黑木耳多糖的研究进展
摘 要：黑木耳多糖作为一种生理活性物质，近年来日益受到人们的重视。本文概述了黑木耳多糖的提取方法、分子结构、保健功能的研究进展。
关键词：黑木耳多糖；提取方法；分子结构；保健功能
黑木耳（Auricularia Auricular）又称木耳、耳子、光木耳，属真菌门担子菌纲的食药用菌，它是生长在朽木上的一种腐生菌，由菌丝体和子实体两部分组成。菌丝体为无色透明，生长在朽木里面；子实体则生长在朽木的表面，为食用部分。我国是世界上主要的黑木耳生产国，年产量占世界总产量的90%以上［1］，它在我国多数地区都有生产，这就为黑木耳的开发应用提供了有利条件。
黑木耳脆嫩可口，营养极为丰富，有~###~素中之荤~###~的美誉。吴瑞宪［2］对黑木耳的营养成分作了全面的分析，发现它富含大量的糖类和蛋白质，同时也是一种钙和铁含量较高的食品。大量研究表明，黑木耳作为~###~生物应答效应物~###~（Biological Response Modifier，简称BRM）具有多种生理功能，而这些重要的生理功能都是与其多糖组分密切相关的。因此，黑木耳多糖备受人们青睐，对其的研究也已成为近年来分子生物学、医药、食品科学等领域的研究和开发应用的热点。本文就黑木耳多糖的提取、结构和药用保健功能的研究进展作一综述。
1 黑木耳多糖的提取
黑木耳多糖是一种天然药物活性成分，为细胞内容物，提取时需要进行细胞破碎，从而使细胞壁将多糖成分释放出来。因而细胞破壁技术也就成了提取生物活性成分的关键。目前从黑木耳子实体中提取黑木耳多糖的技术常用的主要有：热水浸提法、碱浸提法、酶法、超声波法、微波法以及复合法。
1.1 热水浸提法
热水浸提法是一种国内外常用的用于提取真菌类多糖成分的传统方法。
陈艳秋等［3］采用热水浸提法对黑木耳子实体水溶性多糖的提取工艺进行了深入研究，并得出如下结论：黑木耳子实体干粉与水之比为1∶50，在90℃水浴中抽提3.5h，提取液用70%乙醇醇析，在此工艺条件下多糖得率最高。之后，林敏等［4］同样采用此法提取黑木耳中的水溶性多糖，探索热水提取黑木耳多糖的最佳工艺条件，得出了与陈艳秋等人相近的结果。此法所需提取剂蒸馏水经济易得，但是需经多次浸提，得率仍然很低，而且费时费料。
1.2 稀碱浸提法
包海花等［5］采用黑木耳粉用不同的提取剂（蒸馏水和1mol/L NaOH溶液）在其它条件相同的情况下对黑木耳进行提取时发现，后者的多糖含量比前者的高出近三倍，且能节省时间和减少原材料及试剂的消耗。虽然碱处理使多糖含量增加，但寡糖含量则相对减少，且提取后液体需要中和，程序繁琐［6］。
1.3 酶解提取法
近年来，一些学者致力于酶法提取食药用真菌多糖的研究。所谓酶法即采用酶与热水浸提法相结合的方法，酶多采用一定量的果胶酶、纤维素酶及中性蛋白酶，此法具有条件温和、杂质易除和得率高等优点。主要的方法有单一酶法、复合酶法和分别酶法。
姜红等［7］研究了纤维素酶和果胶酶各自分别作用提取黑木耳多糖的最佳工艺条件，发现在两种酶反应体系中，各最适工艺参数较为接近，为黑木耳双酶水解提供了依据。张立娟等［8］通过单因素和正交试验研究了细胞破壁酶（纤维素酶、果胶酶和木瓜蛋白酶）在黑木耳多糖提取中的最佳作用条件，他们先加入复合酶（纤维素酶与果胶酶）作用，再加入蛋白酶反应。结果发现采用此法提取率高达16.83%，提取时间缩短到140min，较以往的热水浸提法和碱法提取具有明显的优点。
1.4 超声波提取法
随着现代科学技术的发展，超声波技术已经应用于天然植物及真菌活性成分的研究。研究表明，利用超声波产生的高频震荡、高的加速度和强烈的~###~空化效应~###~及搅拌作用，可加速有效生物活性成分进入溶剂，从而提高提取率、缩短提取时间、节约溶剂，并可在低温下提取，有利于有效成分的保护。此法在黑木耳多糖的提取中也得到了很好的应用。
唐娟等［9］采用超声波协同纤维素酶法提取黑木耳多糖，确定了此法的最佳工艺条件，并发现由于作用温度低，所得到的多糖颜色浅，有利于多糖产品的进一步精致。
1.5 微波辅助提取法
利用微波强化固液浸取过程是一种颇具发展潜力的新型辅助提取技术。它具有设备简单、适用范围广、提取率高、节省溶剂、节省时间、节能、不产生噪音和污染等众多优点［10～12］。
樊黎生等［13］将常规水提法和近年来出现的先进的萃取技术微波提取、超临界萃取、超声波萃取用于提取黑木耳多糖，进行了对比试验，发现微波辅助萃取法提取黑木耳多糖的平均得率为13.26%，比常规水提法的得率提高约51%，而时间也缩短了将近5/7。超临界流体萃取法虽然在得率（16.82%）上稍高于微波辅助萃取法，但设备复杂，需要高压力容器，投资成本较高。超声波萃取虽然所需时间（0.5h）大大缩短，又无需加热（21℃）且得率（15.43%）也接近于微波辅助提取法，但目前仅处于小规模试验阶段，工程设备放大问题有待解决。所以综合看来微波辅助萃取技术具有明显的优势。
2 黑木耳多糖的结构分析
黑木耳多糖的结构分析包括单糖的组成、连接点类型、单糖与糖苷键的构型、分子量范围等。
M isaki.［14］等从黑木耳子实体中分离得到了4种多糖：FⅠA、FⅠB、FⅡ和FⅢ，并指出FⅠA及FⅡ均为酸性杂多糖，二者均由D-木糖、D-甘露糖、D-葡萄糖、D-葡萄糖醛酸组成。FⅠA的组成摩尔比依次为1.0∶4.1∶1.3∶1.3，FⅡ依次为1.0∶2.1∶1.0∶0.6。它们的结构是主链为α-（1→3）甘露聚糖，在部分甘露糖2，6位上被D-木糖、D-甘露糖或D-葡萄糖醛酸取代。另外两种多糖FⅠ B、FⅢ主链均为β-（1→3）-D-葡聚糖，侧链与主链以β-（1→6）键接而成，二者的区别在于侧链的数目和类型不同： FⅠB在主链上约有2/3的葡萄糖残基被单个葡萄糖基取代，这种多羟基基团的存在使其在水中的溶解度较高，为水溶性。而FⅢ在主链上约有3/4的葡萄糖残基被短链葡聚糖残基取代，其分支度比FⅠB高，这种复杂的多分支结构使其在水中的溶解性很差，为水不溶性。同时他们测得FⅡ的分子量为50×104，FⅠB的分子量为140×104。
Ukait［15］等用热水和热乙醇从黑木耳子实体中分离得到两种酸性杂多糖：MEA和MHA。并证明了它们均由D-葡萄糖醛酸、D-木糖和D-甘露糖组成，MEA的组成摩尔比为1.0∶0.5∶2.8，MHA为1.0∶0.6∶1.0，两者都含有少量的D-葡聚糖，MEA和MHA的主链均为α-（1→3）键接的D-甘露吡喃糖，在部分甘露糖的2位上被β-D-葡萄糖醛酸取代，还有一些2和6位上被短链β-D-木糖取代。他们用沉降法测得MEA和MHA的分子量分别为30×104，37×104。
以上两者的结果不尽相同，这可能是由于试验方法和条件的不同或由于试验所选用的黑木耳存在种属差异。但总的说来，黑木耳多糖所含有的多糖组分主要有D-木糖、D-甘露糖、D-葡萄糖、D-葡萄糖醛酸。其酸性杂多糖的分子量范围在30×104～50×104之间。
3 黑木耳多糖的药用保健功能
黑木耳多糖具有多种生物活性，而且不同化学结构和不同构象的黑木耳多糖组分表现不同的生理活性。经研究发现，黑木耳多糖对细胞免疫和体液免疫功能具有良好的促进作用，具有抗白细胞降低、抗肿瘤、抗辐射、抗突变、抗炎症等细胞保护作用；具有降低血脂、胆固醇、血液粘度，抗血栓形成作用；具有降低血糖、抗糖尿病以及降低脂褐质含量，增强SOD活力，减少有害物质自由基产生的功能；同时还能促进核酸、蛋白质的生物合成和防治多种老年性疾病。
4 展望
目前，对多糖的研究已经成为分子生物学、药物学和食品科学中不可缺少的一部分。在我国，对食药用真菌多糖的开发利用尤为引起人们的关注。真菌多糖在一定剂量时可治疗疾病，少剂量时可以强身健体预防疾病。所以黑木耳多糖作为食药用真菌多糖中的一种，不仅可以作为药物进行研究，还可作为功能性食品添加剂和保健品进行开发。
黑木耳多糖同其它的食药用真菌多糖一样，其研究的热点主要集中在：多糖高产菌株的筛选和选育；优化多糖的提取方法；通过研究多糖活性与结构的关系来有效改造天然多糖，使之增强原有活性；深层发酵生产多糖工艺的优化；多糖药理机制及多糖药品临床应用的有效性和安全性研究等。
综上所述，随着对黑木耳多糖研究的不断深入，利用黑木耳多糖开发的功能性食品添加剂、保健品或药品的市场前景为人们所看好。为研究出有利于人民身体健康的、经济效益高的黑木耳多糖的深加工产品，需要广大的生物学家、食品科学家和医学家的共同努力，来带动整个多糖研究的快速发展。 （国家食物与营养咨询委员会）