天然多糖

天然多糖

天然多糖(natural polysaccharide)是生物體合成的,位於細胞壁、細胞內、細胞間以及分泌質細胞外的生物大分子,是生命活動的必需成分。自然界中廣泛存在的纖維素及其衍生物,甲殼素類及海藻酸澱粉等天然高分子材料均屬於天然多糖。天然多糖在生物體內是生物體結構的組組成部分、能量儲存物質、保護物質、調控和修飾蛋白質的結構和功能、細胞之間相互作用與信息傳遞。

基本介紹

  • 中文名:天然多糖
  • 外文名:natural polysaccharide
  • 來源:部分植物、微生物、海藻和動物
  • 種類:纖維素、甲殼素、澱粉等
  • 性質:大分子物質
  • 功能:儲存能量、信息傳遞、調控功能等
概述,功能,食用菌保鮮膜,免疫調節功能,天然多糖提取方法,熱水浸提法,酸浸提法,鹼浸提法,酶法,

概述

天然多糖是生物體合成的,位於細胞壁、細胞內、細胞間以及分泌質細胞外的生物大分子,是生命活動的必需成分。自然界中廣泛存在的纖維素及其衍生物,甲殼素類及海藻酸、澱粉等天然高分子材料均屬於天然多糖。天然多糖在生物體內是生物體結構的組組成部分、能量儲存物質、保護物質、調控和修飾蛋白質的結構和功能、細胞之間相互作用與信息傳遞。生物體記憶體在的糖分子在機體的生命活動中扮演著重要角色,它的生物學功能豐富多樣,特別是糖的分子識別和信息傳遞功能。
天然多糖來源廣泛,大多數高等植物、微生物( 細菌和真菌)、地衣海藻和動物體內均有豐富的多糖。如研究較早的從細菌中得到的夾膜多糖在醫學上主要用於疫苗。1984年蘇聯人報導了全合成多糖作為疫苗,開闢了人工合成多糖套用於醫藥領域的先例。

功能

食用菌保鮮膜

天然多糖塗膜中的多糖分子大多呈無定形結構,相互作用形成了緻密的網狀結構,使得多糖膜具有極好的阻氣性,形成單子實體微環境氣調,使鮮菇內部CO2的濃度增加,O2含量降低,代謝水平下降,水分散失減少,而延長了食用菌的保鮮期。目前套用天然多糖塗膜保鮮的食用菌主要有雙孢蘑菇、香菇、草菇、杏鮑菇等。天然多糖膜塗膜後具有降低食用菌子實體失重、減少營養成分的損耗、控制子實體的呼吸強度、增加抵抗微生物侵染的能力以及延長貯藏期限等明顯改善保鮮品質的效果。

免疫調節功能

目前報導來源於中藥的多糖已超過100 種,主要具有免疫調節及抗腫瘤作用,此外還有抗病毒、調節造血功能、降血糖、降血脂、抗氧化及延緩衰老等作用。許多多糖(包括植物、動物及微生物的多糖)對免疫功能的調整或促進,其作用環節主要是增強網狀內皮系統、巨噬細胞、天然殺傷細胞、殺傷性T 細胞,LAK 細胞等及其它細胞因子的活性,促進抗體,補體生成、蛋白質合成及誘生干擾素等。多糖的生物活性依賴其與受體相互識別、相互作用的過程中。當多糖與受體作用時,往往是其中的特異性寡聚糖片段與受體相結合,識別配體的多糖受體活化啟動細胞內的信號傳導途徑從而產生效應功能。

天然多糖提取方法

天然多糖主要是從自然界中的植物或農副產品中提取分離而得到的,常用的提取方法有:熱水浸提法、酸浸提法、鹼浸提法、還有酶法等,其中前三種為化學方法,酶法為生物方法。

熱水浸提法

熱水浸提法是多糖提取的傳統方法,用水作為溶劑浸取多糖,溫度一般控制在50 ~ 90℃左右,在恆溫水浴上回流浸提2 ~ 4h,過濾後得濾液和濾渣。再用水在相同條件下將濾渣反覆浸取3 ~ 5 次,最後合併濾液,將其在恆溫水浴上濃縮使絕大部分水揮發除去,然後邊攪拌邊加體積相當於餘下溶液2 ~ 5倍的95%乙醇,多糖呈絮狀沉澱析出,而大部分蛋白質和其它成分保留在溶液中,離心分離(3000 ~6000 r/min)20 min 左右,用適量丙酮或乙醚洗滌脫水,然後進行真空乾燥或直接冷凍乾燥即得到粗多糖。此法操作簡便,但由於水作為溶劑難以完全溶出其中的多糖物質,所以需要多次浸提,操作時間長,收率低,對於易溶於水的多糖,如水溶性螺旋藻多糖,不宜用熱水浸提法。

酸浸提法

該法的浸提過程是在酸性條件下完成的,實際操作過程如下:向原料中加鹽酸溶液使其最終濃度為0.3N,然後置於90 ℃恆溫水浴中浸提1 ~ 4h,用鹼中和後過濾,濾渣加鹽酸溶液反覆浸提2 ~ 3次,最後合併濾液,濃縮、用95 %乙醇沉澱、分離、洗滌脫水、乾燥得粗多糖。

鹼浸提法

向原料中加氫氧化鈉溶液使其最終濃度為0.5N , 然後置於室溫或90℃恆溫水浴中浸提1 ~ 4h,用酸中和後過濾,濾渣加氫氧化鈉溶液反覆浸提2~ 3 次,最後合併濾液,濃縮、用95%乙醇沉澱、分離、洗滌脫水、乾燥得粗多糖。酸浸提法和鹼浸提法由於稀酸、稀鹼在濃度因子難以控制的情況下,容易使部分多糖發生水解,從而破壞多糖的活性結構,減少多糖得率。

酶法

酶法從原理上不同於前面三種方法,該法是先用蛋白酶分解除去大部分蛋白質,然後再從溶液中浸提多糖,其實施過程如下:按原料∶水=1:10 ~ 20的比例配成溶液,調整適當的pH 值,加入1% ~3%蛋白酶或複合酶製劑,置於50 ~ 60℃水浴中酶解1 ~ 3h,然後過濾、濃縮、用95%乙醇沉澱、分離、洗滌脫水,乾燥得粗多糖。此種方法可以使濃縮工藝和後續的脫蛋白工藝操作變得簡易、省時,提高粗多糖的得率和蛋白質脫除率。

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