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活性多糖:真菌与植物的营养与活性物质

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:活性多糖是指那些具有某些特殊生理功能的多糖类化合物,主要包括真菌多糖和植物多糖。这种浸提物除含有丰富的真菌多糖外,还包括蛋白质、氨基酸、微量活性元素、风味物质等其他营养成分和活性物质。人参的主要活性成分为人参多糖和人参皂苷。一般认为,茶多糖是由葡萄糖、阿拉伯糖和核糖等构成的多糖复合物。

活性多糖:真菌与植物的营养与活性物质

活性多糖是指那些具有某些特殊生理功能的多糖类化合物,主要包括真菌多糖和植物多糖。

(一)真菌多糖

经研究表明,存在于香菇金针菇蘑菇灵芝银耳、黑木耳、茯苓猴头菇等大型食用或药用真菌中,在增强人体免疫力和抗肿瘤方面具有独特的生理功能。

1. 真菌多糖的化学结构

(1)香菇多糖 1969年日本人千原首次报道从香菇中分离出一种抗肿瘤多糖。这种香菇多糖的主链是由β-1,3糖苷键连接的葡聚糖,主链上约有23%的葡萄糖残基通过支点连有侧链。香菇多糖的化学结构见图11-1。

(2)金针菇多糖 1973年Yuko Yoshioka从金针菇的水溶性多糖中分离出4种组分。一种组分是由β-1,3糖苷键连接的葡聚糖,结构与香菇多糖相似。另外三种组分除葡萄糖外,还含有少量的半乳糖、甘露糖、阿拉伯糖和木糖。

(3)银耳多糖 1979年Kakuta等人报道的银耳多糖是一种酸性杂多糖,其主链是由α-1,3糖苷键连接的甘露聚糖,侧链由葡萄糖醛酸和木糖组成。银耳多糖的化学结构见图11-2。

(4)灵芝多糖 1982年日本的宫琦等人从灵芝子实体中获得一种水溶性多糖,由岩藻糖(Fuc)、木糖(Xyl)和甘露糖以1∶1∶1的物质的量之比组成,其主链为-1,4糖苷键连接的D-甘露聚糖,支链 [Fuc(1→4) Xyl(1→…]通过C3分支点与甘露糖残基相连,是一种高度分支的杂多糖。同年,日本的鹈甘等人从紫芝子实体中提取出一碱性多糖,是由-1,3糖苷键连接的β-D-吡喃葡聚糖,每隔30个残基连接有一个β-1,6-D-吡喃葡萄糖作为侧链。

图11-1 香菇多糖的化学结构

图11-2 银耳多糖的化学结构

真菌多糖研究较多的还有黑木耳多糖、云芝多糖、猪苓多糖、茯苓多糖、冬虫夏草多糖、核盘菌多糖、裂褶多糖、灰树花多糖和蘑菇多糖等。

2. 真菌多糖的生理功能

(1)增强免疫力和抗肿瘤 很多真菌多糖和植物多糖都具有抗肿瘤活性,其中一部分多糖是直接作用于肿瘤组织的靶细胞,另一部分多糖则是通过提高机体免疫力起作用,真菌多糖的抗肿瘤主要是基于后者。机体免疫力的提高,包括细胞免疫和体液免疫两个方面。真菌多糖能激发巨噬细胞的吞噬能力,刺激或恢复T淋巴细胞和B淋巴细胞,增强淋巴细胞的转化作用,还能提高血浆蛋白水平,促进抗体和溶血素的形成,激活补体系统,诱导干扰素的产生。应当指出,迄今所发现的抗肿瘤多糖虽对移植性肿瘤有较强的抑制活性,但对固有(原发性)肿瘤却缺乏明显的反应,因此其作用重在防而不在治。

(2)抗衰老 衰老是一复杂的生物学过程,它可以使机体的免疫功能下降。目前普遍认为衰老时主要表现为T淋巴细胞所介导的细胞免疫功能低下。1991年,雷林生等证明,灵芝多糖能显著促进T淋巴细胞的增殖,提高老年机体抗外来感染能力,并减少自身免疫反应,起到抗病、延缓衰老的作用。

(3)其他生理功能 真菌多糖还有促进蛋白质与核酸合成、抗辐射、抗溃疡及炎症,降血糖、降血脂抗血栓、保护肝脏、抗凝血、增强骨髓的造血功能等作用。

3. 真菌多糖的开发和利用

从食用或药用真菌子实体提取多糖的工艺比较简单。真菌子实体粉碎后,用5~20倍体积的水、稀酸或稀碱(0.2~1 mol/L)在50~80℃下进行浸提,将浸提液中和、过滤和减压浓缩后,即可直接用来制造功能性食品,也可将浓缩液真空干燥或喷雾干燥制成固体粉末来使用。这种浸提物除含有丰富的真菌多糖外,还包括蛋白质、氨基酸、微量活性元素、风味物质等其他营养成分和活性物质。此外,通过深层发酵得到的真菌丝体与农业栽培得到的真菌子实体在化学组成和生理性上均很相似,因而有可能工业化、大规模地生产真菌多糖。

小资料

银耳怎样吃

银耳的保健功能主要在于银耳多糖。怎样使银耳多糖充分释放出来呢?试试采用下面的步骤做粥吧。

第一步:银耳用水泡至发软,去除硬块,然后洗净。(www.xing528.com)

第二步:将锅内水煮开,放入银耳,烧开后需煮至汤汁成胶状,否则银耳多糖不能发挥作用。与红枣、莲子山药同煮效果更佳。当天食用。

(二)植物多糖

许多植物多糖具有类似真菌多糖的生物活性,如今也成为国内外研究的热点

1. 枸杞多糖

枸杞在我国西北地区生长较为普遍,其中主要栽培品种是宁夏枸杞,其成熟干燥的红色果实称为枸杞子。枸杞子中的主要活性成分有多糖、类胡萝卜素和甜菜碱等。枸杞多糖(LBP)主要成分为阿拉伯糖、葡萄糖、半乳糖、甘露糖、木糖、鼠李糖等,易溶于水,不溶于丙酮氯仿等有机溶剂。

枸杞多糖有增强机体免疫、抗肿瘤与抗衰老作用。此外,还有明显的降血脂、降血糖、耐缺氧和抗疲劳等作用。

枸杞粗糖的提取方法是将烘干粉碎的枸杞子,先用石油醚、丙酮(体积比1∶1)脱脂,再用80%乙醇除去单糖和低聚糖,然后用90~100℃水溶提取多糖,提取液减压浓缩后用酒精沉淀多糖,真空干燥后即得枸杞粗多糖。可直接用枸杞子加工成枸杞酒和饮料,也可将枸杞粗多糖与其他活性成分配伍制成各种功能性食品。

2. 人参多糖

人参生于山坡密林中,近年在我国广大地区尤其东北地区种植广泛。人参的主要活性成分为人参多糖和人参皂苷。不同品系和产地的人参,其多糖组成物结构不同。已从人参中分离出30多种多糖成分。主要由阿拉伯糖、葡萄糖、鼠李糖、半乳糖和半乳糖醛酸等组成。

人参多糖有降血糖作用。“人参多糖注射液”临床上主要用于增强机体免疫功能,克服肿瘤化疗和放射治疗引起的副作用。人参作为保健食品在我国已有悠久的历史。用提取人参皂苷后的废渣作为提取人参多糖的原料。将人参废渣用沸水浸提2次,每次3h,过滤,滤液减压浓缩至原体积的1 /10,加入乙醇使含醇量达到80%以上,静置后过滤,干燥,可得人参多糖粗品,得率为40%。

3. 茶多糖

茶多糖在成品茶中含量为1%左右,它是一类与蛋白质结合在一起的酸性多糖或一种酸性糖蛋白。一般认为,茶多糖是由葡萄糖、阿拉伯糖和核糖等构成的多糖复合物。在我国不同种类茶叶中,因制作方法不同多糖含量不同,绿茶含多糖高,乌龙茶因两晒两晾容易引起多糖的水解红茶为全发酵茶,多糖含量最低。

从茶叶冷水提取物中分离得到的茶多糖有明显的降血糖作用,在中国和日本民间也有常喝粗老茶叶水防治糖尿病的说法。此外,茶多糖还有增加机体免疫力、抗辐射等作用。我国茶叶资源十分丰富,年产粗老茶10万t以上,此外还有大量的下脚茶,修剪枝及更新后的老茶棵等。可将这些材料变废为宝,从中提取茶多糖,然后加工成各种保健品

4. 花粉多糖

花粉营养全面而丰富,被誉为 “完全营养品”。花粉约含2%的核酸,还含有丰富的蛋白质、17种氨基酸、糖类等,其中糖类总含量为25%~48%,除单糖和低聚糖外,花粉还含有多糖。花粉多糖研究起步较晚,Knss(1982)从细胞水平上证明了植物花粉内壁含有酸性多糖和中性多糖,它具有很强的提高机体免疫功能之效,还是一种理想的开胃剂,并对神经衰弱、精神抑郁症有明显疗效。花粉的常规食用方法是将采集的蜜源花粉雄蕊囊膜研破,使花粉溢出(以利于消化吸收),低温储于瓶内,每次服1~3g;或掺入食物中,做成各种肴馔食用亦可。对花粉有过敏反应的人不宜食用花粉,有毒植物的花粉也不宜食用。

(三)壳聚糖

甲壳素又名几丁质、甲壳质或壳多糖,是许多低等动物特别是节肢动物如虾、蟹、昆虫等外壳的重要成分,也存在于低等植物如菌藻类和真菌的细胞壁中。据推测,甲壳素每年的生物合成量超过10亿t,是一种巨大的可再生资源。壳聚糖是甲壳素脱去乙酰基后的产物。甲壳素和壳聚糖的分子结构见图11-3。

图11-3 甲壳素和壳聚糖的分子结构

壳聚糖具有膳食纤维的部分特性,它能降低血清胆固醇血压,并能诱导溶菌酶和几丁质酶的活力,促进伤口愈合,防止霉菌生长。因其具有良好的生物相溶性,可用于加工成各种医药用材料,如手术缝合线、人造血管、药物缓释剂、血液透析膜、伤口愈合材料等。

壳聚糖的制备方法是将虾皮蟹壳等材料用水洗、碱洗和酸洗除去蛋白、脂质和CaCO3后,得甲壳素,再将甲壳素用浓碱处理脱去乙酰基,即得壳聚糖。还可用蛋白酶、脱乙酰酶来制取壳聚糖,酶法工艺的特点是环境污染小。

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