[00141432]灵芝子实体活性多糖高效提取技术的研究与应用

1、项目来源与背景 项目是在前期研究基出上,由福建省公益科研院所基本科研专项资助完成的科研成果;针对药用菌灵芝常规提取加工技术相对滞后问题,创建灵芝子实体中活性多糖的高效提取技术,完成灵芝多糖组分的检测分析、多糖提取物的质量及功能学评价。 2、技术原理及性能指标、主要科学发现与创新点 本项目技术核心是中灵芝活性多糖的双超提取。其中,超微粉碎技术：物料经超微粉碎后,其比表面的骤增,大幅度地提高材料的使用效果和利用率。超声波循环提取技术：功能超声产生的空化效应使天然活性物质得以释放、扩散进入溶剂并充分溶解,产生的高频振动可促进提取溶剂与物料的液-固界面之间发生分子的相互渗透,强化溶质扩散、传递及溶解,快速地在提取介质中达到浓度平衡,从而极大地提高可溶性成分溶出效率并缩短提取时间。 2.1 国内率先提出“双超提取”技术,将灵芝子实体超微粉碎后进行超声波循环提取,以“双指标评价法”（采用体外抗氧化性和粗多糖得率为评价指标）进行单因素筛选和和均匀设计优化获得最佳工艺条件,在低温（48 ℃）条件下实现灵芝抗氧化活性多糖的高效提取,提取液（1：1的浓缩物）中抗氧化活性粗多糖得率可达47.87 mg/g。 2.2 采用“单超”技术改进常规提取工艺,满足企业多层次的技术需要。将灵芝子实体超微粉碎后作为提取原料,以体外抗氧化活性粗多糖作为评价指标,采用单因素筛选和响应面分析优化获得最佳工艺条件,实现了在低沸点（66 ℃）条件下进行粗多糖的高效提取,平均得率为 2.44%（24.4mg/g,w/w）。 2.3 开发出粗多糖含量达33.6%的灵芝多糖双超提取物（UCEP）新产品,其体外抗氧化活性强于常规热水提取物。其总多糖及其乙醇分级沉淀组分的红外光谱特征为β-吡喃型多糖;体外抗氧化活性最强的多糖组分的单糖组成与摩尔比有别于其它组分,重均分子量为1.05×104 gomol-1。 2.4国内率先提出一种基于体外抗氧化（AOA）活性的灵芝提取物质量评价的新方法。将体外抗氧化活性半数有效浓度（EC50值）与参考标准值KRV的比较,借助分项评价公式Mi= （KRVi－Kx）／KRVi和质量评价公式M=∑Mi,实现了对灵芝提取物质量的直观评价,获得国家发明专利授权。 2.5根据保健食品功能学评价程序,通过动物实验证实了灵芝多糖双超提取物具有抗氧化功能和对化学性肝损伤的辅助保护功能;病理学检查结果也证实灵芝多糖提取物对四氯化碳或酒精所致肝组织形态损伤有一定的保护作用。150mg/100g剂量能明显提高四氯化碳所致肝损伤SD大鼠肝组织内2种抗氧化酶水平（GSH-Px和 SOD与模型对照组相比分别提高10.98%和28.03%）,并能明显降低血清中2种转氨酸和乳酸脱氢酶含量（AST、ALT和LDH与模型对照组相比分别降低16.86%、12.28%和22.76%）;40mg/kg剂量能显著升高酒精性肝氧化损伤SD大鼠肝组织中的还原型谷胱甘肽水平（GSH与模型对照组相比提高68.91%）,而甘油三脂TG和丙二醛MDA含量分别降低22.80%和4.76%。 2.6 通过免疫印迹法检测和免疫组化研究,发现灵芝多糖双超提取物能促进受试动物肝细胞抗氧化应激体系中关键转录因子 Nrf2的核转位,上调肝组织中血红素氧合酶HO-1和谷胱甘肽过氧物酶GSH-PX的表达,而下调转化生长因子TGF-β1表达,初步阐明了灵芝多糖双超提取物抗氧化和保肝机制。 3、技术的创造性与先进性、成熟程度 项目实施期间,获国家发明专利授权1项,参加全国性学术会议交流论文3篇,发表2篇SCI论文（IF ≥3.0）;“双超提取技术”成果实现了境外转化,中标为香港理工大学开发一种虫草菌粉多糖双超提取新工艺。 据福建省科技信息研究所的科技查新报告,本项目在国内外最早发表有关双超技术高效提取灵芝多糖,即将灵芝粉碎成超微细粉后再以超声波循环提取,并采用双指标评价（提取液体外抗氧化活性和粗多糖浓度）方法和四个变量的最佳工艺条件获得粗多糖的提取产量。在灵芝多糖对四氯化碳诱导的急性肝损伤研究中,国内外均未见灵芝多糖双超提取物增加机体抗氧蛋白HO-1的表达、降低TGF-1的表达,在40 mg/100g给药剂量下,实验动物血清中AST、ALT、LDH含量与模型对照组相比分别降37.3%、21.4%和14.9%的文献报道。国内外未见对灵芝多糖提取物在酒精性肝伤保护与四氯化碳损伤保护中均有作用效果并作生化指标比较研究的文献报道。 经专家委员会评审,本项目总体技术居同类研究国内领先水平,双超提取多糖技术达国际先进水平。 4、应用推广情况及前景（适用范围） 项目实施期间,在福建、江苏药用菌企业推广应用双超技术生产加工灵芝多糖双超提取物,在产业化应用中以单超技术改进常规热水提取工艺,并以中多糖抗氧化活性为新的理化指标进行灵芝提取物质量评价与控制,促进企业开发灵芝保肝功能性食品等方面也都取得良好的社会经济效益;两年（2014～2016年）累计新增产值1920.55万元,实现售后（新增）利税685.83万元,技术成果境外转化收入20万港币。本项目成果有望进一步在国内及境外的灵芝、虫草等药用菌提取及植物提取物加工企业的推广应用。