标。分离纯化步骤基本为脱蛋白后，由柱层析法进一步分离纯化得到纯度较高单一多糖。总体而言，现行工艺分离纯化效果不错，且以Sevag法脱蛋白后，以G-100葡聚糖凝胶柱层析法分离纯化效果较好。但分离纯化方法主要是几种常规方法或其组合，分离纯化工艺大多复杂，多为实验室研究剂量，技术没有新突破，缺乏创新性，要想让金针菇多糖产业化生产，需加大研究力度，结合金针菇多糖功能活性深入研究，并开展纯化工艺工业放大研究。

3 结语与展望

多糖具有多种功能活性，在生命活动中起着重要作用，在食品、医药、卫生、保健品等领域有良好应用前景，这为金针菇多糖开发应用提供了广阔市场，也为我国丰富的金针菇资源精深加工应用提供了良机。目前，多糖的研究仍是国内天然产物化学研究热点之一，更高效的多糖提取纯化，既是金针菇资源充分应用的基础，也是必要的保障措施，更是金针菇多糖产业化开发应用的必由之路。近年来，虽然我国对金针菇多糖提取纯化研究不少，但缺乏系统和深度，基本还处于实验室研究的初级阶段，一些提取率高、绿色环保多糖现代提取技术尚未应用，现有提取技术不足以为金针菇多糖开发应用提供技术支持。因此，今后应加大金针菇多糖提取纯化研究力度，借鉴其它天然产物中多糖（如香菇多糖提取［46］和银耳多糖提取［47］等）提取纯化成熟经验和技术，系统、深入开展、创新金针菇多糖提取纯化工艺研究，获得金针菇多糖高效提取纯化、又不影响其功能活性的工艺技术；应努力开展金针菇多糖提取纯化工艺工业放大研究，丰富金针菇提取纯化的资料库，为金针菇多糖开发应用奠定理论基础和提供技术支持，实现金针菇多糖高效提取纯化。由此，彻底改变金针菇产品结构单一、科技附加值不高的局面，最终达到提升金针菇经济效益，使金针菇多糖产品进入人们的日常生活，在促进人类健康生活中发挥积极作用，造福人类。