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    灵芝主要活性成分提取研究现状

    发布时间:2024-04-22

      来源:菌物研究

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     灵芝的营养物质和生物活性成分十分丰富,主要活性成分有多糖、三萜类化合物、蛋白质、多肽、核苷类、呋喃类、甾醇、生物碱和氨基酸等。多糖、三萜类化合物和蛋白质是灵芝的主要活性成分,灵芝多糖和肽又多以蛋白多糖或糖肽的形式存在。研究表明,灵芝主要活性物质具有抗氧化、抗糖尿病、抗病毒、抗肿瘤、免疫调节、降血脂、降低胆固醇、保肝护肾等活性。
     
    1.多糖类
    多糖是灵芝研究最多的活性成分之一,目前已分离出200多种灵芝多糖,具有抗肿瘤、抗炎、抗氧化、免疫调节特性。多糖主要存在于细胞壁中,易溶于水难溶于有机溶剂,常见提取方法有热水浸提法、碱浸提法、超声提取法、微波提取法、酶解法等。胡瑞财等在料液比1∶34.5、84.6℃的条件下浸提林下栽培的灵芝子实体68.3 min,多糖得率可达1.88%。王会宾等用热水浸提法提取灵芝孢子多糖,响应面优化结果表明,在料液比1∶15.8、91℃浸提3.3 h的条件下,多糖得率可达3.69%。Huang 等经过优化确定碱性提取灵芝子实体多糖的最佳工艺,料液比为1∶21.4、5.1%的NaOH溶液、60.1℃提取77.3 min,总多糖得率8.21%。Ma等采用超声提取灵芝子实体多糖,最佳提取条件为超声功率320 W、温度70℃、时间34 min,此时多糖得率为2.78%。胡灵等采用微波法提取灵芝多糖,结果表明最佳提取条件为料液比1∶20、提取温度为90℃、提取功率为400 W、提取时间为20 min,多糖得率达1.15%。Do等采用超声辅助几丁质酶提取越南赤芝子实体,结果表明酶浓度为32%、pH值为8.3、提取温度为5℃、提取时间为5 min、超声功率为45 W等最佳实验参数下,提取液多糖含量可达30.48 mg/g。灵芝粗多糖常混有蛋白质、无机盐、色素等杂质,需要选择合适的方法将多糖与杂质分离,以得到纯净的多糖组分。常见纯化方法有乙醇分级沉淀法、超滤膜分离法、亲和层析、离子交换层析、凝胶过滤层析等。多糖结构复杂,灵芝品系和纯化方法的差异会导致纯化得到的灵芝多糖的结构存在差异。刘艳芳等采用乙醇沉淀和柱层析法,从灵芝子实体和孢子粉中分离纯化得到2种免疫活性不同的β-葡聚糖。Pan等用DEAE-52纤维素柱层析对灵芝多糖FYGL进行梯度洗脱,得到分子质量为78 ku的中性多糖FYGL-1,主要成分为半乳糖、鼠李糖和葡萄糖。Huang等采用凝胶过滤层析法分离得到由葡萄糖和半乳糖组成的水溶性中性多糖GLP-F1-500。何晋浙等采用沸水回流法提取灵芝子实体多糖,发现经膜分离得到的100 ku以上的多糖为β-葡聚糖。
     
    2.三萜类
    三萜是灵芝另一类主要生物活性成分,其含量可以作为评估灵芝质量的重要指标之一,主要包括灵芝酸、赤芝酸、灵芝内酯等三萜类化合物,具有抗炎、抗肿瘤、抗HIV和降血脂活性。迄今为止,已经从灵芝子实体、孢子和菌丝体中鉴定出200余种三萜类化合物。灵芝三萜多具有脂溶性,易溶于有机试剂难溶于水。提取方法主要有传统溶剂提取法、超临界萃取法、酶解法等。传统提取法操作简单,多采用醇、氯仿等有机试剂在适宜温度下提取,存在耗时长、提取率低、有机溶剂残留等缺点。超临界CO2法作为新型绿色提取技术应运而生,无有机溶剂残留的同时,更不易破坏活性成分。华正根等采用超临界CO2法提取灵芝三萜,在提取压力85 MPa、提取温度50℃、提取时间4 h的条件下,灵芝三萜含量为1.35%,得率高于传统乙醇提取46.74%。为了提高三萜得率,可采用超高压、超声波、微波、复合酶等辅助提取。徐树来等采用超高压辅助乙醇提取东北赤芝三萜,在料液比为1∶20、压力350 MPa、保压时间7 min、乙醇体积分数为90%的条件下,三萜得率为1.154%。丁霄霄等用复合酶辅助无水乙醇80℃水浴2 h提取灵芝三萜,得率约为1.29%;Chen等发现微波辅助提取灵芝三萜得率高于传统提取法、超临界CO2提取法和超声辅助提取法,可达5.11%。基于灵芝三萜具有醇溶性、弱酸性等特性,主要采用高效液相色谱、高速逆流色谱、打孔吸附树脂色谱、柱层析等色谱法进行分离纯化。梁锐等以0.01%的乙腈-乙酸水溶液为流动相梯度,流速为1.0 mL/min,柱温30℃洗脱灵芝水提物,在波长252 nm的条件下可以检验到不同的灵芝酸单体;钱竹用大孔吸附树脂色谱吸附灵芝发酵液,获得纯化的灵芝酸。
     
    3.甾醇类
    甾醇类物质是灵芝的重要次生代谢产物,包括灵芝甾醇、羊毛甾醇类化合物、麦角甾醇及其衍生物等20余种甾醇,具有保肝、抗病毒、抗肿瘤、抗衰老、修复脑损伤等作用。灵芝甾醇主要以游离态和甾醇酯的形式存在,含量一般借助紫外分光光度法和HPLC法测定,提取多采用超声提取法、溶剂提取法和溶剂回流提取法。贾硕得出黑芝的最佳工艺是乙醇体积分数100%、温度76.3℃、浸提4 h。张萱优化赤芝子实体麦角甾醇提取工艺发现,回流次数是最主要影响因素,其次是回流时间和溶剂用量。申明月借助高速逆流色谱法,以正己烷-乙醇-水(6∶5∶1)为固定相,甲醇为流动相,在流速为1.8 mL/min、转速850 r/min、温度25℃的条件下从黑芝中分离纯化出麦角甾-4,6,8(14),22-四烯-3。肖丛梅采用双水相分离提取法,在8.7%碳酸钾(w/v)、27.5%正丙醇(w/v)、超声30 min的条件下实现甾醇与三萜一步式分离,经层析柱纯化后获得麦角甾醇和过氧麦角甾醇。
     
    4.氨基酸、多肽、蛋白质类
    灵芝富含谷氨酸、赖氨酸、亮氨酸等必需氨基酸,不同品种和同一品种不同部位所含氨基酸比例不同,其含量可通过离子色谱检测法检测。灵芝粗蛋白含量7.9%~11.83%,包括真菌免疫调节蛋白(Fungal immunomodulation protein,FIP)、凝集素、糖蛋白、酶等,具有免疫调节、降血压、抗肿瘤、抗病毒等药理作用。其中FIP是主要的活性蛋白,最早从灵芝中分离鉴定获得的lingzhi-8(LZ-8),具有抗肿瘤和免疫排斥、预防和逆转骨质疏松等功效。灵芝蛋白的制备主要通过热水浸提法、碱浸提法、超声提取法、微波提取法等提取浓缩蛋白,再经过酶解等技术制备多肽。石燕玲等采用超滤系统对灵芝水提物进行分离,膜透过物脱色后采用Cu2+-Sephadex G-25配位色谱法收集肽级分,经过螯合树脂柱脱铜、大孔树脂脱盐获得灵芝粗肽。除了传统方法提取纯化获取FIP外,也可借助大肠杆菌或酵母等体系高效表达制备FIP。
     
    5.其他活性成分
    灵芝中含有少量生物碱,主要是胆碱、甜菜碱、灵芝碱(灵芝碱甲、灵芝碱乙)等。研究表明,生物碱能显著降低胆固醇、降血脂,改善心血管疾病等。此外灵芝还含有其他活性成分,如酚类物质、脂肪酸(苯甲酸、硬脂酸等)、维生素、微量元素(Mn、Ca、Fe、Zn、Ni等)等,具有改善炎症、高血脂等作用。(来源:菌物研究,作者:曾婷 黄文琪 赵立娜 刘斌)

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