菌中之秀---香菇09级应用化学一．香菇简介香菇，又名冬菇、花菇、香菌、香信、学名Lentinasedodes(CBrk)sing等，为侧耳科植物香蕈的子实体。香菇是我国传统的著名食用菌，营养丰富，味道鲜美，被视为“菇中之王”，为“山珍”之一。在日本，香菇被称为抗衰延年的“妙药”。1.香菇不但具有清香的独特风味，而且含有丰富的对人体有益的成分。据分析，每百克鲜香菇中含蛋白质12～14克，碳水化合物59.3克，钙124毫克，磷415毫克，铁25.3毫克，还含有多糖类、维生素Ｂ1、维生素Ｂ2、维生素Ｃ等。干香菇的水浸液中含有多种氨基酸、乙酰胺、胆碱、腺嘌呤等成分。香菇中还含有丰富的食物纤维，经常食用能降低血液中的胆固醇，防止动脉粥样硬化，对防治脑溢血、心脏病、肥胖症和糖尿病都有效2.近年来，美国科学家发现香菇中含有一种“β－葡萄糖苷酶”，试验证明，这种物质有明显的加强机体抗癌的作用，因此，人们把香菇称为“抗癌新兵”。香菇还能抗感冒病毒，因香菇中含有一种干扰素的诱导剂，能诱导体内干扰素的产生，干扰病毒蛋白质的合成，使其不能繁殖，从而使人体产生免疫作用。香菇中含不饱和脂肪酸甚高，还含有大量的麦角甾醇，在紫外线照射下可被转化为维生素D2对于增强抗疾病和预防感冒及治疗有良好效果分布地区：山东、河南、浙江、福建、台湾、广东、广西、安徽、湖南、湖北、江西、四川、贵州、云南、陕西、甘肃。
随着人们生活水平的不断提高、交流不断广泛，香菇的营养价值逐步全球人们所熟知并喜爱，近几年来全国范围内广大农户开始大规模种植，很多地区充分利用自身的有力天然自然条件广泛的种植香菇，逐步形成规划化生产，通过农户合作，公司集中收购，统一销售的方式经行对外推广，全国最大香菇生产种植基地是河南的西峡和卢氏，西峡是最大的香菇种植基地，卢氏是全国香菇品质最好的种植地，卢氏拥有得天独厚的自然条件它不仅孕育了卢氏黑木耳，而且香菇鲜美品质也逐步得到市场的广泛认可并出口海外，卢氏县成规模的香菇生产公司如卢氏绿之源特产有限公司，其充分利用卢氏天然的自然条件和政府支持，发展规划越来越大，其产品已经出口韩国、日本等国家。五．主要活性成分—香菇多糖5.1香菇多糖简介英文名称：Lentinan，香菇多糖为白色粉末状固体,对光和热稳定,在水中最大的溶解度为3mg/mL,能溶解于0.5mol/L氢氧化钠，溶解度可达50g/L—l00g/L；不溶于甲醇、乙醇、丙酮等有机溶剂中。香菇多糖具有吸湿性，在相对湿度为92．5％。温度为25％的环境中放置15天，吸水量可达40％。从香菇实体或菌丝中分离的一种多糖，以β-1,3葡聚糖为主，有免疫激活和抗肿瘤活性，香菇多糖是从优质香菇子实体中提取的有效活性成分，香菇多糖中的活性成分是具有分支的β—(1—3)—D—葡聚糖，主链由β—(1—3)—连接的葡萄糖基组成，沿主链随机分布着由β—(1—6)连接的葡萄糖基，呈梳状结构。
研究表明香菇的活性多糖成分β—(1—3)—D—葡聚糖对抑制异源的、同源的、甚至是遗传性的肿瘤都有广泛应用应用于医药领域和保健食品领域105.4热水浸提法这是最早采用的一种传统方法，香菇多糖溶于水，热水浸提时，香菇组织细胞膨胀破裂，多糖成分浸出；酸(碱)浸提法从香菇中提取多糖的提取剂有：酸液碱液酶及热水等，提取剂为酸碱时，即所谓的酸(碱)提取法；酶解法香菇细胞壁主要由纤维素、果胶等组成，细胞膜主要由蛋白质和磷脂组成，因此我们可以用具有专一性和高效性的酶，如纤维素酶、果胶酶、蛋白酶等来提取香菇多糖；11微波法提取香菇多糖微波提取法是一种新型提取法，由于溶剂及细胞液吸收微波能，微波射线辐射于溶剂并透过细胞壁内部时，细胞内部温度升高压力增大，当压力超过细胞的承受能力时，细胞壁破裂，位于细胞内部的多糖就从细胞中释放出来；超声波提取法香菇多糖的超声波(20KHz一50MHz)提取一利用超声波的空化作用分散破坏植物组织，加速植物多糖成分的浸出提取；另外超声波产生的机械振动、乳化和击碎效应等也能加速多糖成分的扩散释放并充分与溶剂混合，提高香菇多糖的得率；6.深层发酵培养提取法目前，香菇多糖主要从香菇子实体中提取。
人工培养香菇子实体，生产周期长达半年以上，而深层培养发酵法获得香菇菌丝体和香菇多糖，生产周期将缩短至一周左右；一般从鲜香菇中提取多糖，得率为6.9％左右，从干香菇中提取多糖，得率是6.72％左右，差异不大；而香菇菌丝体的多糖得率却明显高于香菇子实体，达7.3％左右。因此在工业生产中，此法很具竞争优势；12综合上述所有提取方法，其中酶解法、微波法、超声波法有较高的提取效率，明显优于热水提取法，但实际生产中还存在许多问题，需进一步改进提高；深层培养法生产周期短，但易招致杂菌污染，所以各种方法均有其优缺点。实际生产中，为降低成本，提高效率，以上方法可结合应用，如热水浸提结合超声波、复合酶法结合微波提取、深层发酵培养结合稀酸(碱)法等等，这样提取效率比单一方法高许多。135.5糖类物质在浓硫酸作用下脱水，生成糠醛或糠醛的衍生物，糠醛能与芳香族化合物缩合生成红色化合物。该有色化合物在490nm有最大吸收，测定490nm处的吸光度，就能转化为多糖浓度，这是苯酚一硫酸法测定多糖的基本原理；在去除蛋白质后，加入稀盐酸，加热使多糖水解转化为还原糖，然后用高锰酸钾法进行滴定测定，总糖含量以转化糖计算其含量；测定原理和苯酚一硫酸法类似，反应生成蓝绿色化合物，该化合物在620nm波长处有最大吸收，其颜色深浅与多糖浓度成正比。
但该法相对苯酚一硫酸法测定步骤比较烦琐；143，5一二硝基水杨酸法该法用来测定多糖中还原糖含量，在碱性溶液中，3，5---硝基水杨酸与还原糖共热后生成棕红色氨基化合物，在一定浓度范围内，还原糖的量与反应液的颜色成线性关系，利用比色法可测定样品中的含糖(5)高效液相色谱法以不同分子量标准右旋糖酐(Dextran)为标准，采用凝胶色谱柱，示差折光检测器。样品经过色谱分离后，根据浓度与峰面积关系绘制标准曲线，待测样品经分离后得到不同分子量峰的保留时间值，通过标准曲线计算出多糖分子量分布，选择与待测样品分子量接近的标准右旋糖酐为基准物质，用外标法定量测定。该法最大优点是快速、准确，但需使用昂贵精密仪器。155.6多糖组成的测定主要采用完全酸水解法首先用酸将多糖水解成单糖，用来水解的酸主要有硫酸、三氟乙酸，温度控制在100～110。然后直接用纸层析、薄层层析分析单糖的组成，以标准单糖进行对照。或对水解的单糖进行衍生化处理，采用气相色谱或液相色谱进行测定.三甲基硅醚衍生法衍生化方法主要有：2.糖腈乙酰酯衍生法3.糖醇乙酸酯衍生法165.7香菇多糖的结构测定方法主要有17化学法仪器法生物学方法通过水解将多糖链分解成单糖，是分析多糖链组成成分的主要方法，水解法包括完全酸水解、部分酸水解、乙酰解和甲醇解等;高碘酸可以选择性的断裂糖分子中连二羟基或连三羟基处，生成相应的多糖醛、甲醛、甲酸，反应定量 进行。
每开裂一个C—C键消耗一分子高碘酸，通过测 定高碘酸的消耗量和甲酸的生成量，可以判断糖甙键 的位置、连接方式、支链状况和聚合度等结构信息; 18 Smith降解是将高碘酸氧化产物还原后进行酸水解或部分酸水解。由于糖基之间以不同部位缩合，用高 碘酸氧化后生成不同的产物，将氧化产物用硼氢化钠 还原成稳定的多羟基化合物，经水解后由气相色谱鉴 定水解产物，由降解的产物可以推断糖甙键的位置; 将多糖中各种单糖残基中的游离羟基全部甲基化，进而将甲基化多糖水解，水解后得到的化合物其羟基 所在的位置即为原来单糖残基的连接点。根据不同甲 基化单糖的比例，可以推测这种连接键型在多糖重复 单元中所占的比例。 19 5.7.2主要的仪器分析方法主要有 气相色谱法[10] 液相色谱法[11] 电泳法[12] 比旋光度法等20 5.7.3生物学方法包括 免疫学方法:抗原和抗体会相互结合，一定结构的多 糖会抑制抗原一抗体的结合，不同的多糖会有不同的 抑制常数。当某种未知结构的多糖对抗原和抗体的结 合产生了抑制，测定其抑制常数，再与己知结构多糖 的抑制常数相比较，有相近抑制常数的多糖其结构也 相似，从而大致判断多糖的结构; 酶法免疫学方法:测定多糖结构的基本原理：酶学方 法主要用来分析糖链中糖甙键的连接方式，利用酶的 专一性，使用Q糖甙酶或B糖甙酶对多糖底物的催化反 应来确认多糖链中糖甙键的类型，Q糖甙酶只催化反 应具有Q糖甙键的多糖，而6糖甙酶只催化反应具有B 215.8 分级沉淀法:用不同浓度的沉淀剂如甲醇、乙醇、丙酮等来分部沉 淀纯化多糖; 季铵盐沉淀法:常用的季铵盐是十六烷基三甲基胺溴化物( CTAB) CTAOOH)和十六烷基吡啶; 盐析法:常用的盐析剂有硫酸铵、氯化钠、氯化钾、醋酸钾等; 22 金属络合物法:常用的络合剂有费林溶液、氯化铜、氢氧化钡和醋 层析法:有纤维素柱层析、纤维素阴离子交换树脂柱层析、 凝胶柱层析，高压液相柱层析； 制备性区域电泳法[13] 235.9 24 目前常用于多糖纯度鉴定的方法通常有五种方法: 不同多糖具有不同的比旋光度，它们在不同浓度的乙醇溶液中溶解度不同。
多糖水溶液经不同浓度的 乙醇沉淀，如所得沉淀物具有相同比旋光度，则证明 该多糖为均一组分; 微粒在离心力场中沉降的速度与微粒的密度、大小和形状有关，如果某一多糖在离心力场作用下形成 单一区带，说明该多糖具有相同的沉降速度，表明其 分子的密度、大小形状相似; 25 多糖在电场作用下，按其分子大小、形状和所带电荷的不同而移动不同的距离。可用聚丙烯酰胺凝胶电泳、醋 酸纤维素薄膜电泳和玻璃纤维纸电泳进行测定。中性多糖 虽不带电荷，但其分子中若有顺式的邻二醇，就能与硼砂 形成复合物而带电荷。如电泳只出现一条带，则表示产品 纯度较高; 凝胶是具有一定大小孔径的多孔性物质，不同大小或形状的多糖分子在凝胶层析柱中的移动速度不同，小分子 多糖能进入凝胶孔内，大分子多糖不能进入孔内，因此多 糖流过凝胶柱时，大分子移动得较快，小分子移动得较慢， 检测流出液中多糖的浓度，以多糖浓度对时间作图，如只 有一个对称峰则表明该多糖为均一组分. 26 鉴定方法的比较 前四种方法误差较大，采用单一方法往往不能准确确定。因此需要采用两种方法进行测定得到相同结论才 能确定组分是否均一。 其中应用最多的是高效凝胶色谱法,该法的准确度高 [14] 275.10 从菌类、植物中提取的多糖溶液，一般含有较深的颜色，色素的存在影响多糖的纯度和理论研究，因此 要尽量去除。
用的脱色方法有H2O2法 [15] 、活性炭法 [16] 和离子交换树脂法 [17] 等，也有报道用大孔吸附树脂 分离技术脱色 [18] 。现有的方法主要采用活性炭吸附脱 色，该方法脱色效果一般，活性炭对多糖的吸附严重。 也用于多糖脱色，虽然脱色效果不错，但存在着多糖降解的问题，这很可能影响多糖的生物活性，因 此使用其脱色要慎重考虑。离子交换树脂通常使用 DEAE纤维素柱，由于DEAE纤维素价格昂贵，一般只 能在理论研究中提取高纯度多糖使用，在工业化生产 中不能得以应用。 27
