專利名稱：一種從黑木耳中提取的水溶性多糖及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從黑木耳中提取的水溶性多糖及其制備方法，屬于天然高分子領(lǐng)域，也屬于食品技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
天然多糖因其安全、具有特殊的理化性能和生物活性，在商業(yè)上具有潛在用途，例如在食品行業(yè)和醫(yī)藥行業(yè)中作為輔劑和添加劑。尤其一些水溶性剛性鏈多糖粘度高，容易形成凝膠，且對人體具有免疫調(diào)節(jié)功能，如三螺旋多糖裂褶菌葡聚糖(Schizophyllan)和香菇多糖(Ientinan)。黑木耳屬真菌類擔子菌綱木耳科木耳屬植物，是我國的特產(chǎn)資源。 目前國內(nèi)外文獻中對黑木耳多糖的研究僅限于水溶性雜多糖和酸性多糖，對本發(fā)明涉及的具有更高生物活性的水溶性β_(1 — 3)-D-葡聚糖還未有報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種從黑木耳中提取的水溶性多糖及其制備方法。該水溶性多糖具有高的粘度，且制備方法簡單、成本低廉。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下一種從黑木耳中提取的水溶性多糖，主鏈為β-(1 — 3)-D-葡聚糖，51 70%的主鏈結(jié)構(gòu)單元連接(I — 6)鍵接的葡萄糖側(cè)基，重均分子量為40萬 300萬。上述水溶性多糖在水溶液中呈剛性單鏈構(gòu)象。上述水溶性多糖分子中，C H O三元素摩爾比為I : 2 : I。上述水溶性多糖，為純的β-(1 — 3)-D-葡聚糖，25°C的特性粘數(shù)為1448 2570mL/g ;零剪切粘度為5 32Pa · s (濃度為4 X 10 VmL)。本發(fā)明還提供了上述水溶性多糖的制備方法將干燥的黑木耳剪碎，依次用乙酸乙酯、丙酮通過索氏提取法去除脂肪，然后浸泡在體積比70/30的乙醇/水混合溶劑中過夜，分離出殘渣，浸泡在70-100°C生理鹽水中，攪拌2-4小時，然后在室溫下繼續(xù)攪拌20-22小時，離心，收集上清液；上清液用H2O2脫色，Sevag法除去游離的蛋白質(zhì)后，分別用自來水、蒸餾水透析，濃縮，冷凍干燥得粗多糖；將粗多糖重新溶于水中，用乙醇進行沉降分離，離心，將沉淀溶于水中，透析，冷凍干燥得到水溶性多糖。運用流變儀檢測到黑木耳多糖在很低濃度的水溶液中就具有凝膠行為，且其零剪切粘度高達5 32Pa · s,甚至超過商業(yè)用增稠劑黃原膠(xanthan)。該黑木耳多糖在此低濃度中形成的弱凝膠在5 60°C的溫度范圍內(nèi)仍穩(wěn)定存在，為工業(yè)化使用提供了有利條件。據(jù)文獻報道，真菌多糖，特別是β-(1 — 3)-D-葡聚糖是優(yōu)良的免疫調(diào)節(jié)劑，能提高機體的免疫、防御功能，并且對正常細胞無毒副作用。本發(fā)明利用生物技術(shù)，從黑木耳子實體中分離出具有高粘度和免疫機能的黑木耳水溶性多糖，同時弄清楚它的一級和二級結(jié)構(gòu)及其粘度行為之間的關(guān)系。所用方法簡單易行、成本較低廉。本發(fā)明利用高分子物理理論和方法研究黑木耳水溶性多糖在溶液中的鏈構(gòu)象；所制得的黑木耳水溶性多糖在稀溶液狀態(tài)具有很高的粘度和熱穩(wěn)定性，易于凝膠。對黑木耳水溶性中性多糖的溶液進行流變實驗結(jié)果表明，本發(fā)明黑木耳水溶性多糖具有很高的零剪切粘度，甚至超過商業(yè)食品增稠劑的值，可用于制備食品高效增稠劑或保健品。


圖I為黑木耳多糖AFl-I的紅外光譜圖。圖2為黑木耳多糖AFl-I的13C核磁共振譜圖。圖3為黑木耳多糖AFl-I的原子力電鏡照片。
具體實施例方式以下結(jié)合具體的實例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步說明實施例I購買市售的湖北房縣產(chǎn)黑木耳子實體，將干燥的黑木耳碎片依次用乙酸乙酯和丙酮回流4小時脫脂，然后將此干燥的碎片浸泡在體積比70/30的乙醇/水混合溶劑中過夜。 分離出殘渣，浸泡在O. 9wt% NaCl水溶液中，在100°C下攪拌2_4小時，然后在室溫下繼續(xù)攪拌20-22小時，離心，收集上清液，此步驟重復(fù)三次；上清液用30Wt% H2O2脫色至淺黃色， 用Sevag法除去游離的蛋白質(zhì)，該法是根據(jù)蛋白質(zhì)在氯仿等有機溶劑中變性的特點，將氯仿和正丁醇混合液(其體積比為5 I)與多糖溶液混合，劇烈振搖20分鐘后，離心除去水層與溶劑層交界處的變性蛋白質(zhì)。反復(fù)進行6-10次直至紫外檢測無280nm的蛋白質(zhì)吸收峰。然后，分別用自來水、蒸懼水經(jīng)再生纖維素膜透析袋(Mw cut-off8000,Union Carbide, NJ,USA)透析5天和3天，濃縮，冷凍干燥得黑木耳粗多糖。此粗多糖中包含有水溶性雜多糖、酸性多糖和我們所需要的中性水溶性多糖。為將中性多糖提取出來，我們按照它們在乙醇/水混合溶劑中的溶解能力差別來分離。將粗多糖重新溶于水中配成稀溶液，在室溫下向溶液中慢速滴加乙醇，直至溶液出現(xiàn)渾濁，繼續(xù)滴加乙醇，出現(xiàn)絲狀沉淀物，它為中性多糖β-(1 — 3)-D-葡聚糖。離心，將沉淀溶于水中，透析，最后冷凍干燥得到水溶性中性多糖純品AFl-I。通過元素分析、紅外光譜(IR)、13C核磁共振譜圖(NMR)、氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS) 表明，該黑木耳多糖AFl-I的結(jié)構(gòu)為β-(I — 3)-D-葡聚糖主鏈，平均每三個葡萄糖環(huán)鍵接兩個β_(1 —6)葡萄糖側(cè)基。應(yīng)用高分子溶液理論，采用激光光散射-尺寸排除色譜 (LLS-SEC)、毛細管粘度法技術(shù)研究結(jié)果及原子力顯微鏡照片(圖3)顯示表明，該黑木耳多糖AFl-I分子鏈在水中呈伸展剛性鏈構(gòu)象。該黑木耳多糖AFl-I可溶解于水和二甲基亞砜 (DMSO)，不溶解于甲醇、乙醇和丙酮。圖I示出黑木耳多糖AFl-I紅外光譜(IR)SgOcnT1處的吸收峰為β -吡喃環(huán)糖苷鍵的特征峰，AFl-I在DMS0-d6中的13C核磁共振(NMR)結(jié)果示于圖2。圖中103. 7ppm(Cl) 異頭碳單峰表明它只含有單一的糖殘基，且為β型。其余主要的信號峰分別歸屬如下 86. 9ppm(C3)、77· 4ppm(C3)、77· Oppm (C5)、74· 4ppm(C2)、70· 7ppm(C4)和 61. 7ppm(C6)，證明其為β_(I —3)-葡聚糖，在6位上有取代。其支化度是按照側(cè)基糖基上的C2(74.4ppm) 與主鏈糖基上的C2(73. 3ppm)的峰面積之比計算得到為70%。該黑木耳多糖AFl-I的元素分析結(jié)果見附表I。將AFl-I完全甲基化后，再乙酰化，然后進行氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)分析(見表2)，可得到多糖的單糖組成及其鍵接方式。AFl-I的GC-MS結(jié)果表明分子鏈有三種鍵接方式，其分子鏈中含有以Cl鍵接的葡萄糖端基，以及I，3-鍵接和I，3，6-鍵接的葡萄糖殘基(摩爾比=1.88 I I. 88)，表明 AFl-I分子鏈是主鏈由β_(1，3)_葡萄糖組成，并在6位上鍵接有大量的葡萄糖側(cè)基。其支化度是按照Cl鍵接的葡萄糖端基含量與1，3_鍵接和1，3，6_鍵接的葡萄糖殘基含量總和之比計算得到，為65%。該黑木耳多糖AFl-I重均分子量(Mw)、流體力學(xué)半徑(Rh)、均方根旋轉(zhuǎn)半徑(Rg)、 構(gòu)象參數(shù)(P)和特性粘數(shù)([n])等理化性質(zhì)見附表3。該多糖AFl-I的水溶液在很低的濃度時即發(fā)生凝膠化(濃度低于4Χ 10_3g/mL)， 遠高于高聚物。且其零剪切粘度高達32Pa · s,甚至超過商業(yè)用增稠劑黃原膠(xanthan)。 該黑木耳多糖AFl-I在這樣低濃度中形成弱凝膠，它在5 60°C的溫度范圍內(nèi)仍穩(wěn)定存在， 為工業(yè)化及其應(yīng)用提供了有利條件。附表I.黑木耳多糖AFl-I元素分析結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種從黑木耳中提取的水溶性多糖，其特征在于，主鏈為盧-(1 — 3)-D-葡聚糖， 5Γ70%的主鏈結(jié)構(gòu)單元連接(I — 6)鍵接的葡萄糖側(cè)基，重均分子量為40萬 300萬。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水溶性多糖，其特征在于，所述水溶性多糖在水溶液中呈剛性單鏈構(gòu)象。
3.權(quán)利要求I所述水溶性多糖的制備方法，其特征在于將干燥的黑木耳剪碎，依次用乙酸乙酯、丙酮通過索氏提取法去除脂肪，然后浸泡在體積比70/30的乙醇/水混合溶劑中過夜，分離出殘渣，浸泡在70-100 V生理鹽水中，攪拌 2-4小時，然后在室溫下繼續(xù)攪拌20-22小時，離心，收集上清液；上清液用H2O2脫色，Sevag法除去游離的蛋白質(zhì)后，分別用自來水、蒸餾水透析，濃縮， 冷凍干燥得粗多糖；將粗多糖重新溶于水中，用乙醇進行沉降分離，離心，將沉淀溶于水中，透析，冷凍干燥得到水溶性多糖。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種從黑木耳中提取的水溶性多糖及其制備方法。它主鏈為β-(1→3)-D-葡聚糖，51~70%的主鏈結(jié)構(gòu)單元連接(1→6)鍵接的葡萄糖側(cè)基，重均分子量為40萬~300萬，它在水中呈伸展的剛性單鏈。其制法是，將干燥的黑木耳剪碎，去除脂肪，然后浸泡在乙醇/水混合溶劑中，殘渣用生理鹽水在70-100℃下提取，離心；上清液脫色，除去游離的蛋白質(zhì)；然后透析，濃縮，冷凍干燥得黑木耳粗多糖。將粗多糖重新溶于水中，用乙醇進行沉淀分離，離心，將沉淀溶于水中，透析，冷凍干燥得到水溶性中性多糖。所得水溶性多糖在稀溶液狀態(tài)具有很高的粘度，易于凝膠，可用于制備食品高效增稠劑或保健品。
文檔編號A23L1/052GK102585032SQ20121006069
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月9日
發(fā)明者張俐娜, 許小娟, 許淑琴 申請人:武漢大學(xué)