秦令祥 1，2 ，崔胜文 1，2 ，周婧琦 2 ，高愿军 1，2
（1.漯河中德双成功能食品研究院有限公司，河南漯河462300；2.漯河食品职业学院，河南漯河462300）
摘 要： 香菇多糖是一种天然的生物活性成分，具有调节免疫力、抗病毒、抗肿瘤等功能。综述香菇多糖提取技术的研究进展，阐述影响香菇多糖提取率的主要因素，并对其提取方法进行比较分析和展望，为香菇多糖研究与应用提供参考。
关键词： 香菇多糖；提取技术；应用
香菇（Lentinus edodes）又名厚菇、花菇等，属担子菌纲、香菇属、伞菌目、侧耳科。香菇是一种药食两用食用真菌，其营养丰富，具有较好的医疗保健作用 [1] ，是人类理想的食品 [2-6] 。香菇多糖（lentinan，LNT）是从香菇的子实体中分离纯化得到的高分子葡聚糖，主要成分为葡萄糖，还含有少量的甘露糖、岩藻糖、木糖、半乳糖、阿拉伯糖等，具有调节免疫力 [7-9] 、抗病毒 [10-13] 、抗肿瘤 [14-19] 、抗突变 [20-21] 、抗氧化、降血糖 [22] 等功能。香菇
多糖于1969年被Chihara等 [23] 在日本首次发现并提取出来。
香菇多糖作为香菇的主要活性物质，现已成为保健品中一种重要的功能性成分，在食品和生物医药方面具有广阔的应用前景。随着香菇多糖研究的不断深入，尤其是提取技术也得到了很好的发展，本文通过对近年来香菇多糖的各种提取技术进行总结和阐述，旨在为香菇多糖研究与应用提供参考。
香菇多糖的生理功能与其纯度和化学结构有重要的关系，然而要获得高含量、高纯度、结构稳定的香菇多糖，预处理在香菇多糖提取中的地位显得尤为重要，也是其广泛应用的基础和发挥独特功效的关键。针对目前香菇多糖提取率低、纯度不佳和产品性质不稳等缺陷，从原料预处理的角度出发，改善香菇多糖提取率低、纯度不佳等问题势在必行。预处理技术的目的在于破坏香菇细胞壁及细胞结构，增加物质的孔隙率和提高接触的比表面积，使得多糖充分溶解出来，从而提高多糖的提取率和纯度，维持多糖结构和性质的稳定。因此，为获得高品质、高含量的多糖，对香菇原料进行一定的预处理是非常有必要的。
1.1.1 超微粉碎预处理
超微粉碎技术是近20年迅速发展起来的一项高新技术，是指利用机器或者流体动力将0.5 mm～5 mm的物料颗粒粉碎至微米甚至纳米级的操作技术。此技术主要是依靠气流、搅拌和剪切这3种方式实现粉碎目的，物料经过超微粉碎后，物料细胞破壁，颗粒与颗粒之间的间隙变大，体表面积也相应增大，因此超微粉碎后的物料有很多特别的性质，比如分散性和溶解性变好等，所以在食品工业中越来越多的用到了超微粉碎技术，近年来也被广泛应用在提取方面。如，尉小慧等 [24] 在提取松茸菌多糖前，先对物料进行超微粉碎前处理后再提取多糖，结果多糖的提取量比普通粉高了4倍～5倍。刘巧红 [25] 研究经过超微粉碎前处理，再进行香菇多糖的提取，提取率能达到6.44%。目前，超微粉碎预处理因其独特的优点，在中草药功能性成分提取方面被越来越多的应用。
1.1.2 双螺杆挤压预处理
双螺杆挤压技术是近年来发展起来的一种高新技术，是借助挤压机螺杆的推动力，将物料向前挤压，物料在挤压腔体中受到混合、搅拌、剪切、摩擦等作用力作用而获得和积累能量，最后通过瞬间释放能量，使物料膨化。刘巧红 [25] 利用双螺杆挤压技术对香菇粉原料进行膨化预处理，香菇原料在挤压腔中，受到搅拌、挤压、摩擦、剪切等作用，使物料的组织结构发生变化，细胞破壁，从而提高了香菇多糖的提取率，使提取率达到5.65%。双螺杆挤压技术具有效率高、处理量大、易于产业化的优点，在植物破壁方面被广泛应用。
通过超临界CO 2 流体萃取技术先对香菇脱脂，然后再提取香菇多糖，能够显著提高多糖的提取率和质量。张素霞 [26] 采用超临界CO 2 流体萃取脱脂技术先把香菇中的油脂萃取出来，脱脂然后香菇粉再进行热水提取多糖，多糖提取率为6.87%，比传统热水浸提法提高3.16%，因此用超临界CO 2 流体萃取技术提取香菇多糖优于传统的热水浸提法。
1.3.1 超高压技术预处理
超高压技术是利用物料密封在柔性容器内，以水或其他液体作为传压介质，在常温或稍高于常温（25℃～60℃）下进行100 MPa～1 000 MPa的加压处理，维持一定时间来完成。奚灏锵等 [27] 利用超高压技术对香菇进行预处理，然后再提取香菇多糖，经工艺优化香菇多糖提取率达到8.96%，是水提法的2.23倍，为香菇多糖的提取提供了一种新的方法。但是，超高压技术因其设备的局限性还只能用于科学研究，工业化生产还不能达到。
1.3.2 其他法
田光辉 [28] 用醚醇对香菇粉进行预处理后，再用95℃热水浸提1次，然后用质量分数1%的碳酸钠溶液提2次，香菇多糖提取率达6.2%。姜颖等 [29] 采用动态超高压微射流技术对香菇子实体进行预处理，然后再进行香菇多糖提取，多糖提取率达到6.75%。与对照组相比，多糖提取率显著提高。
2.1.1 热水提取法
热水提取法提取多糖是一种非常经典的方法，也是最常见的一种方法。该方法主要通过持续不断的加热，使香菇细胞因吸水膨胀破裂，从而使得多糖从细胞内扩散到细胞外再扩散到外部溶剂中。其优点是设备简单、工艺操作简单、成本低等，广泛应用于工业化生产。但也存在提取时间长等缺点，还有待改善。齐小琼等 [30] 用热水法提取香菇多糖，工艺条件为：90℃、料液比 1 ∶20（g/mL）、提取 1 次、时间 4 h，其香菇多糖的得率为9.70%。王广慧等 [31] 采用高压热水浸提法通过单因素试验及正交试验探讨了香菇多糖的提取工艺条件，得到最佳工艺条件为：料液比1∶60（g/mL）、高压提取温度108℃，提取时间100 min。在此条件下，多糖提取率为7.83%。魏桢元等 [32] 以热水浸提法提取香菇多糖，并采用响应面法优化提取工艺，优化后最佳工艺条件为：提取温度78.6℃，提取时间120 min和料液比1∶58.3（g/mL），在此条件下的多糖提取率和含量分别为14.22%和38.57%。热水提取法是目前提取多糖的最常用的方法。
2.1.2 酸提取法
酸提法适用于酸溶性多糖的提取。但是该方法极易破坏多糖的糖苷键和生物活性，使多糖的提取率降低。梅光明等 [33] 研究利用盐酸水溶液在香菇柄中得到香菇多糖SP 2 （香菇多糖在70%乙醇溶液中分离纯化后的多糖命名为SP 2 ）成分。石来宝等 [34] 研究采用三氯乙酸浸提法提取香菇多糖，所得多糖纯度好、提取率高，经纯化处理多糖含量达93.10%，但这种方法容易造成多糖活性的破坏。
2.1.3 碱提取法
在碱液中，真菌细胞和细胞壁会充分吸水胀膨而破裂，使真菌多糖释放出来。碱提法具有提取效率高、能耗低、时间短的优点，但是容易破坏多糖的生物活性，还可能生成色素分子。Wang [35] 等尝试利用不同浓度的稀酸、碱溶液提取香菇多糖，提高了粗多糖提取率。
2.2.1 超声波辅助提取法
超声波提取香菇多糖的原料是利用超声波的空化和机械作用使得细胞壁破裂，同时超声波产生的振动作用加强了细胞内物质的释放、扩散及溶解，加速了功效成分进入溶剂，缩短了提取时间。但是超声波功率过大，会引起多糖分子的降解，导致多糖性质发生变化。
王恒等 [36] 以正交试验优化超声提取法，发现影响香菇多糖提取率的因素依次为：超声功率＞液料比＞超声时间，最佳的工艺为超声功率为200 W，液料比1 ∶35（g/mL），超声时间 40 min，此时香菇多糖提取率为6.72%。万阅等 [37] 采用超声辅助法提取香菇中的多糖，利用响应面对其进行工艺优化，优化后的最佳工艺条件为：超声功率300 W，超声时间25 min，料液比取 1 ∶30（g/mL），多糖提取率 25.71%，与理论值相比，相对误差较小。陆小雨等 [38] 采用响应面优化超声辅助提取香菇多糖，得到最佳工艺条件为：超声功率174.94 W，超声时间18.94 min，提取温度80.71℃，时间3.01 h，得到的香菇多糖提取率为9.61%。石翛然 [39] 采用超声波提取香菇多糖，利用响应面法优化工艺条件，得到最佳工艺为：料液比 1∶30（g/mL），超声功率600 W，温度60℃，时间30 min，多糖提取率通过计算可达到19.36%。
2.2.2 微波辅助提取法
微波提取法是利用微波射线的穿透能力直接作用于细胞内部，使细胞组织吸收微波能量后，温度迅速上升，细胞膨胀破裂，细胞内物质从细胞内释放出来，溶解于溶剂中，从而提高有效成分的提取率。其具有选择性高、有效成分破坏少、提取率高、能耗低、无污染等的优点。
近年来，微波技术被广泛用于食品领域，尤其是食品功能成分提取方面。聂小宝等 [40] 采用微波技术辅助提取香菇多糖，并经过正交试验优化了提取工艺，得到最佳工艺条件为：pH值为8，料液比1∶40（g/mL），微波时间7 min，香菇多糖提取率可达5.47%。刘小丽等 [41] 研究微波辅助法提取香菇多糖，得到最佳提取工艺条件为：固液比 1 ∶20（g/mL），微波功率 280 W，微波时间5 min，香菇多糖提取率可达到9.46%。苏晨曦等 [42] 采用微波法提取香菇多糖，在单因素试验基础上，通过Box-Behnken响应面试验，得到微波法的最佳工艺条件为：料液比 1 ∶35（g/mL），微波功率 900 W，微波时间8.5 min，在此工艺条件下，香菇多糖的提取率为6.49%。因此，微波法具有提取率高、能耗低和有效成分破坏少的优点。
2.2.3 酶解辅助提取法
酶工程技术是近十几年来发展起来用于中药工业的一项生物工程技术，其中酶解发提取技术已经引起中药现代化研究者的广泛关注。食用菌多糖通常被包裹在细胞壁内，而细胞壁是由纤维素、半纤维素、果胶等物质构成的致密结构。多糖在提取的过程中，细胞内的功效成分向提取介质扩散时，必须克服细胞壁及细胞间质的阻力。选用适当的酶进行多糖的提取，酶可以使细胞壁破裂，破坏细胞壁的致密结构，从而有利于功效成分的溶出，提高了提取率。酶法提取的优点为反应条件温和、绿色、环保，成本低等。
贺胜英等 [43] 研究了复合酶法提取多糖的工艺条件，以蛋白酶和纤维素酶提取多糖的最佳工艺为：pH值 4.2，酶液量 0.30 mL，料液比 1 ∶40（g/mL），反应时间1.5 h，提取率可达12.81%。李波等 [44] 将木瓜蛋白酶和纤维素酶应用于香菇多糖的提取，得到木瓜蛋白酶法提取的最佳酶解条件为：酶浓度0.5%，酶解温度50℃，pH值6～7，酶解时间1 h；纤维素酶的最佳酶解条件为：酶浓度0.25%，酶解温度 40℃，pH 值4.5～5.0，酶解时间1 h，在此条件下香菇多糖的提取率能显著提高。吴佳慧等 [45] 利用果胶酶、纤维素酶和漆酶对香菇进行酶解提取多糖，在料液比1∶15（g/mL），反应温度40℃，果胶酶浓度7.11%，纤维素酶浓度6.82%，漆酶浓度3.69%的优化条件下，香菇多糖的提取率达到37.07%。目前，酶解辅助提取法在多糖的提取上被广泛应用。
2.2.4 发酵辅助提取法
目前，香菇多糖主要从香菇子实体中提取，所用香菇子实体绝大部分是人工种植的，生产周期长，且由于人工种植环境的不同，导致不同批次的香菇中的香菇多糖的含量也有所差异。现在，利用香菇深层发酵法短时间获得大量菌丝体，然后提取香菇多糖，这样生产周期将大大缩短。
尹艳丽等 [46] 采用摇瓶培养研究香菇菌丝液体发酵的最适培养条件，结果表明：最适发酵培养时间7 d，pH值6.5，乳糖2%，硫酸亚铁0.2%，大豆蛋白胨0.6%，所得菌丝体为94.0 g/L（湿重），然后再进行超声波辅助水提香菇多糖，最佳提取条件为：超声功率400 W，提取时间 50 min，料液比 1 ∶15（g/mL），此条件下香菇多糖提取率可达12.5%。乔艳明等 [47] 研究了醇沉时间、乙醇浓度和发酵液pH值对香菇发酵液中提取胞外多糖产量的影响，在单因素试验基础上采用Box-Behnken响应面法优化，最佳提取工艺为：醇沉时间17.71 h，乙醇浓度78.66%，pH值7.93，此条件下，香菇胞外多糖产量达到3.15 g/L与模型预测值3.08 g/L接近。
与固体栽培相比，液体发酵技术生产菌丝体，具有周期短、产量大、成本低、产生的活性物质多等优点，因此，深层发酵法提取香菇多糖，将会被越来越多研究者的研究热点。
近年来，越来越多的研究者研究两种或两种以上提起方法联合提取香菇多糖，提取率能显著提高。王文文等 [48] 采用高压热水-复合酶两种方法提取香菇多糖，通过正交试验得到最佳的提取工艺条件为：高压热水温度115℃，提取时间 80 min，复合酶（1∶1∶1）浓度3.25%，酶解温度40℃，酶解时间2.0 h，酶解pH值4.5，在此条件下香菇多糖的提取率可达3.78%。张双灵等 [49] 以鲜香菇为原料，采用超声波协同淀粉酶复合提取香菇多糖，并对其工艺进行优化得到最佳工艺条件为：淀粉酶量 1%，料液比 1∶25（g/mL），超声温度60℃，超声时间25 min，得到香菇多糖的提取率为6.94%。游丽君等 [50] 采用超声-高温热水复合提取香菇多糖，第一步采用超声温度62℃，时间50 min，功率640 W，第二步高温热水提取温度120℃，时间40 min，提取率达到了15.57%，是传统法的1.39倍，大大提高了香菇多糖的提取率。金小花等 [51] 研究超声波-分步酶解法提取香菇多糖，试验表明，最佳的工艺为：酶量1.0%，pH值1 h，浸提温度55℃，在此条件下香菇多糖提取率为15.8%。复合提取法是综合两种或两种以上的提取方法的优点来提取香菇多糖，其提取率能显著高于其他单一的提取方法。
由于香菇原料物性的不同，除了常规的水提法、超声波提取法、微波提取法、酶解提取法外，还有一些其他的提取多糖的方法。如闪式提取法，是在室温和适当溶剂条件下，利用高剪切力和搅拌力将原料粉碎至细微颗粒，并在局部负压渗透作用下使有效成分迅速达到溶解平衡，与传统法相比，具有提取时间短、效率高、操作简便等优点。朱兴一等 [52] 采用闪式提取香菇多糖，最佳工艺条件为：乙醇浓度4%，料液比1∶20（g/mL）、提取时间27 s，提取次数1次，此条件下香菇多糖提取率为（4.39±0.23）%，与模型预测值差别不大。陈晓光等 [53] 采用内部沸腾法提取香菇多糖，在乙醇体积分数20%，料液比1∶25，提取温度90℃，提取时间5 min，最终香菇多糖提取率为5.05%。徐海军等 [54] 利用聚乙二醇-硫酸铵双水相萃取技术提取香菇多糖，在香菇分配系数为1.9时，其收率可达57.42%。
香菇多糖是具有提高免疫力、抗病毒、抗肿瘤等特点的一种生物活性物质，具有广阔的应用前景，是当今保健食品和医药工业共同研究的焦点。但目前存在提取率普遍不高、质量标准难以控制等问题，因此，提高香菇多糖的提取率和质量稳定性已成为进行多糖产品开发应用需要解决的关键问题，本着节能、环保、安全、高效等为目标，多种提取方法复合应用，是香菇多糖提取技术今后发展的方向。从现有的研究结果看，两种或两种以上的提取方法联合应用，其提取效果要优于传统提取方法。如何将新技术、新方法更好地应用于连续、稳定、高效、节能的工业化生产中，是未来香菇多糖产品产业化的关键。
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QIN Ling-xiang 1，2 ，CUI Sheng-wen 1，2 ，ZHOU Jing-qi 2 ，GAO Yuan-jun 1，2
（1.Luohe Sion-German Shuang Cheng Function Food Institute CO.，LTD.，Luohe 462300，Henan，China；2.Luohe Vocational College of Food，Luohe 462300，Henan，China）
Abstract： Lentinan is an important natural biological active ingredient.Lentinan have various functions ，such as enhancing immune system，anti-virus，anti-neoplastic，and so on.This paper reviewed advance of extraction，and also elaborated main influencing factors of the lentinan extraction rate.And the extraction techniques have been analyzed，compared and prospected.It provided reference for the research and application of lentinan.
Key words： lentinan；extraction technique；application
Research Progress of Extraction Technology of Lentinan
QIN Lingxiang，CUI Shengwen，ZHOU Jingqi，et al.Research Progress of Extraction Technology of Lentinan[J].Food Research and Development，2018，39（18）：214-218
秦令祥，崔胜文，周婧琦，等.香菇多糖的提取技术研究进展[J].食品研究与开发，2018，39（18）：214-218
作者简介： 秦令祥（1982—），男（汉），工程师，硕士研究生，研究方向：功能性食品研究与开发应用。
引文格式：
基金项目： 漯河市青年拔尖人才基金项目（LBTZ201608）
收稿日期： 2018-02-24
DOI： 10.3969/j.issn.1005-6521.2018.18.038