灵芝的种植与多糖提取技术简析
2022-11-27李美良
李美良
(郓城县侯咽集镇人民政府,274714,山东菏泽)
灵芝,属于好气性真菌属多孔菌科。灵芝在我国中药学中历史悠久,目前已有人工大棚种植,可以大规模种植栽培。灵芝的最重要的有效成分之一便是灵芝多糖。灵芝多糖具有提高机体免疫力、抗衰老、抗肿瘤、助眠等功能。
1 灵芝种植要点
灵芝是一种对温度、湿度、光照较为敏感的菌类,目前主要通过人造温室即大棚的方式种植。在种植灵芝时需要从以上三个方面入手,保证灵芝正常、优质地生长。
1.1 确保温度适宜
理论上讲,灵芝作为菌类,在10~40 ℃均可生长,但在现实中其最适宜的生长温度为20~25 ℃。如果温度超过32 ℃,灵芝菌丝生长就会受到影响,成熟后品相变差;如果温度超过40 ℃,灵芝菌丝就会死亡,造成产量降低。因此,要确保大棚内温度适宜,根据气候条件及时调节,特别是夏季气温过高时要及时通过通风、洒水、喷淋等方式降低大棚内温度。
1.2 注意湿度条件
灵芝主要部分包括两个:菌丝体和子实体。这两个部分生长的湿度要求各不相同,适宜菌丝体生长的相对湿度为55%~70%,而适宜子实体生长的相对湿度为85%~95%。在灵芝种植区内,大部分北方地区尤其是华北地区,依靠自然条件难以达到子实体的生长湿度,因此需要人工棚内增湿,以满足灵芝子实体生长的湿度条件。
1.3 重视光照管理
灵芝菌丝生长具有菌类的一般特征,即不喜光,适宜在黑暗的环境下生长发育,但也可以在一定的散射光条件下生长。灵芝子实体则相反,对光照特别是散射光十分依赖,其需要散射光刺激发育、促进生长。合理的光照管理可以让灵芝生长迅速、品相良好,对灵芝种植至关重要。在建造大棚时,除塑料薄膜覆盖外,可以采用麦秆等物品覆盖使大棚内拥有良好的散射光。此外可以在大棚周围种植菜豆等藤蔓类植物,利用植物的枝叶来遮挡夏季强烈的光照,达到降温遮光的效果。
2 灵芝多糖提取技术分析
2.1 热水浸提法
取适量灵芝子实体磨成粉,于适宜浓度的酒精中浸泡以去除脂类及小分子杂质。利用多糖易溶于水而不易溶于乙醇等有机溶剂的特性提取多糖。热水浸提法源于古人煎药,煎药时要求符合一定条件的水质、水量、煎的次数与火候,所以,提取多糖时也要求不同温度、不同体积的溶剂、不同的浸提时间及不同的浸提次数,热水提取的多糖含量因条件变化而不同,可以通过响应面和正交试验的方法,得到提取率最高的优化提取工艺流程。热水浸提法是一种对多糖的破坏性小的提取方式。研究表明,热水浸提法的最佳工艺条件为:提取温度90 ℃,提取时间1.5 h,酒精浓度90%,料液比1∶40(g/mL,下同),pH 值7.5。在此条件下多糖提取率为0.775%。
2.2 微波辅助提取法
随着技术的发展,微波辅助提取法已被广泛应用于提取生物物质,微波辅助提取可以加速细胞破碎,使细胞内的物质释放利于多糖等水溶性物质充分溶于水中,因此微波辅助提取变得高效便捷。根据此方法结合响应面分析,微波辅助提取的最佳工艺条件为:功率374 W,提取时间23 min,料液比1∶15,重复浸提2 次[1]。在此条件下,灵芝多糖提取率达到了4.62%,与热水浸提法相比,大大提高了提取率。
2.3 碱提取法
多糖分为酸性多糖、中性多糖和碱性多糖,仅仅用热水提取难以将一些酸性和碱性多糖充分提取出来,所以,针对多糖pH 值的不同,选择合适的溶剂来提取相应的多糖。由于酸性试剂会改变多糖的结构,所以通常用碱液来获得多糖。通过正交试验的方法可以得出赤灵芝碱法提取的最佳工艺:提取温度60℃,料液比1∶15,浸提时间2 h,碱液浓度为5%,重复浸提3 次。在此优化条件下,多糖提取率达到10.98%。
2.4 酶提取法
酶作为一种生物催化剂,具有安全、高效的特性。传统热水浸提法的多糖提取率不高,很有可能是因为受细胞膜、细胞壁的限制,胞内多糖释放不够完全。酶种类多,且具有专一性,能够快速破坏细胞结构,可以使多糖充分溶解。目前,多糖的酶提取法有单一酶提取法和复合酶提取法,由于复合酶的作用更广泛,所以复合酶提取法提取多糖更受欢迎。运用此方法时利用响应面分析优化提取法,结论是:复合酶的用量为木瓜蛋白酶16%、破壁酶2.1%、纤维素酶16%、果胶酶23%,在60 ℃、pH 值4.6 的条件下,料液比为1∶16,反应时间118 min。此时,灵芝多糖的提取率为4.41%。
3 结语
灵芝作为一种天然产物,自古因其特有功效,被笼罩在神秘的面纱之下。随着灵芝人工栽培技术的应用和普及,灵芝不再是可望而不可即的“灵丹妙药”,它变换着不同的身份呈现在人们的生活中,如含有灵芝提取物的美妆品、破壁灵芝孢子粉、灵芝胶囊、灵芝片等。随着科技的发展,灵芝中的有效成分也被揭示在公众面前,灵芝多糖作为其重要的组成部分,提取工艺日新月异,这为进一步开发灵芝产品和开拓灵芝用途提供了可行性与新思路。